Các hoạt động nâng hạ là một phần không thể thiếu trong nhiều công việc của ngành xây dựng, cơ khí, công nghiệp sản xuất. Chúng có thể được thực hiện bằng tay hoặc sử dụng thiết bị nâng hạ. Những chia sẻ dưới đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về các thiết bị này.
Thiết bị nâng hạ là gì?
Thiết bị nâng hạ là các công cụ hoặc dụng cụ được thiết kế để nâng, hạ hoặc di chuyển các vật nặng. Những thiết bị này giúp giảm nhu cầu thao tác thủ công và có thể giảm thiểu rủi ro cho cả con người và vật thể.
Các loại thiết bị nâng hạ
Thiết bị nâng hạ đóng vai trò thiết yếu trong nhiều hoạt động, và có rất nhiều loại thiết bị được thiết kế phù hợp với các mục đích và loại tải khác nhau.
Cần cẩu (Cranes)
Cần cẩu là những máy móc mạnh mẽ được thiết kế để nâng và di chuyển các vật nặng trong khoảng cách ngắn. Cần cẩu hoạt động bằng cách sử dụng tay đòn, tời hoặc vòng nâng, và có nhiều kiểu dáng khác nhau.
- Cần cẩu tháp: Đây là những cần cẩu cao thường thấy tại các công trường xây dựng. Chúng lý tưởng để nâng các vật nặng lên độ cao lớn, có bán kính hoạt động rộng và không cần nhiều điểm tựa.
- Cần cẩu di động: Là những cần cẩu được gắn trên xe tải hoặc các phương tiện khác, có thể dễ dàng di chuyển và lắp ráp nhanh chóng. Loại này linh hoạt và thường được sử dụng trong các công trình giao thông hoặc dự án tạm thời.
- Cần cẩu cầu trục (bridge crane): Thường được sử dụng trong môi trường công nghiệp như nhà máy đóng tàu hoặc kho bãi lớn. Chúng hoạt động trên hệ thống đường ray và có thể bao phủ khu vực rộng lớn.
Khả năng nâng của một cần cẩu phụ thuộc vào thiết kế, vật liệu, cấu trúc chế tạo và thông số kỹ thuật mà nó được xây dựng theo. Đây thường được gọi là “tải trọng nâng tối đa” và tuyệt đối không được vượt quá giới hạn này.
Xích nâng (Lifting chains)
Xích nâng là loại xích bền chắc được làm từ thép chất lượng cao, dùng để nâng và giữ cố định các tải trọng nặng. Chúng thường được sử dụng cùng với các thiết bị nâng khác như cần cẩu và tời nhằm tăng cường độ an toàn và hỗ trợ.
Dây đai sợi (Fiber slings)
Dây đai sợi, thường gọi là dây tròn (round slings), là những dải dây mềm dẻo làm từ polyester, nylon hoặc thép. Chúng được quấn quanh vật cần nâng và nối với thiết bị nâng. Dây đai sợi nổi tiếng vì tính linh hoạt, có thể thích ứng với nhiều hình dạng và kích thước tải khác nhau. Việc lựa chọn đúng loại và độ bền của dây đai theo trọng lượng tải là rất quan trọng.
Tời (Hoists)
Tời là thiết bị cơ khí sử dụng ròng rọc, xích hoặc dây cáp để nâng và hạ vật thể. Chúng được thiết kế nhằm giảm lực cần thiết thông qua nguyên lý lợi thế cơ học. Tời có thể vận hành bằng tay, điện hoặc khí nén.
- Tời xích: Sử dụng xích để nâng tải, có thể vận hành bằng tay hoặc động cơ.
- Tời cáp: Dùng dây cáp thép làm phương tiện nâng, nổi bật bởi độ bền và sức mạnh.
Mã ní (Shackles)
Mã ní là các chi tiết kim loại hình chữ U, thường làm từ thép, có chốt hoặc bu lông chặn ngang phần mở. Chúng được sử dụng để nối thiết bị nâng như xích, dây thừng hoặc dây đai. Mã ní rất quan trọng để đảm bảo tải được cố định và hỗ trợ an toàn trong quá trình nâng.
Dầm nâng (Lifting beams)
Dầm nâng là công cụ thiết yếu dùng để nâng và di chuyển tải trọng nặng. Đây là khung thiết kế nhằm phân bổ trọng lượng của vật tải ra một vùng rộng hơn, cho phép nâng các vật nặng hơn so với việc chỉ dùng một điểm nâng.
Dầm nâng thường được làm từ thép hoặc nhôm, có nhiều kích thước và tải trọng khác nhau. Chúng có thể là loại cố định, điều chỉnh được hoặc thiết kế riêng cho một công việc cụ thể. Dầm nâng cố định có khoảng cách giữa các điểm nâng không đổi, trong khi loại điều chỉnh được có thể thay đổi theo chiều rộng của tải.
Thiết bị nâng nhỏ cũng đóng vai trò quan trọng
Ngay cả những công cụ nâng nhỏ, tưởng chừng đơn giản, cũng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hoạt động nâng hạ. Khi được sử dụng đúng cách, chúng giúp đảm bảo việc nâng tải không chỉ hiệu quả mà còn an toàn.
Thiết bị nâng hạ trong xây dựng
Thiết bị nâng hạ bao gồm bất kỳ thiết bị hoặc máy móc nào được sử dụng trong công việc để nâng hoặc hạ vật tải hoặc con người, bao gồm cả các phụ kiện và bộ phận gắn kèm được dùng để cố định, neo giữ hoặc hỗ trợ thiết bị. Trong ngành xây dựng có rất nhiều loại thiết bị nâng hạ. Một số ví dụ điển hình bao gồm:
- Tời (hoist): là thiết bị dùng để nâng hoặc hạ vật tải bằng cách quấn dây hoặc xích quanh một tang trống hoặc bánh nâng. Có thể vận hành bằng tay, điện hoặc khí nén, và sử dụng dây xích, dây sợi hoặc dây cáp kim loại làm phương tiện nâng.
- Cần cẩu (crane): là một loại máy móc thường được trang bị tời, dây cáp hoặc xích, và ròng rọc, có thể dùng để nâng, hạ và di chuyển vật nặng theo chiều ngang. Một số loại phổ biến trong xây dựng gồm:
- Cần cẩu tháp (tower crane): là loại cần cẩu cân bằng có các bộ phận cơ bản giống nhau. Được cố định trên nền bê tông, cung cấp chiều cao và khả năng nâng lớn. Trục đứng nối với bộ phận quay cho phép cần cẩu xoay.
- Cần cẩu ống lồng (telescopic crane): có cần bao gồm nhiều ống lồng vào nhau. Một cơ chế điều khiển giúp kéo dài hoặc thu ngắn ống để điều chỉnh độ dài tổng thể. Loại này thường được gắn trên xe tải và dùng cho các công trình ngắn hạn.
- Cần cẩu di động (mobile crane): là loại cần cẩu điều khiển bằng cáp gắn trên bánh xích hoặc bánh xe cao su, hoặc là cần cẩu thủy lực với cần ống lồng gắn trên xe tải. Dễ dàng di chuyển đến công trường và sử dụng với nhiều loại tải khác nhau, không cần lắp đặt phức tạp.
- Cần cẩu đa địa hình (all terrain crane): là loại cần cẩu gắn trên xe tải, có khả năng di chuyển nhanh trên đường công cộng và trên địa hình gồ ghề tại công trường với hệ thống lái toàn bánh và lái ngang (crab steering).
- Cần cẩu bánh xích (crawler crane): là loại cần cẩu gắn trên khung gầm có bánh xích, giúp tăng độ ổn định và khả năng di chuyển. Có thể di chuyển khi đang nâng vật nhưng rất nặng và khó vận chuyển giữa các công trường.
- Máy xúc điện (power shovel): còn gọi là máy xúc trước hoặc máy xúc khai thác điện, là máy có gắn gầu xúc, thường chạy bằng điện, dùng để đào và xúc đất, đá hoặc khoáng sản.
- Máy nâng đa năng (telehandler): là một loại cần cẩu với một cần ống lồng có thể vươn xa về phía trước và lên cao từ thân xe. Có thể gắn nhiều loại phụ kiện như gầu xúc, càng nâng pallet, kẹp, hoặc tời.
- Xe nâng (forklift truck): là loại xe công nghiệp có hệ thống nâng thủy lực và càng nâng để nhấc và vận chuyển vật liệu.
Thiết bị nâng người:
- Bệ nâng làm việc trên cao (aerial work platform / MEWP): là thiết bị cơ khí dùng để tiếp cận tạm thời các khu vực ở độ cao mà con người hoặc thiết bị thông thường không tiếp cận được. Có nhiều loại, bao gồm loại gắn trên xe, tự hành hoặc kéo theo rơ-moóc. Các tên gọi khác bao gồm “xe nâng người” hoặc “nâng kéo kiểu kéo cắt (scissor lift)”.
Thang máy hành khách hoặc thang vận chuyển công trình (passenger lift/hoist/construction elevator): thường dùng trong các công trình quy mô lớn như nhà cao tầng để vận chuyển người.
Phụ kiện nâng hạ
Phụ kiện nâng hạ là các bộ phận hoặc thiết bị không gắn liền với máy móc nâng, dùng để giữ vật tải, được đặt giữa máy móc và vật tải hoặc ngay trên vật tải, hoặc là một phần tích hợp của vật tải và được đưa ra thị trường một cách độc lập. Dây đai và các thành phần của nó cũng được xem là phụ kiện nâng hạ. Các phụ kiện bao gồm: xích, dây thừng, dây đai, móc nối, vòng bu lông, dầm nâng, khung nâng và thiết bị nâng dùng lực hút chân không.
Vật tải (The load)
Vật tải bao gồm bất kỳ vật liệu hoặc người nào (hoặc kết hợp cả hai) được thiết bị nâng hạ nâng lên. Vật tải thường được gắn sẵn các điểm treo cố định hoặc bán cố định để phục vụ việc nâng. Trong hầu hết trường hợp, các điểm treo này được xem là một phần của vật tải. Ví dụ về vật tải bao gồm:
- Vật liệu rời
- Bao tải, túi, pallet và khung đỡ
- Vật thể riêng lẻ (chẳng hạn như khối bê tông lớn)
- Máy móc và các điểm nâng cố định trên đó
- Thùng chứa và các tai nâng gắn bên hông
Thiết bị nâng hạ bằng chân không (Vacuum Lifters)
Thiết bị nâng bằng chân không là công cụ không thể thiếu trong nhiều môi trường công nghiệp, mang lại giải pháp hiệu quả, an toàn và thuận tiện cho việc xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau. Từ bao tải, tấm vật liệu, kính cho đến thùng phuy, những thiết bị tiên tiến này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý vật liệu, tăng năng suất và giảm nguy cơ chấn thương.
Thiết bị nâng hạ chân không là gì?
Thiết bị nâng bằng chân không là thiết bị dùng để nâng và di chuyển vật thể bằng lực hút tạo ra từ chân không. Chúng hoạt động bằng cách tạo ra một vùng chân không giữa thiết bị và vật thể cần nâng, tạo nên lực bám chắc trên bề mặt vật thể, hỗ trợ người vận hành trong việc nâng, di chuyển hoặc định hướng vật liệu một cách an toàn và hiệu quả.
Thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để xử lý các vật liệu có bề mặt phẳng, mịn hoặc không thấm khí, như kính, tấm kim loại, nhựa và phiến đá.
Cả chuyển động theo phương thẳng đứng và lực bám của các thiết bị nâng bằng chân không thông thường đều được tạo ra từ cùng một hệ thống tạo chân không. Tùy theo loại sản phẩm và yêu cầu xử lý, có thể sử dụng nhiều loại cơ chế bám khác nhau.
Nguyên lý cơ bản của thiết bị nâng bằng chân không
Cốt lõi của thiết bị nâng chân không là nguyên lý đơn giản: tạo ra lực hút bằng cách hình thành vùng chân không. Lực hút này giúp thiết bị bám chặt và thao tác với vật thể mà không cần đến sức người nhiều. Các thành phần chính của thiết bị nâng bằng chân không bao gồm:
Hệ thống điều khiển (Control System)
Cho phép người vận hành kiểm soát mức chân không và quá trình nâng, đảm bảo độ chính xác và an toàn khi vận hành.
Chân hút (Suction Feet) hay Đệm hút (Suction Pad)
Đây là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với vật thể cần nâng. Chân hút có thể được tùy chỉnh linh hoạt theo kích thước, hình dạng và chất liệu của vật thể. Chúng có thể thay thế dễ dàng thông qua cơ chế ngắt kết nối nhanh, giúp chuyển đổi ứng dụng nhanh chóng.
Đệm hút ược gắn vào bơm chân không, đây là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với vật thể cần nâng. Đệm hút cần có kích thước và hình dạng phù hợp với loại vật liệu để đảm bảo lực bám chắc chắn.
Đầu hút (Suction Head)
Đầu hút là phần giao diện giữa thiết bị và con người – nơi người vận hành điều khiển việc di chuyển vật liệu. Tay cầm có thể thiết kế cho một tay hoặc hai tay sử dụng và có thể tùy chỉnh tùy thuộc vào hình dạng vật thể cần xử lý.
Ống nâng (Lift Tube) hay Cơ cấu nâng (Lifting Mechanism)
Ống nâng là bộ phận chịu tải theo phương thẳng đứng, có thể co giãn tùy theo áp suất chân không bên trong. Khi người vận hành nhả áp suất tại tay cầm, vật sẽ được hạ xuống hoặc thả ra; khi áp suất chân không tăng, vật sẽ được giữ chặt và nâng lên. Loại và kích thước ống nâng được lựa chọn tùy theo tải trọng nâng yêu cầu. Ví dụ, tải trọng lớn cần ống có đường kính lớn hơn; tải trọng nhỏ cần ít lực hút hơn nên chỉ cần ống nhỏ.
Cơ cấu này (thường được hỗ trợ bởi cần trục, cần xoay hoặc hệ thống cầu trục) cung cấp lực nâng vật lý sau khi chân không đã được tạo ra.
Hệ thống khung đỡ (Cần trục)
Mọi thiết bị nâng chân không đều cần có một hệ thống khung đỡ. Loại khung đỡ sẽ phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể hoặc không gian sẵn có tại cơ sở. Các cấu trúc phổ biến bao gồm: cần trục cầu, cần trục xoay, cần trục di động, hoặc các thiết bị gắp hàng di động chuyên dụng có thể gắn vào xe nâng. Cần trục có thể đứng độc lập hoặc tích hợp vào dầm mái hay cột của tòa nhà.
Máy bơm chân không (Vacuum Pump)
Mỗi thiết bị nâng đều được vận hành bởi một máy bơm chân không, là bộ phận trung tâm của hệ thống, có nhiệm vụ tạo ra chân không bằng cách hút không khí ra khỏi hệ thống. Chúng có kích thước tương tự như máy nén khí nhỏ. Máy bơm có thể được đặt trong hộp cách âm để giảm tiếng ồn trong không gian làm việc. Máy bơm chân không đi kèm với các ống dẫn và đầu nối để truyền lực hút đến điểm tiếp xúc với vật thể.
Quy trình vận hành thiết bị nâng chân không
Định vị thiết bị nâng
Người vận hành đặt đệm hút hoặc thiết bị bám lên bề mặt của vật thể cần nâng. Để đạt hiệu quả tốt nhất, bề mặt vật thể nên phẳng và ít thấm khí, giúp đệm hút tạo ra lớp kín không khí hiệu quả.
Tạo lực hút chân không
Khi thiết bị đã được định vị, bơm chân không sẽ được kích hoạt. Bơm sẽ hút không khí ra khỏi đệm hút, tạo ra vùng áp suất thấp. Sự chênh lệch áp suất giữa bên trong đệm và áp suất khí quyển bên ngoài sẽ tạo ra lực hút mạnh, giúp đệm bám chặt vào vật thể.
Nâng vật thể
Khi vật thể đã được giữ chắc chắn, cơ cấu nâng sẽ được vận hành. Tùy theo ứng dụng và không gian làm việc, việc nâng có thể thực hiện qua cần trục, cần xoay hoặc hệ thống ray. Vật thể sẽ được nâng lên với nỗ lực thể chất tối thiểu từ người điều khiển, giảm nguy cơ chấn thương và tăng hiệu quả công việc.
Thả vật thể
Để thả vật, người điều khiển chỉ cần đảo chiều quá trình chân không, cho không khí quay trở lại đệm hút. Khi áp suất trở lại bình thường, lực hút sẽ mất đi và vật thể được thả ra một cách an toàn, nhẹ nhàng.
Kết luận
Máy nâng chân không nói riêng và các thiết bị nâng hạ nói chung giúp chuyển đổi các quy trình xử lý vật liệu trong nhiều ngành công nghiệp, tăng cường tính an toàn, hiệu quả và năng suất. Cho dù trong chế biến thực phẩm, dược phẩm hay sản xuất nói chung, chúng là một tài sản quan trọng, đảm bảo hoạt động trơn tru và an toàn.
Tham khảo bài viết khác: Máy gia nhiệt vòng bi
Trả lời
Bạn phải đăng nhập để gửi bình luận.