Bài Giảng Máy Xây Dựng

1 MÁY XÂY DỰNG TS NGUYỄN THẮNG XIÊM Trường Đại học Nha Trang Khoa Xây dựng Khánh Hòa, tháng 5 năm 2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Nguyễn Đăng Cường, Vũ Minh Khương, Máy xây dựng, NXB Xây dựng, 2010 2 Phạm Q[.]

Trang 1

MÁY XÂY DỰNG

TS NGUYỄN THẮNG XIÊM Khoa Xây dựng

Khánh Hòa, tháng 5 năm 2013

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyễn Đăng Cường, Vũ Minh Khương, Máy xây dựng, NXB

Xây dựng, 2010

2 Phạm Quang Dũng, Nguyễn Văn Hùng, Lưu Bá Nhuận, Bài tập

máy xây dựng, NXB Khoa học kỹ thuật, 2003

3 Nguyễn Văn Hùng, Phạm Quang Dũng, Nguyễn Thị Mai, Máy

xây dựng, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001

4 Nguyễn Phước Bình, Giáo trình máy xây dựng, Đại học Bách

5 Nguyễn Khánh Linh, Máy xây dựng, ĐH Đà Nẵng, 2004

6 Nguyễn Hồng Ngân, Bài tập máy xây dựng, NXB Đại học quốc

gia TP HCM, 2009

Trang 2

1 Khái niệm chung về MXD

2 Máy vận chuyển

3 Máy nâng chuyển

4 Máy làm đất

5 Máy sản xuất vật liệu xây dựng

6 Máy và thiết bị gia cố nền móng

Trang 3

-Khớp loại thấp: là loại 2 phần khớp tiếp xúc với nhautheo mặt,

như các khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp cầu, khớp vít Ưu điểm

là truyền tải lớn, lâu mòn

Khớp:

-Khớp loại cao: là loại 2 phần khớp tiếp xúc với nhau theođường

hoặc điểm, như khớp động của quả cầu hoặc hình trụ đặt trên

mặt phẳng Ưu điểm là thực hiện những chuyển động phức tạp

hơn khớp loại thấp nhưng mau mòn, áp suất tập trung lớn

Giải thích một số thuật ngữ

Trang 4

C_Cylinder: khớp trụ

S_Sphere: khớp cầu

Các khâu cũng được thể hiện qua các lược đồ đơn giản gọi là

lược đồ khâu Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền ở động cơ đốt

Trang 5

Trong 4 khâu thì có ba khâu động 2, 4, 6 và một khâu cố định 8

7 Khâu 6 có kết cấu hình trụ có thể vừa tịnh tiến vừa quay nhưng

do có sự liên kết với khâu 4 nên khâu 6 không thể quay và chỉ

S_Sphere: khớp cầu hay khớp bi, cho phép

quay theo mọi phương (3 bậc tự do).

Tất cả cơ cấu này có chuyển động đầu vào

là quay, chuyển động đầu ra là quay hoặc

trượt , đó là yêu cầu cơ khí phổ biến nhất

đối với các cơ cấu thanh cần thiết kế

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Ma sát: xuất hiện nhưlực cản chống lại chuyển động tương đối

giữa hai bề mặt tiếp xúc với nhau theo phương tiếp tuyến có kèm

theo tỏa nhiệt Lực chống lại sự dịch chuyển tương đối giữa hai

MS lăn, lăn không trượt trên một mặt

Trang 9

Hiệu suất : là chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng vào

một việc có ích của một 1 máy hoặc cơ cấu.

- Trong mỗi chu kỳ chuyển động hay làm việc ổn định, công của lực

phát động do động cơ truyền đến (Ad) bằng công cản (Ac): Ad= Ac(1)

- Công cản Acgồm công cản có ích (Aci) và công cản có hại dùng để

thắng lực cản của ma sát (Ams), từ (1) có: Ad= Aci+ Ams (2)

- Hiệu suất của cơ cấu hoặc máy: là tỷ số giữa công có ích và tổng

công mà cơ cấu hoặc máy tiêu thụ

d ms

d

ms d

d

ci

A

A A

A A A

Trạng thái nghỉ hay không làm việc được:  < 0 hay Ad< Ams

Trang 10

A dlà năng lượng hay công đưa vào hệ thống và sau khi ra khỏi hệ

thống thì năng lượng còn lại là Aci

A n: là năng lượng còn lại sau khi ra khỏi hệ thống có hiệu suất n

- Hiệu suất chuỗi nối tiếp

Trang 11

1 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp nối tiếp

Trang 12

ci i n cii d

i i

A A

A d: công đưa vào chuỗi động

A cii: công còn lại sau khi qua thành phần có hiệu suất i

Hiệu suất chuỗi song song

với

Đặc biệt: 1= 2 = … = n= c c

n

i ci

c

n

i ci n

i c ci

n

i ci

A A A

1

.1

1 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp song song

Trang 14

1 Phân loại, cấu tạo và yêu cầu chung đối với MXD

2 Thiết bị động lực và các bộ truyền động trong

Trang 15

Theo công dụng:

- Máy phát lực

- Máy vận chuyển ngang

- Máy vận chuyển liên tục

- Máy nâng chuyển

- Máy sản xuất vật liệu

- Máy gia công sắt thép

- Máy gia cố nền móng

Theo nguồn động lực:

- Máy dẫn động bằng ĐCĐT

- Máy dẫn động bằng động cơ điện

- Máy dẫn động bằng bơm thuỷ lực

Theo phương pháp điều khiển:

Theo hệ thống di chuyển:

- Máy di chuyển bằng bánh lốp

- Máy di chuyển bằng bánh xích

- Máy di chuyển bằng bánh sắt lăn trên ray

- Máy di chuyển trên phao

1.1 PHÂN LOẠI:

1.1.1 Dựa vào công dụng:

- Máy phát l ực: để cung cấp động lực cho máy khác làm

việc như máy phát điện, máy nén khí,

- Máy v ận chuyển ngang: có hướng luôn song song với

mặt đất, di chuyển bằng đường bộ (ô tô, máy kéo, rơmooc),

trên đường sắt (xe goòng, tàu lửa), trên mặt nước (xà lan,

tàu thủy) và trên đường không (máy bay vận tải, trực thăng)

Vận chuyển bằng đường bộ chiếm khoảng 80% như vận

chuyển đất đá, VLXD, kết cấu xây dựng, máy móc Nhờ tính

cơ động, vận tốc cao, các phương tiện vận chuyển bằng

đường bộ rất phổ biến

1.1 PHÂN LOẠI:

Trang 16

Rơmooc

xe goòng

- Máy vận chuyển liên tục: có hướng vận

chuyển là phương ngang, nghiêng hoặc thẳng

đứng như băng tải, vít tải, gầu tải, … dùng để

vận chuyển vật liệu rời, vụn

Trang 17

- Máy nâng chuyển: vận chuyển theo phương thẳng đứng: kích,

tời, palăng, vận thăng, thang máy và các loại máy trục như cần

- Máy nâng chuyển:

Vận thăng

Trang 18

Cần trục cột

Cần trục tự hành

Cần trục nổi

Cổng trục_Gantry Crane

Trang 19

Lắp dựng cần trục tháp

đào (một gầu, nhiều gầu, máy xúc), máy đào (Excavator) – vận

chuyển đất (máy ủi_Loader, máy cạp, máy san), máy đầm đất

(lăn ép, xung kích, chấn động), …

Máy đào gầu nghịch Máy đào gầu thuận Máy ủi

Trang 20

- Máy làm đất:

Máy cạp đất_Scraper machine

Máy san_Grader machine

Xe lu trơn_Road roller Máyđầm đất xung kích_Tamping machine

- Máy gia cố nền móng: là máy đưa cọc xuống lòng đất làm cho

nền móng vững chắc hơn, giữ ổn định công trình xây lắp, gồm

Máy ép cọc

Trang 21

- Máy gia công sắt thép: máy hàn, máy cắt thép, máy nắn thẳng

cốt thép, máy uốn cong cốt thép,

- Máy s ản xuất vật liệu: máy nghiền đá, sàng và rửa

đá, máy trộn bê tông, máy rải nhựa đường …

Trang 22

- Máy sản xuất vật liệu: máy nghiền đá, sàng và rửa đá, máy

trộn bê tông, máy rải nhựa đường …

- Máy dẫn động bằng động cơ đốt trong

- Máy dẫn động bằng động cơ điện

1.1.2 Dựa vào nguồn động lực:

Trang 23

1.1.2 Dựa vào nguồn động lực:

1.1.3 Dựa vào hệ thống di chuyển:

- Máy di chuyển bằng bánh lốp

- Máy di chuyển bằng bánh xích

- Máy di chuyển bằng bánh sắt lăn trên ray

- Máy di chuyển trên phao

Trang 24

1.1.4 Dựa vào phương pháp điều khiển:

1.2 Cấu tạo chung:

MXD có nhiều chủng loại, cấu tạo từng loại máy khác nhau, tuy

- Thiết bị phát lực: Động cơ điện, động cơ diezel, động cơ xăng…

- Thiết bị công tác: Bộ phận tác động đến đối tượng thi công

vật…

- Hệ thống truyền động: Bánh răng, đai, trục vít - bánh vít…

Trang 25

thành cơ năng, nhiên liệu cháy trong xilanh tạo ra áp suất đẩy

píttông dịch chuyển, píttông kéo đẩy thanh truyền để làm quay

trục khuỷu

- Dựa vào số kỳ, chia làm 2 loại: động cơ 4 kỳ, động cơ 2 kỳ

ĐC 4 kỳ: Chu trình làm việc của động cơ được hoàn thành sau 4

hành trình của pittông tức 2 vòng quay của trục khuỷu

ĐC 2 kỳ: Chu trình làm việc của động cơ được hoàn thành sau 2

hành trình của pittông tức 1 vòng quay của trục khuỷu

- Dựa vào nhiên liệu, chia làm 2 loại: động cơ xăng và động cơ

điezen

2 Thiết bị động lực và các bộ truyền động MXD

Trang 26

Động cơ đốt trong

2.1.1 Động cơ đốt trong:

Trang 27

Pittông Xéc măng

Thanh truyền có 2 đầu, đầu nhỏgắn vào dưới pittông thông qua chốt ngang, đầu to sẽ ôm vàochốt khuỷu trên trục khuỷu Ở đầu

to và nhỏ cần có bạc lót để khithanh truyền chuyển động quay

và tịnh tiến quanh chốt pittông vàtrục khuỷu được trơn tru vàkhông bị mài mòn do ma sát

Trang 28

Cấu tạo bên trong động cơ đốt trong

Trục khuỷu động cơ Pittông và trục khuỷu

Nguyên lí hoạt động của động cơ điezen 4 kỳ:

Kỳ hút: píttông di chuyển từ ĐCT đến ĐCD, xu páp hút mở,

không khí

Kỳ nén:píttông di chuyển từ ĐCD đến ĐCT, hai xu páp đóng kín,

đến 60000C

Trang 29

Động cơ 2 kỳ: chu trình làm việc của

động cơ được hoàn thành sau 2 hành

trình của píttông tức 1 vòng quay của

trục khuỷu

Khi trục khuỷu quay, píttông đi từ ĐCD

lên ĐCT, cửa xả được píttông đậy kín

Hoà khí có sẵn trong xi lanh bị nén, áp

suất và nhiệt độ tăng dần, đến khi

píttông đi gần tới ĐCT thì bị bốc cháy

nhờ bugi phóng tia lửa điện Khi

píttôngđi lên để nén hoà khí thì ở phía

dưới píttông, trong cácte, áp suất giảm

và hoà khí từ bộ chế hoà khí qua ống

nạp và được hút vào cácte qua cửa

nạp để chuẩn bị cho việc thổi hoà khí

vào xi lanhở hành trình sau

Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong

vận tốc quay nhỏ hơn động cơ xăng, nhiên liệu diezen rẻ hơn

xăng, đường đặc tính momen ít độ dốc hơn, vì vậy đuợc sử dụng

phổ biến trong máy xây dựng

công suất nhỏ như máy đầm bêtông (đầm dùi), máy đầm đất

(đầm bàn rung), máy lai khởi động động cơ diezen có công suất

lớn

Trang 30

2.1.2 Động cơ điện:

Động cơ điện được sử dụng phổ biến trên các máy cố định hoặc

di chuyển vơi cự lý nhỏ

Ưu điểm: Hiệu suất cao, gọn nhẹ, chịu vượt tải tốt, thay đổi

chiều quay và khởi động nhanh, giá thành hạ, làm việc tin cậy,

dễ tự động hoá, ít gây ô nhiễm môi trường

Nhược điểm: Khó thay đổi tộc độ, momen khởi động nhỏ, phải

có nguồn cung cấp điện

Trang 31

Đai được chế tạo từ da, vải, cao su, len Theo

tiết diện ngang đai có 3 loại:

M S



N: công suất truyền ở trục của bánh đai dẫn, kW

v: vận tốc truyền của bánh đai, m/s

- Theo Ơle xác định mối quan hệ lực căng của nhánh vào và ra:

1

.

2 1



fe S

S 

e: cơ số log tự nhiên,

f: hệ số ma sát giữa đai và bánh đai

Trang 32

- Khoảng cách giữa các trục bánh đai A khi biết chiều dài đai L,

1 2

2 1

n i

8)]

(2[)(

Trang 33

Bộ truyền động đai thang và cơ cấu căng đai và sai lệch khi căn chỉnh căng đai

2.2.1 Bộ truyền động cơ khí

2.2.1.1 Bộ truyền động đai

Ưu điểm:

- Truyền lực giữa hai trục có khoảng cách xa nhau (> 15m)

- Làm việc êm do đai có tính đàn hồi

- An toàn khi quá tải, kết cấu đơn giản

- Rẻ tiền, dễ sử dụng và bảo quản

Nhược điểm:

- Tỉ số truyền không ổn định do trượt (ngoại trừ đai răng)

- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn (> 2÷3 lần so với bộ truyền BR)

do phải căng đai

- Tuổi thọ thấp khi làm việc với tốc độ cao (1000 ÷ 5000 giờ)

- Bộ truyền cồng kềnh (> BR khoảng 5 lần)

Phạm vi sử dụng: Dùng trong máy nghiền đá, máy trộn bê tông…

Trang 34

Tỷ số truyền của bộ truyền xích

D n

Cấu tạo: Gồm đĩa xích chủ động 1, đĩa xích bị động 3 và dây

xích 2, dùng để truyền động giữa hai trục song song với nhau và

- Có khả năng truyền lực giữa 2 trục cách xa nhau

- Kích thước gọn hơn truyền động đai

- Dễ bảo quản, chăm sóc, đơn giản

Nhược điểm

2.2.1.2 Bộ truyền xích

Trang 35

2 2

1 2

1

Z

Z D

D n

thông số của bánh rĂng trụ rĂng thẳng

- Bước răng (t): là độ dài cung

vòng chia được giới hạn bởi hai

mặt bên cùng phía của hai răng

gần nhau

- Vòng đỉnh (D đ ):là đường tròn đi qua đỉnh răng

- Vòng chia (D): là đường tròn tiếp

xúc khi hai bánh răng ăn khớp với

nhau

- Mô đun (m):là tỉ số giữabước răng t và số : m = t / 

Trị số mô đun của bánh răng được tiêu chuẩn hoá và được qui

định theo TCVN 2257-77 Mụđun ăn khớp là thụng số quan trọng

bỏnhrăng phải như nhau

- Vòng chân (D c ):là đường tròn đi qua chân răng

D

D đ

t

h h

1 2

2 Thiết bị động lực và cỏc bộ truyền động MXD

Trang 36

- ChiÒu cao răng (h): lµ

1 2

Trang 37

vẽ qui ước bánh rĂng trụ

TCVN 13-78 qui định cách vẽ bánh răng trụ như sau :

khi đó đường sinh chân răng vẽ bằng nét liền đậm

- Để biểu diễn răng nghiêng hoặc răng chữ V, qui định vẽ vài

nét mảnh thể hiện hướng nghiêng của răng và ghi rõ góc nghiêng

Trang 38

 VÏ cÆp b¸nh răng trô ăn khíp:

khíp, qui íc răng cña

b¸nh dÉn che khuÊt răng cña b¸nh bÞ dÉn

vÏ qui íc b¸nh rĂng trô

2.2.1.3 Bộ truyền bánh răng

Trang 39

VÏ qui íc b¸nh rĂng c«n

1.3.1 th«ng sè cña b¸nh rĂng c«n

XÐt mét b¸nh răng c«n cã Z răng, m«

®un m, gãc giữa ®êng sinh chia vµ

trôc b¸nh răng lµ  ta cã liªn hÖ:

trô ăn khíp (H.a)

b¸nh răng, c¸ch vÏ nh hình (H.b)

Hình a Hình b

c¸ch vÏ b¸nh rĂng c«n

Trang 40

Truyền động hành tinh

tinh (Planet carrier – C), 3

S)

Truyền động hành tinh

Truyền động hành tinh có kết cấu nhỏ gọn, tỷ số truyền lớn do

cách kết hợp chuyển động giữa các bánh răng hành tinh và bánh

răng mặt trời, khả năng động học rộng Tuy nhiên chế tạo hộp số

Trang 41

2.2.1.3 Bộ truyền bánh răng

Ưu điểm:

- Kích thước nhỏ gọn nhẹ, hiệu suất cao  = 0,97 ÷ 0,99.

- Chịu được tải lớn, chắc chắn, có tuổi thọ cao và làm việc êm

- Tỷ số truyền ổn định và dễ sử dụng

- Truyền được lực vô cùng bé (10-6N), đến lực vô cùng lớn (106 N)

- Dùng để thay đổi được tốc độ quay trong hộp giảm tốc hay điều

chỉnh số của ô tô, xe máy

Nhược điểm:

-Đòi hỏi chế tạo có độ chính xác cao, phức tạp

- Có tiếng ồn khi làm việc với tốc độ lớn ở trường hợp sử dụng bánh

răng thẳng khi chế tạo không chính xác

- Chịu va đập kém

Phạm vi sử dụng:

- Dùng trong các cơ cấu nâng tải, ô tô, máy kéo, trong đồng hồ

- Dùng trong hộp giảm tốc, hộp số truyền động…

Cấu tạo: Truyền động trục vít –

Trang 44

- Loại truyền động này có tỉ số truyền lớn.

- Có khả năng tự hãm, làm việc êm, hiệu suất thấp,

Nhược điểm:

- Cần dùng vật liệu giảm ma sát rất đắt tiền

- Hiệu suất làm việc không cao do ma sát lớn

Trang 45

2.2.2 Bộ truyền động điện

Khái niệm : Dùng nguồn điện làm nguồn động lực để quay (vận

chuyển) các chi tiết máy

Nguyên tắc hoạt động:

Động lực từ nguồn điện 2 qua bảng điều khiển 1 và bảng điện 3

để vào động cơ điện 4 tức là qua mạng điện, làm quay trục động

cơ Từ động cơ, lực được truyền qua trục 5 qua nối trục 6 rồi tới

hộp giảm tốc 7 Hộp giảm tốc có tác dụng giảm tốc độ quay và

tăng moment quay trước khi tới bộ phận công tác 8 Từ hộp giảm

tốc động lực được truyền tới bộ phận công tác như tời, trục máy

Ưu điểm:

- Gọn, nhẹ và nhạy

- Có thể điều khiển từ xa

- Chi phí thấp, nhất là nơi sử dụng mạng điện công nghiệp

Nhược điểm:

- Không êm vì máy bị giật do tốc độ lớn

Phạm vi sử dụng:

- Dùng trong các loại máy nâng, máy cơ khí

- Làm chuyển động các loại xe khách, máy vận chuyển

- Áp dụng cho các thiết bị điện: Quạt, máy trộn

2.2.2 Bộ truyền động điện

Trang 46

2.2.3 Bộ truyền động thủy lực

Bơm 2 sẽ bơm dầu từ bể dầu 1 lên theo ống 7 rồi vào bộ phận phân

phối dầu 5 sau khi qua van an toàn 4 Từ bộ phận phân phối dầu, dầu

được đẩy theo đường ống 8 hoặc 9 để hạ hoặc nâng pit tông thông qua

xi lanh 6 Dầu đã dùng, dầu thừa hoặc chưa dùng đến sẽ được đẩy trở

lại bể dầu theo đường hồi dầu 10 Van điều chỉnh 3 có nhiệm vụ chỉnh

lượng dầu từ bơm đi, còn van an toàn 4 không cho dầu qua nữa khi

gặp trường hợp áp lực dầu đã lớn có thể gây nổ đường ống.

Nguyên lý chung:Nén nước, dầu hoặc chất lỏng trong xilanh để

sinh công đẩy píttông hoặc xi lanh công tác

2.2.3 Bộ truyền động thủy lực

Ưu điểm:

- Bộ truyền nhỏ gọn, không gây ồn

Nhược điểm:

- Kém nhạy

Tiêu đề	Máy Xây Dựng
Trường học	Trường Đại học Nha Trang
Chuyên ngành	Xây dựng
Thể loại	Tài liệu tham khảo
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Khánh Hòa

Định dạng
Số trang	152
Dung lượng	6,72 MB