Đồ Án môn học máy xây dựng chuyên dùng Đề tài khai thác kết cấu hoạt Động và tính toán sơ bộ cụm băng gạt theo máy rải bê tông nhựa nóng bánh xích vogele s700

Lịch sử hình thành máy rải BTNN Xuất phát điểm Máy rải bê tông nhựa nóng được phát triểnvào những năm 1960, đánh dấu sự thay đổi đột phá trong cáccông nghệ xây dựng đường bộ.. Ứng dụng r

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA CƠ KHÍ

**********

ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY XÂY DỰNG CHUYÊN DÙNG

ĐỀ TÀI: Khai thác kết cấu hoạt động và tính toán sơ

bộ cụm băng gạt theo máy rải bê tông nhựa nóng bánh xích

Hà Nội, 2024

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ 4

1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY RẢI BÊ TÔNG NHỰA NÓNG (BTNN) 4

1.1.1 Lịch sử hình thành máy rải BTNN 4

1.1.2 Công dụng 5

1.1.3 Phân loại 6

1.1.4 Phạm vi sử dụng 8

1.1.5 Nguyên lí làm việc chung của các loại máy rải 9

1.2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY RẢI BTNN VOGELE S700 10

1.2.1 Cấu tạo 10

1.2.2 Các thông số kĩ thuật của máy 12

1.2.3 Công nghệ trên máy rải BTNN Vogele S700 14

1.2.4 Khai thác hoạt động 25

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SƠ BỘ CỤM BĂNG GẠT 31

2.1 Sơ đồ nguyên lí cụm băng gạt 31

2.2 Xác định độ rộng tối thiểu của băng tải 31

2.3 Xác định vận tốc của băng tải 32

2.3.1 Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy 32

2.3.2 Góc mái 33

2.3.3 Khối lượng riêng tính toán 33

2.3.4 Hệ số ảnh hưởng của độ dốc băng gạt 33

2.4 Tính toán công suất truyền dẫn băng tải 33

2.5 Lực căng dây băng gạt 34

2.5.1 Lực vòng 35

2.5.2 Lực căng trên 2 nhánh băng gạt 35

KẾT LUẬN 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

LỜI NÓI ĐẦU

Để hình thành nên những con đường đẹp, bền vững và antoàn cần trải qua rất nhiều giai đoạn thi công Có thể kể đến cácgiai đoạn chính như sau: Thi công lớp đất nền, thi công lớp đánền và lớp cấp phối đá dăm, thi công lớp mặt nhựa Ở bài viếtnày tập trung chủ yếu vào giai đoạn cuối là thảm nhựa và lu lènlớp nhựa đường đồng thời cho bạn những ý tưởng chung nhất vềthiết bị cần thiết trong một dây chuyền thảm tiêu chuẩn để xâydựng một con đường mới

Ngày nay, máy trải nhựa đường đang được sử dụng rộng rãitại các công trình xây dựng cầu đường tại Việt Nam Thiết bị trảiđáp ứng được mọi yêu cầu chất lượng khắc khe của công trìnhvới độ chính xác cực cao Trong số các thương hiệu danh tiếnghàng đầu không thể không nhắc tới máy trải nhựa Vogele

Đề tài đồ án Máy xây dựng chuyên dùng em chọn tên đề tài

là “Khai thác kết cấu hoạt động và tính toán sơ bộ cụm băng gạt theo máy rải bê tông nhựa nóng bánh xích Vogele S700” Đồ án này sẽ giúp em củng cố thêm những kiến thức đã

học, nâng cao và hiểu sâu hơn đặc biệt trong lĩnh vực máy côngtrình

Trong quá trình làm đồ án do kiến thức còn hạn chế, tài liệuchưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót Em rấtmong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự đóng góp ý kiến củacác bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cảquý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho emtrong thời gian qua Em xin chân thành cám ơn thầy NguyễnXuân Hòa đã tận tình hướng dẫn cho em thực hiện đề tài này

Sinh viên thực hiện

Lê Tiến Tài

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ

1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY RẢI BÊ TÔNG NHỰA NÓNG (BTNN)

1.1.1 Lịch sử hình thành máy rải BTNN

Xuất phát điểm Máy rải bê tông nhựa nóng được phát triểnvào những năm 1960, đánh dấu sự thay đổi đột phá trong cáccông nghệ xây dựng đường bộ Trước đó, việc sử dụng bê tôngnhựa lạnh đã trở thành phương pháp phổ biến, nhưng có nhượcđiểm về độ bám dính, độ chịu lửa và tuổi thọ của lớp đường Sự

ra đời của máy rải bê tông nhựa nóng đã giúp cải thiện nhữngvấn đề này và đem lại những lợi ích đáng kể cho ngành xây dựngđường bộ

Phát triển và cải tiến kể từ thời kỳ đầu của máy rải bê tôngnhựa nóng, công nghệ này đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển

và cải tiến đáng kể Công nghệ ngày càng được cập nhật, từ việcnâng cao hiệu suất làm việc, giảm lượng khí thải, tới việc tăngtính linh hoạt và tiết kiệm năng lượng Các nhà sản xuất luôn nỗlực để cải thiện thiết kế, tính năng và khả năng vận hành củamáy rải bê tông nhựa nóng, đồng thời tối ưu hóa quy trình thicông đường bê tông nhựa nóng

Ứng dụng rộng rãi hiện nay, máy rải bê tông nhựa nóng đãtrở thành một thiết bị không thể thiếu trong các dự án xây dựng

và nâng cấp hạ tầng giao thông trên toàn thế giới Với khả năngtạo ra đường bê tông nhựa nóng chất lượng cao, bền vững và đápứng các tiêu chuẩn kỹ thuật, công nghệ này ngày càng được ứngdụng rộng rãi trong các dự án lớn và quy mô nhỏ Việc sử dụngmáy rải bê tông nhựa nóng không chỉ giúp tăng cường chất lượngđường bộ mà còn giảm thiểu thời gian và chi phí thi công, từ đóđem lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể

Trên thực tế, máy rải bê tông nhựa nóng đã đóng vai tròquan trọng và không thể phủ nhận trong ngành xây dựng đường

bộ, thể hiện sự tiến bộ và phát triển không ngừng của ngànhcông nghiệp xây dựng trên toàn thế giới

Hình 1-1 Ảnh chụp từ trên không của nhà máy Joseph Vögele

AG tại Ludwigshafen/Rh, Đức

1.1.1 Công dụng

Trong dây chuyền thi công mặt đường bê tông nhựa nóng(BTNN), máy rải thảm có vị trí rất quan trọng, nó có nhiệm vụnhận hỗn hợp BTNN từ ôtô tự đổ, rải hỗn hợp đó lên nền đườngvới chiều dày từ 3,0 đến 25,0 cm - gạt phẳng và đầm lèn sơ bộnhờ bộ công tác lắp ngay trên máy

Ngoài công việc rải thảm, máy còn có thể dùng để rải cáchỗn hợp vật liệu rời có trộn chất kết dính hay cấp phối làm lớpmóng đường (lớp base)

Trong quá trình rải thảm, máy rải cần tạo ra lớp rải theođúng chiều dày đã định theo cả mặt cắt dọc và mặt cắt ngangcủa đường, đồng thời phải đảm bảo độ bằng phẳng, độ chặt củamặt đường bằng cách khắc phục các sai số do biến dạng của nềnhoặc mặt đường cũ Khi độ biến dạng này khá lớn cần tiến hành

"bù vênh" trước khi rải lớp BTNN theo thiết kế

Hình 1-1 Máy rải BTNN Vogele bánh xích.

Các ưu điểm của dòng máy trải bánh xích

- Lực phát động di chuyển lớn Diện tích tiếp xúc với mặtnền lớn hơn

- Bề rộng thảm lớn, trên 8.5m và tối đa có thể đạt được 16m.

- Sử dụng được với những bàn đầm cao tần (TP2)

Hình 1-2 Máy rải BTNN Vogele bánh lốp.

Các ưu điểm của dòng máy trải bánh lốp

- Có thể di chuyển được trên đường, tốc độ có thể đạt 20km/h, không cần phải sử dụng xe rơ mooc để chuyên chở

- Việc lái chuyển không gây ra tác động làm phá hoại đường.

- Bàn đầm hoàn toàn đi theo các tín hiệu lái chuyển từ xekéo

- Có thể di chuyển qua các lớp trải mới (cấp phối, BTN hạtthô)

- Bánh sau được dẫn động bằng thủy lực, độc lập mỗi bên

- Di chuyển êm ái khi trải lớp bê tông nhựa hạt mịn

- Linh hoạt cao, quay vòng với bán kính hẹp

- Luôn tiếp xúc với mặt nền với tối thiểu là 2 trục trong 3trục nhờ vào hệ thống 3 điểm hỗ trợ lái chuyển Dị thường bề mặtđược giảm thiểu khi truyền đến máy

Hiện nay loại di chuyển bánh xích được dùng rộng rãi nhất,còn loại bánh lốp tuy cơ động nhưng ít được dùng vì kém ổn địnhkhi làm việc

- Theo năng suất máy:

+ Loại nhỏ có năng suất ≤ 300 T/h, ít được sử dụng

+ Loại vừa 350 - 400 T/h, được dùng phổ biến nhất

+ Loại lớn ≥ 600 T/h dùng cho các công trình có khối lượngthi công lớn

- Theo hệ thống điều khiển:

+ có loại cơ học

+ thủy lực

+ điện tử - thủy lực

1.1.1 Phạm vi sử dụng

Phạm vi sử dụng của máy rải bê tông nhựa nóng rất đa dạng

và bao gồm những công việc sau:

+ Lát đường mới: Máy rải bê tông nhựa nóng được sử dụng

để lát các lớp bề mặt mới trên các tuyến đường, bao gồm cả các

dự án xây dựng đường mới hoặc mở rộng đường hiện có

+ Tái lát đường: Trong các dự án tái lát đường, máy rải bêtông nhựa nóng được sử dụng để loại bỏ lớp bề mặt cũ và thaythế chúng bằng lớp bề mặt mới, giúp nâng cao chất lượng và độbền của đường.

+ Xây dựng đường băng và sân bay: Trong lĩnh vực hàngkhông, máy rải bê tông nhựa nóng được sử dụng để xây dựng vàbảo trì đường băng và các khu vực sân bay khác, cung cấp một

bề mặt chịu lực và an toàn cho máy bay hạ cánh và cất cánh

+ Xây dựng đường cao tốc: Trên các tuyến đường cao tốc,máy rải bê tông nhựa nóng được sử dụng để xây dựng các lớp bềmặt mới hoặc nâng cấp đường hiện có, đảm bảo tính an toàn vàhiệu suất của giao thông đường bộ

+ Xây dựng công trình dân dụng: Máy rải bê tông nhựanóng cũng có thể được sử dụng trong các dự án xây dựng dândụng như khu đô thị mới, khu dân cư, và các dự án phát triển đôthị khác

+ Xây dựng khu công nghiệp: Trong các khu công nghiệp,máy rải bê tông nhựa nóng được sử dụng để xây dựng và bảo trìcác con đường, vị trí đậu xe và khu vực lưu trữ, cung cấp một môitrường làm việc an toàn và hiệu quả

Như vậy, phạm vi sử dụng của máy rải bê tông nhựa nóng rấtrộng lớn và đa dạng, từ các dự án nhỏ trong các khu dân cư đếncác công trình lớn như đường cao tốc và sân bay

1.1.1 Nguyên lí làm việc chung của các loại máy rải

Máy rải bê tông nhựa nóng hoạt động dựa trên nguyên lýkết hợp bê tông và nhựa nóng để tạo ra lớp phủ mặt đường chắcchắn và bền bỉ Quá trình này bắt đầu bằng việc chuẩn bị vậtliệu, sau đó bê tông và nhựa nóng được kết hợp với nhau theo tỷ

lệ chính xác Khi đã hoàn tất quá trình trộn, vật liệu sẽ được đưavào máy rải và phân phối đều trên bề mặt đường

Hình 1-3 Sơ đồ làm việc máy rải BTNN

- Nhận BTNN: xeben trút (đổ) từ từ BTNN vào thùng chứa 2trong khi lốp sau của xe tỳ vào con lăn 1 Ôtô để tay số "Mo" sẽđược máy rải đẩy dịch chuyển theo chiều mũi tên ñến khi hết vậtliệu thì ôtô tách khỏi máy rải

- BTNN chứa trong thùng 2 sẽ được chuyển dịch đều đặn vềphía sau của máy nhờ hệ thống hai băng tấm 3

- Hai vít xoắn 5 sẽ chuyển hỗn hợp về 2 phía bên của máy.Tấm gạt 6 tạo cho hỗn hợp có chiều cao theo dự tính Bộ đầmrung 7 có tác dụng đầm lèn sơ bộ Tấm phẳng 8 có nhiệm vụ làphẳng bề mặt lớp BTNN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY RẢI BTNN VOGELE S700

Dãy sản phẩm máy trải nhựa Vogele hiện tại rất đa dạng vàphong phú về trọng lượng vận hành, năng suất trải Bao gồm các

dòng máy như: dòng nhỏ (mini), dòng trung (compact), dòng phổthông (universal), dòng cao tốc (highway), dòng trung chuyển vậtliệu và dòng đặc biệt (trải nhựa, đá dăm kết hợp phun nhũtương).

Nhờ thiết kế nhỏ gọn, chiều rộng mặt đường có thể thay đổi

và hiệu suất cao, SUPER 700 là máy lát nền mini lý tưởng để lát

bề mặt lối đi bộ và đường dành cho xe đạp, cũng như cho cáccông việc lát đường nhỏ và sửa chữa mặt đường Giá trị tuyệt vời

về chi phí và khái niệm vận hành đặc biệt đơn giản khiến SUPER

700 trở thành đối tác lý tưởng cho các nhà thầu làm vườn và cảnhquan cũng như chính quyền thành phố

1.1.1 Cấu tạo

Hình 1-3 Cấu tạo tổng thể máy rải BTNN Vogele S700

1, Phễu chứa vật liệu; 2, Xi lanh thủy lực;

3, Động cơ Diesel; 4, Xi lanh nâng hạ bộ côngtác;

5, Khung treo bộ công tác; 6, Bàn điều khiển;

7, Con lăn tì; 8, Bộ di chuyển bánh xích;

9, Khung đỡ; 10, Hệ thống băng gạt tấm;

11, Vít xoắn; 12, Bàn đầm là phẳng;

Hình 1-3 Máy rải BTNN Vogele SUPPER 700

1.1.1 Các thông số kĩ thuật của máy

ĐỘNG CƠ MÁY TRẢI NHỰA VOGELE S700

Động cơ Động cơ Diesel ( 4 xi lanh )

Loại TD 2.9 L4, làm mát bằng

nướcCông suất

Phanh đỗ Phanh nhiều đĩa, giữ băng tải

lò xo Không cần bảo dưỡng

PHỄU TIẾP LIỆU

trước 100mm và sang trái50cm

BĂNG TẢI VÀ GUỒNG XOẮN MÁY TRẢI NHỰA VOGELE S700

Băng tải 1, các thanh gạt liệu thay thế

được, chạy ngược được

Tốc độ Lên đến 20m/phút, thay đổi

vô cấp (bằng cơ hay tự động)Guồng xoắn 2 trục, cánh xoắn thay thế

được, có thể xoay ngược được

Dẫn động Bằng thủy lực, tách biệt cho

mỗi bên của trục xoắn

CHIỀU CAO

Tiêu chuẩn Thay đổi trong khoảng 10cm,

cơTùy chọn Thay đổi trong khoảng 10cm,

chỉnh bằng thủy lực

1.1.1 Công nghệ trên máy rải BTNN Vogele S700

Trên thị trường thi công đường bộ ngày nay, máy rải nhựanóng Vogele S700 không chỉ đơn thuần là một thiết bị mà còn làcông cụ quan trọng để nâng cao chất lượng và hiệu suất làmviệc Với kiến trúc hiện đại cùng những tính năng vượt trội, máyVogele S700 đem đến sự linh hoạt và tiện ích cho các dự án xâydựng đường bộ

Một trong những ưu điểm nổi bật của Vogele S700 chính làhiệu suất làm việc cao Với công nghệ tiên tiến, máy này giúp tạo

ra lớp phủ bề mặt đường mịn màng, đồng đều và có độ kết dính

cao, từ đó tăng cường độ bền của tuyến đường Điều chỉnh độrộng và độ dày của lớp phủ trở nên linh hoạt, phù hợp với yêu cầu

cụ thể của từng dự án

Không chỉ mang lại hiệu quả công việc, máy Vogele S700còn được thiết kế để đảm bảo an toàn cho người sử dụng Tínhnăng tiện ích như bảng điều khiển thông minh, hệ thống làm máthiệu quả và khả năng tương tác dễ dàng giúp người điều khiểnmáy hoạt động một cách hiệu quả nhất

Ứng dụng của máy rải nhựa nóng Vogele S700 rất đa dạngtrong các dự án xây dựng đường bộ từ thành phố đến cao tốc Sựkết hợp giữa hiệu suất làm việc và khả năng linh hoạt trong điềuchỉnh nguồn phân phối nhựa khiến cho Vogele S700 trở thànhlựa chọn hàng đầu của các nhà thầu và doanh nghiệp trongngành

Máy rải bê tông nhựa nóng Vogele S700 là một thiết bị quantrọng trong ngành xây dựng đường bộ Dưới đây là một số ưu và

nhược điểm của máy rải bê tông nhựa nóng Vogele S700:

 Ưu điểm nổi bật của máy

Máy trải nhựa Vogele S700 nhỏ gọn, nhẹ và dễ điều khiển

- Khi phải làm việc trong những khu vực nhỏ, hẹp hay thấpthì sử dụng máy trải nhựa Vogele S700 là hoàn toàn hợp lý Thiết

bị hoạt động cực kỳ hiệu quả tại các khu vực như bãi đỗ xe,đường đua nông trại, đường đi xe đạp hoặc lối đi bộ

- Dòng máy rải nhựa cỡ nhỏ cũng là một lựa chọn phổ biến

để xây dựng các vị trí trung tâm trên đường cao tốc hoặc làmviệc trong các bãi đỗ xe ngầm, sảnh thấp,

- Thiết kế tối ưu, hiện đại giúp máy hoàn toàn có thể xử lýtốt vật liệu ngay cả ở những điều kiện khó khăn nhất Chẳng hạn,phễu vật liệu không đối xứng, cho phép nó có thể tiết nhận vậtliệu trong các không gian cực kỳ hạn chế

Kích thước nhỏ gọn rất lí tưởng cho việc rải và di chuyển 

- Xe rùa Vogele S700 có bề rộng trải chỉ 1,14 m, phù hợp đểtrải giữa các đường ray xe điện và các dải đã được nghiền nhỏ.

- Bề rộng vận chuyển nhỏ 1,4 m có nghĩa là ngay cả nhữnglối vào hoặc cổng hẹp cũng không còn là trở ngại. S700 có thể điqua các lối vào chật hẹp và có khả năng băng qua các khu vựcgiao thông trong các tòa nhà như bãi đỗ xe ngầm mà không gặpbất kỳ trở ngại nào

Trải nhựa trong khoảng cách tối đa 5cm từ ranh giới

- Thiết kế của Vogele S700 được cân nhắc kỹ lưỡng chophép phạm vi trải tăng 5cm tính từ ranh giới

- Chiều cao tổng thể dưới 2 m cho phép trải nhựa ở nhữngkhông gian thấp và dưới những mái che có tán.

- Phạm vi chiều rộng mặt đường lớn - từ 0,5 đến 3,2 m, cóthể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, đảm bảo hiệusuất sử dụng cao của máy

Quản lý vật liệu hoàn hảo

  - Phễu chứa vật liệu lớn của máy trải nhựa VogeleS700 được thiết kế tối ưu cho việc nạp liệu trong không gian hẹp

và hạn chế Các nguyên liệu được cung cấp một cách thuận tiệnbằng xe tải hoặc máy xúc bánh lốp, tùy thuộc vào lượng khônggian có sẵn

- Băng tải mạnh mẽ, đường hầm băng tải lớn và cánh xoắn

có thể điều chỉnh chiều cao đảm bảo rằng vật liệu chảy đến lớpnền một cách chính xác và đúng số lượng

Nhiều lựa chọn cung cấp vật liệu

- Phễu chứa vật liệu lớn với các mặt gấp riêng biệt được

thiết kế để Vogele S700 luôn có thể cung cấp vật liệu lát nền

một cách tốt nhất, tiết kiệm chi phí nhất Cho dù hỗn hợp đượccung cấp từ phía trước bằng xe tải hoặc từ phía bên bằng máyxúc bánh lốp, các mặt của phễu luôn có thể được định vị theo yêucầu

- Phễu không đối xứng tùy chọn (bên trái) cho phép máy lát

nền được cung cấp vật liệu bằng xe tải ngay cả khi xe cấp liệu

không thể cập bến tập trung phía trước máy, chẳng hạn nhưtrường hợp lát dọc theo tường hoặc các ranh giới khác

- Trên phễu chứa vật liệu không đối xứng, mặt trái có thểđược gập lại hoàn toàn bằng thủy lực Kết hợp với khả năng điềuchỉnh con lăn đẩy sang trái, điều này giúp xe tải cung cấp vậtliệu dễ dàng hơn khi lát dọc theo tường hoặc các ranh giới khác

Luồng hỗn hợp tối ưu