ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ GIÁ BÚA ĐÓNG CỌC DIESEL LẮP TRÊN BỘ DI CHUYỂN BÁNH XÍCH

Lời nĩi đầu Với mục tiu đề ra của đảng v nh nước ta l đến năm 2020 đưa nước ta trở thnh một nước cơng nghiệp. Do vậy vấn đề ra đĩ l phải xy dựng cơ sở hạ tầng sao cho ph hợp với tỡnh hỡnh pht triển chung của đất nước. Nn trong những năm vừa qua cng với sự pht triển của cc cơng trỡnh xy dựng giao thơng v cc cơng trỡnh xy dựng dn dụng. Thỡ trang thiết bị my mĩc cũng được nhập vo nước ta với một số lượng lớn. Nhưng chỉ với một số ớt l ở dạng mới cịn đa số l dưới dạng my cũ đ qua sử dụng hoặc đ lỗi thời, nn chất lượng của chng trong khai thc chưa cao trong khi đĩ gi thnh của cc loại my ny lại qu đắt so với chất lượng của chng m cĩ nhiều loại my cĩ khả năng chế tạo trong nước với chất lượng khơng thua km my mĩc nhập ngoại nhưng gi thnh rẻ hơn. Như: Gi ba Diezel, My p bấc thấm, My khoan cọc nhồi, cổng trục, trạm trộn b tơng nhựa nĩng, trạm trộn b tơng xi măng,...Nhưng trong số đĩ cc loại my phục trong xy dựng nh dn dụng v cơng trỡnh cầu, cảng l cịn ớt. Chớnh vỡ vậy đề ti của em cĩ tn: ((Tớnh tốn thiết kế gi ba đĩng cọc Diezel, treo quả ba 5(T) lắp trn my cơ sở di chuyển bnh xớch )). Đến nay đề ti đ hồn thnh song vỡ thời gian v trỡnh độ cịn cĩ những hạn chế nn khơng thể trnh khỏi những sai sĩt rất mong cc Thầy cơ trong bộ mơn v cc bạn gĩp ý để đề ti được hồn thiện hơn.

1.1 Bĩa diezel

1.2.Máy khoan cc nhi

1.3.Bĩa rung

1.4.p bc thấm

1.5.p cọc tĩnh

1.6.Cc cách gia c vôi xi măng

Chương 2:Tớnh tốn thit kế tổng thể

2.1.La trn xe cơ s

2.2.Cc phương n thiết kế gi ba

2.3.La trn xe cơ s

2.4.Tớnh tốn,thiết kế tổng thể gi ba

Chương 3: Tớnh tốn thiết kế cc bộ tời

3.1.Cơ cu nâng hạ bĩa

3.2.Cơ cu nâng hạ cc

Chương 4 Tớnh tốn, thiết kế kết cấu thp cột dẫn hướng

4.1.Cc thơng số tớnh tốn cơ bản

4.2.Tớnh tốn cc tải trọng v vẽ biểu đồ nội lực

4.2.1.Trường hợp ko cọc v ba đồng thời theo phương thẳng đng

4.2.2.Trường hợp đĩng cọc xuyn m 50

4.2.3.Trường hợp đĩng cọc xuyn dương 18,50

4.2.4.Trường hợp đĩng ko cọc với gĩc nghing của cp 150

4.3.Tớnh trọn diện tớnh mặt căt cột

4.4.Tớnh trọn tăng đơ

4.5.Tớnh tốn cc mối lin kết hn,bulơng,trục tang

Chương 5:Tớnh ổn định gi ba

5.1.Trường hợp ko cọc và bĩa đng thi theo phương thẳng đng

5.2 Trường hợp đĩng cọc xuyn m 50

5.3 Trường hợp đĩng cọc xuyn dương 18,50

5.4.Trường hợp đĩng ko cọc với gĩc nghing của cp 150

5.5.Tớnh ổn định my khi di chuyển

Chương 6 :lắp dng và vn hành

Chương 7 :Lập quy trỡnh chế tạo cột dẫn hướng

Tài liƯu tham khảo

Lời nĩi đầu Với mục tiu đề ra của đảng v nh nước ta l đến năm 2020 đưa nước ta trở thnh một nước cơng nghiệp Do vậy vấn đề ra đĩ l phải xy dựng cơ sở hạ tầng sao cho ph hợp với tỡnh hỡnh pht triển chung của đất nước Nn trong những năm vừa qua cng với sự pht triển của cc cơng trỡnh xy dựng giao thơng v cc cơng trỡnh xy dựng dn dụng Thỡ trang thiết bị my mĩc cũng được nhập vo nước ta với một số lượng lớn Nhưng chỉ với một số ớt l ở dạng mới cịn đa số l dưới dạng my cũ đ qua sử dụng hoặc đ lỗi thời, nn chất lượng của chng trong khai thc chưa cao trong khi đĩ gi thnh của cc loại my ny lại qu đắt so với chất lượng của chng m cĩ nhiều loại my cĩ khả năng chế tạo trong nước với chất lượng khơng thua km my mĩc nhập ngoại nhưng gi thnh rẻ hơn Như: Gi ba Diezel, My p bấc thấm, My khoan cọc nhồi, cổng trục, trạm trộn b tơng nhựa nĩng, trạm trộn b tơng xi măng, Nhưng trong số đĩ cc loại my phục trong xy dựng nh dn dụng v cơng trỡnh cầu, cảng l cịn ớt Chớnh vỡ vậy đề ti của em cĩ tn: (( Tớnh tốn thiết kế gi ba đĩng cọc Diezel, treo quả ba 5(T) lắp trn my cơ sở di chuyển bnh xớch )) Đến nay đề ti đ hồn thnh song vỡ thời gian v trỡnh độ cịn cĩ những hạn chế nn khơng thể trnh khỏi những sai sĩt rất mong cc Thầy cơ trong bộ mơn v cc bạn gĩp ý để đề ti được hồn thiện hơn

Hà ni: 5/2005.

Sinh viên thc hiƯn.

ĐỈng Trung Kiên

Chương I Tổng quan về my thi cơng nn mĩng

Đất nước ta đang trong qu trỡnh pht triển, hợp tc, v hội nhập với cc nước trong

khu vực cũng như với cc nước trn thế giới Để cĩ nền kinh tế ổn định, vững chắc v pht tầm với nền kinh tế đĩ, do đĩ cĩ hng loạt cc cơng trỡnh xy dựng dn dụng, qun triển nhanh cần phải cĩ một cơ sở hạ tầng vững chắc v hiện đại ngang sự, cũng như cc cơng trỡnh giao thơng hiện đại đ, đang v sắp được xy dựng Trong cc cơng trỡnh lớn cũng như nhỏ thỡ việc xử lý nền mĩng l yếu tố hết sức quan trọng vỡ nĩ quyết định đến chất lượng cũng như tuổi thọ của cơng trỡnh

Việc xử lý nền mĩng đ cĩ từ rất lu, nhất l xử lý nền mĩng bằng cc loại cọc, ban đầu l từ cc loại cọc nguyn thuỷ cĩ sẵn như cọc tre, cọc gỗ với phương php đĩng thủ cơng Theo dịng pht triển của lịch sử thỡ quy mơ của cc cơng trỡnh ngy cng lớn v được

xy dựng trn cc nền đất khc nhau, nn cc loại cọc ngy cng cĩ nhiều v phương php thi cơng phải thay đổi để đp ứng được cc yu cầu của cơng trỡnh

Tuỳ thuộc vo quy mơ, thời hạn phục vụ của cơng trỡnh, điều kiện tự nhin của đất xy dựng m người ta p dụng cc biện php khc nhau để gia cố nền mĩng cho ph hợp Với những cơng trỡnh xy dựng nh ở thuộc loại nhỏ của cc hộ gia đỡnh thường p dụng biện php lm mĩng b b tơng, mĩng cọc tre,…

Hiện nay trong thực tế xy dựng nền mĩng cho cc cơng trỡnh lớn, thời hạn phục

vụ lu di người ta p dụng cc loại mĩng cọc Đy l loại mĩng đảm bảo khả năng xy dựng nh

v cơng trỡnh trn cc loại đất cĩ sức chịu tải nhỏ, trn cc vng đất đĩng băng,

Chớnh việc p dụng mĩng cọc đ thc đẩy việc ứng dụng cc phương php cơng nghiệp hố xy dựng cũng như việc trang bị cho cc cơ quan xy dựng những my hạ cọc chuyn dng gọn nhẹ v cĩ năng suất cao

Những ưu điểm cơ bản của việc p dụng mĩng cọc l rt ngắn thời gian thi cơng, giảm bớt cơng tc nặng nhọc cho cơng nhn, giảm bớt khối lượng thp, b tơng, giảm khối lượng cơng tc lm đất v tăng chất lượng cơng trỡnh,…; Phương php thi cơng mĩng cọc

ớt nhạy cảm với sự thay đổi trạng thi của đất nền; Cĩ thể đo những hố su, thi cơng mĩng cọc mới ngay st cạnh cc mĩng cọc m khơng gy nguy cơ ph hỏng cơng trỡnh; Cọc được

Ngồi phương php gia cố nền bằng mĩng cọc ra người ta cịn dng nhiều phương php khc như:

* Để gia cố nền cĩ cc loại đất to hạt cĩ nhiều lỗ rỗng v vết nứt, ngưi ta dng biƯn pháp

xi măng hoá, đây là biƯn pháp hiƯu quả và đưỵc sư dơng rng rãi

* Để gia cố, xử lý nền m bn dưới cĩ cc ti nước, ti bn ngầm người ta dng phương php p bấc thấm

Cơng tc gia cố nền mĩng hiện nay cĩ rất nhiều phương php khc nhau, mỗi

phương php cĩ tớnh ưu việt ring v ph hợp với từng yu cầu cơng trỡnh khc nhau Cc phương php hiện nay hay được sử dụng l:

1.1 Bĩa Diezel

Ba Diezel lm việc theo nguyn lý động cơ đốt trong hai kỳ vỡ vậy khi đĩng cọc gy

ra lực chấn động lm ảnh hưởng tới cc cơng trỡnh xung quanh, đồng thời nĩ cịn tạo ra tiếng ồn Do nhược điểm ny m phương php chỉ được p dụng với cc cơng trỡnh xa khu

dn cư Đĩng cọc bằng ba Diezel cĩ gi thnh rẻ, dễ thay đổi chiều di cọc, dễ thi cơng v cĩ thể lm việc ở những điều kiện khắc nghiệt như: ở trn sơng, ở đầm lầy, ở cc vng cao m

cc phương php khc khơng lm được hay nĩi cch khc chng hồn tồn cĩ thể lm việc độc lập,tớnh cơ động cao khơng phụ thuộc vo nguồn năng lương bên ngoài

1.2 máy khoan cc nhi.

Cọc nhồi được chế tạo bằng cch rĩt trực tiếp vậy liệu (b tơng, b tơng cốt thp, ct)

vo những lỗ cọc lm sẳn trong lịng đất ngay tại mặt bằng thi cơng cơng trỡnh

Theo phương pháp tạo lỗ cc khoan nhi, thi công cc nhi đưỵc chia thành hai loại

cơ bản sau:

+ Tạo lỗ cọc bằng cch đĩng ống kim loại, đầu dưới bịt đế cọc vo lịng đất, sau đĩ rĩt vật liệu tạo cọc vo lịng ống ống kim loại cĩ thể để nguyn với vai trị l thnh ống hoặc rt khỏi lịng đất trong qu trỡnh rĩt vật liệu bằng thiết bị chuyn dng, cịn đế cọc nằm lại trong lịng đất

+ Tạo lỗ cọc bằng phương php khoan chuyn dng Cc thiết bị khoan rất đa dạng, như tạo lỗ bằng phương php cơ học, phương php vật lý, hay l theo cch đưa đất từ lỗ khoan

ln theo dạng lin tục hay chu kỳ,…

ĐỈc điĨm cđa phương pháp này là:

+ Ưu điĨm:

- Cọc được chế tạo tại chỗ, cĩ kớch thước v chiều di tuỳ ý, khơng mất cơng vận

chuyển hay phải lm cc cơng tc phụ khc như cưa, cắt, nối cọc… sau khi đĩng cọc

- Thi cơng cọc nhồi trn cc my khoan tạo lỗ trnh được cc lực xung kớch gy

ảnh hưởng xấu đến cc cơng trỡnh xung quanh, khơng gy tiếng ồn lớn Vỡ vậy trong những năm gần đy thi cơng cọc nhồi đ nhanh chĩng xm nhp vào các công trình trong thành ph

- Cĩ thể thi cơng trn cc cơng trường cĩ điều kiện m khơng thể thi cơng bằng phương php đĩng cọc khc

+ Tuy nhin phương php ny cũng cĩ cc nhược điểm:

- Chi phớ đầu tư my mĩc thiết bị ban đầu lớn nn gi thnh của nĩ cũng kh cao

- Khĩ kiểm tra chớnh xc chất lượng cọc sau khi thi cơng

- DƠ gây ô nhiƠm môi trưng xung quanh

-Phải xy dựng trạm trộn b tơng tại cơng trường hoặc phụ thuộc địa điểm của trạm trộn b tơng khc v cơng suất của trạm đĩ (do phu thuộc thời gian b tơng đơng cứng từ lc trộn b tơng đến lc đổ xong cọc),…

-Khi khoan cọc qua cc vng đất rất yếu hoặc gặp đ mồ cơi phải để lại ống vch ,do đĩ

gi thnh rất cao

-Yêu cầu trình đ sư dơng cao

1.3 Bĩa rung

Quả bĩa rung đưỵc sử dụng phổ biến trong thi cơng đĩng cọc, đặc biệt chng lm

việc rất hiệu quả trn nền đất ct tơi, xốp, ở những địa hỡnh chật hẹp, chen cấy, nhất l khi đĩng cọc gia cố nền Khi lm việc, quả ba lin tục truyền len cọc dao động cĩ tần số, bin

độ v hướng nhất định, lm giảm đng kể lực ma st giữa đất v cọc

Nhưỵc điĨm cđa phương pháp này là:

- Phơ thuc vào ngun năng lưỵng bên ngoài(điên)

- Đĩng cọc trn nền đất dớnh thỡ khơng hiệu quả

1.4 Phương php p cọc bấc thấm

Bc thm l cc băng cĩ li bằng prơliprơpilen cĩ tiết diện hỡnh răng bnh xe, bn ngồi

được bọc o lọc (rải địa kỹ thuật)

Bấc thấm l một phương php nhn tạo, nhằm cải tạo nền đất bằng thiết bị tiu nước thẳng đứng để xử lý đt yếu được dng để thay thế cọc ct lm phương tiện dẫn nước cố kết

từ dưới nền đất yếu ln tầng đệm ct phớa trn v thốt ra ngồi, nhờ đĩ tăng tốc độ ln của nền đất trn đất yếu, tăng tốc độ cố kết của bản thn

+ Ưu điĨm:

- Tăng nhanh qu trỡnh cố kết của đất yếu, rt ngắn thời gian lĩn

- ớt lm xo động cc lớp đất tự nhin

- Thoát nước mt cách đảm bảo và chđ đng

- Thao tc nhanh,cĩ khả năng cơ giới hố thi cơng cao

- Chiều su sử dụng bấc cĩ thể đạt đến 40 m

- Hoạt động thốt nước tốt trong cc điều kiện khc nhau

- Năng xut cao

- rỴ hơn so vơi phương pháp lam cc cat,coc vôi xi măng

+ Nhưỵc điĨm:

- Với nền đất qu yếu thỡ xử lý bằng bấc thấm khơng hiệu quả

1.5.Phương php p cọc tĩnh:

Đy l phương php cơ học dng lực p p cọc xuống lịng đất, phương php ny chỉ đĩng

được cc loại cọc cĩ chiều di ngắn hoặc đối với cọc di, lớn thỡ phải dng my cĩ cơng suất lớn

p cọc tĩnh cĩ cc đặc điểm sau:

+ Ưu điĨm:

- Khơng gy chấn động đến cc cơng trỡnh xung quanh, khơng tạo ra tiếng ồn Do ưu điểm ny m phương php p tĩnh được sử dụng nhiều trong cc cơng trỡnh trong khu dn cư, trong cc thnh phố, thi trấn, nơi đơng người

- Giá thành rỴ

+ Nhưng nĩ cũng cĩ nhược điểm l: Chỉ đĩng được cc loại cọc nhỏ cĩ khẩu độ khơng di

lắm, hoặc nếu p cọc lớn thỡ chi phớ mua my ban đầu rất lớn m khối lượng thi cơng ớt

do ở nước ta chưa cĩ nhiều cơng trỡnh lớn, nn hiệu quả kinh tế khi sử dụng loại my ny thấp

+Năng xut thp

Tớnh cơ động thấp

1.6.cc cát gia c vôi xi măng.

cọc ct vơi xi măng l những cọc bao gồm ct sỏi được lm chặt v chn vo lớp st mềm yếu bằng phương php thay thế.khi chất tải ,cọc bị biến dạng phỡnh lấn vo cc tầng đất v phn

bố lại cc mặt cắt bn trn của đất,hơn l truyền ưng xuất xuống cc lớp đất dưới su.điều đĩ

lm cho đất chịu đươc ứng xuất.Kết quả l cường độ v khả năng chịu lực của đất tăng v tớnh nn ln giảm

phương php ny rẻ v cĩ hiệu quả kinh tế cao.nhưng nĩ cũng cĩ nhươc điểm l khơng dng đươc ở những lền đất chịu tải lớn.nĩ chỉ đươc đng ơ những vng đất chịu tải nhỏ ,v trung bỡnh

Kết luận: qua tỡm hiểu,phn tớch ưu ,nhược điểm của cc thiết bị gia cố lền

mĩng ở trn,chng ta thấy rằng gi ba đĩng cọc diezel l một loại thiết bị khơng thể thiếu trong thiết bị thi cơng nền mĩng ở nước ta Nĩ rất ph hợp với điều kiện kinh

tế kỹ thuật,vị trớ địa lý,địa hỡnh của nước ta.Chớnh vỡ vậy đề ti của em cĩ tn:’’tớnh tốn thiết kế gi ba đĩng cọc diezel,treo quả ba 5 tấn lắp trn my cơ sở di chuyển bnh xớch”

- Quả bĩa Diezel đưỵc lắp: loại 5 Tn2.1.2.La trn xe cơ s đĨ thoả mãn các yêu cầu cđa giá bĩa

My cơ sở thường được trọn l cần trục bnh xớch,my ko trn cơ sở sử dụng nguồn năng lượng,cc kết cấu của my cơ sở người ta cải tạo thm một số bộ phận như :khung gầm ,hệ

thống thuỷ lực ,hệ thống điều khiển cho ph hợp với yu cầu lm việc của gi ba.sự cải tạo

ny khơng ảnh hưởng đến chức năng của my

Chn máy cơ s D308-85M do nht bản sản xut

Các thông s cđa máy cơ s:

+ Hãng sản xut: NIPPON SHARIO SEIZO KAI SHA.

+ Mã hiƯu: D308-85M+ Trng lưỵng, T: 42,1

+ Kớch thước giới hạn, mm:

• Cao: 6600

• Dài: 6500

• Rng: 2900 + Đng cơ:

• Mã hiƯu: ΓB 100

• Cơng suất thiết kế: 106 CV + Chiều rộng bản xớch, mm: 965 + vn tc di chuyĨn, Km/h: 3,5

2.2.Cc phương n thiết kế gi ba

Ba đĩng cọc Diezel l loại ba hoạt động theo nguyn lý va đập, nĩ được cấu tạo từ

hai bộ phận chớnh l: Quả ba v gi ba

Khi đĩng cọc quả ba được đặt ngồi trực tiếp ln đầu cọc tạo xung lực nhấn cọc xuống nền Gi ba cĩ nhiệm vụ dẫn hướng cọc, quả ba v thực hiện cc thao tc khc như: Cẩu ba, cẩu cọc, đưa chỉnh cọc về vị trớ đĩng

Trn một gi ba cĩ thể sử dụng nhiều quả ba khc nhau ở đy ta chỉ xt tới quả ba Diezel

2.2.1 Quả bĩa Diezel:

Quả ba Diezel lm việc theo nguyn lý động cơ đốt trong hai kỳ Theo cấu tạo nĩ được chia lm hai loại: ống dẫn v cột dẫn

- Loại ống dẫn dng để đĩng cọc thp v cọc b tơng cốt thp loại lớn, do cấu tạo đặc biệt:

Tỷ số nn thấp (ε = 15) hnh trỡnh của piston lớn ln khả năng tạo ra lực xung kớch khi đĩng cọc lớn, ngồi ra qu trỡnh chy hỗn hợp xảy ra ngay sau khi đầu piston đập vo đầu

ba do đĩ qu trỡnh chy sẽ tạo thm xung lực lớn đĩng cọc vo nền

- Loại cột dẫn, loại ny cĩ tỷ số nn cao (ε = 30) sử dụng bơm nhin liệu p lực cao, dng

để đĩng cc loại cọc gỗ v b tơng cốt thp loại nhỏ

2.2.2 Giá bĩa:

L thiết bị dng để phục vụ cc thao tc đĩng cọc: Cẩu cọc, chỉnh cọc, cẩu v dẫn hướng quả ba khi đĩng cọc Trn thực tế gi ba được sử dụng rất đa dạng, tuỳ thuộc vo cơng nghệ đĩng cọc

a) Phương án 1:

Gi cĩ cột dẫn hướng kết cấu dạng dn lắp trn my cơ sở D308-85M do Nhật Bản

sản xuất, trn gi bố trớ hai thanh dẫn hướng tiết diện trịn v hai cụm bu ly để cẩu ba v cẩu cọc Loại gi cĩ cột dẫn hướng kết cấu dạng dn ny cĩ khản năng điều chỉnh lệch thp để đĩng cọc xuyn m 50 và xuyên dương 18,50 được tiến hnh nhờ bộ truyền động thuỷ lực, với một b ngun chung cđa máy cơ s, Hình v :1.1

ĐỈc điĨm cđa loại giá bĩa này là:

* Ưu điĨm: Trọng lượng của gi ba nhỏ, tớnh cơ động cao, kết cấu dn cột cĩ thể chế tạo

được

* Nhưỵc điĨm: Độ ổn định khơng cao, kết cấu cồng kềnh, chế tạo khĩ, phức tạp nn gi

thnh đắt

b).Phương án 2:

Cột dẫn hướng được chế tạo từ tổ hợp thp hỡnh , trn gi bố trớ hai thanh dẫn hướng tiết diện trịn v hai cụm puly để cẩu ba v cẩu cọc Loại cột dẫn hướng được chế tạo từ tổ hợp thp hỡnh ny cĩ khả năng điều chỉnh lệch thp để đĩng cọc xuyn m 50 và xuyên dương 18,50 được tiến hnh nhờ bộ truyền động thuỷ lực, với một bộ nguồn chung của my cơ sở, Hỡnh vẽ :1.2

* ĐỈc điĨm cđa loại giá bĩa này:

Ưu điĨm: Kết cấu gọn, Chế tạo đơn giản, lắp rp nhanh, Gi thng rẻ chế tạo hơn

10 9

8

16 15

c).Phương án 3:

Cột dẫn hướng được chế tạo từ cc đoạn ống thp trịn, trn cột bố trớ hai thanh dẫn hướng tiết diện trịn v hai cụm puly để cẩu ba v cẩu cọc Loại cột dẫn hướng ny cĩ khả năng điều chỉnh lệch thp để đĩng cọc xuyn m 50 và xuyên dương 18,50 được tiến hnh nhờ bộ truyền động thuỷ lực, với một bộ nguồn chung của my cơ sở, Hỡnh vẽ 1.3

* ĐỈc điĨm cđa loại giá bĩa này:

- Kết cấu gọn nhẹ, Chế tạo đơn giản, lắp rp nhanh, cĩ kết cấu thẩm mĩ

- Gi thnh chế tạo thấp hơn so với gi thnh chế tạo cột dạng dn

- Cĩ khối lượng cột nhỏ hơn so với cột dạng thp định hỡnh

- Chiều di cọc đĩng lớn so với loại gi cĩ kết cấu cột dạng định hỡnh v cột dạng dn

- Thuận tiện khi lắp dựng, tho dỡ, vận chuyển,…

13 12 11 14

10 9

8

16 15

16

7 6

H ì nh 1.3- phương án 3

c ấu tạ o

7 P uly đổi hướng cáp ở máy

8 Q uả búa Diezel

2.3.lựa chọn phương n thiết kế

Qua việc phn tớch cc ưu nhược của từng phương n ở trn ta thấy phương n 3 cĩ

nhiều ưu điểm hơn cả đồng thời nĩ cũng cĩ khả năng gia cơng chế tạo, vật tư thiết bị ph hợp với điều kiện kỹ thuật trong nước v nĩ cũng ph hợp với phương hướng pht triển của khoa học Vậy ta chọn phương n 3 – Kết cấu cột dạng ống trịn lắp trn my cơ sở di chuyển bnh xớch l phương n thiết kế_Hỡnh vẽ 1.4

2.4.Tớnh tốn thiết kế tổng thể gi ba

2.4.1.Tớnh chọn quả ba

Với trng lưỵng piston l 5 tấn, ta chọn quả ba Diezel kiểu ống dẫn cĩ ký hiệu D50

do Trung Quốc chế tạo, được lm mt bằng nước.cĩ cc thơng số cơ bản của quả ba l:

- Chiều cao của ba, mm: 5235

13 12 11 14

10 9

8

16 15

2.4.3 Vn tc các cơ cu cđa giá bĩa

- Vn tc nâng bĩa: Vb = 8 m/p

- Vn tc nâng cc: Vc = 8 m/p

- Tiến li thp (xe con): Vxe = 1 m/ph

- Vn tc di chuyĨn: Vdc = 50 m/ph

- Vn tc quay cđa toa quay: ϕ = 0.5 vòng/ph

2.4.4 Chiều cao cột dẫn hướng (tớnh từ mặt đất):

HC= hcc + hbĩa + hnâng bĩa + htreo + hxàđnh + han toàn

6 Sơ đ mắc cáp:

Sơ đồ mắc cp cho cơ cấu nng ba v cọc cĩ cng bội suất cp như nhau v bằng: a = 4, trong đĩ cĩ 2 pa lăng dẫn hướng khơng tham gia vo tạo bội suất cp Sơ đồ mắc cp dược thể hiện trn hỡnh

1_ Đng cơ Diezel; 2 _ Phanh; 3 _ Khớp ni

4 _Hp giảm tc; 5_ Khớp răng; 6:_Tang ti bĩa

2100 (N/mm2)

Vy ta chn loại cáp ΠK-P 6 × 9 = 144 với giới hạn bền cc sợi thp trong khoảng

1500 ÷ 1600 (N/mm2) để dễ dng trong việc thay cp do qu trỡnh sử dụng bị đứt, bị mịn…

* Trường hợp cơ cấu ko ba khi cột dẫn nghing dương 18,50.

* Trường hợp cơ cấu ko ba khi cột dẫn nghing m 50.

a/ Xt trường hợp cơ cấu ko ba khi cột dẫn thẳng đứng

Khi ba được ko ln nĩ sẽ tỳ ln thanh

trượt do đĩ sẽ sinh ra lực cản ma st ngược chiều với chiều chuyển động

A 6000

Vy ta lấy kết quả ở trường hợp (c) để tớnh tốn cho cơ cấu.

Lực căng cp lớn nhất xuất hiện ở nhnh dy cuốn ln tang khi nng quả ba được xc

định theo cơng thức ( 2.19, [1] ) ta cĩ:

Smax = ( )

( a)x t mx

x Q

λλ

x x

x

−

−

= 29459,4 (N)Vậy hiệu suất pa lăng được xc định theo cơng thức (2.18, [1]) ta cĩ:

Smax = a Qη

0

(3.2)

N- HƯ số an tồn bền của dy cp được tra trong (bảng 22, [1]), ta chọn được

n = 5,5 với chế độ lm việc trung bỡnh CĐ% = 25%

Thay vo cơng thức (2.3) ta cĩ:

Sđ = 5,5 x 29459,4 = 162026,7 (N)

Với loại dây cáp như ta đã chn sơ b trên_ giới hạn bền của cp l

σb = 1600 (N/mm2), chọn đường kớnh cp theo (trang 1, [11]) ta được:

dc= 19,5 (mm), cĩ lực ko đứt l Sđ = 195000 (N)

4 Tớnh chọn kớch thước cơ bản của tang v rịng rọc

a/Đi với tang

Đường kớnh nhỏ nhất cho php đối với tang cuốn cp được xc định theo cơng thức (2.12, [1]), ta cĩ:

Dt≥ dc x (e-1) (3.4) Trong đĩ:

Dt- Đường kớnh tớnh đến đy rnh khot

e- Hệ số tớnh đường kớnh tang với chế độ lm việc trung bỡnh, tra bảng (2.4, [1]) ta cĩ: e = 25

Thay số vo cơng thức (2.4) ta cĩ:

DR - Đường kớnh tớnh đến đy rnh khot

e - Hệ số tớnh đường kớnh tang với chế độ lm việc nhẹ, e = 20

Thay số vo cơng thức (3.5) ta cĩ:

DR≥ 19,5 x (20 - 1) = 370,5 (mm)

Chn DR = 380 (mm)

+ Ròng rc đỉi hướng cáp: Rịng rọc đổi hướng cp l rịng rọc khơng lm việc chỉ cĩ

nhiệm vụ đổi hướng cp cĩ thể tớnh theo:

Dc = 0,8 x DR = 0,8 x 380 = 304 (mm) nn ta chọn rịng rọc đổi hướng cp cĩ Dc =

320 (mm)

c/ Chiều di của tang:

Chiều di tang được xc định theo cơng thức(2-13)sch Tớnh tốn Máy trơc:

+ η : HiƯu sut cđa cơ cu là, η = ηp x ηt x η0

- ηp = 0,93: Hiệu suất pha lăng, được tớnh ở 1.2

- ηt: Hiệu suất tang, tra bảng (1.9, [1]) ta cĩ: ηt = 0,97

- η0: Hiệu suất bộ truyền cĩ cả khớp nối, η0 = 0,92 ⇒η = 0,93 x 0,97 x 0,92 = 0,83

- S lớp cáp cun trên tang, a = 4

- Công suất ko cần thiết, N = 17,5 (Kw)

- Đường kớnh cp, dc = 19,5 (mm)

- Đường kớnh tang, Dt = 480 (mm)

- Lc căng cáp lớn nht, Smax = 29459,4 (N)

- Chiều di tang, Lt = 340 (mm)

- S lớp cáp cun trên tang, a = 4

- Cơng suất ko cần thiết, N = 17,5 (Kw)

- Vn tc nâng, Vn = 8 (m/ph)

Chương 4 : Tớnh tốn thiết kế kết cấu thp cột dẫn hướng

4.1.cc thơng số tớnh tốn cơ bản:

- Trng lưỵng toàn bĩa: Gb = 10584 (kG) = 105840 (N)

- Trng lưỵng cơ cu mang: Gm = 300 (kG) = 3000 (N)

4.2.Tớnh tốn cc tải trọng v vẽ biểu đồ nội lực

Từ cc kết quả m ta tớnh được trong cc trường hợp bất lợi trn ta sẽ xc định được trường hợp lm bất lợi nhất của gi ba v ta sẽ tớnh cột dẫn theo kết quả ny cc trường hợp khc cĩ nội lực nhỏ hơn nn đảm bảo độ bền

Cột dẫn hướng lin kết với my cơ sở nhờ chốt ở chn cột v hai thanh chống xin hay cịn gọi l tăng đơ Hai thanh chống xin ny ngồi việc giữ cột dẫn ra nĩ cịn cĩ tc dụng điều chỉnh cột dẫn nghing ngửa để đĩng cọc xin m, xin dương Thanh chống xin ny một đầu lắp trn thn cột dẫn một đầu lin kết với my cơ sở thông qua mt xà ngang lắp trên đt

ct dn

Vị trớ bắt chốt tăng đơ trn cột phải đảm bảo điều kiện lm việc của cột dẫn đồng thời đảm bảo lực tc dụng ln nĩ l nhỏ nhất Ta thấy khoảng cch lắp tăng đơ cng cao thỡ lực tc dụng ln nĩ cng nhỏ, nếu lắp tăng đơ ở đỉnh cột thỡ lực tc dụng ln nĩ l nhỏ nhất do

đĩ kớch thước mặt cắt ngang tăng đơ cũng l nhỏ nhất nhưng chiều di cũng l di nhất nn khi lm việc cĩ thể bị vng, vậy cch lắp ny người ta ớt sử dụng

Khi cột dẫn chịu tc dụng của tải trng

giĩ ta coi tải trọng ny tập trung tại trọng

tâm cđa biĨu đ tam giác ni lc tc

l 2/3 chiều cao cột từ dưới ln do đĩ

ngưi ta thưng chn khoảng cách

Như phần ta tớnh cơ cấu nng cho gi ba ta cĩ cc kết quả tương tự ở trường hợp

ny khi ba được ko ln ta coi như ba khơng tỳ vo thanh dẫn hướng nn lực ma st coi như bằng khơng

+Lực ko cp:

Theo cơng thức (2-19, [1]) ta cĩ:

T= mx a x t

x Q

λλ

λ

)1(

)1(

Thay vo cơng thức (4.1) ta cĩ:

T2 = (1 0.984) 0,982

)98,01(80000

⇒ α = 20,5º

Chiều di tăng đơ:

tg tg

X B =

⇒ RB = sin19,440

5,5187

γ

B X

4.2.2 Trường hợp đĩng cọc xin m 5 0 :

Khi ct dn trạng thái nghiêng 50 v ko ba ln, lc đĩ:

- Bĩa trưỵt trên thanh dn s tạo ra lc cản ma sát (Fms ) ngược chiều ko ba

- Ta ly hƯ s ma sát giữa bĩa và thanh dn là: δ = 0,15

λλ

λ

)1(

)1(

Q0- Tải trng, trong trưng hỵp này là:

Q0 = SCb + Gm x cosβ Với: Scb = GIII và β = 50

98,0)98.01(

)98,01(5cos80000

x

x x

−

−

= 21378,3 (N)Lực ko cp tổng cộng:

TC = T1 + T2 = 29456,41 + 21378,25 = 50834,7 (N)

4.2.2.2 Xc định chiều di tăng đơ

- Chiều di tăng đơ, hỡnh vẽ 4.5

6000

A A B

2

635717653

170002

2 2

2 2

2 2

x x

ABxBC

AC BC

= 0,93 ⇒ α = 21,570

- Gĩc tớnh tốn giữa cột dẫn v tăng đơ l:

cosγ =

1765317000

2

600017653

170002

2 2

2 2

2 2

x x

ABxBC

AI BC

⇒ γ = 19,950

⇒ YB = 19,950

4,22577

tg tg

87562104

4.2.3.Trưng hỵp đĩng cọc xin dương 18,5 0

Tương tự như trường hợp trn ta phn tớch lực tc dụng ln quả ba:

Khi ct dn trạng thái nghiêng 18,50 v ko ba ln, lc đĩ:

- Bĩa trưỵt trên thanh dn s tạo ra lc cản ma sát (Fms) ngược chiều ko ba

- Ta ly hƯ s ma sát giữa bĩa và thanh dn chung cho các trưng hỵp là:

δ = 0,15

Các lc tác dơng như hình v 4.6

H×nh 4.6

gb gby

gbx b

gc gcx

x Q T

λλ

λ

)1(

)1(

T1=(1 0.984) 0,982

)98,01(108253

)98,01(5,18cos80000

x

x x

−

−

= 20350,9 (N) Lực ko cp tổng cộng:

TC = T1 + T2= 29038,7 + 20350,9 = 49389,6 (N)

4.2.3.2.Xc định chiều di tăng đơ

Chiều di tăng đơ, hỡnh vẽ 4.7