Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấn

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấn trình bày tổng quan về máy san; tính toán thiết kế tổng thể máy san; tính toán, thiết kế một số chi tiết; tính toán hệ thống thủy lực máy san; các quy định về an toàn. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.

L i nói đ u………    4ờ ầ

Chương I. Gi i thi u t ng quan v  máy san …………      5ớ ệ ổ ề

    1.1 Tình hình s  d ng máy xây d ng – x p d     vi t namử ụ ự ế ỡ ở ệ

1.3.1 Công d ng ……….     10ụ

1.3.2  Phân lo i máy san……….       10ạ

1.3.3  C u t o chung c a máy san………        11ấ ạ ủ

1.3.4  C u t o m t s  b  ph n c a máy san………        13ấ ạ ộ ố ộ ậ ủ

2.3.2  L c c n di chuy n kh i đ t lăn trự ả ể ố ấ ước bàn san  W2………   28

2.3.3  L c c n do đ t cu n lên phía trên bàn san t o ra  W3…….    28ự ả ấ ộ ạ

2.3.4  L c c n do đ t trự ả ấ ượ ọt d c bàn  bàn san t o ra  W4………       29ạ

2.5.1  Khi c t đ t và v n chuy n đ t, năng su tắ ấ ậ ể ấ ấ

th c t  c a máy san đự ế ủ ược tính nh  sau………      31ư

3.8.3 Xác đ nh góc nghiêng ngang gi i h n c a m t đị ớ ạ ủ ặ ường 

 mà trên đó máy san đ m b o đ   n đ nh khi di chuy n………… ả ả ộ ổ ị ể  78

Chương 4. Tính toán h  th ng th y l c máy san……   79ệ ố ủ ự

4.1 Khái quát v  h  th ng truy n đ ng th y l c………         79ề ệ ố ề ộ ủ ự

    4.2 Tính toán xilanh th y l c nâng h  lủ ự ạ ưỡi san………         79

    Tài li u tham kh o………       113ệ ả

tr ng và không th  thi u trong trong các công trình tr ng y u c a đ t nọ ể ế ọ ế ủ ấ ướ  c

Hi n nay s  lệ ố ượng máy xây d ng & x p d  đã và đang đự ế ỡ ược nh p v  nậ ề ước ta ngày càng nhi u v  c  s  lề ề ả ố ượng, ch t lấ ượng c ng nh  ch ng lo i c a nhi uủ ư ủ ạ ủ ề  

nước trên th  gi i.ế ớ

Hi n nay s  lệ ố ượng và ch ng lo i máy làm đ t   n oc ta là r t l n, cóủ ạ ấ ở ứ ấ ớ  

r t nhi u máy hi n đ i, cho năng su t và hi u qu  làm vi c cao. Tuy nhiênấ ề ệ ạ ấ ệ ả ệ  

vi c tìm hi u và nghiên c u nó đ  b o dệ ể ứ ể ả ưỡng, s a ch a và đ c bi t là ch  t oữ ữ ặ ệ ế ạ  

g p không ít khó khăn.ặ

Trong quá trình h c t p em đọ ậ ược b  môn giao đ  tài t t nghi p v  máyộ ề ố ệ ề  san v i n i dung: “ Tính toán thi t k  máy san có tr ng lớ ộ ế ế ọ ượng Gm =14 t n”.ấ

Trong quá trình th c hi n đ  tài này, đự ệ ề ượ ực s  giúp đ  t n tình c a Th yỡ ậ ủ ầ  

Lê Toàn Th ng cùng các th y cô trong b  môn máy Máy Xây D ng & X p Dắ ầ ộ ự ế ỡ 

Trường Đ i H c Giao Thông V n T i và s  n  l c c a b n thân, em đã hoànạ ọ ậ ả ự ỗ ự ủ ả  thành nhi m v  thi t k  đệ ụ ế ế ược giao

Trong quá trình thi t k  do th i gian và trình đ  còn h n ch , đ  án c aế ế ờ ộ ạ ế ồ ủ  

em khó tránh kh i nh ng thi u sót. Em r t mong đỏ ữ ế ấ ượ ực s  ch  b o giúp đ  c aỉ ả ỡ ủ  các th y cô trong b  môn đ  đ  án c a em đầ ộ ể ồ ủ ược hoàn thi n h n.ệ ơ

Em xin chân thành c m  n th y giáo hả ơ ầ ướng d n và các th y cô giáoẫ ầ  trong b  môn máy xây d ng & x p d  đã t n tình hộ ự ế ỡ ậ ướng d n giúp em hoànẫ  thành đ  án này.ồ

       Tp H  Chí Minh, Ngày 05 tháng  5 năm 2013ồ

       Sinh viên th c hi nự ệ

       Đào Xuân Thành

Nh ng năm g n đây m c đ  c  gi i hóa trong lĩnh v c thi công và x p dữ ầ ứ ộ ơ ớ ự ế ỡ 

 n c ta ngày càng tăng. T  l  trang thi t b  c  gi i tính trên đ u ng i và kh i

­ Máy v n chuy n ngangậ ể       31,6%

­ Máy v n chuy n caoậ ể   7,8%

­ Máy làm đá, ép khí   3,8%

­ Máy thi công các vi c khácệ 16,2%

Nh  v y v i th ng kê trên thì máy làm đ t chi m t  l  không nh  trongư ậ ớ ố ấ ế ỷ ệ ỏ  

t ng s  thi t b  ( kho ng 6520 chi c, đây là s  li u năm 1993 ). Máy làm đ tổ ố ế ị ả ế ố ệ ấ  đóng góp m t vai trò to l n trong vi c xây d ng các công trình l n nh  trên cộ ớ ệ ự ớ ỏ ả 

nước và th c t  khó có m t công trình l n nh  nào l i thi u v ng đự ế ộ ớ ỏ ạ ế ắ ược các máy làm đ t. Tuy v y do vi c đ a vào khai thác ch a đúng nên hi u qu  không caoấ ậ ệ ư ư ệ ả  ngoài ra có m t s  máy móc đã cũ, h ng ho c l i th i do đó nhu c u v  s aộ ố ỏ ặ ỗ ờ ầ ề ử  

ch a, thay th  và thi t k  các chi ti t đ  đ m b o v n hành máy cũng đang đòiữ ế ế ế ế ể ả ả ậ  

h i m c đ  cao đ  phù h p v i th c tr ng c a trang thi t b ỏ ứ ộ ể ợ ớ ự ạ ủ ế ị

Trong nhóm máy làm đ t bao g m các lo i máy sau:ấ ồ ạ

+ Máy đào: bao g m các máy xúc thu n, ngh ch, máy xúc g u ngo m, g uồ ậ ị ầ ạ ầ  quăng (lo i này ho t đ ng   nh ng n i ng p nạ ạ ộ ở ữ ơ ậ ước ho c các đi m khai thác cátặ ể  

s i ven sông).ỏ

+ Máy  i: g m có máy  i thủ ồ ủ ường và máy  i v n năng.ủ ạ

+ Máy lu: g m nhi u lo i nh : lu t nh, lu rung, bánh l p (dùng cho m tồ ề ạ ư ỉ ố ặ  

đường ), lu chân c u ừ

+ Máy c p (máy xúc chuy n).ạ ể

+ Máy san (t  hành, không t  hành)…ự ự

1.2  Công tác làm đ tấ

1.2.1 Ý nghĩa c a vi c c  khí hoá xây d ng ủ ệ ơ ự

Hi n nay các máy móc thi t b  đã đệ ế ị ượ ử ục s  d ng trong công tác xây d ng,ự  công vi c và máy móc đã có m t m i liên h  r t ch t ch  ý nghĩa c a vi c cệ ộ ố ệ ấ ặ ẽ ủ ệ ơ khí hoá xây d ng đự ược th  hi n trong các v n đ  sau:ể ệ ấ ề

(1) Đ  th c hi n công vi c ngoài vi c s  d ng s c ngể ự ệ ệ ệ ử ụ ứ ười

(2) Đ  gi m giá thành.ể ả

(3) Đ  gi m th i gian.ể ả ờ

(4) Đ  đ ng đ u hoá để ồ ề ược ch t lấ ượng công trình

Nh  đ  c p   trên, trong công tác xây d ng l i ích c a vi c c  khí hoá làư ề ậ ở ự ợ ủ ệ ơ  

r t l n, nh ng m t khác, sai sót trong vi c đi u khi n cũng gây ra nh ng m tấ ớ ư ặ ệ ề ể ữ ấ  mát đáng k  Vì v y các k  s  hi n trể ậ ỹ ư ệ ường c n ph i có ki n th c, có kinhầ ả ế ứ  nghi m và ph i có phệ ả ương pháp đi u khi n thi t b  phù h p v i hi n trề ể ế ị ợ ớ ệ ường

L i ích c a vi c c  khí hoá là:ợ ủ ệ ơ

(1) Có th  có nhi u ho t đ ng v i qui mô l n.ể ề ạ ộ ớ ớ

(2) Gi m th i gian làm vi c.ả ờ ệ

(3) Phát tri n tính đ ng đ u.ể ồ ề

     (4) T o đạ ược đ n v  ho t đ ng l n.ơ ị ạ ộ ớ

(5) Gi m s c lao đ ng.ả ứ ộ

(6) Gi m lao đ ng năng nh c ho c th t thoát công vi c.ả ộ ọ ặ ấ ệ

(7) An toàn trong v n hành đậ ượ ảc c i thi n.ệ

B t l i c a c  khí hoá là:ấ ợ ủ ơ

(1) C n v n l n đ  s  h u thi t b ầ ố ớ ể ở ữ ế ị

(2) Tăng công tác qu n lý máy móc thi t b ả ế ị

(3) Có nhi u v n đ  đ i v i công tác đào t o và gi  đúng công tác v nề ấ ề ố ớ ạ ữ ậ  hành

(4) Ph i c  g ng đ  gi  v ng vi c đi u khi n c  khí hoá.ả ố ắ ể ữ ữ ệ ề ể ơ

Nh  v y, c n ph i l a ch n và qu n lý t t các thi t b  đ  th c hi nư ậ ầ ả ự ọ ả ố ế ị ể ự ệ  thành công công tác c  khí hoá trong xây d ng.ơ ự

 1.2.2  Lên khung k  ho ch làm đ t.ế ạ ấ

Nhìn chung, đ u tiên qui trình c a k  ho ch làm đ t đầ ủ ế ạ ấ ược phác th o toànả  

b  quá trình cho đ n th i gian hoàn thành, và k t thúc b ng vi c đi u ch nh kộ ế ờ ế ằ ệ ề ỉ ế 

ho ch, phác th o tu  theo đi u ki n c a m t vài quá trình.ạ ả ỳ ề ệ ủ ộ

Đ i v i công tác làm đố ớ ường, k  ho ch làm đ t đế ạ ấ ược th c hi n theo cácự ệ  qui trình chung nh  sau:ư

(1) N m đắ ược đ c tính c a công vi c và đi u ki n hi n trặ ủ ệ ề ệ ệ ường theo các tài li u thi t k  và k t qu  kh o sát hi n trệ ế ế ế ả ả ệ ường

(2) Tính toán được kh i lố ượng đ t phân ph i h p lý d a trên di n tíchấ ố ợ ự ệ  đào, đ p và kh i lắ ố ượng công vi c v.vệ

(3) Quy t đ nh đế ị ược kh i lố ượng công tác h p lý trên c  s  tính toán đ nợ ơ ở ế  

lượng đ t phân ph i và m i liên h  v i các k t c u khác, công vi c khác.ấ ố ố ệ ớ ế ấ ệ

Ki m tra m i liên h  c a t ng quá trình công tác chính.ể ố ệ ủ ừ(4) L a ch n phự ọ ương pháp thi công và thi t b  cho các qui trình thi côngế ị  chính.

L p d  toán chi phí thi công và so sánh v i các phậ ự ớ ương pháp thi công khác khi l a ch n phự ọ ương pháp thi công

(5) Tính toán kho ng th i gian c a các giai đo n thi công trong c  qúaả ờ ủ ạ ả  trình thi công, ti p theo ph i đi u ch nh m t s  giai đo n thi công sao cho chúngế ả ề ỉ ộ ố ạ  

n m đúng trong kho ng th i gian qui đ nh và cu i cùng ta hoàn ch nh c  quáằ ả ờ ị ố ỉ ả  trình thi công

(6) Thêm vào các quá trình thi công ph  và l p k  ho ch t ng th ụ ậ ế ạ ổ ể(7) Xem s a đ i và đi u ch nh các chi ti t c a k  ho ch, xét t ng th  vàử ổ ề ỉ ế ủ ế ạ ổ ể  hoàn thành k  ho ch nàyế ạ

L p bi u đ  l ch trình k  ho ch thi công đ  s  d ng cho công tác đi uậ ể ồ ị ế ạ ể ử ụ ề  khi n thi công.ể

1.2.3  L a ch n thi t b  làm đ tự ọ ế ị ấ

Công tác làm đ t thấ ường ph i l a ch n r t nhi u v  Phả ự ọ ấ ề ề ương pháp thi công. Đi u đó có nghĩa là ph i tính toán đ n r t nhi u y u t  nh  đi u ki nề ả ế ấ ề ế ố ư ề ệ  

đ t, khu v c thi công, kho ng cách v n chuy n, kh i lấ ự ả ậ ể ố ượng thi công, đi u ki nề ệ  

th i ti t khi thi công v.v…. sau đó m i l a ch n thi t b  làm đ t.ờ ế ớ ự ọ ế ị ấ

Các lo i công vi cạ ệ

       B ng 1.1ả

Máy xúc g u ngầ ược, máy  i có l p x i, máy phá đáủ ắ ớMáy xúc bánh xích

Đào và ch t t iấ ả Máy xúc bánh xích

V n chuy n đ tậ ể ấ Máy  i, xe t i, băng t i, may sanủ ả ả

Lu bánh l p  , lu bánh thép, lu rung, lu đ m, máy đ m rung , máyố ầ ầ  

đ mầ

Máy xúc g u ngh ch , máy  iầ ị ủ

Thi công m t b ng nghiêngặ ằ Máy xúc g u ngầ ược , máy san

Máy khoan, búa đ p đáậ

1.2.4  Hi u qu  c a vi c s  d ng thi t b  ph  thông và tiêu chu nệ ả ủ ệ ử ụ ế ị ổ ẩ

Nhìn chung, các máy móc thi t b  có công su t l n thì s  có chi phí thiế ị ấ ớ ẽ  công th p. Tuy nhiên l i không thấ ạ ường xuyên s  d ng h t kh  năng c a cácử ụ ế ả ủ  máy móc công su t l n này.ấ ớ

Ngoài ra ph i có các chi phí l n cho vi c v n chuy n, tháo l p chúng vàả ớ ệ ậ ể ắ  

vi c s a ch a ho c máy không làm vi c cũng gây ra th t thoát l n h n. Vì v yệ ử ữ ặ ệ ấ ớ ơ ậ  

k t qu  s  là không kinh t ế ả ẽ ế

Nh ng lý do trên cũng c n ph i đữ ầ ả ược tính toán khi ch  t o nh ng thi t bế ạ ữ ế ị 

đ c bi t.ặ ệ

Vì v y nói chung các thi t b  thông thậ ế ị ường ho c tiêu chu n h u h t đ uặ ẩ ầ ế ề  mang l i l i ích cao h n c  v  m t kinh t  và k  thu t.ạ ợ ơ ả ề ặ ế ỹ ậ

Các lý do đ  s  d ng các thi t b  thông thể ử ụ ế ị ường ho c tiêu chu n là:ặ ẩ

1. Có được chúng d  h n và nhanh h n.ễ ơ ơ

2. Có th  s  d ng chúng m t cách hi u qu  không ch  cho m t côngể ử ụ ộ ệ ả ỉ ộ  trình

3. Các ph  tùng đ  s a ch a và thay th  d  mua và kinh t ụ ể ử ữ ế ễ ế

4. Khi không s  d ng n a chúng có th  d  dàng đử ụ ữ ể ễ ược thanh lý v i giá ph iớ ả  chăng

1.3 Gi i thi u v  máy san:ớ ệ ề

­ Đào c , x i đ t (dùng b  răng s i) ho c  i đ t (b ng b  lỏ ớ ấ ộ ớ ặ ủ ấ ằ ộ ưỡ ủi  i)

­ San  i, tr n c p ph i, đá răm, s i, cát ủ ộ ấ ố ỏ

­ Đào rãnh thoát nước, b t ta luy ạ

V i máy san thì ch c năng đào đ t,  i đ t y u h n máy  i và máy đào, doớ ứ ấ ủ ấ ế ơ ủ  

đó đ i tố ượng thi công chính c a máy là đ t lo i I, II, III. Nh ng ch  y u ch  làủ ấ ạ ư ủ ế ỉ  

đ t lo i I và lo i II. C  ly san đ t hi u qu  nh t ph i l n h n 500m, còn khi  iấ ạ ạ ự ấ ệ ả ấ ả ớ ơ ủ  

đ t c  ly làm vi c c a máy không nên vấ ự ệ ủ ượt quá 30m

1.3.2  Phân lo i máy san:ạ

Máy san được phân lo i theo kh  năng di chuy n g m máy san không tạ ả ể ồ ự hành và máy san t  hành.ự

+ Máy san không t  hành ngày nay không s  d ng.ự ử ụ

+ Máy san t  hành có các thi t b  đi u ch nh b  công tác b ng c  khí ho cự ế ị ề ỉ ộ ằ ơ ặ  

th y l c và nó đủ ự ượ ử ục s  d ng nhi u vì có tính c  đ ng cao (g n nh  ô tô) và nh tề ơ ộ ầ ư ấ  

là lưỡi san có nh ng thao tác linh ho t thích h p v i các đi u ki n làm vi c vàữ ạ ợ ớ ề ệ ệ  theo ý mu n c a ngố ủ ười đi u khi n.ề ể

+ Trong máy san t  hành đự ược phân lo i theo công su t c a đ ng c  vàạ ấ ủ ộ ơ  

tr ng lọ ượng c a máy:ủ

­ Lo i nh  có công su t đ ng c  kho ng 63 mã l c và có tr ng lạ ẹ ấ ộ ơ ả ự ọ ượng máy kho ng 9 t n.ả ấ

­ Lo i trung bình t i 100 mã l c và n ng 13 t n.ạ ớ ự ặ ấ

­ Lo i n ng có công su t 160 mã l c: 19 t n.ạ ặ ấ ự ấ

­ Lo i r t n ng ­ trên 160 mã l c: 19 t n.ạ ấ ặ ự ấ

Ngày nay lo i máy san t  hành đi u khi n b ng th y l c r t phù h p v iạ ự ề ể ằ ủ ự ấ ợ ớ  các công trình xây d ng, giao thông, th y l i  Lo i máy này có nh ng  u đi mự ủ ợ ạ ữ ư ể  

so v i lo i truy n đ ng c  khí   ch  cho tính c  đ ng cao, đi u khi n chính xác,ớ ạ ề ộ ơ ở ỗ ơ ộ ề ể  linh ho t, k t c u g n, tr ng lạ ế ấ ọ ọ ượng nh , năng su t các đi u ki n khác nhau hoànỏ ấ ề ệ  toàn nh  nhau. M t s  máy san hi n đ i đã đư ộ ố ệ ạ ược c i thi n trang b  h  th ngả ệ ị ệ ố  truy n đ ng th y l c trong c  c u di chuy n, do v y đã c i thi n đề ộ ủ ự ơ ấ ể ậ ả ệ ược tính năng 

ho t đ ng c a máy.   nh ng công trình có kh i lạ ộ ủ Ở ữ ố ượng san l n v i nhi u lo iớ ớ ề ạ  

đ t khác nhau n u s  d ng máy san g n b  răng x i thì hi u qu  s  d ng cao.ấ ế ử ụ ắ ộ ớ ệ ả ử ụ  

Ngượ ạ ểc l i đ  thích h p v i nh ng công trình có công tác thi công n n móng ph cợ ớ ữ ề ứ  

t p, đa d ng nh  v a đào đ p, v a san  i  thì máy san l i l p thêm b  công tácạ ạ ư ừ ắ ừ ủ ạ ắ ộ  

i   phía tr c. Nói chung đ  phù h p v i các lo i công vi c và đi u ki n thi

công nên có các trang thi t b  đ ng th i nh : san,  i, x i.ế ị ồ ờ ư ủ ớ

1.3.3  C u t o chung c a máy san:ấ ạ ủ

Hình dáng chung c a máy san ( trong b n v  t ng th  ): Đ u máy và bu ngủ ả ẽ ổ ể ầ ồ  

đi u kh n đ t   phía sau. Máy đề ể ặ ở ược trang b  b  di chuy n bánh h i. Hai tr cị ộ ể ơ ụ  bánh phía sau được nh n đ ng l c t  đ ng c  thông qua b  truy n đ ng c  khíậ ộ ự ừ ộ ơ ộ ề ộ ơ  

ho c th y l c trung gian, hai bánh trặ ủ ự ước làm nhi m v  d n hệ ụ ẫ ướng và thườ  ng

được c u t o sao cho có th  đi u khi n đấ ạ ể ề ể ược m t ph ng bánh nghiêng góc khácặ ẳ  H/2 so v i m t n n. Nh  v y máy có th  làm vi c  n đ nh ngay c  trên sớ ặ ề ờ ậ ể ệ ổ ị ả ườ  n

d c. Đ u máy phía sau và h  th ng bánh phía trố ầ ệ ố ước được liên k t v i nhau b ngế ớ ằ  khung chính, trên khung chính gá các b  công tác và b  ph n đi u khi n nó. Bộ ộ ậ ề ể ộ 

ph n chính c a thi t b  công tác là lậ ủ ế ị ưỡi san, lưỡi san làm vi c linh ho t h n lệ ạ ơ ưỡ  i

i. T  bu ng lái thông qua h  th ng th y l c đ  đi u khi n các đ ng tác sau:

­ Nâng h  lạ ưỡi san

­ Đ a lư ưỡi san sang hai bên c a máy.ủ

­ Quay lưỡ ểi đ  có góc san   ( góc chi u d c so v i tr c máy ).ề ọ ớ ụ

­ Dúi l ch m t đ u lệ ộ ầ ưỡi san xu ng n n ( bên ph i ho c trái ).ố ề ả ặ

S  đ  c u t o c a máy san:ơ ồ ấ ạ ủ

Hình 1.1 s  đ  c u t o t ng th  c a máy san t  hành ơ ồ ấ ạ ổ ể ủ ự

1 – Hàng l ưỡ i x i ;   2 – Xi lanh kéo đ y ;   3, 6 –Tr c lái h ớ ẩ ụ ướ ng ;   4– Khung đ y ;  5 ­ Đôi xilanh nâng h  l ẩ ạ ưỡ i san ; 7 – Ca bin ;  8 ­ Đ u máy ;    9 ầ   – Bánh ch  đ ng ;  10,13 – H p gi m t c ;  11 – H p Balance ; ủ ộ ộ ả ố ộ

12 – Kh p n i ; 14 – L ớ ố ưỡ i san ;  15 – Mâm xoay ;  16 –Khung nghiêng h ạ  

l ưỡ i san ;  17 – Kh p c u ;  18 – Bánh l p tr ớ ầ ố ướ c( bánh d n h ẫ ướ ng)

1.3.4  C u t o m t s  b  ph n c a máy san:ấ ạ ộ ố ộ ậ ủ

a) Đ ng c :  ộ ơ Đ ng c  độ ơ ược đ t   phía sau g m có:ặ ở ồ

­ Đ ng c ộ ơ

­ Ly h p.ợ

­ H p s ộ ố

­ H  th ng truy n đ ng.ệ ố ề ộ

+ T t c  các máy san đ u s  d ng 4 bánh sau là ch  đ ng còn hai bánhấ ả ề ử ụ ủ ộ  

trước d n hẫ ướng. Song ngày nay người ta đã ch  t o m t s  máy san có côngế ạ ộ ố  

su t truy n t i 2 bánh trấ ề ớ ước

b) Khung chính: Khung chính là b  ph n ch u đ ng m i s  kích thích nh : s cộ ậ ị ự ọ ự ư ứ  

o n, s c v n và dùng đ  l p ghép các chi ti t v i nhau.ằ ứ ặ ể ắ ế ớ

Có hai lo i khung chính là lo i làm b ng thép  ng và lo i làm b ng thépạ ạ ằ ố ạ ằ  

h p, tuy nhiên c  hai lo i này đ u làm vi c t t.ộ ả ạ ề ệ ố

Khung chính thường là khung chính c ng nh ng hi n nay đ  ti n cho vi cứ ư ệ ể ệ ệ  

di chuy n vào để ường cong có bán kính nh  và thi công   nh ng đ a hình ph c t pỏ ở ữ ị ứ ạ  đòi h i k  thu t cao, ngỏ ỹ ậ ười ta đã ch  t o ra lo i máy san có khung m m đ  đápế ạ ạ ề ể  

ng cho m i đ a hình thi công và di chuy n máy

C u t o khung chính:ấ ạ

Hình 1.2  C u t o khung chính ấ ạ c) Khung kéo

­ Khung kéo đượ ắc l p v i khung chính b i m t kh p c u và các khâu n iớ ở ộ ớ ầ ố  

Trong đó: lo i ch  "Y" ch c ch n vì có 4 đi m l p ghép v i mâm quay cònạ ữ ắ ắ ể ắ ớ  

lo i ch  "T" có l i là quan sát lạ ữ ợ ưỡi san rõ h n.ơ

 d) Mâm quay và l ưỡ i

Mâm quay làm khung di đ ng cho lộ ưỡi san, nh  có nó mà lờ ưỡi san đ tặ  

được nhi u v  trí khác nhau và xoay tròn.ề ị

Lưỡ ượ ấ ại đ c c u t o g m hai ph n:ồ ầ

1) Bàn lưỡi

2) Lưỡ ắi c t

Lưỡ ắ ượ ắi c t đ c l p v i bàn lớ ưỡ ằi b ng bu lông đ u chìm, lầ ưỡ ắi c t có thể chuy n t  bên này sang bên kia và thay th  khi mòn.ể ừ ế

­ Lưỡi san đượ ắc l p v i mâm quay b ng t m tá đ  đi u khi n ch nh gócớ ằ ấ ể ề ể ỉ  

c t.ắ

B  công tác máy san:ộ

3 2

1

Hình 1.3 C u t o b  công tác c a máy san ấ ạ ộ ủ

1 – l ưỡ i san;  2 – Mâm quay;  3 – Khung kéo

1.3.5  M t s  thao tác c a máy san:ộ ố ủa) Quay lưỡ ắ ểi c t đ  có góc trong m t ph ng ngang các góc t  90ặ ẳ ừ 0   1800

b) T o lạ ưỡi san có góc c t ắ  đ  c t đ t để ắ ấ ược sâu

c) T o lạ ưỡi nghiêng m t bên góc ộ  đ  b t ta luyể ạ

d) Máy san x i đ t: ớ ấ

CH ƯƠ NG II:TÍNH TOÁN THI T K  T NG TH  MÁY SAN  Ế Ế Ổ Ể

Thông số chung Kích thước vận chuyển Động cơ

Hệ thống thuỷ lực

Hệ thống truyền lực

Bộ di chuyển Lưỡi san

F là di n tích ti t di n c a phôi c t sau m t l n san đệ ế ệ ủ ắ ộ ầ ược xác đ nh theoị  công th c:       ứ

       F = Pk/kTrong đó:

Pk – L c kéo ti p tuy n c a máy, đự ế ế ủ ược xác đ nh theo đi u ki n bám:ị ề ệ

Pk = ( 0,70,73 ) Gb =( 0,70,73 ) KoGGb­ tr ng lọ ượng bám c a máy sanủ

G­ tr ng lọ ượng chung c a máy sanủ

­ H  s  bám c a bánh xe ch  đ ng, = 0,45ệ ố ủ ủ ộKo­ H  s  phân b  tr ng lệ ố ố ọ ượng bám trên các bánh xe ch  đ ng, ph  thu củ ộ ụ ộ  

Kiểu bơm thuỷ lực Pít tông hướng trục thay đổi lưu lượng

Khoảng lệch sang phải của lưỡi san 1905 mm

Khoảng lệch sang trái của lưỡi san 1742 mm

v Chi u dài c a bàn san  ề ủ L, ph  thu c vào chi u cao H và chi u sâu c tụ ộ ề ề ắ  

h sau m t l n san. Quan h  gi a 3 thông s  này độ ầ ệ ữ ố ược bi u di n b ng công th cể ễ ằ ứ  kinh nghi m:ệ

H: Chi u cao lề ưỡi san

 ­ Góc c t đ t c a dao c t, ph  thu c tính ch t công vi cắ ấ ủ ắ ụ ộ ấ ệ

B ng giá tr  góc c t  c a dao c t ph  thu c vào góc ma sát trong c a đ tả ị ắ ủ ắ ụ ộ ủ ấ

Góc c t h p lý nh t c a dao c t đ t trong máy san  thắ ợ ấ ủ ắ ấ ường là   = (35 40)0

Hình 2.2 S  đ  bi u di n các kích th ơ ồ ể ễ ướ ơ ả c c  b n c a máy san ủ

v Kho ng cách Lo’ gi a tr c bánh xe trả ữ ụ ước và đường tâm balăng cân 

b ng c a các bánh xe ch  đ ng   máy san ba tr c ph i đ m bao sao cho bàn sanằ ủ ủ ộ ở ụ ả ả  

có th  quay toàn vòng trong m t ph ng ngang. Đ  th a mãn đi u đó, kho ngể ặ ẳ ể ỏ ề ả  cách nh  nh t Lo ỏ ấ min gi a tr c c a bánh xe trữ ụ ủ ước và tr c các bánh xe sau đụ ượ  cxác đ nh theo công th c:ị ứ

V i máy san có công th c tr c là 1ớ ứ ụ 23  đang đượ ử ục s  d ng ph  bi n nh tổ ế ấ  

hi n nay thì các thông s  đ ng h c c  b n c a nó có th  đệ ố ộ ọ ơ ả ủ ể ược xác đ nh nhị ư sau:

v Tr ng l ọ ượ ng chung c a máy san là G = 14093 Kg ủ

v Trong l ượ ng phân b  trên tr c tr ố ụ ướ ủ c c a máy san là: 

       G1 = (0,30,35)G      =(4228 ÷4933) Kg

       L y Gấ 1 = 4228Kg

v Tr ng l ọ ượ ng phân b  trên tr c sau c a máy là G ố ụ ủ 2

      G2 = (0,77 1,23)(500 + 58N),  Kg       G2 = (0,77 1,23)(500 + 58.140)       =( 6637÷10602) Kg

L y       Gấ 2 = 9865 Kg

v Ph n l c c a đ t P ả ự ủ ấ 2 theo phương th ng đ ng tác d ng lên dao c tẳ ứ ụ ắ

      P2 = (0,71,3).50N, daNTrong đó N là công su t c a máy c  s , mã l cấ ủ ơ ở ự

Ta có: N = 103 kW = 140 mã l c( 1kW=1,36 mã l c)ự ự

P2 =(4900 9100) daN= (4991)  kN

v Ngoài các thông s  trên còn có m t thông s  r t quan tr ng, quy t đ nhố ộ ố ấ ọ ế ị  

kh  năng di chuy n c a máy san trong khi làm vi c và có  nh hả ể ủ ệ ả ưởng đ n sế ự chuy n đ ng  n đ nh c ng nh  năng su t c a máy. Đó là tr ng lể ộ ổ ị ủ ư ấ ủ ọ ượng bám c aủ  máy Gb

Tr ng lọ ượng bám c a máy san   tr ng thái không làm vi c và trong lủ ở ạ ệ ượ  ngchung c a máy có m i quan h  sau:ủ ố ệ

Gb = Ko.G.cos

­ Góc nghiêng so v i phớ ương ngang c a n t đ t n i máy san đang làm vi củ ặ ấ ơ ệ  

ho c di chuy n không t i, thặ ể ả ường = (1015 )độ

Gb = 0,7.14093.cos=  9865 kG

G

P2L'0

Hình 2.3 S  đ  xác đ nh t i tr ng tác d ng lên các tr c c a máy san 123 ơ ồ ị ả ọ ụ ụ ủ

B ng công th c xác đ nh t i tr ng phân b  trên tr c các bánh xe c a máyả ứ ị ả ọ ố ụ ủ  san

m­ H  s  tính đ n s  không đ ng đ u c a ti t di n phôi c t qua nh ngệ ố ế ự ồ ề ủ ế ệ ắ ữ  

l n san và s  gi m tr ng lầ ự ả ọ ượng bám do ph n l c tác d ng lên dao c t, thả ự ụ ắ ườ  ngm=1,25 ­ 1,50

F­ Di n tích ti t diên ngang c a phôi c t trong m t l n sanệ ế ủ ắ ộ ầ

2.3 T ng tr  l c c n c a máy san khi san đ t:ổ ở ự ả ủ ấ

Khi san đ t, máy san mu n di chuy n đấ ố ể ược thì ph i th a mãn đi u ki nả ỏ ề ệ  

k – L c c n c t riêng, ph  thu c vào c p đ t.ự ả ắ ụ ộ ấ ấ

V i đ t c p I thì k= 70 kN/m2, v i đ t c p II thi k= 110 kN/m2ớ ấ ấ ớ ấ ấ

L, H­ Chi u dài và chi u cao bàn san, mề ề

­ Góc ch y t  nhiên c a đ t   trả ự ủ ấ ở ước bàn san, 

thường =(30­45)

K1­ H  s  k  đ n đ  cao th c t  c a kh i đ t trệ ố ể ế ộ ự ế ủ ố ấ ước bàn san,

thường l y Kấ 1= 0,5­ 0,6 , Ch n Kọ 1 = 0,5

2.3.3  L c c n do đ t cu n lên phía trên bàn san t o ra   ự ả ấ ộ ạ W3

Khi đ t cu n lên phía trên bàn san, s  t o ra l c ma sát gi a đ t và bàn san.ấ ộ ẽ ạ ự ữ ấ  

2.3.4  L c c n do đ t tr ự ả ấ ượ ọ t d c bàn  bàn san t o ra   ạ W4

Khi máy san làm vi c, do bàn san quay trong m t ph ng ngang và đ tệ ặ ẳ ặ  nghiêng m t góc so v i phộ ớ ương di chuy n c a máy nên đ t s  trể ủ ấ ẽ ượ ọt d c bàn san. 

Vi c đó s  t o ra l c ma sát gi a đ t và bàn san, đệ ẽ ạ ự ữ ấ ược tính theo công th c:ứ

f­ h  s  c n lăn c a các bánh xe,  f  =  0,08ệ ố ả ủ

i – Đ  d c c a n n đ t n i máy đang làm vi c, i = tg12ộ ố ủ ề ấ ơ ệ 0 =0,21

      W5 =14093. 0,08. 0,21 = 236,7 kG = 2,367 kN

Chi u các l c W1, W2, W3 và W4 lên phế ự ương di chuy n c a máy sể ủ ẽ 

nh n đậ ược các l c c n ch ng l i s  di chuy n c a máy khi làm vi c:ự ả ố ạ ự ể ủ ệ

v ­  V n t c di chuy n c a máy khi san đ t, thậ ố ể ủ ấ ường v = 1,01,5 m/s

­ H  s  trệ ố ượ ơt tr n c a c  c u di chuy n khi san đ t,ủ ơ ấ ể ấ

V ­ Th  tích hình h c c a đ t tích trể ọ ủ ấ ướ ưỡc l i san tính cho m t hànhộ  trình công tác, m3.

V = L . h2 / 2 . Kd

Kd ­ H  s  k  đ n  nh hệ ố ể ế ả ưởng c a đ  d c đ a hình.ủ ộ ố ịGóc lên d c t  5ố ừ 0   100   Kd = 0,67   0,5

Ch n Kd = 0,67ọGóc xu ng d c t  5ố ố ừ 0   100   Kd = 1,33   1,94

t3, t4 ­ Th i gian nâng h  lờ ạ ưỡi san   1   2s

t5, t6 ­ Th i gian   cu i hành trình công tácờ ở ố

l ­ Chi u dài quãng đề ường san [m]

b ­ Chi u r ng ph n trùng l p gi a hai l n san.ề ộ ầ ặ ữ ầ

n ­ S  l n máy san đi l i m t ch  khi san.ố ầ ạ ộ ỗ

n = 1 ho c 2.ặ ­ T c đ  di chuy n máy khi làm vi cố ộ ể ệ

 = 0,8   1 m/h

tg ­ Th i gian quay máy [s]ờ

Ch ươ ng III TÍNH TOÁN, THI T K  M T S  CHI TI T  C A MÁY SAN Ế Ế Ộ Ố Ế Ủ

PK =  b . Gb  ho cặ PK = Kb .  b . GTrong đó:  b: H  s  bám:ệ ố b = 0,45   0,55

V y Pậ K = 0,45 . 9865  = 4439,25 kG = 44,3925 KN

M t khác:ặ PK = K1 . F

K1: H  s  c n c tệ ố ả ắF: Di n tích lát c t( ti t di n v  bào t i đa)ệ ắ ế ệ ỏ ốhay:

K1 = 20.000   24.000 KG/m2

V yậ

S  đ  các l c tác d ng lên máy sanơ ồ ự ụ

Khi làm vi c, máy san ch u tác d ng c a các l c sau:ệ ị ụ ủ ự

Tr ng lọ ượng máy san G; L c vòng trên bánh ch  đ ng Pự ủ ộ K; Ph n l c đ t tácả ự ấ  

d ng lên bánh xe Rụ 1, R2; L c c n lăn( di chuy n ) Fự ả ể 1, F2; L c ph n bên Sự ả 1, S2 có 

phương d c tr c bánh xe và l c c n đào .ọ ụ ự ả

Đ  xác đ nh các l c trên, ta gi  s :ể ị ự ả ử

Tr ng lọ ượng máy G đ t t i tr ng tâm có t a đ  Xặ ạ ọ ọ ộ G 

XG = l2 = 0,7L0       V i Lớ 0 là chi u dài gi a hai tr c bánh tr oc và bánh sauề ữ ụ ứ  

­ H  s  c n lăn c a các bánh nh  nhau f = 0,07 ­ 0,1.ệ ố ả ủ ư

­ Ph n l c c a đ t tác d ng lên bánh xe Rả ự ủ ấ ụ 1, R2 được đ a v  giao đi m c aư ề ể ủ  

m t ph ng ngang và m t ph ng đ ng đi qua tâm bánh xe.ặ ẳ ặ ẳ ứ

Lúc này xu t hi n Mấ ệ C = MC1 + 2MC2 = (R1 + 2R2)a

V i a = f . r = 0,08 . 500 = 40 mmớTrong th c t  Mự ế C nh  nên coi nh  Mỏ ư C = 0

3.3  Tính toán các l c tác d ng lên khung chính c a máy san ự ụ ủ

Khung chính c a máy san đủ ược dùng đ  đ  h u h t các b  ph n ch  y uể ỡ ầ ế ộ ậ ủ ế  

c a máy. Do đó khung chính ch u t i tr ng r t l n do tr nh lủ ị ả ọ ấ ớ ọ ượng c a máy và cácủ  

ph n l c c a m t đ t khi máy làm vi c gây nên.ả ự ủ ặ ấ ệ

Khung chính thường g m 2 ph n: ph n trồ ầ ầ ước dùng đ  treo thi t b  làmể ế ị  

vi c và các xi lanh th y l c đi u khi n bàn san. Ph n sau đ  đ t cabin, đ ng cệ ủ ự ề ể ầ ể ặ ộ ơ chính c a máy, li h p, h p s  và các c  c u đi u khi n thi t b  làm vi c nhủ ợ ộ ố ơ ấ ề ể ế ị ệ ư 

b m d u, thùng ch a d u và h  th ng van phân ph i d u đ n các xi lanh côngơ ầ ứ ầ ệ ố ố ầ ế  tác

Khung chính c a máy ch u t t c  các l c tác d ng vào máy và nó ch uủ ị ấ ả ự ụ ị  

xo n, v n, o n, do đó ta tính toán khung chính t i hai v  trí mà máy ch u l c l nắ ặ ằ ạ ị ị ự ớ  

nh t.ấ

Ph n trầ ước và sau c a khung chính đủ ược liên kêt v i nhau b ng hàn (v iớ ằ ớ  các máy san lo i nh ) ho c b ng kh p xoay (v i các máy san lo i trung bình vàạ ẹ ặ ằ ớ ớ ạ  

n ng)ặ

Đ  xác đ nh l c tác d ng lên khung chính c a máy san c n kh o sát hai vể ị ự ụ ủ ầ ả ị trí làm vi c c  b n c a máy:ệ ơ ả ủ

V  trí th  nh t: Máy san ch u tác d ng c a các l c c  b n trong đi uị ứ ấ ị ụ ủ ự ơ ả ề  

ki n làm vi c bình thệ ệ ường. T i tr ng tác d ng lên máy san là t i tr ng thả ọ ụ ả ọ ườ  ngxuyên (trong đó có k  c  l c quán tính).ể ả ự

V  trí th  hai: Máy san ch u t i tr ng ng u nhiên (t i tr ng đ ng) doị ứ ị ả ọ ẫ ả ọ ộ  dao c t c a bàn san g p chắ ủ ặ ướng ng i v t gây nên trong khi máy làm vi c.ạ ậ ệ

3.3.1  V  trí th  nh t:ị ứ ấ

S  đ  tính toán nh  hình 3.3 v i các đi u ki n tính toán nh  sau:ơ ồ ư ớ ề ệ ư

Bàn san c t đ t b ng dao c nh t i mép ngoài cùng c a dao và ch u tácắ ấ ằ ạ ạ ủ ị  

d ng t i tr ng l n nh t   cu i quá trình c t, khi đó các bánh xe phía trụ ả ọ ớ ấ ở ố ắ ước bị nâng lên kh i m t đ t và đỏ ặ ấ ượ ự ạc t a t i mép rãnh đào, các bánh sau b  quay tr n t iị ơ ạ  

ch  Máy san b  nghiêng m t góc so v i phỗ ị ộ ớ ương ngang   = 12 ­ 160

S  đ  l c tác d ng vào máy   v  trí th  nh tơ ồ ự ụ ở ị ứ ấ

Các ph n l c tác d ng lên máy san t i các đi m sau (Nh  trên hình 3.3)ả ự ụ ạ ể ư

T i đi m O – mép ngoài c a dao c t có ph n l c đ t Rạ ể ủ ắ ả ự ấ x, Ry và Rz.

T i đi m Oạ ể 2 và O1 Hình chi u c a tr c tâm balăng cân b ng (B  ph n treoế ủ ụ ằ ộ ậ  cân b ng c a c u ch  đ ng) xu ng b  m t đ t, có các l c tác d ng: Zằ ủ ầ ủ ộ ố ề ặ ấ ự ụ 1 và Z2 theo phương th ng đ ng. Các l c Xẳ ứ ự 1, X2, Y1, Y2 trong m t ph ng n m ngang.ặ ẳ ằ

T i đi m Oạ ể 3 ­ Đi m ti p xúc gi a bánh xe trể ế ữ ước và mép đào có ph n l cả ự  ngang Y3

Vì máy san làm vi c trên m t n n nghiêng m t góc  ệ ặ ề ộ   = 12 ­ 160  so v iớ  

phương ngang nên tr ng lọ ượng G c a nó đủ ược phân thành 2 thành ph n:ầ

Gcos  ­ Có phương vuông góc v i b  m t t a c a máyớ ề ặ ự ủ

Gsin  ­ Có phương song song v i b  m t t a c a máy.ớ ề ặ ự ủ

L c quán tính Pj xu t hi n khi máy san chuy n đ ng có gia t c. L c Pự ấ ệ ể ộ ố ự j có 

đi m đ t t i tr ng tâm c a máy và có tr  s  là:ể ặ ạ ọ ủ ị ố

       Pj = (kđ ­ 1) G2

Hay:       Pj = (kđ ­ 1) koG

Trong đó: 

V i  l=4,86mớ