Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -** NGUYỄN ANH NGỌC NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA MÁY ĐĨNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -** NGUYỄN ANH NGỌC NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA MÁY ĐÓNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG NÂNG CHUYỂN Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2021 i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin bày tỏ kính trọng lịng biết ơn sâu sắc tới PGS TS NGƯT Nguyễn Văn Vịnh PGS TS NGƯT Nguyễn Bính, người Thầy ln định hướng, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo Bộ môn Máy xây dựng Xếp dỡ, nhà khoa học Trường Đại học Giao thông Vận tải, Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, Học viện Kỹ thuật quân sự, Trường Đại học Xây dựng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trường Đại học Công nghệ Giao thông, Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải… giúp đỡ góp ý cho tơi q trình nghiên cứu viết luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Giao thông Vận tải, phịng Đào tạo Sau đại học, Khoa Cơ khí, Phịng Khoa học cơng nghệ, Trung tâm Khoa học Cơng nghệ Giao thông Vận tải, Trung tâm đào tạo thực hành chuyển giao công nghệ Giao thông Vận tải phòng ban chức Nhà trường tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu để đạt kết mong muốn Xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Công ty TNHH Thương mại Xây dựng Linh Hà Công ty Cổ phần Xây dựng quản lý bảo trì đường Sơng Hồng tạo điều kiện thuận lợi giúp thực đo đạc thực nghiệm thiết bị trường để hồn thành luận án Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp ln động viên, hỗ trợ nhiều mặt thời gian, ủng hộ vật chất lẫn tinh thần để giúp tơi hồn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Anh Ngọc ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Nghiên cứu sở khoa học xác định thông số kỹ thuật hợp lý máy đóng cọc hộ lan đường ô tô Việt Nam chế tạo” công trình nghiên cứu riêng Các số liệu tài liệu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất nội dung tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Tác giả luận án Nguyễn Anh Ngọc iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ẢNH xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu luận án Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Điểm luận án Bố cục nội dung nghiên cứu luận án CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan hệ thống hộ lan đường ô tô 1.1.1 Vai trò hệ thống hộ lan 1.1.2 Tổng quan cấu tạo hệ thống hộ lan 1.1.3 Nhu cầu hệ thống hộ lan đường ô tô Việt Nam 1.2 Tổng quan đặc điểm địa chất thông số địa kỹ thuật thuộc vùng đồng Bắc Bộ 1.2.1 Đặc điểm địa chất thuộc vùng đồng Bắc Bộ 1.2.2 Các thông số kỹ thuật đất 1.3 Tổng quan công tác giới hóa thi cơng cọc hộ lan 11 1.4 Tổng quan máy đóng cọc hộ lan MHP-01 chế tạo Việt Nam 14 1.4.1 Sơ đồ cấu tạo tổng thể máy 14 1.4.2 Đặc tính kỹ thuật máy 15 1.4.3 Nguyên lý làm việc máy MHP-01 15 1.5 Tổng quan công trình nghiên cứu ngồi nước liên quan đến luận án 19 1.5.1 Tổng quan cơng trình nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực 19 1.5.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu động lực học máy 25 1.5.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu máy đóng cọc hộ lan 33 iv 1.5.4 Phân tích nhận xét cơng trình nghiên cứu cơng bố liên quan đến luận án 37 KẾT LUẬN CHƯƠNG 39 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY ĐĨNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ơ TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO 40 2.1 Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy trình làm việc 40 2.1.1 Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy đóng cọc 40 2.1.2 Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy nhổ cọc 54 2.2 Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực máy đóng cọc hộ lan trình làm việc 62 2.2.1 Sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực máy MHP-01 62 2.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống truyền động thủy lực máy MHP-01 63 2.2.3 Nghiên cứu động lực học xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa trình làm việc 64 KẾT LUẬN CHƯƠNG 80 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY ĐĨNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ơ TƠ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO 82 3.1 Mục đích thực nghiệm 82 3.2 Các thông số thực nghiệm 82 3.3 Địa điểm tiến hành thực nghiệm 82 3.4 Đối tượng thực nghiệm thiết bị đo 82 3.4.1 Đối tượng thực nghiệm 82 3.4.2 Lựa chọn đầu đo thiết bị đo 83 3.5 Sơ đồ khối tiến hành thực nghiệm 85 3.6 Bố trí đầu đo thiết bị đo 85 3.7 Kết thực nghiệm xử lý số liệu 88 3.7.1 Xử lý kết đo thực nghiệm 88 3.7.2 Kết thực nghiệm 88 3.8 Phân tích so sánh kết thực nghiệm với kết lý thuyết 93 3.8.1 Áp suất dầu xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa 94 3.8.2 Chuyển vị chuyển vị góc khung sàn máy 96 3.8.3 Lực tác dụng lên hai bánh xe 99 KẾT LUẬN CHƯƠNG 103 v CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY ĐĨNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO 104 4.1 Khảo sát ảnh hưởng thông số làm việc máy đến thông số động lực học xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa đóng cọc .104 4.1.1 Ảnh hưởng đường kính xi lanh đến thơng số động lực học xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa đóng cọc .104 4.1.2 Ảnh hưởng mô đun đàn hồi dầu thủy lực đến thông số động lực học xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa đóng cọc 106 4.2 Khảo sát ảnh hưởng thông số làm việc máy thông số đất đến thông số động lực học hệ khung sàn máy đóng cọc 108 4.2.1 Ảnh hưởng độ cứng lốp bánh xe đến thông số động lực học hệ khung sàn máy đóng cọc 108 4.2.2 Ảnh hưởng yếu tố địa chất, móng đến thơng số động lực học hệ khung sàn máy đóng cọc .110 4.3 Xác định số thông số hợp lý máy đóng cọc hộ lan đường tơ theo quan điểm ĐLH .113 4.3.1 Xác định thông số hợp lý đường kính xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa .115 4.3.2 Xác định thông số hợp lý mô đun đàn hồi dầu thủy lực 116 4.3.3 Xác định thông số hợp lý lưu lượng riêng bơm thủy lực .117 4.3.4 Xác định thông số hợp lý tốc độ quay bơm thủy lực 119 4.3.5 Xác định thông số hợp lý độ cứng lốp bánh xe 120 4.3.6 Xác định thông số hợp lý tần số đập búa thủy lực .121 4.3.7 Xác định thông số hợp lý khối lượng khung sàn máy 122 4.3.8 Đề xuất thông số hợp lý máy đóng cọc hộ lan đường tơ theo quan điểm động lực học 123 KẾT LUẬN CHƯƠNG 125 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .127 I Kết luận 127 II Kiến nghị .128 III Hướng nghiên cứu 128 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Diễn giải Qb Lưu lượng bơm thủy lực Vb Lưu lượng riêng bơm thủy lực n b Pb Tốc độ quay danh nghĩa bơm thủy lực m3 / s m3 / vòng vòng / s Áp suất danh nghĩa bơm thủy lực b Hiệu suất thể tích bơm thủy lực Q rb Lưu lượng rò rỉ bơm thủy lực rb Đơn vị Hệ số tổn thất lưu lượng bơm thủy lực Pa - m3 / s ( m / s ) / Pa Q xl Lưu lượng dầu cấp cho XLTL m3 / s D d Đường kính XLTL m Đường kính cán pít tơng XLTL m P1 Áp suất dầu khoang bụng XLTL Pa P2 Áp suất dầu khoang cán XLTL Pa A1 Diện tích tiết diện khoang bụng XLTL m2 A2 Diện tích tiết diện khoang cán XLTL m2 c Hiệu suất truyền động khí XLTL Q at Lưu lượng qua van an toàn tổng Pat Áp suất van an toàn tổng k at Hệ số lưu lượng qua van an toàn tổng ( m / s ) / Pa QE Lưu lượng dầu làm biến dạng hệ thống m3 / s Vc Thể tích dầu đường ống cao su m3 Vk Thể tích dầu đường ống kim loại m3 lc Chiều dài đường ống cao su m lk Chiều dài đường ống kim loại m dc Đường kính đường ống cao su m dk Đường kính đường ống kim loại m Ec Mô đun biến dạng đàn hồi đường ống cao su Pa Ek Mô đun biến dạng đàn hồi đường ống kim loại Pa c Chiều dày đường ống cao su m - m3 / s Pa vii Ký hiệu Diễn giải k Chiều dày đường ống kim loại Ed Mô đun đàn hồi dầu thủy lực Fqt Lực quán tính XLTL m m* mc Khối lượng quy dẫn đầu cán pít tơng XLTL đóng cọc Khối lượng quy dẫn đầu cán pít tơng XLTL nhổ cọc Khối lượng quy dẫn cần treo búa đỉnh cán pít tơng XLTL Đơn vị m MPa N kg kg kg mb Khối lượng quy dẫn BTL đỉnh cán pít tơng XLTL kg mp Khối lượng pít tơng cán pít tơng kg m coc Khối lượng cọc kg m*coc Khối lượng cọc có đất bên kg P(t) Lực xung kích BTL tác dụng vào cọc N Pc (t) Lực tác dụng cần lên đỉnh XLTL N Rc Lực cản đất vào đầu cọc N Fms Lực ma sát lên thành cọc N Fmsb Lực ma sát búa với cột dẫn hướng N Fxl Lực tác dụng XLTL N Lưu lượng dầu cấp cho BTL m3 / s Z Chuyển vị XLTL Z Vận tốc XLTL m m/s Z kd Gia tốc XLTL m / s2 Hệ số động lực - k dPa Hệ số áp suất động - k dFxl Hệ số lực động XLTL - m1 Khối lượng quy dẫn sàn máy cụm chi tiết khác lắp sàn máy (trừ cần búa) trọng tâm sàn máy kg m2 Khối lượng cần treo búa búa quy dẫn trọng tâm cần kg Q bua K1 , K Hệ số giảm chấn cụm bánh xe bên trái bên phải Ns / m S1 ,S2 Độ cứng cụm bánh xe bên trái bên phải N/m Độ cứng quy dẫn XLTL nâng hạ cần treo búa N/m S3 viii Ký hiệu Diễn giải Đơn vị S4 Độ cứng quy dẫn buồng ắc quy thủy lực R Khoảng cách từ chốt liên kết cần treo búa với xi lanh nâng hạ cần đến điểm E m R2 Khoảng cách từ trọng tâm sàn máy đến điểm E m l Khoảng cách từ trọng tâm khối lượng m2 đến điểm E m b Khoảng cách từ hình chiếu trọng tâm khung sàn máy đến hai điểm tiếp xúc bánh xe bên trái bên phải xuống m q 30 Góc nghiêng ban đầu cần treo búa so với phương ngang rad 2 Độ lún tĩnh khung sàn máy trọng lượng thân máy m Góc nghiêng R2 so với mặt sàn máy rad Góc nghiêng máy đứng so với phương ngang rad y1 Mơ men qn tính quy dẫn sàn máy chi tiết khác 2E Mô men quán tính quy dẫn cần treo búa cần quay G cb Trọng lượng cần treo búa búa quy dẫn trọng tâm cần N Chiều dài tay biên động diezel m lb r dc sàn máy quay quanh trục O1Y1 quanh khớp E Bán kính trục khuỷu động diezel Tốc độ quay động diezel N/m kg.m2 kg.m2 m vòng / phút e Khoảng cách từ khối tâm khung sàn máy đến tâm cổ trục động theo phương song song với khung sàn máy m h Khoảng cách từ khối tâm khung sàn máy đến tâm cổ trục động theo phương vng góc với khung sàn máy m Pkt Lực khí thể tác dụng lên đỉnh piston động diezel N RA Lực tác dụng lên bánh xe A (phía gần cọc) N RB Lực tác dụng lên bánh xe B (phía xa cọc) N k dR A Hệ số lực động R A k dR B Hệ số lực động R B ... CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ ? ?Nghiên cứu sở khoa học xác định thông số kỹ thuật hợp lý máy đóng cọc hộ lan đường ô tô Việt Nam chế tạo? ?? công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -** NGUYỄN ANH NGỌC NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA MÁY ĐĨNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM. .. ? ?Nghiên cứu sở khoa học xác định thông số kỹ thuật hợp lý máy đóng cọc hộ lan đường tơ Việt Nam chế tạo? ?? có tính cấp thiết, tính thời có ý nghĩa thực tiễn Mục tiêu luận án Xây dựng sở khoa học