Máy xây dựng

Động cơ hoặc XLTL này hoạt động đ ợc là nhờ năng l ợng của dòng dầu thuỷ lực với trị số áp suất cho phép do bơm thuỷ lực tạo ra và năng l ợng này đ ợc chuyển hóa thành cơ năng trên trục

Bµi Gi ng ả

M«n häc: m¸y x©y dùng

************************

********************************

Ch ng 1: ươ Những vấn đề chung về máy xây dựng

1.1.2.Phân loại MXD:

Theo công dụng, MXD đ ợc phân thành các nhóm chính sau đây:

- Máy phát lực hay còn gọi là động cơ.

- Máy nâng - vận chuyển: Tuỳ theo ph ơng vận chuyển lại chia thành: + Máy vận chuyển ngang;

+ Máy và thiết bị nâng(hay máy vận chuyển lên cao);

+ Máy vận chuyển liên tục.

- Máy chuyên dùng:

+ Máy thi công Đ ờng bộ

1.2.Thiết bị động lực trên MXD.

1.2.1.1 Động cơ đốt trong: (Động cơ xăng và Điezen).

Do nhà bác học Điezen ng ời Đức thiết kế, chế tạo và từ năm 1894 đến

nay nó vẫn đ ợc sử dụng rộng rãi trên MXD đặc biệt là ở những máy th ờng xuyên di động nh ô tô, máy kéo, tàu hoả.

Không đảo đ ợc chiều quay.

Chịu quá tải kém.

Gây ô nhiễm môi tr ờng.

Phụ thuộc vào thời tiết, mùa đông lạnh khó khởi động.

1.2.1.2 Động cơ điện (Động cơ điện một chiều và xoay chiều)

Động cơ điện một chiều th ờng dùng ở những máy di động theo mộtquỹ đạo nhất định.

Động cơ điện xoay chiều th ờng dùng ở những máy cố định (cần trục tháp).

a Ưu điểm

Kết cấu nhỏ gọn song có khả năng v ợt quá tải tốt.

Hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ (8085%).

Khởi động nhanh, dễ dàng thay đổi chiều quay của trục động cơ (đối với động cơ điện xoay chiều, dùng dòng điện ba pha).

Không gây ô nhiễm môi tr ờng, điều kiện làm việc tốt, sạch sẽ.

Dễ dàng tự động hoá.

Vì có những u điểm trên nên động cơ điện đang đ ợc sử dụng rộng rãi trên

MXD cũng nh trong đời sống của chúng ta.

b Nh ợc điểm:

Không thay đổi đ ợc tốc độ quay.

Tính cơ động kém vì phụ thuộc váo nguồn điện.

1.2.1.3 Động cơ thuỷ lực (hoặc Xi lanh thủy lực)

Động cơ (hoặc XLTL) này hoạt động đ ợc là nhờ năng l ợng của dòng dầu thuỷ lực với trị số áp suất cho phép do bơm thuỷ lực tạo ra và năng l ợng này đ

ợc chuyển hóa thành cơ năng trên trục động cơ (hoặc trên cán piston)

Ưu điểm Làm việc an toàn, êm, khởi động nhanh, có thể thay đổi chiều

quay của trục động cơ.

b Nh ợc điểm:

Cồng kềnh, phức tạp vì phải có hệ thống dẫn thuỷ lực và bơm thuỷ lực,

dẫn đến hiệu suất không cao do ma sát giữa dòng thuỷ lực và ống dẫn,

do hiện t ợng dò rỉ chất lỏng.

Động cơ này hoạt động đ ợc là nhờ động năng của dòng khí nén với trị số áp

suất cho phép do máy nén khí tạo ra.

Ưu nh ợc điểm của động cơ khí nén cũng giống nh động cơ thuỷ lực

1.2.2.Cách bố trí Động cơ trên MXD.

+Bố trí một động cơ.

Các cơ cấu của máy đ ợc dẫn động chung từ một động cơ nên cần có hệ thống truyền lực để truyền chuyển động từ động cơ đến các cơ cấu Loại này th ờng áp dụng với các loại động cơ đốt trong Nó có nh ợc điểm: khi

động cơ hỏng thì cả máy ngừng làm việc

+Bố trí nhiều động cơ để dẫn động riêng cho từng cơ cấu: th ờng áp dụng vơí các động cơ điện Nó khắc phục đ ợc nh ợc điểm của loại trên song lại phụ thuộc vào l ới điện.

+Bố trí hỗn hợp , theo sơ đồ hình d ới đây:

Trong đó: 1- Động cơ chính; 2 và 3 có các ph ơng án sau:

Nếu 2 là máy phát điện một chiều thì 3sẽ là các động cơ điện một chiều;

Nếu 2 là bơm thuỷ lực thì 3 sẽ là các động cơ thuỷ lựcdẫn động từng cơ cấu; Nếu 2 là máy nén khí thì 3 sẽ là các động cơ khí nén dẫn động cho các cơ cấu.

a)Công dụng.

b) Phân loại : TĐCK nói chung có hai dạng chính:

+Truyền động bằng ma sát: có truyền động gián tiếp mà điển hình là TĐ đai

và truyền động trực tiếp giữa các đĩa ma sát trong li hợp.

+Truyền động bằng ăn khớp: cũng có TĐ gián tiếp nh TĐxích và TĐ trực

tiếp nh : TĐ bánh răng, TĐ trục vit- bánh vit.

So sánh u nh ợc điểm của các TĐ bằng ma sát và TĐ bằng ăn khớp:

- Truyền động bằng ma sát có hiện t ợng tr ợt khi làm việc nên có hiệu suất

ma sát có khả năng đảm bảo an toàn cho máy khi quá tải

- Khi làm việc, truyền động bằng ma sát êm hơn truyền động bằng ăn khớp

1.3.2 Truyền Động Đai (TĐĐ)

1.3.2.1 Công dụng phân loại truyền động đai.

Truyền động đai để truyền chuyển động quay giữa hai trục cách xa nhau và đảm bảo an toàn cho máy khi quá tải

O

O 2

1 O

1 d

Dc

d D

t

a Công dụng:

TĐBR là loại điển hình của truyền động ăn khớp đ ợc dùng để truyền chuyển

động giữa hai trục gần nhau, yêu cầu không tr ợt khi làm việc

b Phân loại: Dựa vào vị trí t ơng đối giữa hai trục, có: TĐBR để truyền chuyển động giữa hai trục song song quay ng ợc chiều(hình 1.3a)

TĐBR để truyền chuyển động giữa hai trục song song quay cùng chiều(hình1.3b)

1.3.5 Truyền động xích (TĐX)

Truyền động xích là truyền động khớp gián tiếp, đ ợc dùng để truyền lực giữa hai trục

cách xa nhau Trong TDX có thể dùng một đĩa xích chủ động và một đĩa xích bị động hoặc một đĩa xích chủ động và nhiều đĩa xích bị động(24 đĩa)để thay đổi tỉ số truyền khi cần thiết

1.3.6 Hộp giảm tốc

Sơ đồ cấu tạo của hộp giảm tốc

Cách xác định tỉ số truyền của hộp giảm tốc

M

b) Cấu tạo của cáp:đ ợc mô tả trên hình(1-7) Các nhánh cap số 1 đ ợc

bện từ các dây thép có c ờng độ cao; Các nhánh số 1 lại đ ợc bện vơí nhau

quanh lõi số2 Lõi này đ ợc làm từ dây đay hoặc dây gai để cho cáp mềm, dễ uốn quanh tang hoặc puly, đồng thơì lõi số 2 còn có tác dụng tích trứ mỡ, tự bôi trơn cho cáp trong quá trình làm việc

Tuỳ theo cách bện cáp, có hai loại:

Cáp bện xuôi (hình 7b) và cáp bện chéo hay còn gọi là cáp bện ng ợc( hình 7c) Trong đó cáp bện chéo đ ợc dùng phổ biến trong các cơ cấu nâng của Máy xây dựng để nâng hạ vật Cáp bện xuôi chỉ đ ợc dùng để chằng buộc vật nâng

1-mà thôi.

Hình 1.7 Cấu tạo của cáp

H×nh 1 8 CÊu t¹o cña

1.7.HÖ thèng di chuyÓn cña m¸y x©y dùng :

M¸y x©y dùng th êng dïng c¸c lo¹i hÖ thèng di chuyÓn sau:

3 B¸nh s¾t trªn ray

HÖ thèng di chuyÓn b»ng b¸nh xÝch

Ch ¬ng 2 M¸y trôc

Bài 1- công dụng - phân loại máy trục

1 Công dụng

Máy nâng – vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị cho các xí nghiệp công nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để phục vụ trong nhà x ởng,

2 Phân loại

Tuỳ thuộc vào kết cấu và công dụng, có thể chia máy trục thành các loại sau:

+ Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng không lớn, dùng để nâng hạ vật tại chỗ theo ph ơng thẳng đứng.

+ Bàn tời: Dùng để kéo vật theo ph ơng ngang hoặc nghiêng hoặc ph ơng thẳng đứng.

BàI 2- Những thông số cơ bản và chế độ làm việc của máy nâng

2.1 Những thông số cơ bản của máy trục

L

h

v

dcv

vxc

hv

1.Tải trọng nâng danh nghĩa Q:( tấn; Kg ) là thông số cơ bản của máy nâng, nó

là trọng l ợng vật nâng lớn nhất mà máy trục đ ợc phép nâng; tải trọng Q gồm trọng l ợng vật nâng cộng với trọng l ợng bộ phận mang hàng

2 Chiều cao nâng H (mét ) : là khoảng cách từ nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị trí cao nhất

3 Tầm với R hoặc khẩu độ L ( mét )

- Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc

- Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe conKhẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng

4 Tốc độ làm việc: là tốc độ các thao tác chính trên máy nâng bao gồm :

- tốc độ nâng hạ hàng Vh (10ữ30m/ph)

- tốc độ nâng hạ cần Vc (10ữ30m/ph)

- tốc độ di chuyển Vdc (50ữ200m/ph)

- tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (20ữ30m/ph)

- tốc độ quay cần của máy trục n (1ữ3v/ph)

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của máy nâng

Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức

độ chịu tải theo thời gian Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ làm việc

Các chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc:

1 Hệ số làm việc trong ngày

Kng =

2 Hệ số sử dụng trong năm

Kn =

3 Hệ số sử dụng tải trọng KQ =

Qtb trọng l ợng trung bình của hàng ( tấn )

Q trọng l ợng danh nghĩa của máy ( tấn )

Số h làm việc trong ngày 24h

Số ngày làm việc trong năm

Q

Qtb

n :sè chu kú lµm viÖc cña m¸y n=3600/T

T chu kú cña m¸y ( s )

Q t¶i träng cña hµng (tÊn)

Kt hÖ sè sö dông thêi gian

2.4 Các cơ cấu cơ bản của máy nâng

1 Cơ cấu nâng hạ hàng:

2 Cơ cấu thay đổi tầm với

a)Thay đổi tầm với bằng xe con

4

3 2 1

b)Thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần

5

4 3 2

1

1 2

3 4

1 - Má phanh 6 - Thanh kéo

2 - Tang phanh 7 - Tam giác truyền lực

3 - Cần phanh 8 - Cần đẩy

4 - Chốt liên kết 9 - Piston thuỷ lực

5 - Cơ cấu điều khiển 10 - Lò xo

- Sơ đồ phanh điện cần đẩy thuỷ lực

11 109 8

7 6

5

4

3

2 1

Bài 4 - máy nâng đơn giản

1 Kích:

1 Công dụng

Kích là loại máy nâng đơn giản dùng để nâng vật lên một chiều cao nhỏ th ờng từ 0,2 đến 0,6 m; đ

ợc sử dụng chủ yếu trong việc hỗ trợ sữa chữa, lắp ráp xây dựng công trình và cơ khí Khi làm việc kích đ ợc

đặt d ới vật nâng và đẩy vật đi lên.

- kích bao gồm 3 loại cơ bản:

+ Kích thanh răng + Kích vít

d - Đ ờng kính vòng tròng chia của bánh răng dẫn động ( m )

l - Chiều dài làm việc của tay quay ( m )

.

i l

d Q

b) Nguyên lý hoạt động:

Điều khiển tay quay (4) thông qua cơ cấu ăn khớp sẽ làm quay trục vít (2),nhờ

sự ăn khớp ren giữa trục vít và đai ốc làm trục vít di chuyển đảy bàn nâng đi lên để nâng vật

Khi cần hạ vật thì xoay tay quay theo chiều ng ợc lại, Th ờng dùng vít ren hình thang và lợi dụng tính tự hãm của ren để hãm giữ vật nâng

l

r Q

P n = . ( λ + ρ ),

kg tg

l

r Q

P h = . ( ρ − λ ),

5 Kích thuỷ lực

a) Cấu tạo:

b) Nguyên lý làm việc

- Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston (4),khi piston di chuyển từ trái sang phải van đẩy (7)

đóng van hút (3) mở dầu đ ợc hút vào xi lanh thuỷ lực,khi piston (4) di chuyển từ phải sang trái van hút (3)

đóng van đẩy (7) mở dầu đ ợc đẩy vào trong xi lanh công tác (2), cứ nh vậy áp lực dầu sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lên.

- Khi cần hạ vật mở van xả (6) dầu đ ợc xả về thùng, áp lực dầu giảm dần vật nặng từ từ đ ợc hạ xuống.

Sơ đồ cấu tạo Kích thuỷ lực

10

9 8

7 6

5 4 3

2 1

Video1Video 2

c) TÝnh lùc t¸c dông vµo cÇn b¬m:

- ¸p lùc trong xi lanh: q = (N)

Lùc t¸c dông vµo piston thuû lùc: P = (N)

LÊy c©n b»ng m«men t¹i t©m l¾c o (N)

l,r - chiÒu dµi c¸c ®o¹n cña tay ®iÒu khiÓn kÝch, m

η - HiÖu suÊt cña kÝch, kho¶ng 0,75÷0,8

d, D - § êng kÝnh pitt«ng b¬m vµ ®Çu kÝch, m

2

.

4

D

Q

π

η η

π

.

1

4

.

2 2

D

d Q d

q =

η

.

.

2

l D

r d Q l

r P F l

F r

- Theo đặc tính thay đổi tầm với chia thành:

+ Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng góc nghiêng cần

+ Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng xe con mang hàng

- Theo dạng kết cấu của bộ phận quay:

6.3 Cần trục tháp có cột tháp quay:

1) Cấu tạo:

1 - Đuờng ray 7 - Cụm puly di động 13 - Puly đầu cột

2 - Bộ di chuyển bánh thép 8 - Đoạn tháp dâng 14 - Puly đầu cần

3 - Khung đỡ 9 - Cột tháp 15 - Mâm xoay

4 - Cụm tời nâng hạ hàng 10 - Ca bin

5 - Cụm tời nâng hạ cần 11 - Cần

6 - Đối trọng 12 - Puly móc câu

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp quay

2) Nguyên lý làm việc:

- Cần trục có tháp (9) đặt trên mâm quay (15) và đ ợc đặt trên bộ di chuyển bánh thép,dẫn động bởi động cơ riêng biệt, thay đổi tầm với bằng thay góc nghiêng của cần

- Cụm tời (4) đ ợc nối với puly đầu cần và puly móc câu để nâng hạ hàng

- Cụm tời (5) đ ợc nối với cụm puly di động và puly ở đỉnh tháp để nâng hạ cần

4 Năng suất

Q = Q Kđ Kt (T/h)

Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng.

KT – hệ số sử dụng thời gian.

T CK =

t

1

6.4 Cần trục tháp có cột tháp không quay:

1) Cấu tạo:

4 8

9

10

5 6

1

2 3

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp không quay

M¸y n©ng chuyÓn

CÇn trôc th¸p

M¸y n©ng chuyÓn

2) Nguyên lý làm việc:

- Cần trục tháp có cột tháp cố định cần nằm ngang, thay đổi tầm với bằng xe con

di chuyển trên cần(3) nhờ cụm tời (7) thông qua pu ly ở đầu cần, nâng hạ cần nhờ vào nguồn động lực từ động cơ của cụm tời (8) thông qua puly đặt trên xe con và puly móc câu

Video 1

Video 2

Video 3

4 Năng suất và biến pháp nâng cao năng suất:

Q = Q K đ K t (T/h)

TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s).

Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng.

KT – hệ số sử dụng thời gian.

T CK =

Biện pháp nâng cao năng suất

Sử dụng thiết bị mang hàng thích hợp với đặc tính của hàng hoá Kết hợp thao tác vừa quay vừa nâng hạ.

Đảm bảo máy tốt trong quá trình làm việc.

Tổ chức bãi xếp dỡ hàng một cách hợp lý.

Nâng hàng phù hợp với tải trọng nâng danh nghĩa.

Nâng cao tay nghề của công nhân

t

1

Bài 7 – Máy nâng kiểu cầu – cổng

- Theo thiết bị điều khiển: + Hộp điều khiển

+ Điều khiển bằng cabin

- Theo thiết bị mang hàng: Móc câu, Nam chân điện, dùng gầu ngoạm

*) Các thông số cơ bản của cầu trục là: tải trọng Q, chiều cao nâng H, khẩu

chế độ làm việc nhẹ, th ờng là cầu trục 1 dầm.

+ Cầu trục dùng để lắp ráp các thiết bị công nghiệp, thuỷ điện sức nâng có thể tới 500T.

3) Cấu tạo:

4) Nguyên lý làm việc:

Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin,cơ cấu di chuyển(3) giúp cầu trục di chuyển trên ray,động cơ trên xe con cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trên dầm chính, động cơ(7) của palăng dẫn động tang cuốn cáp để nâng hạ hàng.

1 Ray 5 Xe con

2 Cơ cấu di chuyển 6 Palăng

3 Tuờng đỡ 7.Động cơ

4 Dầm chính 8 Cụm puly móc câu

- Sơ đồ cấu tạo cầu trục

8

5

4 1 3

3

chiều cao nâng Các bộ máy của cổng trục đ ợc trang bị các động cơ điện riêng biệt,

dùng điện từ mạng l ới điện công nghiệp

2) Phân loại

- Theo kết cấu thép:

+ Cổng trục 1 dầm (<10tấn) + Cổng trục 2 dầm (Dùng với tải trọng lớn)

- theo kết cấu dầm chính: dạng dầm tổ hợp, dạng dàn

- Theo ph ơng thức dẫn động:

+ Dẫn động chung (1 đ/c dẫn động 2 cơ cấu) + Dẫn động riêng (các động cơ dẫn độc lập )

3) CÊu t¹o:

1 2

3 4

5

6 7

Video

4) Nguyên lý làm việc:

Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin,cơ cấu di chuyển(2) giúp cầu trục di chuyển trên ray(1), động cơ trên xe con(5) cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trên dầm chính(4), động cơ(7) của palăng dẫn động tang cuốn cáp để nâng hạ hàng.

Video1

Video 2

Bài 8 - cần trục cơ động 8.1 Công dụng:

Cần trục cơ động là loại máy trục làm việc độc lập không cần cung cấp năng l ợng từ bên ngoài, có cần quay đ ợc toàn vòng, tự hành với tốc độ di chuyển nhanh, đ ợc

sử dụng rộng rãi trong lắp ráp, phục vụ công tác xếp dỡ hàng hoá, hàng rời hoặc hàng kiện Cần trục cơ động có các bộ máy nâng hạ hàng, nâng hạ cần, quay cần trục và di chuyển.

Sức nâng của cần trục cơ động th ờng là 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 150; 250 tấn; tr ờng hợp đặc biệt có thể tới 300 tấn.

Các loại cần trục cơ động nh : cần trục ôtô, cần trục bánh lốp, cần trục bánh xích, cần trục đ ờng sắt, cần trục máy kéo,–

Tảitrọng mã hàng th ờng phụ thuộc vào tầm với Mô men tải trọng có giá trị không đổi

M = Q.R = Const Biểu đồ sức câu tầm với

8.2 Cần trục ôtô

Sơ đồ cấu tạo cần trục ô tô

1 Cụm puly móc câu; 2 Puly đầu cần; 3 Đoạn cần di động; 4 Cáp kéo; 5 Đoạn cần cố định; 6 Xi lanh nâng hạ cần; 7 Cabin; 8 Cụm tời nâng hàng; 9 Đối trọng; 10 Xi lanh chân chống; 11 Bánh di chuyển; 12

Mâm quay; 13 Can bin

6

5 4 3

2

1