Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 1/9 MÁY XÂY DỰNG CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY XÂY DỰNG I CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI TỔNG THỂ MÁY XÂY DỰNG VÀ XẾP DỠ 1.1 Công dụng MXD Máy xây dựng danh từ chung để máy thiết bị phục vụ công tác xây dựng xây dựng giao thông, xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, xây dựng thuỷ lợi, thuỷ điện v.v Chủng loại máy xây dựng có nhiều đa dạng 1.2 Phân loại MXD Theo tính chất cơng việc hay theo cơng dụng người ta chia thành: - Máy phát lực hay gọi động - Máy nâng - vận chuyển: + Máy vận chuyển ngang + Máy thiết bị nâng (hay máy vận chuyển lên cao) + Máy vận chuyển liên tục - Máy làm đất - Máy sản xuất vật liệu xây dựng: + Máy sản xuất đá + Máy sản xuất bê tông (bê tông xi măng bê tơng nhựa nóng,…) - Máy chun dùng: + Máy gia cơng móng + Máy thi cơng Đường sắt + Máy thi công Cầu + Máy thi công Hầm + Máy thi công Đường Theo dạng nguồn động lực - Máy chạy động điện - Máy chạy khí nén - Máy chạy thủy lực Theo hình thức di chuyển - Máy di chuyển bánh xích - Máy di chuyển bánh (bánh lốp) - Máy di chuyển bánh sắt đặt ray - Máy di chuyển phao - Máy di chuyển kiểu bước Theo hình thức điều kiển cơng tác - Máy điều khiển khí - Máy điều khiển thủy lực - Máy điều khiển khí nén Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 2/9 II CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN CỦA MXD Mỗi máy xây dựng coi hệ thống gồm phận sau đây: 2.1 Bộ phận động lực 2.2 Hệ thống truyền động 2.3 Bộ phận công tác 2.4 Hệ thống điều khiển Tùy theo u cầu chức cơng tác mà máy có đầy đủ phận cần vài phận III BỘ PHẬN ĐỘNG LỰC 3.1 Khái niệm: Bộ phận động lực cấu máy có nhiệm vụ tạo cơng suất cho máy hoạt động Nó tạo mơ men lực tác dụng lên phận công tác máy để phận thực chức cơng nghệ 3.2 Động đốt trong: (Động xăng Diezen) Do nhà bác học Điezen người Đức thiết kế, chế tạo từ năm 1894 đến sử dụng rộng rãi MXD đặc biệt máy thường xuyên di động ô tô, máy kéo, tàu hoả, a Ưu điểm: - Khởi động nhanh - Dễ dàng thay đổi tốc độ quay cách thay đổi lượng xăng dầu diezen phun vào xi lanh - Hiệu suất tương đối cao so với động nước 3540% - Tính động tốt b Nhược điểm: - Khơng đảo chiều quay - Chịu tải - Gây ô nhiễm môi trường - Phụ thuộc vào thời tiết, mùa đơng lạnh thường khó khởi động 3.3 Động điện: (Động điện chiều xoay chiều) Động điện chiều thường dùng máy di động theo quỹ đạo định Động điện xoay chiều thường dùng máy cố định (cần trục tháp) a Ưu điểm - Kết cấu nhỏ gọn song có khả vợt tải tốt - Hiệu suất cao loại động (8085%) - Khởi động nhanh, dễ dàng thay đổi chiều quay trục động (đối với động điện xoay chiều, dùng dịng điện ba pha) - Khơng gây nhiễm môi trờng, điều kiện làm việc tốt, - Dễ dàng tự động hoá Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 3/9 - Vì có ưu điểm nên động điện sử dụng rộng rãi MXD nhu đời sống b Nhược điểm - Tính động phụ thuộc váo nguồn điện 3.4 Động thuỷ lực Động hoạt động nhờ động dòng thuỷ lực với trị số áp suất cho phép bơm thuỷ lực tạo a Ưu điểm: - Làm việc an toàn, êm, khởi động nhanh - Có thể thay đổi chiều quay trục động b Nhược điểm: Cồng kềnh, phức tạp phải có hệ thống dẫn thuỷ lực bơm thuỷ lực, dẫn đến hiệu suất khơng cao ma sát dịng thuỷ lực ống dẫn, tượng rò rỉ chất lỏng 3.5 Động khí nén Động hoạt động nhờ động dịng khí nén với trị số áp suất cho phép máy nén khí tạo Ưu, nhược điểm động khí nén giống động thuỷ lực IV HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Truyền động khâu trung gian dùng để truyền công suất từ phận động lực đến công tác máy Hệ thống truyền động làm thay đổi lực, mơ men, tốc độ chuyển động, đồng thời có khả thay đổi dạng quy luật chuyển động cụm máy 4.1 Truyền động khí (TĐCK) dùng MXD Hiện truyền động khí sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp chế tạo máy, đặc biệt chiếm ưu lĩnh vực chế tạo ôtô, máy kéo, MXD-XD Những phận truyền động khí: - Truyền động xích: truyền động khớp gián tiếp, dùng để truyền lực hai trục cách xa Trong truyền động xích dùng đĩa xích chủ động đĩa xích bị động đĩa xích chủ động nhiều đĩa xích bị động để thay đổi tỷ số truyền cần thiết Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 4/9 - Truyền động cáp - Truyền động bánh răng, bánh - răng, trục vít - bánh vít: truyền động điển hình truyền động khí dùng để truyền chuyển động hai trục gần nhau, yêu cầu không trượt làm việc - Truyền động đai: để truyền chuyển động quay hai trục cách xa đảm bảo an toàn cho máy tải Các loại phanh Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi Hình 1-15 Các loại phanh (a)- Phanh má điện - từ; (b)- Phanh má điện - thủy lực; (c) - Phanh đai Hộp giảm tốc Sơ đồ cấu tạo hộp giảm tốc Cách xác định tỉ số truyền hộp giảm tốc i= (z2 / z1).(z4 / z3).(z6 / z5) Z1 ,Z3,.Z5 – Số bánh chủ động Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 5/9 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 6/9 Z 2,Z 4,Z –Số bánh bị động a Ưu điểm TĐCK: - Có khả truyền lực lớn - Hiệu suất truyền động tương đối cao - Có độ bền độ tin cậy cao - Cho phép thay đổi đặc tính linh hoạt - Chế tạo đơn giản, giá thành hạ - Dễ bảo dưỡng sửa chữa b Nhược điểm TĐCK: - Cơ cấu làm việc ồn - Điều khiển nặng nhậy c Các thông số TĐCK: - Tỉ số truyền động: i =n1/ n2 - Hiệu suất truyền động cấu : η = N1/ N2 Trong đó: N1: Cơng suất đầu vào [kW] N2: Công suất đầu [kW] Nm: Công suất tiêu hao truyền [kW] n1: Số vòng quay trục vào [vòng/phút] n2: Số vòng quay trục [vòng/phút] Đầu vào Nm N1, n1 Đầu N2, n2 4.2 Truyền động thuỷ lực (TĐTL) Ngày truyền động thủy lực ngày sử dụng rộng rãi chúng có nhiều ưu điểm bật a Ưu điểm: - Năng suất cao, độ tin cật cao, điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng, linh hoạt có khả tự động hóa - Cấu tạo gọn nhẹ, bố trí theo ý muốn - Truyền lực lớn xa - Điều chỉnh vô cấp tốc độ cấu - Tự bôi trơn, tự bảo vệ máy tải b Nhược điểm: - Áp suất làm việc cao, đòi hỏi truyền phải chế tạo từ vật liệu đặc biệt, giá thành cao - Khó làm kín khít phận cơng tác, chất cơng tác dễ bị rị rỉ ngồi - Cần tiến hành kiểm tra thường xuyên TĐTL có hai dạng là: TĐTL thủy tĩnh TĐTL thủy động * Truyền động thủy tĩnh loại truyền động sử dụng dầu cơng tác có áp suất cao chuyển động với vận tốc nhỏ để dẫn động cấu Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 7/9 * Truyền động thuỷ động loại truyền động mà lượng truyền chủ yếu nhờ động dầu, áp suất khơng cần lớn Trong truyền động thủy tĩnh thường sử dụng rộng rãi máy xây dựng 4.3 Hệ thống truyền động điện Hệ thống truyền động điện bao gồm động điện, phận truyền động, dây dẫn thiết bị điều khiển a Ưu điểm - Truyền động xa xa kích thước nhỏ gọn - Có khả tự động hóa cao, truyền động nhanh, xác - Hoạt động êm, khơng gây ồn - Chăm sóc kỹ thuật dễ dàng - Đảm bảo vệ sinh mơi trường b Nhược điểm - Địi hỏi chặt chẽ biện pháp thiết bị đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Yêu cầu trình độ sử dụng cao 4.4 Hệ thống truyền động khí nén Trong máy xây dựng truyền động khí nén sử dụng rộng rãi hệ thống phanh hơi, cấu đóng mở ly hợp, dùng máy công cụ cầm tay,… a Ưu điểm - Truyền lực với khoảng cách tương đối xa - Bộ truyền - Tốc độ truyền nhanh, sơ đồ cấu trúc mạch đơn giản - Chăm sóc, bảo dưỡng kỹ thuật dễ dàng b Nhược điểm - Áp lực truyền nhỏ - Khó pháp rị rỉ - Cơng nghệ chế tạo xác, giá thành cao V Bộ phận công tác 5.1 Khái niệm: Bộ phận cơng tác hay (cơ cấu cơng tác) MXD có công dụng thực chức công nghệ máy Tuỳ thuộc vào cấu tạo hoạt động, MXD có nhiều chức − Máy nghiền đá có chức nghiền đá − Ơ tơ tải vận chuyển vật liệu xây dựng có hai chức năng: chức di chuyển để vận chuyển vật liệu chức nghiêng thùng xe để đổ vật liệu − Máy đào gầu có ba chức năng: chức đào xúc đổ đất, chức quay máy mặt phẳng ngang chức di chuyển máy − Cần trục có bốn chức năng: chức nâng hạ hàng, nâng hạ cần, chức quay mặt phẳng nghang, chức di chuyển Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 8/9 Như vậy, tất cấu thực chức công nghệ máy trình máy làm việc gọi phận công tác Vậy phận di chuyển máy phận công tác Tuy nhiên phận có đặc thù riêng nên gọi cấu di chuyển VI HỆ THỐNG DI CHUYỂN Hệ thống di chuyển dùng để di chuyển toàn máy trình làm việc đồng thời truyền áp suất, tải trọng lên Ở số máy lu lèn di chuyển đồng thời công tác Các yêu cầu di chuyển: - Đảm bảo khả di chuyển máy điều kiện phức tạp (xói lở, lầy lội, gồ ghề) mà khơng có tượng trượt - Khả thông qua máy phụ thuộc vào tính chất lý đất, vào áp suất máy truyền lên đất, vào lực cản chuyển động, vào lực bám di chuyển với đất, vào chiều sâu vệt bánh xe - Bộ di chuyển phải có khả động, linh hoạt để đáp ứng yêu cầu sản xuất khai thác Máy xây dựng thường dùng loại hệ thống di chuyển sau: − Hệ thống di chuyển bánh xích − Hệ thống di chuyển bánh − Hệ thống di chuyển bánh sắt ray − Di chuyển Phao − Di chuyển Bước VII CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MXD-XD 7.1 Chỉ tiêu suất MXD Năng suất máy khả sản xuất máy đơn vị thời gian làm việc (m3/h; T/h; T/ca, ) Năng suất máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: đối tượng mà máy phải thi công, chế độ làm việc, cấu tạo, trình độ kỹ thuật người lái, cách tổ chức khai thác máy Có loại suất chủ yếu: NS lý thuyết, NS kỹ thuật, NS thực tế a Năng suất lý thuyết: khả tính theo cấu tạo máy, dùng đề đánh giá giải pháp cấu tạo máy gia đoạn thiết kế Ký hiệu: Qlt b Năng suất kỹ thuật: NS lớn mà máy đạt sau làm việc túy liên tục điều kiện cụ thể phù hợp với khả kỹ thuật máy Dùng để đánh giá máy giai đoạn thử nghiệm xuất xưởng Ký hiệu: QK c Năng suất thực tế: suất xác định dựa suất kỹ thuật có tính đến điều kiện sử dụng máy Ký hiệu: Qt; Qt = QK.Kt Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi Với Kt hệ số sử dụng máy theo thời gian 7.2 Chỉ tiêu chi phí nhiên liệu - Chí phí nhiên liệu tính cho máy 7.3 Chỉ tiêu hiệu kinh tế - Giá thành ca máy - Giá thành đơn vị sản phẩm - Hiệu việc khai thác máy - Hệ số sử dụng thời gian - Hệ số sử dụng máy 7.4 Chỉ tiêu độ tin cậy - Tính khơng hỏng - Tính sửa chữa - Độ bền lâu - Hệ số sẵn sàng - Tuổi thọ phần trăm, tuổi thọ trung bình Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P.702-A6 9/9