THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÁY XÚC LẬT HÃNG CHANGLIN 937H

Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa ngày nay, việc phát triển nghành phục vụ xây dựng sở hạ tầng kĩ thuật yêu cầu khơng thể thiếu Trong đó, đặc biệt phải kể đến ngành khí chế tạo máy phục vụ xây dựng Ngành máy xây dựng đóng góp khơng nhỏ vào việc nâng cao suât công việc, giảm thời gian giá thành cơng trình Cùng với phát vượt bậc khoa học kĩ – thuật ngày có nhiều chủng loại máy xây dựng với tính ưu việt khác Trong máy làm đất chiếm phần khơng nhỏ Trong cơng trình khối lượng công tác đất chiếm tới 80% tổng khối lượng cơng trình Việc sử dụng máy làm đất cho phép thực công việc nặng nhọc, thay sức người, giảm cường độ lao động bảo vệ sức khỏe đảm bảo an toàn lao động cho công nhân Là sinh viên ngành máy xây dựng trường đại học Thủy Lợi em trang bị đủ kiến thức máy làm đất việc thực đồ án máy làm đất giúp em củng cố thêm kiến thức học Dưới hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Kựu em thực xong đồ án Do chưa có nhiều kiến thức thực tế nên sai xót khơng thể tránh khỏi, em mong thầy góp ý cho em để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực Lê Đình Hùng STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Mục lục STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ môn MXD I Tổng quan máy bốc xúc 1.1 Đặc điểm cấu tạo Máy bốc xúc gầu thuộc nhóm máy động lực Nó đóng vai trò quan trọng sử dụng rộng rãi công trường xấy dựng, nhiệm vụ bốc xúc vật liệu xây dựng, đất đá, sỏi than, rác…Ở máy bốc xúc gầu tự hành, thiết bị làm việc trực tiếp với vật liệu gầu xúc, lắp chốt lề với tay cần, đầu tay cần lắp chốt lề với khung máy kéo đầu kéo Tay gầu quay tương đối lắp với khung gầu nhờ xy lanh thủy lực cấp dầu cao áp từ máy bơm, máy bơm dẫn động từ động đốt máy kéo Máy bốc xúc gầu có loại: loại dỡ tải (đổ vật liệu) phía trước máy, loại đổ sang hai bên sườn đổ vật liệu phía sau (máy xúc vượt) Thơng số máy bốc xúc gầu tải trọng nâng Đối với loại máy đổ vật liệu phía trước vật liệu chứa gầu, loại máy đổ vật liệu phía bên hơng, ngồi trọng lượng vật liệu chứa gầu phải kể đến trọng lượng phận công tác Sức nâng máy xúc gầu di chuyển bánh lốp từ 0,32-5 , loại di chuyển bánh xích từ 2-10 Mức độ cắm sâu vào đóng vật liệu phụ thuộc vào vị trí tay gầu, tầm quay đặt cao, chiều sâu cắm vào đống vật liệu nhỏ Tốc độ gầu xúc vật liệu nằm giưới hạn từ (1-1.5)m/s Chiều cao nâng gầu phải đẩm bảo cho gầu đổ vào thùng xe tải phễu chứa vật liệu Nếu sức nâng gầu (1,25-5)tấn chiều cao nâng gầu (2.8-3,6)m.Tốc độ di chuyển máy bốc xúc gầu chạy tương đương tốc đọ di chuyển máy kéo bánh xích từ (3-8)km/h; lắp them hộp giảm tốc phụ đến (8-12)km/h với mục đích để đảm bảo lực đẩy lớn so với lực bán di chuyển trên Máy bốc xúc gầu bánh thương ftrang bị biến tốc thủy lực, đảm bảo tốc độ di chuyển thay đổi tốc đọ vơ cấp từ ÷ 40km/h Khối lượng riêng máy bốc xúc gầu di chuyển bánh thường ÷ 4tấn sức nâng gầu Công suất cần thiết động xác định từ trọng lượng máy tốc độ di chuyển máy, thường 25 ÷ 35KW sức nâng gầu 1.2 Công dụng, phân loại phạm vi sử dụng 1.2.1 Công dụng phạm vi sử dụng máy bốc xúc Máy bốc xúc dùng để đào vận chuyển đất đá máy chất tải máy ủi ,xúc vật liệu rời vật liệu khối lớn, ủi, san phẳng, kéo điều kiện không gian hẹp xếp dỡ hàng hóa dạng dời nhà ga, bến cảng, kho bãi Với cự ly vận chuyển ngắn , máy xúc lật vừa đào, vừa vận chuyển đất đá Có thể vận chuyển loại vật liệu (đất,cát, đá ) cự ly đến 1km Máy bốc xúc sử dụng rộng rãi mỏ đá,trong xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, kho bãi chưa vật liệu xây dựng trạm sản xuất bê tơng tươi, bê tơng Atpha…Ngồi máy xúc lật sử dụng vào số cơng việc khác tùy thuộc vào công tác tưng máy mà ta có cơng dụng riêng STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ môn MXD 1.2.2 Phân loại máy xúc lật Các máy xúc đa dạng hình dáng phân loại theo dạng sau: • Theo hệ thống di chuyển :  Máy xúc lật di chuyển bánh xích  Máy xúc lật di chuyển bánh lốp • Theo hướng xúc dỡ tải :  Máy xúc lật đổ tải phía trước  Máy xúc lật xúc phía trước đổ bên  Máy xúc lật phía trước đổ phía sau 1.3 Máy bốc xúc bánh lốp 1.3.1 Cấu tạo Hình 1.1 Máy xúc lật bánh lốp 1- Gầu múc; 2- Tay đòn ; 3- Xi lanh quay gầu; 4- Khung chính; 5- Cabin điều khiển; 6- Máy sở; 7,10- Hệ thống di chuyển bánh lốp 8- Khớp quay; 9- Xi lanh nậng hạ khung chính; 1.3.2 Hoạt động Muốn hạ cần gầu xuống để xúc (hoặc cắt) đất, điều khiển xi lanh để hạ công tác đặt gầu vị trí thuận lợi cho việc xúc đất Góc xúc gầu điều STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ môn MXD chỉnh nhờ xilanh thông qua hệ thống giằng, kéo cấu quay gầu hình chữ “Z” Khi gầu đầy đất, xi lanh nâng công tác, kết hợp với xi lanh quay giữ gầy cho vật liệu không rơi khỏi gầu Đến vị trí dỡ tải, xi lanh thơng qua hệ thống giằng, kéo làm quay gầu 1, đổ vật liệu qua miệng gầu lên phương tiện vận chuyển thành đống Ngồi đặt đáy gầu song song với mặt đất để làm việc máy ủi 1.3.3 Máy xúc lật bánh lốp bốn bánh chủ động Máy xúc lật cỡ vừa lớn bánh lốp máy lắp máy kéo khớp quay, bơn bánh truyền động ( Hình 1.1) Các cột trụ khung máy đặt phía trước khớp khuyên Do đó, nâng máy bánh lốp ngắn máy bánh xích góc nâng dốc máy bánh xích có chiều cao nâng gầu Hầu hết loại máy trang bị biến mô hộp số sang số tự động, để tránh độ trễ cho việc ăn khớp bánh với đồng giữ ly hợp hộp số Người vận hành ngồi cao tiến phía trước, họ có tầm nhìn tốt Ngay việc quay máy khoảng 400, bán kính quay máy bánh lốp lớn bán kính quay máy bánh xích, u cầu khoảng khơng gian rộng lớn để vận hành từ khoang đào đến ô tơ tải phía sau Cũng giống máy xúc lật bánh xích, máy xúc lật bánh lốp bốn bánh chủ động xử lý đá tảng lớn cách ủi đẩy giữ khoảng diện tích chân máy phẳng Máy xúc bánh lốp có thuận lợi tối ưu di chuyển nhanh dễ dàng từ khu vực sang khu vực khác cơng trường Chúng tự di chuyển dễ dàng từ địa điểm sang địa điểm khác, máy lớn phải yêu cầu cho phép đặc biệt di chuyển chậm cần sử dụng xe rơ-moóc di chuyển đoạn đường dài 1.3.4 Các thiết bị công tác Một máy xúc lật bánh lốp vận hành với nhiều loại thiết bị công tác khác (Hình 1.2) Các loại thiết bị cơng tác đất bao gồm: Gầu máy xúc lật, nhiều loại gầu khác, lưỡi ủi, búa đập thủy lực, thiết bị đào hố, thiết bị đào rãnh, thiết bị xúc đào liên hợp gắn phía sau máy… STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Hình 1.2 Một số công tác khác máy xúc lật bánh lốp 1.3.5 Máy bốc xúc bánh lốp hai bánh chủ động Máy xúc lật bánh lốp có hai bánh chủ động đào tốt điều kiện nên có hệ số bám cao Đối với máy lớn, có trang bị thiết bị lắp phía sau nặng, tạo lực đào cực tốt điều kiện đất đá có độ bền trung bình, điều kiện bề mặt địa hình khơng trơn, cát rời Nhưng điều kiện bề mặt địa hình vật liệu đào cứng gây khó khăn cơng việc khơng kinh tế Những máy hoạt động tốt việc hỗ trợ giải phóng mặt Trong cơng trường, chúng xúc đá nghiền loại vật liệu khác giống máy có bốn bánh chủ động Cấu tạo máy hai bánh chủ động thường đơn giản Các khung bên bắt chặt vào vỏ cầu sau hai bên bệ két nước cột trụ, chúng giăng chéo vào với lắp ghép với khung 1.4 Máy bốc xúc di chuyển xích Máy bốc xúc di chuyển xích ( Hình 1.3) có cơng tác xúc lật lắp máy kéo xích Đó loại máy đa năng, thường dùng để làm việc điều kiện gồ ghề, có sức chịu tải nhỏ ( mềm yếu) Nó làm nhiều việc chất tải lên phương tiện vận chuyển, san lấp mặt bằng, vun đống vật liệu, làm việc bãi rác Phía sau lắp lưỡi xới để xới tơi vật liệu trường hợp cần thiết STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Hình 1.3 Máy xúc bánh xích 1.4.1.Đặc điểm cấu tạo 1.4.1.1.Khung máy Khung (Hình 1.4) gồm kết cấu hàn lớn chắn cố định vào khung xích và/hoặc khung Khung máy đỡ trụ có khớp lề lắp cần xilanh thủy lực truyền trọng lượng, áp lực, biến dạng xoắn gầu xúc sang máy kéo Các khớp nối liên kết khung điểm chịu ứng suất cần phải kiểm tra định kỳ bắt chặt hàn lại cần Hình 1.4 Khung máy xúc lật STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ môn MXD 1.4.1.2 Các loại gầu máy xúc Tùy theo yêu cầu công việc mà máy xúc lật lắp loại gầu xúc khác để đảm bảo đủ độ bền, phát huy công suất, suất máy tiết kiệm nhiên liệu Dưới trình bày đặc điểm phạm vi ứng dụng loại • Gầu cơng dụng chung Loại có kết cấu dạng vỏ sò, trang bị bảo vệ góc, dùng cho cơng việc chất đống vật liệu kho bãi đào xúc thông thường • Gầu đa dụng Đáy gầu thiết kế có độ cứng tối đa Loại gầu có tính đa cao, làm cơng việc như: chất tải, bóc tầng p hủ, ủi, chất đống, làm phế liệu • Gầu có khả thâm nhập cao Loại có lưỡi cắt bên sắc, đảm bảo khả thâm nhập cao, dùng để đào đất đá chế độ nhẹ, sử dụng nơi cần phải tạo bề mặt làm việc phẳng • Gầu xúc vật liệu Loại gầu có đáy phẳng, hàn dải chịu mài mòn Gầu xúc vật liệu sử dụng để chất đống vật liệu chất tải kho bãi 1.4.1.3 Xích máy xúc lật Tương tự máy ủi, xích máy xúc lật có loại guốc xích khác để phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể đất ( Hình 1.5) STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Hình 1.5 Các loại xích máy xúc lật 1- Chế độ làm việc nặng; 2- Chế độ trung bình 3- Xích nhiều vấu; 4-Xích có lỗ hình thang Nên dùng xích có tâm hình thang trường hợp có nhiều gạch đá vỡ, có xu hướng chèn vào xích Giảm đất đá bị chèn guốc bạc xích chúng cho phép bánh chủ động đẩy đất đá mảnh vỡ 1.4.1.4 Hệ thống thủy lực Bơm thủy lực máy xúc lật thiết kế với lưu lượng dòng chảy biến đổi từ 45 lít phút (l/ph) máy xúc nhỏ lên đến 400 l/ph máy xúc lớn Áp suất cơng tác từ 14.000 kPa ÷ 35.000 kPa Hầu hết máy xúc lật có hệ thống cảm biến tải hệ thống thủy lực hộp số Ví dụ, hộp số tự động hồn tồn có điểm sang số cài đặt trước để việc sang số xảy thời điểm mômen thuận lợi Thùng chưa dầu trang bị bầu lọc để lọc cặn bẩn bên cặn bẩn ăn mòn Nó ngồi thùng với lỗ thơng khí lọc Việc giữ dầu mức hợp lý quan trọng Nếu lượng dầu không đủ cung cấp cho hệ thống, làm hệ thống hút khí máy bị giật vận hành, nhiều dầu gây tượng rỉ dầu khỏi lỗ thông khí tích tụ gây áp suất có hại hạ gầu có tải STTH: Lê Đình Hùng Trang Đồ án máy làm đất Bộ môn MXD Cơ cấu nâng cấu dỡ tải điều khiện cần điều khiển loại hai chiều bên phải buồng lái Cần điều khiển cấu nâng có bốn vị trí, vị trí tùy động phía trước, sau vị trí hạ, giữ nâng phía sau Để điều khiển gầu, tay cần điều khiển phải có ba vị trí: vị trí để khóa ngăn khơng cho gầu xoay, vị trí để dỡ tải trí để xoay ngược gầu lại Các tay cần điều khiển tạo tín hiệu điện tử Những tín hiệu vi xử lí máy tiếp nhận, vi xử lí kích hoạt thiết thủy lực cần thiết Thiết bị điều khiển có van cần điều khiển bổ sung, để sử dụng vận hành gầu đa dụng lưỡi xới gắn phía sau 1.5 Hoạt động máy xúc lật 1.5.1 Hoạt động máy 1.5.1.1 Đào đất đá Hầu hết việc đào máy xúc lật bề mặt phẳng nghiêng góc chúc xuống Vị trí tạo thâm nhập tốt vào bờ, điểm cao tạo vệt cắt nhẵn để bên xích lốp di chuyển theo Gầu đổ ngược cần lắp thêm thiết bị báo giúp người vận hành biết góc quay gầu Người vận hành điều chỉnh vị trí gầu cách đọc thiết bị báo, cách quan sát trực tiếp gầu 1.5.1.2 Xúc xuống Để xúc xuống mặt đất, nghiêng gầu xuống từ 100 ÷ 300 Khi gầu thâm nhập vào đất khoảng từ 5cm ÷ 15cm, gầu cần đưa trở lại vị trí bằng, gần tiếp tục di chuyển máy xúc gầu đầy Những động tác nghiêng cần kết hợp yếu tố độ thâm nhập ban đầu tốt, giữ gầu vị trí chắn hầu hết hành trình hiệu bẩy cao thay đổi góc cắt gầu Khi đào đất, nên tiếp tục tiến hành điều chỉnh góc gầu đào để giúp thâm nhập tốt Vị trí vị trí tốt để ủi khối đất rời, nên từ từ xoay gầu xuống để rải san, để đất di chuyển tự vào hố gầu khơng bị kéo lại đất dính Cần phải ý để gầu không bị mắc vào vật cản rắn góc nghiêng lớn, gầu vị trí yếu cánh tay đòn lực chống lại với cấu dỡ tải vị trí lớn Độ sâu lát cắt điều chỉnh tời xilanh dỡ tải Đối với vị trí đẩy, lưỡi cắt nên vị trí cao gầu vị trí thấp 60 cm gầu vị trí đổ hết 1.5.1.3 Độ thâm nhập Nếu kích thước, gầu máy xúc lật có độ thâm nhập yếu nhiều so với máy đòa gầu ngửa so với cơng suất trọng lượng máy gầu máy xúc lật lớn hơn, có lưỡi cắt rộng Một khó khăn khác đào máy xúc lật tốc độ nâng chậm so với tộc độ máy, gầu có xu hướng ăn sâu vào đất nhiều làm tơi đất đá nâng lên STTH: Lê Đình Hùng Trang 10 Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Hình 4.8 Kết cấu cần 4.3.3 Tính chọn thiết kế cần xúc STTH: Lê Đình Hùng Trang 38 Bộ mơn MXD Đồ án máy làm đất Để chọn tiết diện cần xúc ta cần phải xác định nội lực lớn mặt cắt tính tốn: Tại mặt cắt (A-A) mặt cắt nguy hiểm nhất, có: Biểu đồ mô men tác dụng lên tay gầu: Mu=235747,7 (kG.m) Qy=35961,5(kG) Nz=12321,1(kG) Theo lý thuyết bền: σ= Mu Nz + ≤ Wu F [σ] Wu= ab2 -là mô men uốn lớn F=a.b -diện tích mặt cắt (a,b chiều rộng chiều cao cần xúc) Chọn vật liệu cần thép C45 :[σ]=6116,2 kG/cm2 Khi đó: 129181,2.10 12347,9 σ= + ≤ 6116 ,2 a.b a.b Chọn a=5cm ta có: 129181,2.10 12347,9 + ≤ 6116 ,2 5.b 5.b ⇒ 30581.b − 12347,9.b − 129181,2.10 ≥ b ≥ 21 Lấy b=22 (cm) Do mặt cắt C-C cần trục chịu uốn nén cắt lớn, nên ta phải kiểm tra độ bền cần xúc mặt cắt C-C Ta có ứng suất tiếp: τ= STTH: Lê Đình Hùng Q.S y J x a Trang 39 Đồ án máy làm đất Bộ mơn MXD Trong đó: a.b Sy= Jx = τ= a = b.a 22 = = 250(cm ) 2 a.b 5.22 = = 4436,67(cm ) 12 12 35905,9.250 = 404(kG / cm ) 4436,67.5 Ứng suất pháp: σ= M u N Z 21530,2 12347,9 + = + = 307,98(kG / cm ) WU F 5.22 5.22 Theo lý thuyết bền (3): σtđ= σ + 3τ = 307,98 + 3.4042 = 764,5(kG / cm )