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.
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n Lời nói đầu………………………………………………………… 4 Chương I. Giới thiệu tổng quan về máy san ………… 5 1.1 Tình hình sử dụng máy xây dựng – xếp dỡ ở việt nam những năm gần đây ……………………………… 5 1.2 Cơng tác làm đất ……………………………………………… 6 1.2.1 ý nghĩa của việc cơ khí hố xây dựng …………………… 6 1.2.2 Lên khung kế hoạch làm đất …………………………… 7 1.2.3 Lựa chọn thiết bị làm đất ……………………………… 8 1.2.4 Hiệu quả của việc sử dụng thiết bị phổ thơng và tiêu chuẩn………………………………………… 9 1.3 Giới thiệu về máy san ………………………………………… 10 1.3.1 Cơng dụng ………………………………………………. 10 1.3.2 Phân loại máy san………………………………………. 10 1.3.3 Cấu tạo chung của máy san…………………………… 11 1.3.4 Cấu tạo một số bộ phận của máy san………………… 13 1.3.5 Một số thao tác của máy san…………………………… 15 Chương 2. Tính tốn thiết kế tổng thể máy san …… 18 2.1. Chọn máy cơ sở ……………………….……………………. ….18 2.2 Xác định các thơng số cơ bản của máy san và bàn san……… 20 2.2.1 Xác định các thơng số cơ bản của bàn san…………….…. 20 2.2.2 Xác định các thơng số cơ bản của máy san………………. 23 2.3 Tổng trở lực cản của máy san khi san đất……………………… 27 2.3.1 Lực cản cắt đất W1……………………………………… 27 2.3.2 Lực cản di chuyển khối đất lăn trước bàn san W2……… 28 2.3.3 Lực cản do đất cuộn lên phía trên bàn san tạo ra W3……. 28 SVTH : ĐÀO XN THÀNH 1 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n 2.3.4 Lực cản do đất trượt dọc bàn bàn san tạo ra W4……… 29 2.3.5 Lực cản di chuyển máy W5………………………………. 29 2.4 Xác định cơng suất của máy san……………………………… 29 2.4.1 Xác định cơng suất của máy khi san đất………………… 29 2.4.2 Xác định cơng suất của máy san trong q trình di chuyển…………………………… 30 2.5 Năng suất máy san…………………………………………. 31 2.5.1 Khi cắt đất và vận chuyển đất, năng suất thực tế của máy san được tính như sau……………………… 31 2.5.2 Khi san phẳng………………………………………… 32 Chương 3. Tính tốn, thiết kế một số chi tiết của máy san …………………………………………… 33 3.1 Tính tốn các thơng số cơ bản của máy san ………………… 33 3.2 Tính tốn các lực tác dụng lên máy san…………………… 35 3.3 Tính tốn các lực tác dụng lên khung chính của máy san … 37 3.3.1 Vị trí thứ nhất…………………………………………. 37 3.3.2 Vị trí thứ hai………………………………………… 43 3.4 Tính sức bền khung chính của máy san……………………. 50 3.4.1 Vị trí tính tốn thứ nhất……………………………… 50 3.4.2 Vị trí tính tốn thứ hai……………………………… 58 3.5 Xác định lực tác dụng lên khung treo bàn san ( khung kéo )… 64 3.6 Tính sức bền khung treo bàn san ( khung kéo )……………… 68 3.7 Tính sức bền bàn san………………………………………… 70 3.8 Ổn định ngang của máy san…………………………………. 74 3.8.1 Tính ổng định ngang của máy san khi làm việc………… 74 3.8.2 Tính ổng định ngang của máy san khi di chuyển………. 77 SVTH : ĐÀO XN THÀNH 2 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n 3.8.3 Xác định góc nghiêng ngang giới hạn của mặt đường mà trên đó máy san đảm bảo độ ổn định khi di chuyển………… 78 Chương 4. Tính tốn hệ thống thủy lực máy san…… 79 4.1 Khái qt về hệ thống truyền động thủy lực……………… 79 4.2 Tính tốn xilanh thủy lực nâng hạ lưỡi san………………… 79 4.3Tính tóan cơ cấu quay bàn san……………………………… 82 4.4 Tính tóan cơ cấu nghiêng bánh xe dẫn hướng………………… 84 4.5 Sơ đồ thủy lực của máy san…………………………………. 87 Chương 5. Quy trình cơng nghệ chế tạo lưỡi cắt chính ……………………………….………… 88 5.1 Phân tích tính năng sử dụng và điều kiện làm việc cả lưỡi cắt… 88 5.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng lưỡi cắt chính………………. 88 5.2.1 Chọn vật liệu…………………………………………. 88 5.2.2 Lựa chọn phương pháp chế tạo……………………… 89 5.2.3 Quy trình chế tao…………………………………… 91 Chương 6. Các quy định về an tồn khi sử dụng máy san ………………………………… 98 6.1 Thơng tin an tồn tổng qt……………………………… 98 6.2. Các lưu ý về an tồn……………………………………… 99 6.3. An tồn trước khi khởi động………………………………. 103 6 .4. An tồn khi vận hành……………………………………… 105 6 .5. An tồn trong kiểm tra và sửa chữa………………………. 107 6 .6. An tồn cho ắc qui……………………………………… 110 6 .7 Các vận hành bị cấm……………………………………… 111 6 .8. Cơng tác an tồn cuối ca làm việc……………………… 111 SVTH : ĐÀO XN THÀNH 3 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n Tài liệu tham khảo……………………………………… 113 LỜI NĨI ĐẦU Đất nước ta đang trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong q trình phát triển đất nước thì việc xây dựng cơ sở hạ tầng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Gắn liền với nó là sự phát triển khơng ngừng của máy móc trang thiết bị, trong đó máy xây dựng & xếp dỡ chiếm một vị thế rất quan trọng và khơng thể thiếu trong trong các cơng trình trọng yếu của đất nước. Hiện nay số lượng máy xây dựng & xếp dỡ đã và đang được nhập về nước ta ngày càng nhiều về cả số lượng, chất lượng củng như chủng loại của nhiều nước trên thế giới Hiện nay số lượng và chủng loại máy làm đất nứoc ta là rất lớn, có rất nhiều máy hiện đại, cho năng suất và hiệu quả làm việc cao. Tuy nhiên việc tìm hiểu và nghiên cứu nó để bảo dưỡng, sữa chữa và đặc biệt là chế tạo gặp khơng ít khó khăn Trong q trình học tập em được bộ mơn giao đề tài tốt nghiệp về máy san với nội dung: “ Tính tốn thiết kế máy san có trọng lượng Gm =14 tấn” Trong q trình thực hiện đề tài này, được sự giúp đỡ tận tình của Thầy Lê Tồn Thắng cùng các thầy cơ trong bộ mơn máy Máy Xây Dựng & Xếp Dỡ Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải và sự nỗ lực của bản thân, em đã hồn thành nhiệm vụ thiết kế được giao Trong q trình thiết kế do thời gian và trình độ cịn hạn chế, đồ án của em khó tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cơ trong bộ mơn để đồ án của em được hồn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và các thầy cơ giáo trong bộ mơn máy xây dựng & xếp dỡ đã tận tình hướng dẫn giúp em hồn thành đồ án này Tp Hồ Chí Minh, Ngày 05 tháng 5 năm 2013 Sinh viên thực hiện Đào Xn Thành SVTH : ĐÀO XN THÀNH 4 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH TRANG BỊ VÀ SỬ DỤNG MÁY SAN Ở VIỆT NAM 1.1 Tình hình sử dụng máy xây dựng – xếp dỡ ở Việt Nam những năm gần Những năm gần đây mức độ cơ giới hóa trong lĩnh vực thi cơng và xếp dỡ ở nước ta ngày càng tăng. Tỷ lệ trang thiết bị cơ giới tính trên đầu người và khối lượng khai thác có thể sánh ngang với nhiều nước trong khu vực với số lượng 40.000 chiếc và tổng cơng suất khoảng trên 2,5 triệu KW bao gồm 350 chủng loại của nhiều nước sản xuất ( khoảng 24 nước ). Các loại máy móc, thiết bị này có thể phân thành các nhóm sau: Máy làm đất 16,3% Máy thi cơng chun dùng 24,5% Máy vận chuyển ngang 31,6% Máy vận chuyển cao 7,8% Máy làm đá, ép khí 3,8% Máy thi cơng các việc khác 16,2% Như vậy với thống kê trên thì máy làm đất chiếm tỷ lệ khơng nhỏ trong tổng số thiết bị ( khoảng 6520 chiếc, đây là số liệu năm 1993 ). Máy làm đất đóng góp một vai trị to lớn trong việc xây dựng các cơng trình lớn nhỏ trên cả nước và thực tế khó có một cơng trình lớn nhỏ nào lại thiếu vắng được các máy làm đất. Tuy vậy do việc đưa vào khai thác chưa đúng nên hiệu quả khơng cao ngồi ra có một số máy móc đã cũ, hỏng hoặc lỗi thời do đó nhu cầu về sửa SVTH : ĐÀO XN THÀNH 5 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n chữa, thay thế và thiết kế các chi tiết để đảm bảo vận hành máy cũng đang địi hỏi mức độ cao để phù hợp với thực trạng của trang thiết bị Trong nhóm máy làm đất bao gồm các loại máy sau: + Máy đào: bao gồm các máy xúc thuận, nghịch, máy xúc gầu ngoạm, gầu quăng (loại này hoạt động những nơi ngập nước hoặc các điểm khai thác cát sỏi ven sơng) + Máy ủi: gồm có máy ủi thường và máy ủi vạn năng + Máy lu: gồm nhiều loại như: lu tỉnh, lu rung, bánh lốp (dùng cho mặt đường ), lu chân cừu + Máy cạp (máy xúc chuyển) + Máy san (tự hành, khơng tự hành)… 1.2 Cơng tác làm đất 1.2.1 Ý nghĩa của việc cơ khí hố xây dựng Hiện nay các máy móc thiết bị đã được sử dụng trong cơng tác xây dựng, cơng việc và máy móc đã có một mối liên hệ rất chặt chẽ. ý nghĩa của việc cơ khí hố xây dựng được thể hiện trong các vấn đề sau: (1) Để thực hiện cơng việc ngồi việc sử dụng sức người (2) Để giảm giá thành (3) Để giảm thời gian (4) Để đồng đều hố được chất lượng cơng trình Như đề cập ở trên, trong cơng tác xây dựng lợi ích của việc cơ khí hố là rất lớn, nhưng mặt khác, sai sót trong việc điều khiển cũng gây ra những mất mát đáng kể. Vì vậy các kỹ sư hiện trường cần phải có kiến thức, có kinh nghiệm và phải có phương pháp điều khiển thiết bị phù hợp với hiện trường Lợi ích của việc cơ khí hố là: (1) Có thể có nhiều hoạt động với qui mơ lớn SVTH : ĐÀO XN THÀNH 6 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n (2) Giảm thời gian làm việc (3) Phát triển tính đồng đều (4) Tạo được đơn vị hoạt động lớn (5) Giảm sức lao động (6) Giảm lao động năng nhọc hoặc thất thốt cơng việc (7) An tồn trong vận hành được cải thiện Bất lợi của cơ khí hố là: (1) Cần vốn lớn để sở hữu thiết bị (2) Tăng cơng tác quản lý máy móc thiết bị (3) Có nhiều vấn đề đối với cơng tác đào tạo và giữ đúng cơng tác vận hành (4) Phải cố gắng để giữ vững việc điều khiển cơ khí hố Như vậy, cần phải lựa chọn và quản lý tốt các thiết bị để thực hiện thành cơng cơng tác cơ khí hố trong xây dựng 1.2.2 Lên khung kế hoạch làm đất Nhìn chung, đầu tiên qui trình của kế hoạch làm đất được phác thảo tồn bộ q trình cho đến thời gian hồn thành, và kết thúc bằng việc điều chỉnh kế hoạch, phác thảo tuỳ theo điều kiện của một vài q trình Đối với cơng tác làm đường, kế hoạch làm đất được thực hiện theo các qui trình chung như sau: (1) Nắm được đặc tính của cơng việc và điều kiện hiện trường theo các tài liệu thiết kế và kết quả khảo sát hiện trường (2) Tính tốn được khối lượng đất phân phối hợp lý dựa trên diện tích đào, đắp và khối lượng cơng việc v.v (3) Quyết định được khối lượng cơng tác hợp lý trên cơ sở tính tốn đến lượng đất phân phối và mối liên hệ với các kết cấu khác, cơng việc khác SVTH : ĐÀO XN THÀNH 7 XDGT K49 LỚP: CGH ng Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n Kiểm tra mối liên hệ của từng q trình cơng tác chính (4) Lựa chọn phương pháp thi cơng và thiết bị cho các qui trình thi cơng Lập dự tốn chi phí thi cơng và so sánh với các phương pháp thi cơng khác khi lựa chọn phương pháp thi cơng (5) Tính tốn khoảng thời gian của các giai đoạn thi cơng trong cả qúa trình thi cơng, tiếp theo phải điều chỉnh một số giai đoạn thi cơng sao cho chúng nằm đúng trong khoảng thời gian qui định và cuối cùng ta hồn chỉnh cả q trình thi cơng (6) Thêm vào các q trình thi cơng phụ và lập kế hoạch tổng thể (7) Xem sửa đổi và điều chỉnh các chi tiết của kế hoạch, xét tổng thể và hồn thành kế hoạch này Lập biểu đồ lịch trình kế hoạch thi cơng để sử dụng cho cơng tác điều khiển thi cơng 1.2.3 Lựa chọn thiết bị làm đất Cơng tác làm đất thường phải lựa chọn rất nhiều về Phương pháp thi cơng. Điều đó có nghĩa là phải tính tốn đến rất nhiều yếu tố như điều kiện đất, khu vực thi cơng, khoảng cách vận chuyển, khối lượng thi cơng, điều kiện thời tiết khi thi cơng v.v…. sau đó mới lựa chọn thiết bị làm đất Các loấy và phải biết cách sử dụng bình cứu hoả để dập lửa 6.4. An tồn khi vận hành a) Khởi động máy Ngồi vào ghế điều khiển, bấm cịi để báo cho mọi người biết là máy sắp khởi động Khơng được nối tắt mạch khởi động hay ắc qui để khởi động máy, vì như vạy có thể gây chấn thương hoặc làm hỏng hệ thống điện b) di chuyển Trước khi di chuyển trên đường, cần phải tiến hành các bước sau nhằm tránh tai nạn Đặt lưỡi san, lưỡi xới và các bộ cơng tác khác vào đúng vị trí c) Xoay Tạo một khu vực xoay chắc chắn khơng có người qua lại hoặc chướng ngại vật trước khi tiến hành xoay máy. Bấm cịi trước khi xoay. Nếu cần thiết phải có người cầm cờ hiệu hướng dẫn cho thợ lái máy trong khi vận hành để tránh làm bị thương cho người cũng như gây hư hỏng cho chướng ngại vật và cho máy SVTH : ĐÀO XN THÀNH 102 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n d) Bộ cơng tác Ln tập trung hồn tồn vào cơng việc mà bạn đang làm. Các thiết bị cần sử dụng cho cơng việc phải phù hợp và ln sẵn sàng trên tay. Biết rõ vị trí các chướng ngại vật có trong khu vực thi cơng để điều khiển máy hoạt động đúng trong giới hạn. Nếu cần thiết phải có người lái máy để tránh làm bị thương cho người hoặc gây hư hỏng cho chướng ngại vật và cho máy Ln hạ các bộ cơng tác xuống mặt đất và gài khố an tồn trước khi rời ca bin máy e) Vận hành máy trên sườn dốc Máy có thể bị mất cân bằng hay bất ổn khi vận hành ở sườn dốc hay mặt nghiêng. Chỉ được đi lên và xuống, khơng được đi ngang mặt dốc. Khơng được xoay hoặc đổi hướng di chuyển khi đang trên sườn dốc. Nên tạo một mặt bằng cho máy hoạt động, vận hành máy cẩn thận để tránh các dịch chuyển bất ngờ có thể gây trượt hay lộn xe. Dùng người cầm cờ để hướng dẫn vận hành f) Làm việc gần các cơng trình cơng cộng Nếu có nghi ngờ là có các cơng trình cơng cộng như đường dẫn khí ga, nước, đường điện hoặc điện thoại ở trong khu vực thi cơng, hãy liên hệ với cơ quan quản lý của địa phương để xác định vị trí của các cơng trình này trước khi bắt đầu cơng việc trong khu vực. Dùng thêm các biển báo khu vực có đường điện. Giữ khoảng cách an tồn với các đường tải điện trong khi thi cơng. h) Nền đắp hoặc nền khơng ổn định Điều kiện nền của cơng trình phải đủ sức chắc để chịu được sức nặng của máy khi vận hành. Vận hành máy trên nền gồ ghề hay nền đắp có thể dẫn đến bất ổn và gây tai nạn SVTH : ĐÀO XN THÀNH 103 XDGT K49 LỚP: CGH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấ n i) Khu vực thi cơng hạn hẹp Tại các cơng trường bị hạn chế về chiều cao và góc quay như trong các đường hầm, cầu xung quanh đường dây tải điện hoặc bên trong các cơng trình xây dựng cần phải đặc biệt thận trọng giữ cho máy và bộ phận gắn kèm một khoảng cách an tồn để tránh các tai nạn hay đổ vỡ. Nên dùng một người cầm cờ hiệu để hướng dẫn cho người điều khiển máy j) Đậu máy Ln đậu máy trên các nền phẳng và ổn định, nếu khơng có các nền như vậy thì phải hạ thấp các bộ cơng tác xuống đất và chèn máy để máy khơng bị xê dịch Nếu như phải đậu máy trên đường giao thơng, phải đưa máy vào mép đường để khơng cản trở các phương tiện giao thơng khác, cũng như phải đặt các biển báo và tín hiệu khác xung quanh máy để báo hiệu cho các phương tiện giao thơng. Tìm hiểu và làm theo các qui định và các hướng dẫn của địa phương có liên quan đến việc đặt biển báo k) ổn định các thiết bị cơng tác Ổn định các thiết bị cơng tác để chúng khơng bị rời ra khỏi thân máy và rơi xuống 6.5. An tồn trong kiểm tra và sửa chữa a) "gắn biển báo" cho máy. Trước khi thực hiện bất kỳ qui định kiểm tra và sửa chữa nào, ta phải viết và gắn biển báo "khơng vận hành" lên các bộ phận điều khiển. Đồng thời thơng báo cho giám sát viên và những người vận hành máy khác rằng máy đang được kiểm tra hoặc sửa chữa và sẽ thơng báo lại cho họ khi nào máy có thể hoạt động bình thường trở lại SVTH : ĐÀO XN THÀNH 104 XDGT K49 LỚP: CGH ... LỚP: CGH Đồ? ?án? ?tốt? ?nghiệp ? ?Tính? ?tốn? ?thiết? ?kế? ?máy? ?san? ?loại? ?1×2×3? ?có? ?trọng? ?lượng? ?14 tấ n CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH TRANG BỊ VÀ SỬ DỤNG MÁY? ?SAN? ?Ở VIỆT NAM 1.1 Tình hình sử dụng? ?máy? ?xây dựng – xếp dỡ ở Việt Nam những năm gần...XDGT K49 LỚP: CGH Đồ? ?án? ?tốt? ?nghiệp ? ?Tính? ?tốn? ?thiết? ?kế? ?máy? ?san? ?loại? ?1×2×3? ?có? ?trọng? ?lượng? ?14 tấ n nghiêng hoặc nâng? ?máy? ?lên để di chuyển vật liệu, như thế? ?có? ?thể làm? ?máy? ?và các bộ cơng tác của nó bị hỏng cũng như rất? ?có? ?thể gây tai nạn bị thương hoặc chết .. .Đồ? ?án? ?tốt? ?nghiệp ? ?Tính? ?tốn? ?thiết? ?kế? ?máy? ?san? ?loại? ?1×2×3? ?có? ?trọng? ?lượng? ?14 tấ n [6] Nguyễn? ?Trọng? ?Hiệp Chi tiết? ?máy? ?– Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật [7] Nguyễn? ?Trọng? ?Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Thiết? ?kế? ?chi tiết? ?máy? ?– Nhà xuất bản Giáo dục