Đồ án tính toán thiết kế lu rung cỡ nhỏ dẫn động riêng phục vụ giao thông nông thôn việt nam

TRường đại học giao thông vận tải hà nội Khoa khí Bộ môn máy xây dựng ****** Thuyết minh §å ¸n tèt nghiƯp §å ¸n : tÝnh to¸n thiÕt kế lu rung cỡ nhỏ dẫn động riêng phục vụ giao thông nông thôn việt nam Giáo viên hướng dẫn: ts nguyễn văn vịnh ks nguyễn thoại anh Giáo viên đọc duyệt: Sinh viên thực hiện: Lớp : nguyễn văn tung máy xây dựng bk39 Hà nội 2003 Hà nội 5/2003 Lời nói đầu Với mục tiêu công nghệp hoá ,hiện đại hoá (CNH-_HĐH) đất nước Đảng, đưa đất nướcdi lên đường xà hội chủ nghĩa Cùng với phát triển không ngừng công nghiêp nước nhà có nhiều lĩnh vực đóng góp vai trò lớn công cải cách Trong không kể đến vai trò nghành máy xây dựng xếp dỡ Để đáp ứng mụa tiêu CNH_HĐH lĩnh vực giao thông tải nói chung giao thông nông thôn giữ vai trò quan trọng Do giao thông nông thôn dược trọng phát triển phục vụ cho nhu càu lại thông thương phục cho sản xuất nông lâm ngư nghiệp đẻ đưa nmáy móc vào phục vụ sản xuất.Cholên thi công giao thông nông thôn có đặc điểm riêng ,thời gian thi công nhanh ,vốn dầu tư đảm bảo chất lượng công trình.Nhờ phát triển nghành máy xây dựng xếp dỡ mà thay đổi hoàn toàn công nghệ thi công máy ép cọc bấc thấm ,máy khoan cọc nhồi ,máy thiết bi đầm lèn nâng cao suất,nâng cao chất lượng công trình tiết kiệm không nhỏ chi phí thi công Trong thi công công trình đương xá cầu cống ,sân bay ,hải cảng ,đê đập đối tượng thi công có khối lượng thi công lớn công tác làm đất đào ,vận chuyển , san băng đầm lèn đất Chất lượng công trình phụ thuộc nhiều vào công tác làm đất nói chung công tác đầm lèn nói riêng.Vấn đề đặt hệ sinh viên chúng em cần tiếp thu nhanh công nghệ áp dụng vào điều kiện thực tiễn nước nhà nhằm mục đích chế tạo máy tương tự cải tiến số máy với tính tương đương giá thành rẻ nhiêù Đề tài tốt nghiệp Tính toán thiết kế máy lu rung loại nhỏ có dẫn động riêng có lẽ không nằm mục đích đó.Vì lu rung sử dụng phổ biến đem lại suất cao mặt công trình móng đặc biệt công trình đường giao thông,hiện Việt Nam có công ty chuyên sửa chữa ,đại tu,thậm chí chế tạo công ty khí công trình gao thông I, công ty khí Vạn Xuân Qua em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo TS Nguyễn Văn Vịnh KS Nguyễn Thoại Anh thầy ,cô giáo thuộc môn MXD-XD trường ĐH Giao Thông Vận Tải -HN đà giúp em hoàn thành tốt đề tài Do thời gian trình độ có hạn ,nên trình thực đề tài tránh khỏi sai sót thiếu sót em mong sợ ghóp ý thầy cô bạn sinh viên CHƯƠNG I: đặt vấn đề Sự công nghiệp hoá,hiện đại hoá đà thu thành tựu to lớn Trong công công nghiệp hoá, đại hoá đất nước ,việc xây dựng sở hạ tầng đặc biệt xây dưng hệ thống công trình giao thông vận tải nói chung giao thông nông thôn nói riêng có ý nghĩa quan trọngđối víi sù ph¸t triĨn kinh tÕ x· héi cđa mäi miền tổ quốc để xây dựng công trình thuỷ lợi ,công trình giao thông vận tải đê điều,nhà ga sân bay bến cảng đặc biệt tuyến đường thiết bị quan trọng máy thiết bị đầm lèn Trong việc thi công đường áp dụng công nghệ thi công theo quy trình công nghệ AASTHO nên việc sử dụng loại lu bánh thép kiểu tĩnh rung tĩnh kết hợp phổ biến Đặc biệt lu rung Để nâng cao chất lượng thi công mặt đường tăng cường khả cạnh tranh đấu thầu Thì phải có máy móc thiết bị có suất cao vón đầu tư , thi công công trònh giao thông nông thôn có điều kiện nghèo nàn lên công trình xây dựng có vốn hạn hẹp Do khó khăn tài đơn vị thi công nước có khả nhập máy 100% mà chủ yếu máy đà qua sử dụng.Thậm chí máy đà qua sử dụng hạn chế Vấn đề đặt cần phải chế tạo loại máy mà nước chế tạo với giá thành rẻ mua máy cũ có khẳ phục vụ thi công tốt ,một máy máy lu rung đặc biệt lu rung có dẫn động riêngđể phục vụ cho giao thông nông thôn mục đích đề tài này.Hiện việc chế tạo lu rung đà chế tạo Việt Nam điển hình công ty khí công trình giao thông I Như mặt khách quan đề tài hoàn toàn phù hợp với yêu cầu thực tiễn nay, hoàn toàn có tính khả thi Đề tài có nhiệm vụ tính toán thiết kế lu rung loại nhỏ có dẫn động riêng CHƯƠNG II: tổng quan tình hình sử dụng máy thiết bị đầm nèn xây dựng giao thông nông thôn việt nam 2-1.Khái Niệm Đầm Lèn : Đất sau đào đắp dùng làm cho công trình thường không đảm bảo độ bền cần thiết cần đầm lèn tự nhiên nhân tạo nhằm mục đích giảm tối đa thể tích rỗng đất Làm phần tử đất vật liệu sếp có trật tự Tăng lực bám dính chúng Tăng tỷ trọng riêng tăng mô đuyn biến dạng (hay gọi biến dạng vĩnh viễn) Phương pháp đầm lèn tự nhiên cần nhiều thơì gian không đảm bảo tiến độ thi công trình người ta dùng phương pháp đầm lèn nhân tạo ,tuy nhiên tận dụng đầm lèn tự nhiên có nhiều tốt Có ba yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng đầm lèn :lực ,thời gian độ ẩm *Thời gian: trình biến dạng phát triển khoảng thời gian cần thiết tác dụng đột ngột thời gian để đất trạng thái căng thẳng nhỏ so vơí thời gian cần thiết để đất biến dạng hoàn toàn .vì để đạt kết mong muốn cần tác dụng lực nhiều lần tăng thời gian trì lực tác dụng Yếu tố lực thời gian quan trọng khắc phục cách chủ động cách tăng giảm trọng lượng máy đầm lèn (gia tải),tăng giảm số lần đầm lèn cho máy chạy với tốc độ nhanh chậm tuỳ theo yêu cầu Đồ thị quan hệ số lần lu lèn ,lực độ bền chặt đất n:số lần lu lèn p:lực đầm lèn [KG].] (KG/cm2) o no n,p hình:2.1 *Độ ẩm: Độ ẩm tiêuvô quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đầm lèn hiệu kinh tế Dưới đồ thị biểu thị mối quan hệ độ ẩm độ cuả đất: [KG/cm2] o đất khô wopt1 đất ướt w(%) hình 2.2 +Wopt1: Là độ ẩm tiêu chuẩn đất độ ẩm có lực liên kết nhỏ Tiến hành đầm lèn điều kiện đạt hiệu cao mặt kinh tế độ ®Êt cịng lµ lín nhÊt Khi WWopt1 : Tức đất ướt ,ở điều kiện liên kết bên đất có giá trị lớn thành phần sét đất bị hoà tan với nước tạo thành chất keo Hỗn hợp keo biến dạng đàn hồi gây dính bám vào công tác máy đầm lèn Mặt khác đất ướt ,khi đầm lèn cán nước trạng thái nguyên tắc đầm lèn Như tiêu độ ẩm quan trọng khó khắc phục để đạt hiệu đầm lèn đất cần đặc biệt ý đến ảnh hưởng độ ẩm tiến hành đầm lèn đất độ ẩm gần Wopt tốt Nếu đất khô phải tưới nước Nếu đất ướt phải đợi cho khô , nước Tất nhiên việc phiền phức thời gian không chủ động Dưới bảng thông số độ ẩm thích hợp số loại đất đầm lèn W đất cát cát khô ấ cát bụi đất sét opt (%) TØ träng (t/m ) 8-12 10-15 2,57 2,58 16-20 18-21 2,60 2,60 Thể tích không khí chứa đất(%) 6 5 độ tối đa đất khô(g/cm3 ) 2,05-1,9 1,97-1,78 1,78-1,65 1,72-1,63 sét sét nặng đấtđen,á sét 14-19 18-22 2,62 2,63 1,86-1,7 1,75-1,63 2025 2,52 1,63-1,50 2.2: Các phương pháp đầm lèn : 2.2.1: Đầm lèn tự nhiên : Là phương pháp đất tự nún tác dụng môi trường (như mưa ,năng ,gió .), phương pháp phụ thuộc vào thời tiết thời gian kéo dài,không chủ động theo tiến độ công trình nên sử dụng 2.2.2: Đầm lèn nhân tạo : Là việc sử dụng máy thiết bị đầm nèn , nhờ tác dụng ngoại lực làm biến dạng móng công trình vĩnh viễn Có nhiều kiểu ,chủng loại máy thiết bị đầm nèn, ta phân theo ba loại chủ yếu sau: + Đầm nèn tác dụng lực tĩnh +Đầm nèn tác dụng lực rung động +Đầm nèn tác dụng lực động Trên sở có ba phương pháp đầm lèn ,ta có kiểu chủng loại lu ,đầm lèn chủ yếu sau : 2.2.2.1:Đầm lèn lực tĩnh *Lu bánh thép trơn : Có nhược điểm lớn chiều sâu ảnh hưởng nhỏ (15-25cm) tức lớp đất đắp thành lớp mỏng ,đà phải đầm lèn dẫn đến suất thấp ,bề mặt lớp đất sau đầm lèn máy dễ trở nên nhẵn mịn, làm cho lớp đất đắp theo khó dính kết với lớp ,để tạo cho công trình thành thể thống khăng khít víi ,søc b¸m cđa m¸y kÐo nhá ,m¸y cång kềnh nặng nề chậm chạp gây khó khăn di chuyển từ công trình đến công trình khác Ưu điểm loại máy dùng lu lèn mặt đường hoàn thiện tốt ,có cấu tạo đơn giản ,dễ chế tạo giá thành rẻ khoảng 30% so với ngoại nhập *Lu bánh lốp : Có ưu điểm tốc độ lu lèn lớn suất cao,vận chuyển máy dễ dàng thuận tiện ,cấu tạo đơn giản thay đổi áp lực lên cách dễ dàng nhờ thay đổi áp suất bánh Loại thích ứng với loại đất chất lượng đầm lèn tốt *Đầm chân cừu : Ưu điểm : +chiều sâu ảnh hưởng lớn (40-50cm) + cấu tạo đơn giản ,giá thành rẻ + suất câo ,chất lượng đầm lèn tốt + Nền đắp gồm nhiều lớp đầm lèn riêng biệt chồng lên đảm bảo độ thống độ lèn Nhược: - Vận chun phiỊn phøc t¹p - ChØ thÝch øng víi lo¹i đất dẻo có độ ẩm quy định chặt chẽ -Tầng đầm lèn tầng bề mặt không chặt - Sức kéo đòi hỏi lớn hệ số cản di chuyển lớn 2.2.2.2.Máy đầm lèn rung động : Lu rung ,máy đầm bàn tức đầm lèn nhờ lực rung động Loại có hiệu đất rời đất tương đối khác ,và lực liên kết chúng nhỏ máy đầm loại thích hợp với cát ,á sét sỏi đá dăm nhỏ Với đất dính khô đất sét dùng máy đầm rung động không thích hợp lực liên kết đất lớn không thắng lực cản di chuyển chúng Do đầm lèn có hiƯu qu¶ + Ký hiƯu gi¶m chÊn cao su 2957 + đuyl trượt G = 7,48,2 (KG/cm2) + 2,5(KG/ cm ) + Độ dÃn dài tuyệt dối: + Giíi h¹n bỊn: + KÝnh th­íc :    500%  160 )( Kg / cm ) b Đường kính Chiều dài : ứng suất tiếp cho phép chịu tải tĩnh D = 100 (mm) =10 (cm) H0 = 60 ( mm) = (cm) 9.4.2 : Tính số giảm chấn cao su: Từ mô hình kÕt cÊu cđa trèng rung , ta cã thĨ ®­a mô hình tính toán giảm chấn cao su theo phương pháp tĩnh hình vẽ sau: Để giản cho việc tính toán ta đưa sơ đồ kết cấu giảm chấn cao su dạng sơ đồ tính toán , coi dầm giản đơn Là dầm công son đầu ngầm, chiều dài chiều dài giảm chấn cao su(H0) Tải trọng tác dụng lên đầu dầm (Đầu công son ) phần trọng lượng máy tác dụng lên trống dung (Trừ khối lượng trống rung) Vậy: P  G 1 G  1008  487 521 ( KG ) Và độ cứng đầm độ cứng quy kết n giảm chấn cao su Vậy: C = C0 n (KG/cm) Để đảm bảo máy làm việc được, độ võng tĩnh ( độ võng tĩnh cho phép ([ f x f x ) máy phải nhỏ ]) Theo sổ tay máy xây dựng CHLB Nga với tần sè kÝch ®éng n  2400(V / Ph) ta cã  f   0,8(cm) x VËy chóng ta lÊy f 0,6(cm) x a - Xác định ®é cøng cđa mét gi¶m chÊn cao su ( C0 ) Độ cứng dầm công son xác định theo c«ng thøc: C 3 E J x H o Trong đó: + E: Là mô đuyl đàn vật liệu dầm ( cao su) Ta có, đối víi gi¶m chÊn cao su: E  6.G (1   )( Kg / cm ) mµ ta cã: - G = (Kg/cm2) -  D 4H0 : Hệ số hình dạng dầm 10  4.6 12   2  E  6. 1       12   VËy:  E= 56,33 [KG/cm2] + Jx : M« men quán tính tiết diện ngang mặt cắt dầm theo trơc x - x : H×nh (9.14) j +  0,05 D ( cm ) x = 0,05 (10)4 = 500(cm4) H0 : Chiều dài dầm: H0 = 6(cm) Thay ( E, Jx , H0 ) vµo ta C0 56,33.500 391,18( Kg / cm) b - Xác định số giảm chấn cao su (n): Theo điều kiện độ cứng: mà : f VËy K  d  kd f   f   P (cm) C P n.C  n   f  K P C  f d ( Cái ) Trong + Kđ: Là hệ số kể đến ảnh hưởng lùc ®éng: K® =1,2 1,5 Chóng ta lÊy : K® =1,4 + P = 1190 (KG) + C0 = 391,18 [Kg/cm] + [fj] = 0,6 (cm)  n  1,4 VËy ta lÊy 1190  7,1 391,18.0,6 n = ( ) (cái) Tài liệu tham khảo 1- vũ lộc - vũ bình máy làm đất - nxb giao thông vân tải - hà nội 1997 2- nguyễn trọng hiệp - nguyễn văn lẫm thiét kế chi tiÕt m¸y - nxb gd - 2001 3- vị bình - nguyện đăng điệm truyền động máy xấy dựng - nxb giao thông vân tải -1999 - vũ dình lai sức bền vật liệu - nxb giao thông vËn t¶i - 2000 - vị thÕ léc & tác giả sổ tay máy xây dựng - nxb giao thông vận tải -2000 - hồ sĩ cửu - phạ m thị hạnh vẽ kỹ thuật - nxb giao thông vận tải hn 2000 - nguyễn văn vịnh đề tài khoa học cấp 8- vũ bình đề tài khoa học cấp - nguyễn träng hiƯp chi tiÕt m¸y -tËp ii - nxb dg 1997 Mục lục Trang Lời nói đầu Chương I Đặt vấn đề Chương II Tổng quan tình hình sử dụng máy thiết bị đầm lèn xây dựng giao thông thôn việt nam 2.1 Khái niệm đầm lèn 2.2 phương pháp đầm lèn Chương III Lựa chọn phương án thiết kế 3.1 Các phương án bố trí hệ thống truyền động 12 3.2 Lựa chọn phương án thiết kế 15 Chương IV Tính toán thiết kế tổng thể nông 11 16 4.1 4.2 17 thông số máy sơ đồ cấu tạo máy lu rung dẫn động riêng 4.3 Sơ đồ truyền động lu rung dẫn động riêng 18 4.4 động riêng 20 Chương V Nguyên lý cấu tạo hoạt động lu rung dẫn Tính toán cácthống số máy I ; Tính toán thông số máy 22 5.1 5.3 Kích thước trống lăn 22 Các thông số trọng lượng 23 Các thông số lực rung động 5.4 Biên độ dao động trống rung 5.5 Xác dịnh công suất dẫn đọng gây rung 5.6 Xác định công suất di chuyển máy 5.7 Kiểm tra điều kiện kéo bám cản 5.2 24 25 25 29 32 II ; Kiểm nghiểm thông số máy lắp trống trơn 33 Chương VI TÝnh to¸n thiÕt kÕ mét sè cơm chi tiÕt & chi tiÕt chÝnh 6.1 TÝnh to¸n trèng rung chân cừu 6.2 Sơ tính trục âps bánh lệch tâm 46 51 6.3 Xác định thông số bánh lệch tâm 55 6.4 Tính toán truyền dộng ®ai 6.5 TÝnh to¸n hép trun ®éng nãn 6.6 TÝnh gần trục 58 63 63 6.7 67 Tính x¸c trơc 6.8 TÝnh chän then 70 6.9 tÝnh to¸n vách trống rung 6.10 Tính chọn vít cất bán trục vách trống rung 6.11 Tính toán gối đỡ ổ bán trục 6.12 Tính chọn ổ 6.13 Tính to¸n thiÕt kÕ khung m¸y 73 79 85 90 103 6.14 Xác định bu lông đỡ khung máy 6.15 Tính toán bu lông moóc kéo 6.16 Tính toán thép đỡ khung 108 111 115 6.17 118 Tài liêul tham khảo 124 Mục lục 125 Tính toán chọn giảm chÊn ... tập trung ,vì ta phải tính toán thiết kế cho phù hợp với điều kiện vùng, đạt hiệu đầu tư ,sử dụng cao Trong tính toán thiết kế lu rung cỡ nhỏ có dẫn động riêng , để phục vụ giao thông nông thôn. .. Vậy đề tài ta chọn phương án sử dụng truyền động đai để tính toán thiết kế hợp lý chương IV : tính toán thiết kế tổng thể lu rung dẫn động riêng *Tính toán thiết kế tổng thể khâu sơ xác định... suất cần thiết di 4.3;Sơ Đồ Truyền Động Của Lu Rung Dẫn Động Riêng : Như phần chọn phương án để tính toán thiết kế ta đà nói ta chọn phương án lu rung có dẫn động riêng với sơ đồ truyền động đai