Thiết kế và thi công đất bằng máy ủi đa năng
MỤC LỤC
Chọn máy ủi
Tính chiều rộng bàn ủi
Từ năng suất san Qs ta sẽ đi xác định kích thớc của bàn ủi theo công thức sau : Qs =.
CSY2
Chọn vị trí tính toán
Sau khi xác định đợc cá lực tác dụng lên máy ủi , ta chọn dợc các vị trí mà tại đó các lực tác dụng có giả trị lớn nhất để tính toán sức bền các bộ phận của máy ủi. - Phản lực của đất P1 theo phơng ngang , đạt giả trị lớn nhất khi máy ủi gặp chớng ngại vật trong quá trình cắt đất. Khi đó máy ủi phải sứ dụng lực kéo lớn nhất để có thế khắc phục đợc lực cản P1.
- Các lực P2 và S trong cơ cấu nâng đạt giả trị lớn nhất tại vị trí cuối giai đoạn cắt đất và bắt đầu nâng bàn ủi đầy đất ở phía trớc , máy ủi sứ dụng toàn bộ công suất của động cơ để dẫn động cho cơ cấu nâng thiết bị. Dao cắt gặp chớng ngại vật tại điểm giữa bàn ủi trong quá trình nâng dần bàn ủi , giảm dần chiều sâu cắt. + Lực trên cơ cấu nâng đạt giả trị lớn nhất, đợc xác định theo điều kiện ổn định của.
Dao cắt gặp chớng ngại vật tại mép dao trong khi ấn ssaau dao cắt xuống đất để thực hiện quá trình cắt đất , dồng thời máy di chuyển về phía trớc. Dao cắt gặp chớng ngại vật ở mép dao trong quá trình nâng dần bàn ủi ,đồng thời máy di chuyển về phía trớc. Dao cắt gặp chớng ngại vật ở mép dao trong khi ấn sâu vào đất để thực hiện quá trình cắt đất , đồng thời máy ủi di chuyển về phía trớc.
Vị trí này dùng để tính khớp bản lề liên kết giữa khung ủi và máy kéo cơ sở. Đối với máy ủi thuỷ lực , thiết bị làm việc chính đó là khung ủi , bàn ủi , thanh chống xiên và hệ thống thuỷ lực. Khi tính toán thiết kể bàn ủi thì không phân biệt là bàn ủi của thiết bị ủi vạn năng hay là bàn ủi của thiết bị ủi thờng.
Vì vậy việc tính toán bàn bị ủi với góc ϕ = 900 mà đảm bảo độ bền thì trong mọi trờng hợp làm việc của máy các thiết bị vẫn dủ bền. Khi tính toán bền ta coi bàn ủi nh một dầm đơn giản đặt trên hai gối đỡ A1 ,A2 có kích thớc và tiết diễn của bàn ủi là không đối trên suốt chiều dài của nó. Dới tác dụng của các ngoại lực nói trên , làm xuất hiện các nội lực nh sau : Mô men uổn Mx trong mặt phẳng yoz , Mz trong mặt phẳng xoy.
95,3 knm
M đợc xác định bằng một nữa mô men tổng do các phản lực P1 , P2 , St và GB (Trọng lợng bàn ủi) gây ra so với tâm uốn của tiết diễn. Tiễt diễn nguy hiểm của bàn ủi đợc chọn sơ bộ theo lý thuyết dồng dạng với máy ủi có thiết bị ủi đợc lắp trên máy kéo cơ sở T100 cùng loại. Tức là tiết diễn a – a của bàn ủi đợc tạo thành từ 3 phân : Tam giác abc , hình vành khăn bd và hình chữ nhật defg.
Các mô men uốn sẽ gây ra ứng suất pháp tuyến , còn mô men xoắn thì gây ra ứng suất tiếp tuyến tại tiết diễn a - a của bàn ủi. Để xác định ứng suất tiếp ta thừa nhận giả thiết sau : Mô men xoắn của các phân tổ tỷ lệ thuận với độ cứng của chúng. Mk : Mô men xoắn tác dụng lên tâm uốn của toàn bộ tiết diễn a – a Jk : Mô men quán tính chung của toàn bộ tiết diễn khi chụi xoắn.
Việc kiếm tra sức bền bàn ủi sẽ đợc tiến hành đối với phân tổ nào có giả trị ứng suất tiếp lớn nhất trong các phân tổ tạo thành tiết diễn chung a - a của bàn ủi. Nh vậy , tiết diễn nguy hiểm nhất của bàn ủi đảm bảo điều kiện bền , do đó mọi tiết diễn khác của bàn ủi cũng đảm bảo điều kiện bền. + Lực trên cơ cấu nâng đạt giả trị lớn nhất và đợc xác định theo điều kiện ổn định của máy kéo và kiếm tra theo công suất của động cơ.
- Để xác định các phản lực tại khớp liên kết giữa khung ủi và máy cơ sở (khớp C) ta khảo sát trơng hợp bàn ủi tiến hành cắt đất bằng mép ngoài cùng của dao cạnh ở một phía của máy ủi. Đây là vị trí bất lợi nhất của khung ủi , cho nên ta sứ dụng vị trí này để tính sức bền cho khung ủi của máy ủi vạn năng. Giả thiết rằng : Bàn ủi đang tiến hành cắt đất bằng dao cắt cạnh phía bên phải nên phản lực của đất chủ yếu tác dụng lên mép dao cắt bên phải (phía khớp C2).
Tại gối tựa C1 khung ủi có sự dịch chuyển tự do dọc trục nên phản lực Yc do phản lực p3 gây ra tại C1 đợc xem nh là bằng 0. Dới tác dụng của các ngoại lực nh trên (cho phép bỏ qua trọng lợng bản thân của khung ủi) , tại các tiết diễn của khung ủi xuất hiện các mô men My trong mặt phắng xc2y , mô men Mz trong mặt phắng xc2z , lực dọc N hớng theo trục dọc của khung ủi và mô men xoắn Mk. Trong các công thức trên : r , l , m và các chí số của chúng là các cảnh tay đòn của các lực so với trục quán tính chính của các tiết diễn đang tính sức bền.
Vì tiết diễn của khung ủi là hình chữ nhật và đều trên suốt chiều dài khung ủi , do đó ta chi cân kiểm tra cho tiết diễn có nội lực có giả trị tuyệt đối lớn nhất. Để chọn xy lanh thuỷ lực ta căn cứ vào lực nâng lớn nhất tác dụng lên thiết bị ủi trong quá trình làm việc có kể đến hệ số tải trọng động ( St ) và giả trị áp suất dầu trong.
