1. tính chụn máy cơ sị:
Ta thÍy trong các công suÍt máy thì công suÍt để máy rút đợc cèn lên là lớn nhÍt do vỊy ta chụn máy cơ sị theo công suÍt rút cèn khoan và kiểm tra xem máy cờ đủ công suÍt di chuyển hay không.
Công suÍt rút cèn khoan của máy cơ sị đợc tính theo công thức sau: Nn = . 1000. n n n S V η Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg 108
Trong đờ: Sn: Lực nâng (lực căng cáp), Sn = Sc = 54,42 (KN) =54420 (N) Vn: VỊn tỉc rút ỉng, theo kinh nghiệm thì Vn = 0,3 (m/s)
ηn: Hiệu suÍt của cơ cÍu nâng, chụn ηn = 0,85
=> Nn = 54420.0,3
1000.0,85 = 19,2 (KW)
Từ công suÍt rút ỉng cèn khoan ta tra bảng 2.14 sách sư tay máy xây dựngta chụn máy xúc thụ lực của hãng KOMATSU nhãn hiệu PC120-5 CUSTOM
Các đƯng tính kỹ thuỊt của máy xúc KOMATSU – PC120-5 CUSTOM - Công suÍt lắp đƯt: N = 84 (KW)
- Cơ cÍu di chuyển: Hệ xích. - Tỉc đĩ di chuyển: 1,5 (Km/h). - Kích thớc bao: + Chiều dài : 3475 mm + Chiều rĩng: : 2480 mm + Chiều cao : 2690 mm - Khỉi lợng : 12030 kg = 120,3 (KN)
2. Kiểm tra điều kiện di chuyển:
a. Xác định các lực cản di chuyển của máy cơ sị hệ xích:
Đỉi với những máy di chuyển bằng hai dải xích thì trong quá trình di chuyển sẽ xuÍt hiện các lực cản sau:
- Lực cản ma sát trong các bĩ phỊn của cơ cÍu di chuyển. - Lực cản do biến dạng của nền đÍt dới tác dụng của xích. - Lực cản vòng.
- Lực cản do đĩ dỉc gây ra.
* Xác định lực cản ma sát trong các bĩ phỊn của cơ cÍu di chuyển W1: Lực cản W1 bao gơm các lực cản sau:
- Lực cản ma sát sinh ra ị các khớp của mắt xích vòng qua bánh xích chủ đĩng bị đĩng.
- Lực cản ma sát sinh ra trong các ư đỡ con lăn tỳ.
- Lực cản ma sát sinh ra trong các ư trục bánh xích chủ đĩng và bị đĩng.
Theo kinh nghiệm, tưng các lực cản này chiếm khoảng 5% - 9% trụng lợng máy đè lên hai dải xích. Nh vỊy:
W1 = (0,05 ữ 0,09) G Trong đờ:
- G:trụng lợng máy lên dải xích - Trụng lợng máy lên dải xích gơm cờ
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
+ Trụng lợng máy cơ sị Gm = 120,3 (KN) + Trụng lợng cèn hĩp Gc = 12,56 (KN) + Trụng lợng cèn khoan Gck = 1,64 (KN)
+ Trụng lợng đĩng cơ và hĩp giảm tỉc Gđc = 1,58 (KN) + Trụng lợng hệ puly Sp = 0,75 (KN)
=> Trụng lợng máy tác dụng lên dải xích là G = Gm + Gc + Gck + Gđc + Sp
= 120,3 + 12,56 + 1,64 + 1,58 + 0,75 = 136,83 (KN) => W1 = 0,06 x 136,83 = 8,21 (KN)
* Xác định lực cản do biến dạng của đÍt W2 Cờ hai trớng hợp:
- Trớng hợp thứ nhÍt: Bánh xích phía trớc nằm ngang với cùng dải xích tựa trên mƯt bằng ngang.
- Trớng hợp thứ hai: Bánh xích phía trớc đợc nâng lên (Khi máy đi lên dỉc)
Theo kinh nghiệm, khi máy di chuyển trong điều kiện khờ khăn nhÍt, bÍt lợi nhÍt (trên nền cha làm đớng sẵn) – theo sách máy làm đÍt trang 108 thì
W2 = (0,08 ữ 0,17)G => W2 = 0,1 x 136,83 = 13,7 (KN) * Xác định lực cản vòng W3
Lực cản vòng do các lực ma sát sinh ra giữa dải xích và nền đÍt. Theo kinh nghiệm – theo sách máy làm đÍt trang 109 thì
W3 = 0,3G
=> W3 = 0,3 x 136,83 = 41,05 (KN) * Xác định lực cản dỉc W4
Lực cản máy do đĩ dỉc gây ra đợc tính theo công thức W4 = G.sinα
Trong đờ: α: là gờc dỉc thớng là α = 15 ữ 200
=> W4 = 136,83 x sin150 = 35,41(KN)
Tưng các lực cản của máy trong quá trình di chuyển cờ thể tư hợp theo hai trớng hợp sau: - Trớng hợp thứ nhÍt:
Máy xúc di chuyển trên mƯt phẳng ngang và thực hiện lái vòng: W = W1 + W2 + W 3
= 8,21 + 13,7 + 41,05 = 62,96 (KN) - Trớng hợp thứ hai:
Máy xúc di chuyển cờ đĩ dỉc α và không thực hiện lái vòng.
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
W = W1 + W2 + W4
= 8,21 + 13 ,7+ 35,41 = 57,32 (KN)
VỊy trong hai trớng hợp ta thÍy trớng hợp mĩt lực cản lớn hơn nên lực cản của máy khi di chuyển là W = 62,96 (KN)
b. Kiểm tra công suÍt máy:
=>Công suÍt đĩng cơ cho cơ cÍu di chuyển là Nd = . 1000. d d W V η Trong đờ: W: Lực cản di chuyển, W = 62,96 (KN) =62960 (N) Vd: VỊn tỉc khi di chuyển, Vd = 1,5 (Km/h) = 0,4 (m/s)
ηd: Hiệu suÍt di chuyển ηd = 0,95 => Nd = 62960.0, 4
1000.0,95 = 26,51 (KW) => Nd < N = 84 (KW)
VỊy máy đã chụn đủ công suÍt.
Chơng iV:thiết kế tính chụn các cơ cÍu khác i. tính chụn cáp và puly:
1. Tính chụn cáp:
- Tải trụng nâng lớn nhÍt chính bằng lực khi rút cèn Smax = Sc = 54,42 (KN)
- Chụn cáp theo lực kéo tĩnh lớn nhÍt: Smax x n ≤ [Sd]
Trong đờ:
Smax: Lực căng cáp lớn nhÍt Smax = 54,42 (KN)
n : Hệ sỉ an toàn bền của cáp. Tra bảng 9 sách hớng dĨn đơ án máynâng ta đợc n = 4
[Sd]: Lực kéo đứt cho phép của cáp => [Sd] ≥ 54,42 x 4 = 217,7 (KN)
Theo tài liệu ASLAT máy nâng ta chụn đợc cáp
Đớngkính cáp (mm)
Diện tích tính toán mƯt cắt của tÍt cả các sợi (mm2) Khỉi lợng 1000m cáp đã bôi trơn (kg) Lực kéo đứt không nhõ hơn (KN) 18 143,99 1321 233,5
Kiểu ЛK-P kết cÍu 6x9(1+6/6)+7x7(1+6)+1o.c.Г0CT 14954-69
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
SCK SCK 2 S2CK MU 2 S CK 2 Q Qmax SCK SCK
Khi đờ lực kéo đứt không nhõ hơn:233,5 KN
2. Tính chụn puli:
* Chụn chiều dài trục sơ bĩ là 100 mm. Sơ đơ tính lực nh sau:
MU = 50ìSck/2 = 50ì54,42/2 =1360,5 KN.mm
Trục chịu uỉn theo phơng ngang với mômen uỉn lớn nhÍt là: Mx = 1360500 Nmm
Chụn vỊt liệu chế tạo trục là thép 45 cờ ứng suÍt [σ] = 55 Mpa, [τ] = 0,625 KN/mm2 Đớng kính trục đợc xác định nh sau: d = [ ] 3 3 1360500 62,8( ) 0,1. 0,1.55 U M mm σ = = VỊy chụn d = 65 mm Vì l = 100 < 4d = 4 x 65 nên: Kiểm tra điều kiện bền chịu cắt:
2 2 1360,5 0, 41 / 3,14.1056,3 . 4 CK S Q KN mm d A τ π = = = =
Rđ ràng τ≤[τ]= 0,625 KN/mm2 thoả mãn điều kiện * Tính chụn puly:
Đớng kính ngoài của puly đợc xác định theo công thức sau:
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
Dt ≥ (e – 1).dc Trong đờ: dc: đớng kính cáp dc = 18 mm
e: hệ sỉ phụ thuĩc vào chế đĩ làm việc và loại máy
tra bảng 10 sách hớng dĨn đơ án môn hục máy nâng ta đợc e = 25 Dt ≥ (25 – 1) x 18 = 432 mm
Đớng kính puli:
D=(0,6…0,8)Dt=0,6.432=259,2 mm Ta chụn puly theo tiêu chuỈn
- Đớng kính trong d1 của Puly: d1 = 100 mm - Chiều sâu rãnh Puly:
h = 28 mm
- Đớng kính ngoài của Puly: dn = 300 (mm). - Bán kính của đáy rãnh Puly.
r = 0,6 x dc = 0,6 x 18 = 10,8 (mm)
- Gờc nghiêng hai thành bên. 2ì15 = 300 - Chiều dày Puly: δ = 50 (mm).
3. tính chụn ư đỡ puly:
Vì ư puly làm việc dới các chể đĩ tải trụng thay đưi, tỉc đĩ quay của puly nhõ, chế đĩ làm việc không nƯng, ư đỡ chỉ chịu tác dụng lực dục không chịu tác dụng của lực ngang nên ị đây ta chụn loại ư đỡ puly là ư lăn.
Ta tiến hành chụn ư lăn theo đớng kính trục.
Với đớng kính trục d = 65 mm ta chụn ư lăn cờ kí hiệu 120 Ký hiệu 113 của ư bi đỡ mĩt dãy cờ các thông sỉ sau:
- Đớng kính trong 65 mm - Đớng kính ngoài 100mm - Bề rĩng 18 mm
- Khả năng chịu tải tĩnh là 24,1 KN - Khả năng chịu tải đĩng là 20 KN
Chơng V: tính ưn định của máy khi làm việc i. các trớng hợp máy làm việc:
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
* Khi máy làm việc trụng tâm của máy sẽ là trụng tâm cơ cÍu khung dĨn đĩng. Hay trụng tâm của máy đợc ta xác định theo kinh nghiệm.Với công trình là thi công đÍt phục vụ làm đớng ngèm nên gờc nghiêng của đớng là nhõ.Ta coi máy thi công trên mƯt bằng phẳng
α=0.
Để tính ưn định của máy ta tính các trớng hợp sau:
1. Trớng hợp 1:
* Máy làm việc theo phơng dục, khi rút cèn khoan lên (cèn khoan đang ị vị trí sâu nhÍt)
Hình 44: Sơ đơ lực tác dụng lên máy khi ta rút ỉng cèn khoan lên Trớng hợp này chỉ cờ:
- Trụng lợng của cèn hĩp. - Trụng lợng của hệ puli. - Tải trụng giờ.
- Lực căng của cáp (gơm).
+ Trụng lợng đĩng cơ và hĩp giảm tỉcn + Trụng lợng cèn khoan.
+ Khỉi lợng đÍt lớn nhÍt cờ thể bị kéo lên. GM= 120,3 (KN) – Trụng lợng của máy cơ sị. GC = 12,56 (KN) – Trụng lợng của cèn.
S = 54,42 (KN) – Lực căng cáp (đã tính ị phèn tính toán cèn hĩp) SP = 0,75 (KN) – Trụng lợng hệ puli đợc tính theo kinh nghiệm. W1 – Lực giờ tác dụng vào 8,5m đèu của cèn hĩp
W1 = 993,6 (N) = 0,9936 (KN)
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
W2 – Lực giờ tác dụng vào 10m tiếp theo của cèn hĩp W2 = 1544,4 (N) = 1,5444 (KN) W3 – Lực giờ tác dụng vào 1,5m còn lại của cèn hĩp
W3 = 268,2 (N) = 0,2682 (KN)
- L, L1, L2, L3, L4, L5, L6 là khoảng cách của các lực GM, W1, W2, W3, GC, S, SP tới trụng tâm của điểm lỊt là O là mép xích máy cơ sị với mƯt đÍt.
Theo máy cơ sị và các sô liệu tính toán ta tính đợc các khoảng cách sau: - Khoảng cách từ trụng tâm máy cơ sị tới điểm lỊt 0
L = 1738 mm = 1,738 m
- Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W1 (tính giờ ị 10m đèu) L1 = 1,5 + 8,5/2 = 5,75m
- Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W2 L2 = 10 + 10/2 = 15m - Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W3
L3 = 10 + 10 + 1,5/2 = 20,75m - Khoảng cách từ trụng tâm cèn tới điểm lỊt O
L4 = 160 mm = 0,16 m - Khoảng cách từ lực căng cáp tới điểm lỊt
L5 = 0,8 m
- Khoảng cách từ trụng tâm hệ puli tới điểm lỊt L6 = 0,16 m
Điều kiện ưn định: K= G L M M = 4 5 6 1 1 2 2 3 3 . . . . . . M C P G L G L +S L +S L +W L W L+ +W L = 120,3.1,738 12,56.0,16 54, 42.0,8 0,75.0,16 0,9936.5, 75 1,5444.15 0, 2682.20,75+ + + + + = 2,6 >1,15
Nh vỊy khi ta rút ỉng thép lên (ỉng thép đang ị vị trí cao nhÍt) thì máy làm việc ưn định, máy không bị lỊt.
2. Trớng hợp 2:
* Trớng hợp máy quay mĩt gờc 900 để làm việc
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
Hình 45: Sơ đơ khi máy thi công với gờc 900 so với phơng ngang
Khi đờ khoảng cách dới các dụng của lực giờ không thay đưi còn khoảng cách từ các lực GM, GC, S, SP là thay đưi.
* Theo máy cơ sị và sỉ liệu tính toán ta cờ đợc các sỉ liệu sau: - Khoảng cách từ trụng tâm máy cơ sị tới điểm lỊt 0
L = 1240 mm = 1,24 m
- Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W1 (tính giờ ị 10m đèu) L1 = 1,5 + 8,5/2 = 5,75m
- Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W2 L2 = 10 + 10/2 = 15m - Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W3
L3 = 10 + 10 + 1,5/2 = 20,75m - Khoảng cách từ trụng tâm cèn tới điểm lỊt O
L4 = 0,16+(1,738-1,24) = 0,658 m - Khoảng cách từ lực căng cáp tới điểm đƯt
L5 = 0,8+(1,738-1,24) = 1,298 m - Khoảng cách từ trụng tâm hệ puli tới điểm lỊt
L6 = 0,16+(1,738-1,24) = 0,658m Điều kiện ưn định:
K= G L M M = 4 5 6 1 1 2 2 3 3 . . . . . . G C P M L G L +S L +S L +W L W L+ +W L = 120,3.1, 24 12,56.0,658 54, 42.1, 298 0,75.0,658 0,9936.5, 75 1,5444.15 0, 2682.20,75+ + + + + = 1,31>1,15 Nh vỊy máy làm việc ưn định, máy không bị lỊt.
3. Trớng hợp 3:
* Trớng hợp máy thi công với gờc quay 450 so với phơng ngang.
Khi đờ khoảng cách dới các dụng của lực giờ không thay đưi còn khoảng cách từ các lực GM, GC, S, SP là thay đưi.
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
45…
O
Hình 46: Sơ đơ khi máy thi công với gờc 450 so với phơng ngang * Theo máy cơ sị và sỉ liệu tính toán ta cờ đợc các sỉ liệu sau:
- Khoảng cách từ trụng tâm máy cơ sị tới điểm lỊt 0
L = 1240 / cos450 = 1753,6 mm = 1,753m - Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W1 (tính giờ ị 10m đèu)
L1 = 1,5 + 8,5/2 = 5,75m - Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W2
L2 = 10 + 10/2 = 15m - Khoảng cách từ mƯt đÍt tới điểm đƯt giờ W3
L3 = 10 + 10 + 1,5/2 = 20,75m - Khoảng cách từ trụng tâm cèn tới điểm lỊt O
L4 = 0,658/cos45o = 0,93m - Khoảng cách từ lực căng cáp tới điểm đƯt
L5= 1,298/cos45o= 1,84m - Khoảng cách từ trụng tâm hệ puli tới điểm lỊt
L6 = 0,93 m Điều kiện ưn định:
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
K= G L M M = 4 5 6 1 1 2 2 3 3 . . . . . . G C P M L G L +S L +S L +W L W L+ +W L = 120,3.1,753 12,56.0,93 54, 42.1,84 0,75.0,93 0,9936.5,75 1,5444.15 0, 2682.20,75+ + + + + = 1,43>1,15 Nh vỊy máy làm việc ưn định, máy không bị lỊt.
ii. Mĩt sỉ quy định khi lắp dựng và sử dụng máy. an toàn lao đĩng:
1. Lắp dựng máy:
Do máy đợc thiết kế cờ trụng lợng lớn, kích thớc cơng kềnh rÍt khờ vỊn chuyển. MƯt khác do máy di chuyển bằng dải xích nên khi di chuyển sẽ làm hõng mƯt đớng. Vì vỊy với khoảng cách ngắn trong phạm vi công trớng máy tự di chuyển, còn với các khoảng cách lớn máy sẽ đợc vỊn chuyển bằng các phơng tiện vỊn tải chuyên dùng cờ tải trụng lớn.
Để tránh va chạm với các công trình trong quá trình vỊn chuyển nh gèm cèu, đớng dây điện… thì cèn hĩp đợc tháo ra từng đoạn và vỊn chuyển bằng các thiết bị chuyên dùng.
Sau khi vỊn chuyển máy tới công trớng máy sẽ di chuyển xuỉng mƯt bằng lắp các thiết bị nh cáp, cèn, đĩng cơ, hĩp giảm tỉc để làm việc. Việc lắp dựng cèn đợc lắp từng đoạn mĩt từ dới lên trên theo chiều cao của cèn.
2. Mĩt sỉ quy định khi sử dụng máy:
Svth: đỡ hữu chỉnh lớp: 49kg
Ngoài những quy định của nhà nớc về sử dụng máy, cũng nh chế đĩ bảo chăm sờc, bảo d- ỡng chung khi sử dụng máy cèn phải chú ý mĩt sỉ điểm cụ thể sau:
- Kiểm tra thớng xuyên các cơ cÍu, kiểm tra trạng thái cáp, kẹp đèu cáp, bôi trơn cáp. Nếu cáp không còn đủ điều kiện sử dụng phải thay cáp. Tuyệt đỉi không đợc nỉi
cáp để tăng chiều dài.
- Công trớng thì cèn phải đủ ánh sáng. Nếu thi công vào ban đêm cèn cờ hệ thỉng chiếu sáng.
- Nến đớng thi công phải đợc gia cỉ theo đúng yêu cèu và bảo đảm đĩ nghiêng nhõ. - Thợ lái trớc khi sử dụng thiết bị phải nắm vững chức năng, tác dụng, nguyên lý cÍu tạo và các yêu cèu sử dụng máy cũng nh đã đợc thực hành trên máy (cờ kiểm tra và đánh giá).
3. an toàn lao đĩng trong thi công cục trĩn xi măng:
- Phải tiến hành tư chức hớng dĨn công nghệ cũng nh hớng dĨn đảm bảo an toàn cho mụi ngới làm việc trong công trớng thi công. Ngới công nhân phải cờ đèy đủ các dụng cụ bảo hĩ lao đĩng cèn thiết nh: mũ, gièy, găng tay, mƯt nạ phòng hĩ… để làm việc, nếu thiết bị bảo hĩ không đảm bảo thì không đợc vào công trớng. Phải bỉ trí ngới cờ trách nhiệm làm công tác an toàn. TÍt cả mụi ngới phải tuân theo lệnh của ngới chỉ huy chung.
- Trớc khi thi công cục phải nắm đèy đủ các thông tin về khí tợng thụ văn tại khu vực thi công, không đợc phun xi măng khi trới ma và khi cờ giờ trên cÍp 5.