Phần lớn các hãng thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu trên thế giới đều sử dụng các loại xe cơ sở thông dụng. Để phù hợp với xu thế chung đó đi sâu vào phân tích để chọn ra loại xe cơ sở phù hợp nhất trong điều kiện công nghệ, kinh tế, kĩ thuật của nớc ta.
5.1 Những đặc điểm của xe cơ sở
Xe cơ sở của thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu khác cơ bản với các loại xe tải hoặc xe chuyên dùng bình thờng ở những điểm sau đây:
-Di chuyển
Xe cơ sở của thiết bị chủ yếu thực hiện việc di chuyển thiết bị đến nơi kiểm tra cần thiết. Trong khi kiểm tra, việc di chuyển của xe cũng không cần thực hiện thờng xuyên. Đặc biệt, việc di chuyển của xe cơ sở trong quá trình kiểm tra thực hiện trên quãng đờng rất ngắn trong thời gian dài.
-Hoạt động:
Ngoài việc phải di chuyển với quãng đờng rất ngắn trong khi kiểm tra, xe cơ sở chỉ hoạt động khi đa thiết bị vào vị trí làm việc. Phụ thuộc vào kết cấu, vào đặc thù của từng loại cầu bê tông nh khẩu độ cầu, cách lắp đặt đèn chiếu sáng trên cầu, l- ợng cột đèn chiếu sáng đặt phía thành cầu…mà thiết bị phải hoạt động nhiều hay ít trong quá trình kiểm tra. Nhng nhìn chung xe cơ sở của thiết bị hoạt động rất ít và sự hoạt động của nó không ảnh hởng đến năng suất kiểm tra.
5.2. Quan điểm lựa chọn
Sau khi phân tích các đặc điểm cơ bản của xe cơ sở và nghiên cứu những yêu cầu cần thiết của công việc kiểm tra bề mặt dới của cầu, quan điểm lựa chọn xe cơ sở đợc đặt ra nh sau:
- Không nên chọn loại xe đắt tiền
Do xe hoạt động ít nên chỉ cần lựa chọn những loại đáp ứng những chỉ tiêu, tính năng kĩ thuật cần thiết, không cần phải chọn loại đắt tiền đợc chế tạo để đảm bảo độ bền lâu.
Chọn loại xe cơ sở có hệ truyền động thuỷ lực và có máy phát điện.
Vì năng suất kiểm tra không chịu ảnh hởng nhiều của thiết bị nên có thể sử dụng bất kì hệ truyền động thuỷ lực nào của xe cơ sở để truyền động chi các cơ cấu của thiết bị cũng đảm bảo nếu hệ thống thuỷ lực đó có áp suất công tác phù hợp. Nếu xe cơ sở không có hệ thống thuỷ lực, trong điều kiện công nghệ nớc ta hiện nay, việc lắp đặt bổ xung thêm hệ thuỷ lực trên xe cơ sở sẽ trở nên hết sức phức tạp. Nếu thiết kế thêm hệ thuỷ lực ngoài đợc truyền động bởi động cơ nổ khác thì thiết bị sẽ trở nên cồng kềnh và việc sử dụng nó lại phức tạp thêm.
Tơng tự nh vậy, nế trên xe cơ sở đã có hệ thống phát điện thì tránh đợc sự cồng kềnh, phức tạp khi phải trang bị thêm một hệ thống phát điện phục vụ cho việc kiểm tra.
5.3. Lựa chọn phơng án
Tổng quan về xuất xứ của xe cơ sở:
Hiện nay, nớc ta cha sản xuất đợc sat-xi xe cơ giới và xe chuyên dùng, trừ một số xe cỡ nhỏ kiểu xe công nông đợc sản xuất tại Công ty TNHH Hoa Mai, Công ty TNHH Chiến Thắng, Hải Phòng. Để sản xuất xe cơ giới, nớc ta thờng nhập sát-xi từ các nớc nh Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Nga.
Nh đã phân tích ở phần trên, việc chọn loại xe cơ sở có truyền động thuỷ lực và hệ thống phát điện là tối u nhất và phù hợp nhất với điều kiện công nghệ nớc ta hiện nay. Xuất phát từ lí do trên, việc chế tạo xe cơ sở trên cơ sở xe sat-xi nhập từ nớc ngoài sẽ không có tính khả thi cao và không mang lại lợi ích về kinh tế.
Nh vậy xe cơ sở ding cho thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu chỉ là xe nhập ngoại hoặc là xe của nuức ngoài đang khai thác tại Việt Nam.
Việc lựa chọn xe cơ sở tập chung vào 2 hớng chính là xe tải thông dụng và xe chuyên dùng. Để lựa chọn đợc loại phù hợp, cần phải nghiên cứu, phân tích u nhợc điểm của từng loại xe này.
5.3.1. Xe tải thông dụng
Xe tải thông dụng đợc nhập vào nớc ta rất rễ dàng, hàng năm nớc ta nhập về khoảng 15000 chiếc với nhiều chủng loại. Trong số xe tải nhập về có một số loại có thể dùng làm xe cơ sở cho thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu.
Ưu điểm nổi bật của xe tải là có thể chọn đợc loại có kích thớc phù hợp với kết cấu của thiết bị. Toàn bộ thiết bị thiết kế trên cơ sở xe tải có kết cấu gọn nhẹ, có thể đảm bảo tính mĩ thuật theo ý đồ thiết kế.
Nhng với xe cơ sở là xe tải thông dụng sẽ tồn tại những nhợc điểm sau đây:
- Phải cải tạo lại sát – xi.
Trong điều kiện công nghệ nớc ta, công việc này sẽ rất khó thực hiện có hiệu quả.
- Phải trích công suất để truyền động cho các cơ cấu.
Không phải động cơ của xe nào cũng có thể trích đợc công suất để truyền động cho các cơ cấu phụ trợ. Trong trờng hợp trchs đợc công suất thì với tang công suất sử dụng để truyền động cho các cơ cấu của thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu, công suất đợc trích ra cha chắc đã đủ lớn. Việc đặt hàng để nhà sản xuất lắp đặt riêng cho xe cơ sở đợc chọn loại động cơ phù hợp gây ra chi phí quá lớn trong trờng hợp sản xuất đơn chiếc.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Xe của các nớc phơng tây có sát – xi đủ bền để lắp đặt toàn bộ kết cấu của thiết bị thì giá thành đắt.
- Xe của Trung Quốc đảm bảo đợc yêu cầu về tính kinh tế nhng độ bền của sát
– xi thờng không đảm bảo, nếu cải tạo thì không đảm bảo tính mỹ thuật.
- Tính kinh tế thấp
Do phải nhập xe đắt và việc cải tạo ( trích công suất, lắp đặt hệ thống thuỷ lực) nên sẽ nâng giá thành của xe cơ sở lên cao. Nếu xe quá đắt thì việc chế tạo trong nớc thiết bị kiểm tra này sẽ trở nên vô nghĩa vì thay cho chế tạo đắt, các cơ sở chỉ cần nhập ngoại thiết bị là xong.
5.3.2. Xe chuyên dùng
Trong phần tổng quan về thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu trên đây cho thấy thiết bị kết cấu kiểu dàn đợc thiết kế với kết cấu tơng tự nh các loại cần trục tháp và thiết bị kết cấu kiểu hộp đợc thiết kế với kết cấu tơng tự các loại máy xúc hoặc thiết bị nâng ngời làm việc trên cao truyền động thuỷ lực. Xuất phát từ việc phân tích này, xe cơ sở dùng cho thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu kết cấu kiểu dàn nếu là cần trục kiểu cần dàn là thích hợp nhất.
Cần trục của các nơc phơng Tây có giá thành rất cao nên phơng án chọn loại này không đợc xét đến.
Trên cơ sở quan điểm lựa chọn xe cơ sở phân tích trên đây, đề tàI tập trung nghiên cứu các loại cần trục kiểu cần dàn của CHLB Nga hoặc của các nớc Đông Ău. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, cần trục KC-4562 là loại kiểu cần dàn, có hệ truyền động thuỷ lực để nâng chân chống, có hệ thống phát điện để truyền động cho các cơ cấu của cần trục, nếu lựa chọn KC – 4562 làm xe cơ sở cho thiết bị kiểm tra bề mặt dới cầu thì hoàn toàn thích hợp.
Tuy nhiên, với kích thớc sẵn có, cần trục KC – 4562 không hoàn toaàn thích hợp với kích thớc dự định thiết kế của thiết bị mà đề tài thực hiện.
Để phục vụ cho việc chọn phơng án thiết kế, đề tàI sẽ đi vào phân tích tong phơng án cụ thể.
5.3.3. Cần trục kiểu cần dàn KC – 4562.
Cần trục KC-4562 do CHLB Nga sản xuất.
Đặc tính cơ bản nh sau:
- Xe cơ sở: KRAZ-250.
- Sức nâng: 20 Tấn (tại tầm với 3,5m)
- Tầm với, max: 10m (với sức nâng 3 tấn)
- Cần: Kiểu dàn, chiều dài 10,295 m
- Chiều cao nâng móc, max: 10,3 m
- Động cơ : Diesel
- Kiểu: AMZ-238
- Công suất/ số vòng quay: 240 mã lực / 2100 vòng/ phút
- Vận tốc di chuyển, max: 75 km/ h
- Kích thớc bao khi di chuyển
Dài x Rộng x Cao: 14,0 x 2,5 x 3,8 m Trọng lợng: 24,1 tấn.
Hiện tại, giá nhập khẩu cần trục này khoảng 18.000 USD. 5.3.4. Phơng án thiết kế thiết bị trên xe KC – 4562
+ Phơng án 1:
Cách bố trí kết cấu của thiết bị theo phơng án 1 nh sau: Phơng án này không sử dụng toa quay của cần trục. Tâm quay của cần trục đợc tính toán để khi thiết bị hoạt động, kết cấu của nó không bị vớng xe cơ sở.
Sau khi tính toán và chọn sơ bộ kích thớc của thiết bị, tâm quay của thiết bị đợc bố trí nh sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dịch lên phía trên một khoảng 1870 mm so với tâm quay của cần trục và
dịch sang bên trái ( đứng theo chiều tiến của xe) một khoảng 490 mm. Phơng án bố trí này có những u đIểm sau:
- Kích thớc của thiết bị phù hợp với qui định về kích thớc của xe cơ giới đợc
phép tham gia giao thông.
- Kết cấu gọn .
- Hình dáng đẹp.
Tuy nhiên, phơng án này có những nhợc điểm sau:
- Sat xi của xe cơ sở luôn phải chịu uốn rất lớn.
- Cần phải cải tạo sát xi của xe cơ sở
- Việc cải tại xe cơ sở để đủ độ bền kết cấu sẽ rất phức tạp vì kích thớc xe cơ
sở không cho phép thực hiện những thay đổi lớn.
Sơ đồ bố trí việc lắp đặt phần kết cấu của thiết bị trên xe cơ sở đợc giới thiệu trên hình 6.1
+ Phơng án 2:
Cách bố trí thiết bị theo phơng án 2 nh sau: Phơng án này bố trí kết cấu thiết bị gần giống phơng án 1 là không sử dụng toa quay của cần trục. Tâm quay của thiết bị đ- ợc tính toán cho vị trí để sát xi xe cơ sở chịu uốn ít.
Với phơng án này, tâm quay của thiết bị đợc đặt ở vị trí sau:
Dịch lên phía đầu xe một khoảng 1313 mm so với tâm quay của cần trục tại đờng nối tâm 2 chân chống trớc và dịch sang bên trái (đứng theo chiều tiến của xe) một khoảng 490 mm.
Ưu điểm của phơng án:
Phơng án này có những u điểm giống nh phơng án 1, cụ thể nh sau:
- Kích thớc của thiết bị phù hợp với quy định về kích thớc của xe cơ giới đợc
phép tham gia giao thông.
- Kết cấu gọn.
- Hình dáng đẹp.
Ngoài ra, phơng án này còn có những u điểm sau:
- Sát xi của xe cơ sở không phải chịu uốn lớn.
- Không cần phải gia cờng thêm sát xi của xe cơ sở
Tuy nhiên, phơng án này có những nhợc điểm sau:
- Phải cải tạo lại khung chịu lực của xe.
- Việc bố trí bộ phận tựa quay, các cụm chi tiết của cơ cấu quay ngay trên trục
nối 2 chân chống trên sẽ rất phức tạp vì liên kết với 2 chân chống trớc là hệ xi lanh thuỷ lực đặt trong dầm hộp đi ngang qua đờng nối 2 tâm chân chống này. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sơ đồ bố trí việc lắp đặt phần kết cấu của thiết bị trên xe cơ sở đợc giới thiệu trên hình 6.2.
+Phơng án 3:
Cách bố trí thiết bị theo phơng án 3 nh sau: Sử dụng toa quay của cần trục làm tâm cơ cấu quay của thiết bị kiểm tra. Tâm quay của mâm quay trùng với tâm quay của khung chính.
Ưu điểm của phơng án:
- Sát xi của xe cơ sở không chịu uốn lớn
- Không cần cải tạo lại sát xi của xe cơ sở
Tuy nhiên, phơng án này có những nhợc điểm sau:
- Kết cấu cồng kềnh
- Chiều dài của thiết bị trong trờng hợp này lên đến hơn 13 m và chiều ngang
của nó có trị số gần 3 m. Kích thớc này không phù hợp với kích thớc của xe cơ giới đợc phép tham gia giao thông.
- Hình dáng không đẹp
Sơ đồ bố trí việc lắp đặt phần kết cấu của thiết bị trên xe cơ sở đợc giới thiệu trên hình 6.2.
+ Phơng án 4:
Cách bố trí thiết bị theo phơng án 4 nh sau: Sử dụng toa quay của cần trục làm tâm cơ cấu quay của thiết bị kiểm tra. Khi làm việc, tâm quay của mâm quay trùng với tâm quay của khung chính. Khi di chuyển, tâm quay của khung chính đợc dịch chuyển sang bên trái (đứng theo chiều tiến của xe) một khoảng 490 mm.
Giải pháp dịch chuyển tâm khung chính sẽ làm tăng thêm những u điểm cho thiết bị và làm bớt đi những nhợc điểm cơ bản của những phơng án khác.
Ưu điểm của phơng án này là:
- Kích thớc của thiết bị phù hợp với qiy định về kích thớc của xe cơ giới đợc
phép tham gia giao thông.
- Kết cấu gọn
- Hình dáng đẹp
- Sát xi của xe cơ sở không phải chịu uốn lớn
- Không cần phải gia cờng thêm sat xi của xe cơ sở
- Không phải chế tạo thêm cơ cấu quay cho thiết bị.
Tuy nhiên, phơng án này có nhợc điểm cơ bản là phải thiết kế thêm cơ cấu dịch chuyển khung chính để thay đổi vị trí lắp đặt khung chính trên xe cơ sở khi làm việc và khi di chuyển.
Sơ đồ bố trí việc lắp đặt phần kết cấu của thiết bị trên xe cơ sở khi di chuyển đợc giới thiệu trên hình 6.4
5.3.5. Phơng án chọn
Sau khi phân tích từng đặc điểm của các phơng án, phơng án đợc chọn là ph- ơng án 3.
Để khắc phục những nhợc điểm nêu ra, đề tài nghiên cứu các giải pháp cần thiết cho phơng án này nh: Tăng thêm đối trọng tại hớng lệch tải trọng, cải tạo chân chống cố định thành chân chống di chuyển. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vấn đề quan trọng của phơng án này là giải pháp dịch chuyển tâm khung chính. Trong giải pháp này, những vấn đề cần phải nghiên cứu bao gồm:
- Cơ cấu dịch chuyển
Với cơ cấu này, phần dịch chuyển của cơ cấu đợc liên kết với khung chính, phần cố định của cơ cấu liên kết với mâm quay. Phần dịch chuyển chuyển động dọc theo phần cố định nhờ hệ truyền động của cơ cấu.
- Truyền động cho cơ cấu dịch chuyển
Truyền động cho cơ cấu dịch chuyển sử dụng xi lanh thuỷ lực. Hành trình tối đa của xi lanh thuỷ lực là 490 mm.