CHƯƠNG 5: CHỌN XE CƠ SỞ
5.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Tổng quan về xuất xứ của xe cơ sở:
Hiện nay, nước ta chưa sản xuất được sat-xi xe cơ giới và xe chuyên dùng, trừ một số xe cỡ nhỏ kiểu xe công nông được sản xuất tại Công ty TNHH Hoa Mai, Công ty TNHH Chiến Thắng, Hải Phòng. Để sản xuất xe cơ giới, nước ta thường nhập sát-xi từ các nước như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Nga.
Như đã phân tích ở phần trên, việc chọn loại xe cơ sở có truyền động thuỷ lực và hệ thống phát điện là tối ưu nhất và phù hợp nhất với điều kiện công nghệ nước ta hiện nay. Xuất phát từ lÝ do trên, việc chế tạo xe cơ sở trên cơ sở xe sat- xi nhập từ nước ngoài sẽ không có tính khả thi cao và không mang lại lợi Ých về kinh tế.
Nh vậy xe cơ sở ding cho thiết bị kiểm tra bề mặt dưới 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 hướng chính là xe tải thông dụng và xe chuyên dùng. Để lựa chọn được loại phù hợp, cần phải nghiên cứu, phân tích ưu nhược điểm của từng loại xe này.
5.3.1. Xe tải thông dụng
Xe tải thông dụng được nhập vào nước ta rất rễ dàng, hàng năm nước ta nhập về khoảng 15000 chiếc với nhiều chủng loại. Trong sè xe tải nhập về có một số loại có thể dùng làm xe cơ sở cho thiết bị kiểm tra bề mặt dưới cầu.
Ưu điểm nổi bật của xe tải là có thể chọn được loại có kích thước 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.
Nhưng với xe cơ sở là xe tải thông dụng sẽ tồn tại những nhược điểm sau đây: - Phải cải tạo lại sát – xi.
Trong điều kiện công nghệ nước 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 được công suất để truyền động cho các cơ cấu phụ trợ. Trong trường hợp trchs được công suất thì với tang công suất sử dụng để truyền động cho các cơ cấu của thiết bị kiểm tra bề mặt dưới cầu, công suất được trích ra chưa chắc đã đủ lớn. Việc đặt hàng để nhà sản xuất lắp đặt riêng cho xe cơ sở được chọn loại động cơ phù hợp gây ra chi phí quá lớn trong trường hợp sản xuất đơn chiếc.
- Xe của các nước phương 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 được yêu cầu về tính kinh tế nhưng độ bền của sát – xi thường 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 nước 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 dưới cầu trên đây cho thấy thiết bị kết cấu kiểu dàn được thiết kế với kết cấu tương tự như các loại cần trục tháp và thiết bị kết cấu kiểu hộp được thiết kế với kết cấu tương tự các loại máy xúc hoặc thiết bị nâng người 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 dưới cầu kết cấu kiểu dàn nếu là cần trục kiểu cần dàn là thích hợp nhất.
Cần trục của các nươc phương Tây có giá thành rất cao nên phương án chọn loại này không được 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 nước 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 dưới cầu thì hoàn toàn thích hợp.
Tuy nhiên, với kích thước sẵn có, cần trục KC – 4562 không hoàn toaàn thích hợp với kích thước dự định thiết kế của thiết bị mà đề tài thực hiện.
Để phục vụ cho việc chọn phương án thiết kế, đề tàI sẽ đi vào phân tích tong phương 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 thước bao khi di chuyển
Dài x Rộng x Cao: 14,0 x 2,5 x 3,8 m Trọng lượng: 24,1 tấn.
Hiện tại, giá nhập khẩu cần trục này khoảng 18.000 USD.
5.3.4. Phương án thiết kế thiết bị trên xe KC – 4562 + Phương án 1:
Cách bố trí kết cấu của thiết bị theo phương án 1 nh sau: Phương án này không
sử dụng toa quay của cần trục. Tâm quay của cần trục được tính toán để khi thiết bị hoạt động, kết cấu của nó không bị vướng xe cơ sở.
Sau khi tính toán và chọn sơ bộ kích thước của thiết bị, tâm quay của thiết bị được bố trí nh sau:
- 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.
Phương án bố trí này có những ưu đIểm sau:
- Kích thước của thiết bị phù hợp với qui định về kích thước của xe cơ giới được phép tham gia giao thông.
- Kết cấu gọn . - Hình dáng đẹp.
Tuy nhiên, phương án này có những nhược 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 thước 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 được giới thiệu trên hình 6.1
+ Phương án 2:
Cách bố trí thiết bị theo phương án 2 nh sau: Phương án này bố trí kết cấu thiết bị gần giống phương án 1 là không sử dụng toa quay của cần trục. Tâm quay của thiết bị được tính toán cho vị trí để sát xi xe cơ sở chịu uốn Ýt.
Với phương án này, tâm quay của thiết bị được đặt ở vị trí sau:
Dịch lên phía đầu xe một khoảng 1313 mm so với tâm quay của cần trục tại đường nối tâm 2 chân chống trước và dịch sang bên trái (đứng theo chiều tiến của xe) một khoảng 490 mm.
Ưu điểm của phương án:
Phương án này có những ưu điểm giống nh phương án 1, cụ thể nh sau:
- Kích thước của thiết bị phù hợp với quy định về kích thước của xe cơ giới
được phép tham gia giao thông.
- Kết cấu gọn.
- Hình dáng đẹp.
Ngoài ra, phương án này còn có những ưu điểm sau:
- Sát xi của xe cơ sở không phải chịu uốn lớn.
- Không cần phải gia cường thêm sát xi của xe cơ sở
Tuy nhiên, phương án này có những nhược 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 trước là hệ xi lanh thuỷ lực đặt trong dầm hộp đi ngang qua đường nối 2 tâm chân chống này.
Sơ đồ bố trí việc lắp đặt phần kết cấu của thiết bị trên xe cơ sở được giới thiệu trên hình 6.2.
+Phương án 3:
Cách bố trí thiết bị theo phương 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 phương án:
- Sát xi của xe cơ sở không chịu uốn lớn - Không cần cải tạo lại sát xi của xe cơ sở
Tuy nhiên, phương án này có những nhược điểm sau: - Kết cấu cồng kềnh
- Chiều dài của thiết bị trong trường hợp này lên đến hơn 13 m và chiều ngang của nó có trị số gần 3 m. Kích thước này không phù hợp với kích thước của xe cơ giới được 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 được giới thiệu trên hình 6.2.
+ Phương án 4:
Cách bố trí thiết bị theo phương 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 được 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 ưu điểm cho thiết bị và làm bớt đi những nhược điểm cơ bản của những phương án khác.
Ưu điểm của phương án này là:
- Kích thước của thiết bị phù hợp với qiy định về kích thước của xe cơ giới được 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 cường thêm sat xi của xe cơ sở - Không phải chế tạo thêm cơ cấu quay cho thiết bị.
Tuy nhiên, phương án này có nhược 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 được giới thiệu trên hình 6.4
5.3.5. Phương án chọn
Sau khi phân tích từng đặc điểm của các phương án, phương án được chọn là phương án 3.
Để khắc phục những nhược điểm nêu ra, đề tài nghiên cứu các giải pháp cần thiết
cho phương án này nh: Tăng thêm đối trọng tại hướng lệch tải trọng, cải tạo chân
chống cố định thành chân chống di chuyển.
Vấn đề quan trọng của phương 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 được 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.