DẪN ĐỘNG THIẾT BỊ MỞ RỘNG ĐÁY. 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ THỦY LỰC.
Hiện nay cỏc thiết bị thi cụng cọc khoan nhồi mở rộng đỏy cũng như cỏc thiết bị tương tự khỏc đều thực hiện việc đúng mở gầu bằng lực cưỡng bức. Qua quỏ trỡnh tỡm hiểu cỏc phương ỏn thiết kế, cựng tài liệu lý thuyết, tỏc giả nhận thấy đa phần đều ding hệ thống thủy lực để tạo ra lực đúng mở gầu cưỡng bức.
• Ưu điểm của phương ỏn này:
− Tạo ra lực đúng mở gầu lớn.
− Dễ điều khiển trong quỏ trỡnh đúng mở, ổn định trong quỏ trỡnh làm việc.
− Kết cấu gọn.
• Cấu tạo chớnh của hệ thống thủy lực bao gồm 3 phần chớnh:
− Phần biến đổi ỏp lực chất lỏng thành cơ năng (động cơ thủy lực), phổ biến cú 2 loại chớnh:
Tạo ra lực và vận tốc (p,v): xylanh thủy lực. Tạo ra mụmen và vận tốc gúc (M,ω): mụ tơ thủy lực.
− Phần tạo ỏp lực chất lỏng (bơm thủy lực).
− Phần điều chỉnh, điều khiển (hệ thống van..).
− Ngoài ra cũn cú cỏc phần phụ trợ như bầu lọc,…
Giữa cỏc phần được nối với nhau bằng ống chịu ỏp lực cao tạo thành hệ thống thủy lực, dựa vào đặc điểm làm việc chia ra 2 loại mạch thủy lực.
− Mạch kớn: là mạch thủy lực tuần hoàn, dũng chất lỏng khụng quay về thựng chứa (thường là mạch nối giữa cỏc động cơ thủy lực).
− Mạch hở: là mạch mà dũng chất lỏng cú ỏp đi lờn phần biến đổi ỏp lực sau đú về thựng chứa (mạch này thường chứa xylanh thủy lực).
Áp lực làm việc của hệ thống thủy lực trong cỏc mỏy xõy dung phổ biến trong khoảng từ 12Mpa đến 30Mpa. Khi thiết kế, duy trỡ ỏp lực làm việc của mạch tại cỏc giỏ trị thớch hợp sau đú tớnh chọn cỏc thiết bị làm việc đỏp ứng cỏc yờu cầu làm việc đặt ra.
Theo tư vấn của một số cụng ty chuyờn về cỏc thiết bị thủy lực và thầy hướng dẫn, hệ thống thủy lực thiết kế hiện nay phổ biến thiết kế tại điều kiện ỏp lực làm việc p = 16Mpa.
Khi tớnh toỏn cú thể bỏ qua tổn thất truyền động dầu thủy lực vỡ trong mạch thủy lực mỏy xõy dung, để tớnh toỏn là rất khú khăn. Do vậy khi thiết kế, dựa vào kinh nghiệm để chiết giảm ỏp lực tại cỏc thiết bị cụng tỏc.
Hiện nay cỏc chi tiết thủy lực hầu như chỳng ta chưa chế tạo được, do đú khi tớnh toỏn thiết kế phần thủy lực ta tớnh theo phương phỏp tớnh chọn thiết bị. Cỏc thiết bị được chọn theo cỏc thụng số kỹ thuật của cỏc hóng chế tạo DELTA (Mỹ), SOILMEC (Italia), CML (Singapore), PARKER (Mỹ), ADAN (Anh).
3.2. THIẾT KẾ MẠCH THỦY LỰC DẪN ĐỘNG CỤM TANG CUỐN TUYO
THỦY LỰC.
3.2.1. Sơ đồ mạch thủy lực.
• Nguyờn lý làm việc.
Trờn sơ đồ ta thấy rừ hai phần làm việc riờng biệt.
− Phần mạch chớnh: tạo chuyển động quay cho tang cuốn ống tuyo thủy lực. Động cơ chớnh 10 tạo mụmen truyền qua khớp nối 11 làm quay bơm 12. Dũng dầu đi qua cụm chia dầu 15 và đến động cơ thủy lực 13. Bơm 12 là bơm hai chiều do đú dầu được đẩy đi theo hai chiều lờn và xuống làm cho
động cơ thủy lực 13 quay tương ứng theo hai chiều. Khi động cơ 13 quay truyền chuyển động qua khớp nối 18 làm tang cuốn 16 quay theo hai chiều nõng và hạ ống tuyo.
− Vỡ một lý do nào đú, tang cuốn bị dừng, ỏp suất của dầu trong mạch tăng thỡ dầu sẽ đi qua cỏc van an toàn 13 trờn mạch chớnh và quay về bơm 12. Ngắt động cơ 10 và kiểm tra sửa chữa.
1. Thựng dầu; 2. Lọc dầu;
3,13. Van an toàn; 4,14. Van một chiều; 5. Van tràn;
6,10. Động cơ mỏy cơ sở; 7,11,18. Khớp nối;
8.Bơm thủy lực quay một chiều;
9. Van tiết lưu;
12. Bơm thủy lực quay hai chiều điều chỉnh được; 15. Cụm chia dầu ; 16. Tang cuốn cỏp;
17. Động cơ thủy lực quay hai chiều;
1 15 15 M 2 6 7 8 9 11 10 12 13 13 14 16 18 17 3 4 5 M Hỡnh 3.1 Sơ đồ mạch thủy lực dẫn động tang cuốn tuyo.
− Ta thấy sơ đồ của mạch chớnh là sơ đồ thủy lực kớn, do đú dầu trong sơ đồ phải luụn luụn đảm bảo đầy đủ khụng bị thất thoỏt ra ngoài. Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh làm việc khụng thể trỏnh khỏi sự rũ rỉ dầu, do đú ta bố trớ thờm
mạch thủy lực phụ, để cung cấp dầu cho mạch chớnh duy trỡ sự ổn định của mạch chớnh.
− Phần mạch phụ: động cơ 6 tạo mụmen truyền qua khớp nối 7 làm quay bơm thủy lực 8. Bơm 8 quay và hỳt dầu từ thựng dầu 1 bơm bổ sung lờn mạch chớnh. Van 1 chiều 14 trờn mạch chớnh giỳp dầu chỉ được đưa lờn từ mạch phụ mà khụng quay trở về mạch phụ được. Khi ỏp suất dầu trờn mạch chớnh đó đạt thỡ van tràn 6 sẽ mở, dũng dầu quay về thựng 1 và bơm 8 ngắt.
3.2.2. Tớnh chọn thiết bị hệ thống thủy lực.
3.2.2.1. Tớnh chọn loại ống tuyụ thủy lực và dầu thủy lực. (Tài liệu [7]).
Tớnh chiều dài ống thủy lực:
L0 = hh + Hm + L1 (3.1)
Trong đú:
L0: Chiều dài ống thủy lực.
hh: Chiều sõu lỗ khoan (hh = 40m).
Hm: Chiều cao của mỏy tớnh từ mặt đất đến tang (Hm = 7m). L1: Chiều dài dự phũng cuốn lờn tang (L1= 5m).
=> L0 = 40 + 7 + 5 = 52 (m).
Theo kinh nghiệm sử dụng ống tuyo của cỏc mỏy thủy lực ta chọn ống với cỏc thụng số sau:
Hóng sản suất: DEKESASI.
Ký hiệu: SAE J517 100R10/EN 856 4SP/ISO 3862.
Số lớp thộp: 4 Đường kớnh trong: dtr = 12,7 (mm). Đường kớnh ngoài: d = 24,4 (mm). Áp lực làm việc: 42,5 (Mpa). Trọng lượng trờn một dài: mt = 0,93 (kg/m). Dầu thủy lực: HP90.
Trọng lượng riờng của dầu: 890kg/m3.
3.2.2.2. Tớnh chọn motor thủy lực.