Bài giảng Máy xây dựng đại cương - Nguyễn Hữu Chí

81 trang hapham 1520

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Máy xây dựng đại cương - Nguyễn Hữu Chí", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_may_xay_dung_dai_cuong_nguyen_huu_chi.pdf

Nội dung text: Bài giảng Máy xây dựng đại cương - Nguyễn Hữu Chí

Bài giảng máy xây dựng đại cương CHƯƠNG I - NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG BÀI 1- KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI MÁY XÂY DỰNG 1. Định nghĩa Máy xây dựng là danh từ chung dùng để chỉ các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, giao thông thuỷ lợi 2. Phân loại: - Dựa vào nguồn động lực chia thành: + Động cơ điện. + Động cơ thủy lực. + Động cơ đốt trong. - Dựa vào tính năng kỹ thuật của máy chia thành: + Nhóm máy nâng: kích, palăng, tời, dùng để nâng hàng theo phương đứng. + Nhóm máy vận chuyển: băng tải, vít tải, dùng để vận chuyển theo phương nghiêng, phương ngang hay thẳng đứng. + Nhóm máy làm đất: máy san, máy ủi, phục vụ công tác thi công đất. + Nhóm máy sản xuất vật liệu xây dựng: máy nghiền sàng đá, máy trộn bê tông, + Nhóm máy và thiết bị thi công mặt đường nhựa: trạm trộn bê tông nhựa nóng, máy rải bê tông nhựa nóng, xe phun tưới nhựa. + Nhóm máy gia cố nền móng công trình: búa đóng cọc, máy ép cọc bấc thấm, máy khoan cọc nhồi. + Nhóm máy thi công đường sắt: máy chèn đá, máy đặt ray, + Các nhóm máy phụ khác; máy nắn kéo cốt thép, - Dựa vào hình thức điều khiển: + Điều khiển cơ khí. + Điều khiển điện. + Điều khiển thuỷ lực. + Điều khiển khí nén. + Điều khiển kết hợp. BÀI 2 - Ý NGHĨA CƠ GIỚI HOÁ VÀ TÌNH HÌNH TRANG BỊ CƠ GIỚI HOÁ Ở NƯỚC TA 1. Ý nghĩa cơ giới hoá Cơ giới hoá công tác đất có ý nghĩa quan trọng, được thể hiện trên các mặt sau: + Chất lượng công trình. + Thời hạn thi công. + Giá thành kinh tế. Để có thể thực hiện tốt việc cơ giới hoá cần phải đảm bảo các công việc sau: - Sự lựa chọn phương tiện cơ giới: loại gì, máy gì, tính năng, 1 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Sự đồng bộ trong đội máy: máy này bao nhiêu, máy kia bao nhiêu, thiết bị phục vụ, - Bố trí dây chuyền hoạt động: máy nào trước, máy nào sau, ở chỗ nào, - Tổ chức, quản lý kỹ thuật đội máy thi công, vật tư, nhiên liệu, bảo dưỡng sửa chữa, - Những điều kiện thiên nhiên về địa hình, thời tiết, Cơ giới hoá được thực hiện bằng các hình thức sau: - Máy móc cơ học. - Máy móc thuỷ lực. - Chất nổ Trong đó hình thức cơ giới hoá bằng máy móc cơ học chiếm khoảng 8085%. 2. Tình hình trang bị cơ giới hoá ở nước ta Tính đến năm 1993 tổng số thiết bị cơ giới của nước ta có khoảng 40.000 chiếc với tổng công suất trên 2,5 triệu Kw, gồm 350 chủng loại khác nhau của 24 nước sản xuất. Trong đó: - Máy làm đất 16,3% - Máy thi công chuyên dùng 24,5% - Máy vận chuyển ngang 31,6% - Máy vận chuyển cao 7,6%. - Máy làm đá 3,8% - Các loại máy khác 16,2% Việc tổ chức, quản lý và khai thác máy còn nhiều bất hợp lý, thể hiện trên các mặt sau: Tính năng kỹ thuật chưa hoàn toàn phù hợp với đặc điểm của đối tượng khai thác. - Số chủng loại máy quá nhiều gây phức tạp cho công tác quản lý, khai thác và thiếu đồng bộ. - Các máy được lựa chọn phần lớn chưa đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 3. Các yêu cầu lựa chọn đối với máy xây dựng - Đơn giản về kết cấu, gọn nhẹ, có công suất, năng suất thích hợp, các chi tiết có độ bền, đơn giản, dễ chế tạo. - Có tính cơ động cao, dễ tháo lắp, điều khiển. Việc vận chuyển không quá phức tạp, sử dụng thuận tiện, an toàn. - Lựa chọn máy phù hợp với điều kiện Việt Nam, điều kiện thiên nhiên về thời tiết, địa hình. - Lựa chọn máy theo đối tượng thi công. - Lựa chọn máy có tính đa năng cao. Các yêu cầu trên đảm bảo các chỉ tiêu sau: - Tính năng kỹ thuật của máy phù hợp với đặc điểm khai thác. - Chất lượng đảm bảo. - Hiệu quả kinh tế cao. - Thuận lợi cho công tác khai thác sử dụng. - Phù hợp với khả năng đầu tư. 2 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương BÀI 3 - CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN CỦA MXD - XD I. Cấu trúc cơ bản TRUYỀN BỘ CÔNG ĐIỀU ĐỘNG CƠ KHIỂN ĐỘNG TÁC - Thiết bị động lực là các loại động cơ đốt trong, điện, đảm bảo cung cấp năng lượng cho các thiết bị công tác. - Hệ thống truyền động là bộ phận trung gian dùng để truyền công suất từ thiết bị động lực đến các bộ phận công tác. - Hệ thống điều khiển dùng để điều khiển quá trình làm việc của máy. - Hệ thống khung bệ có độ bền lâu, độ cứng vững tốt, hình dáng thích hợp để gá lắp và giữ cho các cụm máy ổn định trong quá trình làm việc. - Thiết bị an toàn, chiếu sáng dùng để ngăn ngừa các sự cố có thể xảy ra, đồng thời tạo điều kiện cho người điều khiển làm việc thuận lợi và an toàn. - Cơ cấu di chuyển dùng để di chuyển máy trong quá trình làm việc đồng thời truyền áp suất và tải trọng ngoài lên nền. - Bộ công tác là nơi thực hiện chức năng làm việc của máy. II. Thiết bị động lực 2.1 Khái niệm: Thiết bị động lực là động cơ ban đầu trong máy, cung cấp năng lượng cho máy hoạt động. Gồm có: động cơ đốt trong (<500kw), động cơ điện và động cơ phối hợp. Điều kiện làm việc của các máy động lực trang bị cho MXD -XD rất đặc biệt, máy động lực phải chịu tải trọng tối đa, thông thường gấp 2 – 3 lần tải trọng bình thường, bản thân toàn bộ máy luôn bị giật mạnh, ngoại lực tác dụng lên máy luôn luôn thay đổi. 2.2 Một số dạng động lực cơ bản 1. Động cơ diezen - Mang tính cơ động cao, không phụ thuộc vào nguồn năng lượng nào. - Nhiên liệu dùng trong động cơ diezen phổ biến, rẻ tiền. - Hoạt động chắc chắn và sử dụng đơn giản. - Hiệu suất nhiệt cao (3040%), suất tiêu hao nhiên liệu vào khoảng 220250 g/Kwh. Tuy nhiên, nó còn có những nhược điểm sau: - Kích thước và trọng lượng của động cơ diezen lớn. - Việc chế tạo hệ thống nhiên liệu khó khăn, đòi hỏi độ chính xác cao, dẫn đến giá thành cao. - Động cơ diezen dùng nhiên liệu nặng, khó cháy và phương pháp tạo hoà khí không tốt nên khó khởi động, nhất là về mùa đông. 3 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Không đổi chiều quay trục khuỷu được nên trong sơ đồ truyền động phải xử lý việc này phức tạp. - Máy không bền, thường xuyên phải bảo dưỡng, sửa chữa. Hiện nay, trong các MXD - XD hiện đại động cơ thường được trang bị tuốc bin tăng áp, làm mát sau để đảm bảo cháy hết nhiên liệu. Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp cho từng vòi phun, bơm cao áp riêng cho từng xi lanh. Động cơ có bộ điều khiển tự động cho phép người lái tác động bằng các nút bấm, điều khiển tốc độ động cơ ở ba mức, phù hợp với tải trọng ngoài, đảm bảo tính kinh tế nhiên liệu. Các động cơ được chế tạo với mức độ ô nhiễm môi trường thấp nhất, thoả mãn các tiêu chuẩn nêu trong các điều luật về bảo vệ môi trường của tổ chức bảo vệ môi trường thế giới. Một số động cơ sử dụng các kết cấu mới như vòi phun điện tử, vòi phun điện tử thuỷ lực làm cho động cơ có kết cấu gọn nhẹ, hiệu suất làm việc tăng. 2. Động cơ điện Được sử dụng rộng rãi trên các máy cố định hoặc các máy di chuyển bước ở cự ly ngắn, hiệu suất làm việc khá cao (7090%). Kết cấu gọn nhẹ, có khả năng vượt tải tương đối tốt, dễ dàng tự động hoá quá trình điều khiển và không gây ô nhiễm môi trường. Nhược điểm: Phải có nguồn điện và lưới điện cung cấp; khó điều chỉnh tốc độ quay, mômen khởi động nhỏ, ngoài ra cần phải có biện pháp đảm bảo an toàn cho người và máy trong lúc làm việc. 3. Thiết bị động lực kết hợp Một số MXD - XD được trang bị động lực kết hợp như diezen-điện, diezen-thuỷ lực, nguyên nhân: - Cần có những đặc tuyến ngoài của động cơ điện để thích hợp với tải trọng ngoài. - Cấu tạo của máy to lớn, cồng kềnh, không cho phép truyền động cơ giới trực tiếp đến các bộ máy - Dễ điều khiển. III. Hệ thống truyền động 3.1 Ý nghĩa: - Truyền động là khâu trung gian dùng để chuyền công suất và mô men từ động cơ tới các bộ phận công tác của máy - Tốc độ của bộ phận công tác thường nhỏ nhưng cần mô men lớn, vì tốc độ của động cơ thì lớn và mô men bé nên càn có hệ truyề động để chuyển đổi - Cần truyền động từ động cơ đến nhiều cơ cấu làm việc khác nhau - Động cơ chuyển động quay, nhưng bộ công tác lại chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động theo quy luật khác - vì điều kiện an toàn lao động và yêu cầu kích thước của máy 3.2. Truyền động cơ học Đây là một hình thức truyền động quen thuộc dùng trên các MXD-XD. Những bộ phận chính của truyền động cơ học là bánh răng, bánh vít, trục truyền, cáp, So với các dạng truyền động khác, truyền động cơ học có những ưu nhược điểm sau: a. Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản. - Chế tạo dễ dàng. 4 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Làm việc chắc chắn, khả năng chịu tải lớn. - Giá thành chế tạo rẻ. - Khả năng truyền lực lớn. - Bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng. b. Nhược điểm: Kích thước bộ truyền động lớn. - Làm việc gây tiếng ồn. - Khi truyền động đi xa, tổn hao công suất lớn do ma sát và quán tính. - Tốc độ và mô men xoắn chỉ được thay đổi theo cấp. - Khi cần thiết phải điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, bộ truyền thường có kết cấu rất phức tạp. - Điều khiển nặng, kém nhạy. 3.3. Truyền động thuỷ lực (hình vẽ) Ngày nay truyền động thuỷ lực ngày càng được sử dụng nhiều trên MXD - XD vì có những ưu điểm nổi bật về các phương diện cấu tạo, khai thác, điều khiển và các tính năng kỹ thuật. Truyền động thuỷ lực được ứng dụng rộng rãi và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển chủ yếu của MXD - XD. Hệ thống truyền động thuỷ lực được cải tiến có áp suất cao hơn, làm tăng lực dẫn động từ các xi lanh tới các bộ phận công tác làm thời gian chu kì làm việc của máy giảm, năng suất máy tăng. Trên một số MXD - XD còn trang bị hệ thống truyền động thuỷ lực cảm biến tải trọng làm cho công suất được phát huy tối đa. Truyền động thuỷ lực được dùng dưới hai dạng: truyền động thuỷ tĩnh và truyền động thuỷ động. So với các dạng truyền động khác truyền động thuỷ lực có những ưu nhược điểm sau: a. Ưu điểm - Dễ dàng thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc, chuyển động của bộ công tác ngay cả khi máy đang làm việc. - Truyền được công suất lớn và đi xa. - Cho phép đảo chiều chuyển động các bộ phận làm việc của máy một cách dễ dàng. - Có thể đảm bảo cho máy làm việc ổn định, không phụ thuộc vào sự thay đổi của tải trọng ngoài. - Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suất của truyền động nhỏ. - Do chất lỏng làm việc trong truyền động thuỷ lực là dầu khoáng nên có điều kiện bôi trơn tốt các chi tiết. - Truyền chuyển động êm, hầu như không có tiếng ồn. - Có thể đề phòng sự cố khi máy quá tải. - Độ tin cậy và độ bền cao. - Điều khiển nhẹ nhàng, dễ tạo dáng đẹp cho các MXD - XD. Tiêu chuẩn hoá kết cấu và thống nhất hoá các cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực tạo ra khả năng thực hiện để tổ chức sản xuất các loại máy có kích thước điển hình để cung cấp cho nền kinh tế quốc dân. - Biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, đơn giản hoá động học của thiết bị công tác cũng như tăng thêm nhiều thao tác làm việc (thiết bị cần kiểu co rút, gầu ngoạm kiểu đẩy ). - Liên kết các bộ phận của thiết bị dẫn động thuỷ lực nằm trên các bộ di chuyển của máy nhờ các ghép nối quay và ống nối mềm. b. Nhược điểm 5 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng công tác dễ bị rò rỉ hoặc không khí bên ngoài dễ lọt vào làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc ổn định của bộ truyền động. Do vậy cần phải thường xuyên kiểm tra bộ truyền động này. - Áp lực công tác của dầu khá cao, đòi hỏi phải chế tạo bộ truyền động từ các loại vật liệu đặc biệt và chất lượng công nghệ phải rất cao. Do vậy, giá thành bộ truyền động thuỷ lực đắt. 3.4. Truyền động điện Trong các Máy xây dựng - xếp dỡ, truyền động điện là một trong những kiểu truyền động được sử dụng khá phổ biến. Hệ thống truyền động điện thực chất là một hệ thống gồm các thiết bị dùng biến đổi điện năng thành cơ năng và các thiết bị để điều khiển các bộ phận công tác đó (các thiết bị này gồm thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử ). So với các loại truyền động khác, truyền động điện có những ưu khuyết điểm sau đây: a. Ưu điểm: Truyền động được xa và rất xa nhưng kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ. + Khả năng tự động hoá cao, truyền động nhanh, chính xác. + Đảm bảo vệ sinh môi trường. + Làm việc êm, không gây tiếng ồn lớn. + Chăm sóc kỹ thuật dễ dàng. b. Nhược điểm - Đòi hỏi chặt chẽ về an toàn cho người và thiết bị. - Trong hầu hết các máy xây dựng - xếp dỡ, truyền động điện cần phải phối hợp với các hệ thống truyền động khác, công suất truyền thường không quá 100KW, với các công suất lớn hơn, các động cơ khó kiếm và giá thành cao. Truyền động điện thường được dùng trên các máy xây dựng làm việc tĩnh tại hoặc theo tuyến, thường được áp dụng ở các cơ cấu của máy trục - vận chuyển, máy xếp dỡ ở các nhà ga bến cảng, các cần trục, cổng trục, trạm trộn BTNN, các máy sản xuất vật liệu xây dựng Truyền động điện trên máy gồm có mạch động lực và mạch điều khiển: - Mạch động lực là sơ đồ điện trên đó biểu thị sự ghép nối các thiết bị động lực với nguồn điện thông qua hệ dây dẫn và các linh kiện phụ trợ. - Mạch điều khiển là sơ đồ điện biểu thị sự ghép nối giữa mạch điện động lực với các thiết bị và linh kiện. Nó có chức năng điều hành sự hoạt động hoặc điều chỉnh chế độ làm việc của các thiết bị động lực trong quá trình máy làm việc. B- áp tô mát; M- động B K p p cơ đi ện; p1- khởi động 2 2 1 K1 từ; p2- rơ le nhiệt; K1- nút ấn dừng; K2- nút p1 p1 ấn khởi động. p2 M Hình - Sơ đồ điều khiển động cơ điện rô to lồng sóc công suất < 5 KW 6 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + Khi ấn nút K2 thì có dòng điện chạy qua cuộn dây của khởi động từ p1 làm các tiếp điểm p1 đóng, động cơ được cấp điện sẽ hoạt động, đồng thời tiếp điểm tự duy trì p1 trên mạch điều khiển cũng đóng để đảm bảo hoạt động của mạch điều khiển + Khi ấn nút K1 để dừng máy, cuộn dây p1 bị ngắt điện các tiếp điểm p1 của khởi động từ mở ra, động cơ mất điện dẫn tới ngừng hoạt động - Khi công suất của động cơ N > 5 KW thì trong mạch điều khiển cần trang bị thêm một áp tô mát nữa hoặc do các lý do khác cần phải tách mạch điều khiển ra khỏi mạch động lực (cần an toàn, liên động) cũng cần phải trang bị thêm như vậy. 3.5. Hệ thống truyền động khí nén - Ưu điểm: Có khả năng truyền lực tới khoảng cách tương đối xa, bộ truyền sạch, tốc độ truyền nhanh, việc chăm sóc, bảo dưỡng đơn giản. - Nhược điểm: áp lực truyền nhỏ, khó phát hiện chỗ rò rỉ; phải có biện pháp đảm bảo an toàn, công nghệ chế tạo chính xác. IV. Hệ thống điều khiển 4.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu đối với hệ thống điều khiển a. Công dụng Hệ thống điều khiển dùng để điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của máy, đây là một phần của không thể thiếu được đối với mỗi máy. b. Phân loại - Theo cấu tạo và phương pháp truyền năng lượng, chia thành hệ thống điều khiển trực tiếp và điều khiển có khuyếch đại. - Theo phương pháp điều khiển, chia thành điều khiển thường và tự động điều khiển. - Theo dạng truyền năng lượng, chia thành điều khiển cơ học, thuỷ lực, điện và khí nén. c. Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển - Nhẹ nhàng, hợp với sức khoẻ của người bình thường. Lực điều khiển của tay không quá 3040N, hành trình không lớn hơn 0,25 m; góc quay không quá 350. Lực điều khiển của chân không quá 80N; hành trình không quá 0,2 m; góc quay không vượt quá 600. - Cường độ điều khiển phải bình thường, số lần điều khiển ở các máy cỡ nhỏ sau 1 chu kỳ làm việc bình thường là 12 lần, mỗi giờ không quá 2500 lần. - Điều khiển phải êm, đảm bảo độ nhạy cần thiết, thời gian điều khiển đối với máy cỡ nhỏ vào khoảng 0,250,3s; cỡ vừa 0,30,4s; cỡ lớn 12s. - Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phải đảm bảo, các chi tiết có đủ độ bền, dễ điều chỉnh, sửa chữa. - Làm việc phải an toàn. - Đơn giản, thuận tiện, số cần, số bàn đạp sao cho ít nhất và được bố trí gần nhất về phía tay phải của người lái. Ghế ngồi phải êm, có thể điều chỉnh được để phù hợp với khổ người lái và dễ quan sát được hiện trường thi công. 4.2. Điều khiển cơ học (hình vẽ) a. Ưu điểm - Kiểu điều khiển này thông dụng cho các máy cỡ nhỏ. - Chế tạo dễ dàng, rẻ, bảo dưỡng đơn giản. b. Nhược điểm - Điều khiển nặng, ít nhạy do nhiều bản lề. 7 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Hiệu suất làm việc thấp, thường xuyên phải điều chỉnh. - Năng suất máy bị hạn chế do trình độ tay nghề và sức khoẻ người lái chi phối. - Hành trình điều khiển và tỷ số truyền lớn. 4.3. Điều khiển thuỷ lực So với hệ thống điều khiển cơ học, hệ thống điều khiển thuỷ lực có độ nhạy rất cao. Quá trình điều khiển nhẹ nhàng, linh hoạt, kết cấu nhỏ gọn, có khả năng truyền lực lớn, đi xa. a. Điều khiển thuỷ lực không bơm Kiểu điều khiển này được dùng riêng biệt cho một vài cơ cấu trong máy như dùng để phanh hãm bánh xe di chuyển, hãm tời, Đây là một kiểu điều khiển trực tiếp, về nguyên tắc giống như điều khiển cơ học, nghĩa là dùng sức người. b. Điều khiển thuỷ lực có bơm Điều khiển thuỷ lực có bơm là một kiểu điều khiển khuyếch đại, nghĩa là lực và hành trình điều khiển có thể rất nhỏ nhưng lực và hành trình thực hiện có thể rất lớn, điều đó nhờ năng lượng của môi chất công tác (dầu cao áp). Kiểu điều khiển này không có liên hệ về "Tỷ số truyền động". Lực và hành trình thực hiện phụ thuộc vào áp suất môi chất công tác và kích thước hình học của xi lanh hoặc động cơ thuỷ lực công tác. Hình thức điều khiển này thích ứng với các máy cỡ lớn và vừa, cần có lực điều khiển lớn và nhanh chɤng. Nhưng nó có nhược điểm là thiết bị đắt tiền, cần độ chính xác cao và sử dụng hay bị bẩn do gỉ dầu. 4.4. Điều khiển tự động Trong quá trình làm việc MXD - XD phải thực hiện những thao tác phức tạp và đa dạng, lực cản đào thay đổi trong phạm vi lớn. Mặt khác, thường phải thi công với khối lượng lớn, địa hình và địa chất tầng đào không ổn định, chất lượng công trình ngày càng đòi hỏi cao hơn, điều kiện lao động của thợ vận hành ngày càng đòi hỏi phải cải thiện tốt hơn. Việc sử dụng MXD - XD có điều khiển tự động theo quỹ đạo cho trước sẽ tạo điều kiện nâng cao năng suất lao động. Tự động điều khiển MXD - XD có những nhiệm vụ sau: - Ổn định một số thông số nào đó như công suất, lực kéo hoặc đảm bảo cực trị một loạt các thông số đó. - Chỉ huy hành vi bộ công tác theo quỹ đạo cho trước. - Bảo hiểm kỹ thuật và lao động. - Đo lường kỹ thuật và lao động (kích thước hố đào, độ trượt máy, sức cản, ) Khoa học hiện này có thể giải quyết thành công tất cả các nhiệm vụ trên. Tuy nhiên xét về phương diện kinh tế và mức độ cần thiết thì chỉ nên giới hạn ở một vài mức độ tự động hoá điều khiển nào đó. Hiện nay trên các MXD - XD hiện đại có trang bị hệ thống điều khiển theo chương trình, thiết bị cảm biến tốc độ tự động sang số. Hệ thống điều khiển điện tử liên tục kiểm soát tình trạng hoạt động của hệ thống truyền động để nhanh chɤng phát hiện các hỏng hɤc một cách hiệu quả. Hệ thống điều khiển công suất bằng điện tử có thể cho máy làm việc với các chế độ công suất khác nhau tuỳ theo điều kiện làm việc nặng nhẹ, giúp tiết kiệm nhiên liệu đảm bảo quá trình hoạt động của máy êm dịu và có hiệu suất cao nhất. Tình trạng kỹ thuật của máy được thể hiện trên các biển báo, có các tín hiệu báo động cần thiết, giúp người vận hành kịp thời khắc phục được các hư hỏng có thể xảy ra. 4.5. Điều khiển khí nén 8 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Điều khiển khí nén thích hợp với máy cỡ nhỏ và vừa, có ưu điểm là nhẹ nhàng, êm, nhạy, sạch sẽ. Song nó có nhược điểm là khó phát hiện ra chỗ rò rỉ và cơ cấu thực hiện thường có kích thước to. 4.6. Điều khiển điện: Là tập hợp các nút bấm , các bộ khống chế điều khiển, các nút ngắt hữu hạn, các bộ ngắt hành trình, Các thiết bị này thực hiện các chuyển đổi cần thiết trong mạch, các cuộn dây, nam châm, 5. Hệ thống di chuyển Hệ thống di chuyển dùng để di chuyển máy trong quá trình làm việc, đồng thời truyền áp suất và tải trọng ngoài lên nền. Các máy MXD - XD hiện nay thường được trang bị bộ di chuyển bánh xích và bánh lốp. 5.1. Bánh xích: Hệ thống di chuyển bánh xích được sử dụng rộng rãi trên các MXD - XD, đặc biệt là các máy chuyên dùng thi công trên nền đất yếu. Bánh xích gồm có các phần tử cấu tạo chính sau: bánh sao chủ động lấy công suất từ động cơ truyền đến, bánh dẫn hướng, các con lăn tỳ, hai hoặc nhiều con lăn đỡ, vòng xích, dầm tựa. a. Ưu điểm Bánh xích cho phép giảm áp suất đè của máy xuống nền, nói chung nó có trị số từ 0,4  1 Kg/cm2. Với bánh xích đặc biệt cho các máy chạy trên đồng lầy, áp suất đè xuống nền đất của nó rất nhỏ, đến nỗi chân người không đi được vì bị thụt lún nhưng máy vẫn chạy được. - Có khả năng vượt dốc lớn, đối với các máy cỡ lớn có thể lên dốc 1020%, máy cỡ vừa lên dốc 3035%, máy cỡ nhỏ có thể vượt dốc 3540%. - Sức bám của máy lớn cho phép tận dụng sức kéo của động cơ. b. Nhược điểm - Trọng lượng lớn, có khi tới 40% trọng lượng toàn bộ máy. - Cấu tạo phức tạp, chế tạo, lắp ghép, sửa chữa khó khăn, chɤng mòn, hoạt động ồn, thời gian hoạt động của bánh xích chỉ khoảng 15002000 giờ không kể đến việc phải bảo dưỡng, điều chỉnh liên tục trong quá trình sử dụng. - Tốc độ di chuyển thấp, trung bình 68Km/h. - Việc cơ động từ công trường này đến công trường khác khó khăn, dễ làm hỏng mặt đường bộ. 5.2. Bánh hơi: So với bộ di chuyển bánh xích, bộ di chuyển bánh hơi có những ưu nhược điểm sau. a. Ưu điểm - Thời gian phục vụ lâu, bền 3040 nghìn km. - Tốc độ di chuyển lớn có thể tới 60 km/h. - Việc chế tạo, bảo dưỡng đơn giản. - Trọng lượng nhỏ, bằng 20% trọng lượng máy và bằng 1/2 trọng lượng bánh xích của máy tương đương. - Chuyển động êm, nhẹ nhàng, hiệu suất cao. b. Nhược điểm - Sức bám của máy nhỏ do áp suất đè lên nền lớn 1,55 kg/cm2 và phân bố không đều nên thường xảy ra mất mát công suất. - Khả năng vượt dốc chỉ tới 25% và cơ động trên địa bàn công tác kém. Với những khuyết điểm trên ngày nay người ta đã cải thiện một cách khá tốt, do đó bánh hơi ngày càng được sử dụng phổ biến (ở một số nước công nghiệp phát triển, các máy cỡ nhỏ và vừa hầu hết được trang bị bánh hơi). Hướng cải thiện chủ yếu là chế tạo những 9 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương bánh hơi cỡ lớn, chịu tải cao, có gai lốp thích hợp với địa hình công tác đảm bảo sức bám tốt, áp suất hơi thấp cố định hoặc tăng giảm tuỳ ý cho thích hợp. Bánh hơi cỡ lớn có áp suất hơi rất thấp bảo đảm diện tích tiếp xúc với nền nhiều, do đó khả năng bám có thể so sánh với bánh xích được trong chừng mực nào đó. 5.3. Thiết bị di chuyển thuỷ lực Trong khoảng mười năm trở lại đây, các máy có thiết bị di chuyển thuỷ lực được chế tạo và sử dụng ngày càng nhiều. So với các thiết bị di chuyển sử dụng các bộ truyền cơ khí thì thiết bị di chuyển có trang bị bộ truyền thuỷ lực đã thể hiện những ưu điểm sau: a. Ưu điểm - Tốc độ di chuyển có thể thay đổi vô cấp. - Gia tốc êm. - Khả năng vượt tải và chịu tải lớn. - Độ tin cậy và độ bền cao. - Cấu tạo nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ. b. Nhược điểm - Hiệu suất chưa cao do hiện tượng rò dầu công tác. - Giá thành chế tạo lớn do đòi hỏi công nghệ chế tạo phức tạp. 5.4. Hệ thống di chuyển bước Đối với các máy MXD - XD cỡ lớn mới hay trang bị cấu tạo di chuyển bước. Cấu tạo di chuyển bước chỉ dùng cho các máy làm việc tĩnh tại với khối lượng công tác lớn, phải hoạt động trên vài năm mới có lợi. Cấu tạo di chuyển bước có nhiều hình thức, nói chung nó có ưu điểm là gọn nhẹ, áp suất đè lên nền nhỏ. Nhược điểm lớn nhất là tốc độ di chuyển thấp khoảng 0,08 0,6 km/h; muốn làm việc tại công trường nào phải lắp ráp tại đó. 5.5. Hệ thống di chuyển bánh sắt - Loại này có lực cản di chuyên nhỏ, nhưng tiếp nhận được tải trọng lớn, có kết cấu đơn giản, giá thành không cao nhưng có độ tin cậy và tuổi thọ cao. Nhược điểm cơ bản là tính cơ động thấp, phải chi phí cho việc làm đường ray phụ. - Hệ thống di chuyển bánh sắt được dùng nhiều đối với cần trục tháp, cầu trục hay cổng trục. BÀI 4 - CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MXD- XD 1. Năng suất Năng suất là khả năng sản xuất của máy trong một đơn vị thời gian, gồm có các loại sau: - Năng suất lý thuyết là năng suất tính toán theo cấu tạo của máy, nó củ yếu được dùng để đánh giá giải pháp cấu tạo của máy ở giai đoạn thiết kế. Năng suất lý thuyết là khả năng sản xuất của máy trong 1 giờ làm việc liên tục không kể tới bất kỳ một yếu tố ảnh hưởng nào. 3600.q 3 VD: NLT = (m /h) TCK q - Dung tích gầu đào (m3) TCK - Thời gian 1 chu kỳ công tác (s) 10 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Năng suất kỹ thuật là năng suất lớn nhất mà máy có thể đạt được sau một giờ làm việc thuần tuý và liên tục trong những điều kiện cụ thể, phù hợp với khả năng kỹ thuật của máy, năng suất kỹ thuật dùng để đánh giá máy ở giải đoạn thử nghiệm. K d 3 NKT = NLT. (m /h) K X Kđ - Hệ số đầy gầu; KX - Hệ số tơi xốp của đất - Năng suất thực tế là năng suất được xác định dựa trên năng suất kỹ thuật có tính đến các điều kiện sử dụng của máy. 3 NSD = NKT. KT (m /h) 2. Chỉ tiêu về độ tin cậy Độ tin cậy của máy là tính chất máy phải hoàn thành những chức năng đã cho mà vần giữ được những chỉ tiêu khai thác của nó trong một khoảng thời gian yêu cầu cho trước. Độ tin cậy được đặc trưng bằng tính không hỏng, ít phải đem đi sửa chữa và định tính bởi độ bền lâu của máy. Độ tin cậy dùng để: + Đánh giá và so sánh các phương án cơ khí hoá và tự động hoá toàn bộ khối lượng công việc. + Tổ chức khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa kỹ thuật máy và thiết bị. + Đặt ra chu kỳ sửa chữa và định mức vật tư thay thế. + Lập ra các luận chứng kinh tế kỹ thuật nhằm nâng cao mức độ kỹ thuật của máy. - Tính không hỏng là tính chất máy giữ được khả năng làm việc của nó, đặc trưng về mặt định lượng là xác suất làm việc không hỏng, thời gian làm việc trung bình đến khi hỏng và cường độ hỏng. - Tính sửa chữa là tính chất của máy phải thích ứng với công tác bảo dưỡng, sửa chữa, gồm có thời gian phục hồi trung bình và chi phí về bảo dưỡng kỹ thuật của máy. - Độ bền lâu là khả năng duy trì tính chất làm việc của máy tới trạng thái giới hạn với các điều kiện quy định về bảo dưỡng sửa chữa. 3. Chỉ tiêu hiệu quả kinh tế Hiệu quả kinh tế của máy mới được xác định bằng cách đem so sánh nó với một máy đang dùng có hiệu quả kinh tế lớn nhất. Trong trường hợp này, chỉ tiêu lớn nhất của hiệu quả kinh tế là thời hạn quay vòng vốn. Th = K/E Th – Thời hạn quay vòng vốn. K – Vốn đầu tư cần thiết để đưa máy mới vào sản xuất E – Kinh phí hàng năm thu được do sử dụng máy. - Giá thành một đơn vị sản phẩm: m = C/Qsd m – Giá thành một đơn vị sản phẩm. C – Chi phí làm việc của máy. Qsd – Năng suất sử dụng cuat máy. - Giá thành 1 ca máy, thời gian khấu hao và một số chỉ tiêu khác. 11 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương CHƯƠNG 2 - MÁY NÂNG - VẬN CHUYỂN I/- MÁY NÂNG BÀI 1- CÔNG DỤNG - PHÂN LOẠI MÁY TRỤC 1. Công dụng Máy nâng – vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị cho các xí nghiệp công nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để phục vụ trong nhà xưởng, Máy trục là loại máy hoạt động theo chu kỳ, quá trình nghỉ và làm việc của máy là ngắt quãng, lặp đi lặp lại. 2. Phân loại Tuỳ thuộc vào kết cấu và công dụng, có thể chia máy trục thành các loại sau: + Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng không lớn, dùng để nâng hạ vật tại chỗ theo phương thẳng đứng. + Bàn tời: Dùng để kéo vật theo phương ngang hoặc nghiêng hoặc phương thẳng đứng. + Palăng: Dùng để năng hạ vật theo phương thẳng đứng. + Cần trục: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hoàn chỉnh và phức tạp gồm nhiều bộ máy như nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy di chuyển. Các loại cần trục thông dụng gồm có: - Cần trục tháp. - Cần trục cánh buồm. - Cần trục nổi. - Cần trục lưu động. + Máy trục kiểu cầu: cầu trục và cổng trục. + Cần trục dây cáp. + Thang máy. BÀI 2- NHỮNG THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY NÂNG 2.1. Những thông số cơ bản của máy trục o h L vc vxc H vh vdc v dc Q n vh R 1. Tải trọng nâng danh nghĩa Q: (tấn; Kg) là thông số cơ bản của máy nâng, nó là trọng lượng vật nâng lớn nhất mà máy trục được phép nâng; tải trọng Q gồm trọng lượng vật nâng cộng với trọng lượng bộ phận mang hàng 12 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 2. Chiều cao nâng H (mét): là khoảng cách từ nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị trí cao nhất 3. Tầm với R hoặc khẩu độ L (mét) - Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc - Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe con Khẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng. 4. Tốc độ làm việc: là tốc độ các thao tác chính trên máy nâng bao gồm : - tốc độ nâng hạ hàng Vh (1030m/ph) - tốc độ nâng hạ cần Vc (1030m/ph) - tốc độ di chuyển Vdc (50200m/ph) - tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (2030m/ph) - tốc độ quay cần của máy trục n (13v/ph). 2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của máy nâng Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức độ chịu tải theo thời gian. Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ làm việc Các chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc: 1. Hệ số làm việc trong ngày Số h làm việc trong Kng = ngày 2. Hệ số sử dụng trong năm 24h Số ngày làm việc trong năm Kn = 365 3. Hệ số sử dụng tải trọng Q K = tb Q Q Qtb trọng lượng trung bình của hàng (tấn) Q trọng lượng danh nghĩa của máy (tấn) 4. Cường độ làm việc của máy nâng T CĐ% = o .100% T To tổng thới gian làm việc của máy trong 1 chu kỳ T thời gian trong 1 chu kỳ làm việc 2.3. Năng suất của máy nâng Máy nâng là loại máy hoạt động theo chu kỳ, năng suet của máy được tính theo công thức sau N = n.Q.Kt.KQ (Tấn/h) n :số chu kỳ làm việc của máy n=3600/T T chu kỳ của máy (s) Q tải trọng của hàng (tấn) Kt hệ số sử dụng thời gian KQ hệ số sử dụng tải trọng - Khi sử dụng gầu ngoạm để bốc dỡ hàng: Q = V.g y ( tấn) Trong đó : V dung tích của gầu ngoạm (m3) g tỷ trọng của vật liệu (t/m3); y hệ số điền đầy gầu 13 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương BÀI 3 CÁC CƠ CẤU CƠ BẢN CỦA MÁY NÂNG 1. Bộ máy nâng hạ hàng : 1 - §éng c¬ 1 2 3 5 5 - Puly dÉn huíng 6 6 - Pu ly mãc c©u 4 - H3.1 S¬ ®å c¬ cÊu n©ng h¹ hµng 2. Bộ máy thay đổi tầm với: a) Thay đổ tầm với băng xe con: 3 1 2 7 6 4 7 1 - §éng c¬ 6 - Pu ly mãc c©u 2 - Phanh khíp nèi 7 - Xe con 3 - Hép gi¶m tèc 4 - Tang cuèn c¸p 5 - Puly dÉn huíng - H3.2 S¬ ®å c¬ cÊu di chuyÓn xe con b) Thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần: 14 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 7 5 6 1 - §éng c¬ 6 - CÇn 1 2 3 4 8 5 - Côm Puly n©ng cÇn - H3.3 S¬ ®å c¬ cÊu n©ng h¹ cÇn 3. Bộ máy di chuyển: 1 2 3 4 5 - S¬ ®å c¬ cÊu di chuyÓn( ray) 1 - §éng c¬ 4 - B¸nh thÐp 2 - Phanh khíp nèi 5 - Ray 3 - Hép gi¶m tèc 4. Bộ máy quay : 1 2 3 4 5 1 - §éng c¬ 2 - Phanh khíp nèi 3 - Hép gi¶m tèc 4 - B¸nh r¨ng nhá 5 - Vµnh r¨ng - H3.4 S¬ ®å c¬ cÊu quay 5. Cơ cấu phanh hãm: 15 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 6 7 5 8 4 1 - M¸ phanh 6 - Thanh kÐo 2 - Tang phanh 7 - Tam gi¸c truyÒn lùc 3 - CÇn phanh 8 - CÇn ®Èy 4 - Chèt liªn kÕt 9 - Piston thuû lùc 9 5 - C¬ cÊu ®iÒu khiÓn 10 - Lß xo 3 1 2 10 11 - S¬ ®å phanh ®iÖn cÇn ®Èy thuû lùc BÀI 4 - MÁY NÂNG ĐƠN GIẢN 1. Kích: 1. Công dụng Kích là loại máy nâng đơn giản dùng để nâng vật lên một chiều cao nhỏ thường từ 0,2 đến 0,6 m; được sử dụng chủ yếu trong việc hỗ trợ sữa chữa, lắp ráp xây dựng công trình và cơ khí. Khi làm việc kích được đặt dưới vật nâng và đẩy vật đi lên. 2. Phân loại - kích bao gồm 3 loại cơ bản: + Kích thanh răng + Kích vít + Kích thuỷ lực 3. Kích thanh răng a) Cấu tạo: 2 3 1 6 1. Th©n kÝch 2. Thanh r¨ng 3. §Çu quay 5 4. Bµn ®ì 5. Tay quay 6. TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng 4 l - S¬ ®å cÊu t¹o kÝch thanh r¨ng b) Nguyên lý hoạt động: 16 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Điều khiển cần (5) thông qua bộ truyền bánh răng trung gian, truyền động sẽ truyền đến thanh răng làm nó chuyển động tịnh tiến lên xuống để nâng vật, cơ cấu cóc là cơ cấu phanh an toàn khi nâng vật c) Lực cần thiết để nâng vật: Lực đặt lên tay quay cần thiết để nâng vật Q.d P , (N) 2l.i. Trong đó: Q – trọng lượng vật nâng (N) d - Đường kính vòng tròng chia của bánh răng dẫn động (m) l - Chiều dài làm việc của tay quay (m) i – Tỷ số truyền h- Hiệu suất cơ cấu h = 0,65 – 0,85 4. Kích vít a) Cấu tạo: 6 3 4 2 5 1. Th©n kÝch 1 2. VÝt n©ng 3. Khíp nèi 4. Tay quay 5. Bu l«ng 6. Bµn n©ng 7. §Õ m¸y 7 - S¬ ®å cÊu t¹o kÝch vÝt b) Nguyên lý hoạt động: Điều khiển tay quay (4) thông qua cơ cấu ăn khớp sẽ làm quay trục vít (2),nhờ sự ăn khớp ren giữa trục vít và đai ốc làm trục vít di chuyển đẩy bàn nâng đi lên để nâng vật. Khi cần hạ vật thì xoay tay quay theo chiều ngược lại, Thường dùng vít ren hình thang và lợi dụng tính tự hãm của ren để hãm giữ vật nâng. c) Lực cần thiết để nâng vật: Q.r - khi nâng vật : P .tg( ),kg n l 17 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Q.r - khi hạ vật : P .tg( ),kg h l r - bán kính trung bình của vít nâng, m l - chiều dài tay kích, m - góc ma sát trong ren vít.  - góc nâng của ren vít. Q - Trọng lượng vật nâng, kg. 5. Kích thuỷ lực a) Cấu tạo: Q F 10 1 D 6 9 8 l 1 - Piston c«ng t¸c 7 - Van ¸p lùc 7 2 d 3 - Van hót 9 - T©m l¾c 4 - Piston 10 - CÇn l¾c q r P 5 - chèt liªn kÕt 6 - Van x¶ 3 4 5 S¬ ®å cÊu t¹o KÝch thuû lùc b) Nguyên lý làm việc - Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston (4),khi piston di chuyển từ trái sang phải van đẩy (7) đóng van hút (3) mở dầu được hút vào xi lanh thuỷ lực,khi piston (4) di chuyển từ phảI sang trái van hút (3) đóng van đẩy (7) mở dầu được đẩy vào trong xi lanh công tác (2), cứ như vậy áp lực dầu sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lên. - Khi cần hạ vật mở van xả (6) dầu được xả về thùng, áp lực dầu giảm dần vật nặng từ từ được hạ xuống. c) Tính lực tác dụng vào cần bơm: Q.4 áp lực trong xi lanh: q = (N) .D 2 .d 2 1 Q.d 2 Lực tác dụng vào piston thuỷ lực: P = q. . (N) 4  D 2 . P.r Q.d 2 .r Lấy cân bằng mômen tại tâm lắc P.r F.l F (N) l D 2 .l. l,r - chiều dài các đoạn của tay điều khiển kích, m.  - Hiệu suất của kích, khoảng 0,750,8. d, D - Đường kính pittông bơm và đầu kích, m. 18 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 2. Tời: Tời là một máy nâng đơn giản, dùng để nâng hoặc kéo vật di chuyển trên mặt ngang hoặc nghiêng, dẫn động tời có thể bằng tay hoặc bằng động cơ. Tời có thể dùng độc lập hoặc là bộ phận trong các máy trục khác. a. Tời quay tay: Sức nâng, kéo của nó từ 0,5 đến 5 tấn. Tời thường được sử dụng ở những nơi không có nguồn điện lưới hoặc địa hình chặt hẹp, hiểm trở các loại máy trục hiện đại khác không vào được hoặc khối lượng công việc ít, mã hàng đơn lẻ. Khi làm việc tời được neo chặt trên nền hoặc trên tường, phải neo kẹp chắc chắn, đảm bảo chịu được hai lần lực kéo danh nghĩa. Tời phải có phanh tự động hoặc dùng tay quay an toàn, đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc; dùng tang trơn có thành bên quấn nhiều lớp cáp; bộ truyền bánh răng hoặc trục vít không tự hãm để hở, các trục thường là ổ trượt bôi trơn bằng dầu. Vỏ và bệ tời thường để hở, dùng hai bản thép liên kết với nhau bằng những thanh rằng có thể điều chỉnh và tháo ra được. b. Tời máy: Gồm các loại tang quay hai chiều, tời nhiều cấp tốc độ. Tời máy dùng để nâng hoặc kéo vật nặng có tải trọng từ 0,5 đến 10 tấn, có thể được sử dụng độc lập hoặc lắp trên các máy trục khác. Các bộ phận chủ yếu của nó gồm động cơ, hộp giảm tốc, phanh, khung giá đỡ, 3. Palăng Được sử dụng trong công việc sửa chữa, lắp ráp; palăng có kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, thường được treo vào các dầm, giá chuyên dùng. Palăng có hai loại là palăng tay và palăng điện. Palăng điện dùng ở nơi có khối lượng xếp dỡ nhiều, chiều cao nâng đòi hỏi tương đối lớn, có thể sử dụng độc lập hoặc làm bộ máy nâng trong các máy trục có nhiều chức năng hơn. Sức nâng của palăng điện thường từ 0,1 đến 10 tấn, chiều cao nâng từ 6 đến 8m, khi cần có thể tới 30 m, vận tốc nâng khoảng 3 đến 15 m/ph. Nó được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao, thường dùng bộ truyền hành tinh trong tang tời và bố trí hai phanh: một phanh điện từ để thắng động năng rôto động cơ trong quá trình phanh, một phanh tự động đóng phanh nhờ trọng lượng vật nâng để hãm giữ vật và điều chỉnh tốc độ hạ vật. Palăng điện có kết cấu rất đa dạng, nhỏ gọn, an toàn cao, thường không đòi hỏi người lái chuyên nghiệp. BÀI 5 - CẦN TRỤC NHỎ 1. Cần trục quay tĩnh tại Cần trục quay tĩnh tại là loại cần trục quay đặt cố định tại chỗ. Cần trục này có kết cấu đơn giản, thường chỉ có một bộ máy nâng hoặc thêm bộ máy quay dùng dây kéo, nguồn động lực chủ yếu bằng sức người với tải trọng quay nhỏ 0,10,3 T; khi tải trọng lớn hơn thì dùng dẫn động điện. Cần trục loại này được sử dụng trong các phân xưởng cơ khí, xưởng rèn dập, Chúng có thể đặt ngoài trời, ở nhà ga, kho bãi, nhà xưởng. Kết cấu thép gồm có hai phần: phần không quay và phần quay, giữa chúng liên hệ với nhau bằng hệ thống tựa quay. Các bộ máy của cần trục thường được đặt trên phần quay. 2. Cần trục thiếu nhi Cần trục thiếu nhi có kết cấu đơn giả, dễ tháo lắp, có thể mang nó lắp đặt trên các nhà cao tầng khi xây dựng. Khung giá di chuyển có các bánh xe và dùng sức người để đẩy hoặc các thiết bị khác kéo, toa quay có thể quay được nhờ lực đẩy của công nhân. Bộ máy nâng hạ hàng được dẫn động bằng động cơ điện hoặc sức người, thanh neo cần có hai nấc điều chỉnh bằng tay nhờ thay đổi vị trí bu lông chốt thanh neo cần. Đối trọng dùng để chống 19 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương lật cần trục và bộ phận hạn chế chiều cao nâng, cụm móc câu treo hàng, cần của cần trục thường dùng thép ống. 3. Vận thăng Là loại máy trục đặt cố định, bộ phận mang hàng có thể là gầu để xếp dỡ hàng rời, có thể là bàn nâng dùng để xếp dỡ hàng kiện, bao bì. Bộ phận mang hàng di chuyển theo cơ cấu dẫn hướng cứng. Vận thăng thường nâng hàng theo phương thẳng đứng, cũng có thể theo phương nghiêng nhưng với góc nghiêng lớn. Tốc độ làm việc khi mang hàng không vượt quá 1,5 m/s; tải trọng thường từ 0,30,8 T; chiều cao từ 2030m, trường hợp đặc biệt có thể lớn hơn. Trường hợp dùng trong xây dựng nhà cao tầng sức nâng có thể tới 1,6T và chiều cao nâng tới 100m. Dẫn động bàn nâng thường dùng tời cáp kéo. Vận thăng kiểu cột có giá trượt, bàn nâng được tựa trên rãnh trượt và được dẫn hướng nhờ các con lăn. Cáp của tời điện đảo chiều sẽ vòng qua các puli dẫn hướng trên đỉnh cột và puli gắn trên bàn nâng, rồi cố định ở đỉnh cột. Cột gồm nhiều đoạn nối với nhau bằng bu lông. BÀI 6 - CẦN TRỤC THÁP 6.1. Công dụng Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần đài, quay được toàn vòng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công nghiệp. Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, lắp ráp thiết bị trên cao 6.2. Phân loại cần trục tháp: - Theo đặc tính thay đổi tầm với chia thành: + Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng góc nghiêng cần + Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng xe con mang hàng. - Theo dạng kết cấu của bộ phận quay: + Cần trục có tháp quay + Cần trục có cần quay. - Theo yêu cầu sử dụng: + Cần trục tháp đặt cố định + Cần trục tháp di động. - Theo khả năng lắp đặt ngoài công trường: + Cần trục tháp tự dâng + Cần trục tháp tự leo. 6.3. Cần trục tháp có cột tháp quay: 1) Cấu tạo: xem hình vẽ 2) Nguyên lý làm việc: - Cần trục có tháp (9) đặt trên mâm quay (15) và được đặt trên bộ di chuyển bánh thép, dẫn động bởi động cơ riêng biệt - Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu để nâng hạ hàng - Cụm tời (5) được nối với cụm puly di động và puly ở đỉnh tháp để nâng hạ cần 20 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - S¬ ®å cÊu t¹o cÇn trôc th¸p cét th¸p quay 1 - §uêng ray 7 - Côm puly di ®éng 13 - Puly ®Çu cét 2 - Bé di chuyÓn b¸nh thÐp 8 - §o¹n th¸p d©ng 14 - Puly ®Çu cÇn 3 - Khung ®ì 9 - Cét th¸p 15 - M©m xoay 4 - Côm têi n©ng h¹ hµng 10 - Ca bin 5 - Côm têi n©ng h¹ cÇn 11 - CÇn 6 - §èi träng 12 - Puly mãc c©u 6.4. Cần trục tháp có cột tháp không quay: 1) Cấu tạo: xem hình vẽ 2) Nguyên lý làm việc: - Cần trục tháp có cần nằm ngang, thay đổi tầm với bằng xe con di chuyển trên cần (3) nhờ cụm tời (7) 21 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - S¬ ®å cÊu t¹o cÇn trôc th¸p cét th¸p kh«ng quay 1 - Xe con 7 - Côm têi di chuyÓn xe con 2 - Puly ®Çu cÇn 8 - Côm têi n©ng h¹ hµng 3 - CÇn 9 - §èi träng 4 - §Çu cét th¸p 10 - §o¹n cét d©ng th¸p 5 - Ca bin 11 - Cét th¸p 6 - M©m xoay 12 - Ch©n ®Õ cÇn trôc 13 - Côm puly mãc c©u 4. Năng suất và biến pháp nâng cao năng suất: 3600 Q = . Q. Kđ . Kt ; (T/h) TCK Trong đó: Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nâng (tấn) TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s). Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng. KT – hệ số sử dụng thời gian. n TCK = ti i 1 Biện pháp nâng cao năng suất - Sử dụng thiết bị mang hàng thích hợp với đặc tính của hàng hoá. - Kết hợp thao tác vừa quay vừa nâng hạ. 22 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Đảm bảo máy tốt trong quá trình làm việc. - Tổ chức bãi xếp dỡ hàng một cách hợp lý. - Nâng hàng phù hợp với tải trọng nâng danh nghĩa. - Nâng cao tay nghề của công nhân 6.5. Cần trục nổi Cần trục nổi là loại cần trục thông thường được đặt trên phao hoặc xà lan chuyên dùng, cũng có thể đặt trên boong của tàu thuỷ. Nó được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng bến cảng, xây dựng cầu, xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện; cũng có thể sử dụng để xếp dỡ hàng hoá, có thể hoạt động độc lập hoặc phối hợp với các cần trục trên bờ. Cần trục nổi còn có thể được sử dụng vào các công việc trục vớt và khai thác vật liệu xây dựng dưới nước. Cần trục nổi thường có sức nâng từ 3  30 tấn, trường hợp đặc biệt có sức nâng tới 2000 tấn; tầm với từ 15  30 m, dẫn động các bộ máy có thể là động cơ hơi nước, đốt trong hoặc phối hợp. Cần trục nổi có loại tự hành, có loại không tự hành. Loại không tự hành thường có kết đơn giản, chỉ có một bộ máy nâng hàng hoặc thêm bộ máy nâng hạ cần, còn quay và di chuyển trong cự ly ngắn thì dùng tời cáp đặt ở 4 góc phao; khi di chuyển đi xa thì dùng ca nô kéo. Loại tự hành thường có kết cấu hoàn chỉnh, có đầy đủ các bộ máy; nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay và di chuyển trên nước bằng chân vịt như di chuyển tàu thuỷ. 6.6. Cần trục dây cáp Cần trục dây cáp được sử dụng trong các trường hợp cần phải xây dựng những công trình như cầu, cống, thuỷ điện, thuỷ lợi tại những nơi hiểm trở mà các loại cần trục khác không vào được để làm việc. Nó có thể dùng để khai thác vật liệu xây dựng dưới lòng sông, để bốc xếp vật liệu và hàng hoá tại các kho bãi; để vận chuyển quặng tại các hầm mỏ Cần trục dây cáp có đường chạy cho xe con mang hàng di chuyển là dây cáp chịu lực, ưu điểm nổi bật của nó là kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, rẻ tiền. Kết cấu chủ yếu của cần trục dây cáp như sau: + Loại cột cố định: cả hai cột tháp đều đặt cố định, phạm vi xếp dỡ của nó là một đường thẳng. + Loại cột lắc: cột tháp ở một bên hoặc hai bên đều lắp chốt với nền, đầu cột tháp được neo bằng cáp chằng có thể điều chỉnh được nên đầu cột tháp có khả năng lắc sang hai bên; phạm vi xếp dỡ là hình tam giác hoặc hình chữ nhật. + Loại tháp tự hành: di chuyển trên đường ray chuyên dùng hoặc trên máy kéo bánh xích; phạm vi xếp dỡ là hình chữ nhật. + Loại kiểu cổng: dây cáp chịu lực cho xe con di chuyển được kẹp chặt tại hai đầu công son của cổng, khẩu độ của cổng không được vượt quá 100m. Sức nâng của cần trục dây cáp thường từ 515 T, trường hợp đặc biệt có thể tới 160T; khẩu độ từ 200500m, đặc biệt có thể tới 1000m; với nhiều nhịp có thể tới 5000m. Tốc độ nâng hàng từ 60120m/ph; tốc độ di chuyển xe con 180480m/ph (khẩu độ lớn có thể tới 600m/ph); tốc độ di chuyển cột tháp 9,630 m/ph. 6.7. Cần trục cánh buồm Cần trục cánh buồm là loại cần trục có cột thẳng đứng làm trụ nhờ hệ dây cáp neo giữ, nó được sử dụng để lắp ráp các thiết bị công nghiệp, để phục vụ thi công mố, trụ cầu, thi công các công trình cảng biển, cảng sông, Sức nâng có thể tới 63 T. Diện tích phục vụ 23 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương xếp dỡ là hình tròn hoặc là hình vành khăn hay hình quạt có bán kính chính bằng tầm với của cần trục. Cần trục cánh buồm có kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, giá thành rẻ nhưng không gian dưới cần nhỏ, làm việc cố định tại chỗ, di chuyển khó khăn. Cấu tạo gồm có: cột dạng dàn, trên đầu có mũ cột có gắn các dây cáp neo cột (số cáp neo có thể là 4 hoặc 8 tuỳ thuộc chiều cao cột). Cần của cần trục được lắp chốt với chân cột và được treo bằng palăng cáp nâng cần (cần thường ngắn hơn cột khoảng 20%). Hàng được nâng bằng một tời chính, người ta có bố trí thêm 1 tời phụ; cơ cấu tựa quay được đặt ở dưới chân cột được quay nhờ vành cáp kéo. Các nhánh cáp của tời hàng và tời cần được vắt qua ròng rọc đặt bên trong cột và đi qua tâm cột, vào các tời đặt trên mặt nền. 6.8. Cần trục chân đế Được sử dụng để bốc xếp hàng hoá tại các cảng biển (cần trục hải cảng), ngoài ra còn được sử dụng vào việc lắp ráp, sửa chữa tàu thuyền tại các nhà máy đóng tàu. Cần trục hải cảng thường di chuyển trên đường ray chuyên dùng với cự ly khoảng 11,5km; chiều cao nâng tới 40T; tầm với lớn nhất tới 45 m; sức nâng từ 315T. Cấu tạo gồm có: thiết bị mang hàng, thân cần, dây cáp neo và điều chỉnh cần phụ, tời cáp nâng hạ hàng, đối trọng di động, toa quay và buồng máy, chân đế, ca bin điều khiển, cụm bánh xe di chuyển, BÀI 7. MÁY NÂNG KIỂU CẦU – CỔNG 7.1. Cầu trục 1) Công dụng: Cầu trục được sử dụng rộng rãi trong các nhà kho, xưởng máy và các phân xưởng sản xuất thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau đẻ nâng chuyển vật nặng,ngoài ra cầu trục còn được dùng để xếp dỡ, lắp ráp các cấu kiện trên các công trình xây dụng công nghiệp. 2) Phân loại - Theo dạng kết cấu thép: + Cầu trục 1 dầm + Cầu trục 2 dầm - Theo thiết bị điều khiển: + hộp điều khiển + Điều khiển bằng cabin - Theo thiết bị mang hàng: Móc câu, Nam chân điện, dùng gầu ngoạm *) Các thông số cơ bản của cầu trục là: tải trọng Q, chiều cao nâng H, khẩu độ L, tốc độ và chế độ làm việc. Với sức nâng từ 1 5 T, khẩu độ 1517m và chế độ làm việc nhẹ, thường là cầu trục 1 dầm. + Cầu trục hai dầm sức nâng có thể từ 5300T, khẩu độ 1035m. + Cầu trục dùng để lắp ráp các thiết bị công nghiệp, thuỷ điện sức nâng có thể tới 500T. + Vận tốc nâng hạ của cầu trục vào khoảng 820m/ph, vận tốc di chuyển xe con 1050m/ph, vận tốc di chuyển cầu trục 40150m/ph. 3) Cấu tạo: Xem hình vẽ 4) Nguyên lý làm việc: 24 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin,cơ cấu di chuyển (3) giúp cầu trục di chuyển trên ray, động cơ trên xe con cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trên dầm chính, động cơ (7) của palăng dẫn động tang cuốn cáp để nâng hạ hàng. 3 5 1 4 7 6 3 8 - S¬ ®å cÊu t¹o cÇu trôc 1. Ray 5. Xe con 2. C¬ cÊu di chuyÓn 6. Pal¨ng 3. Tuêng ®ì 7.§éng c¬ 4. DÇm chÝnh 8. Côm puly mãc c©u 7.2. Cổng trục 1) Công dụng: Cổng trục được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, dùng để xếp dỡ hàng hoá tại các kho bến bãi, các cảng sông, cảng biển, sử dụng có hiệu quả trong các công trình xây dựng công nghiệp, thuỷ điện, lao lắp dầm cầu Các chức năng làm việc của cổng trục giống với cầu trục nhưng thường làm việc ở ngoài trời, di chuyển trên đường ray đặt trên mặt nền nên phải có chân để tạo chiều cao nâng. Các bộ máy của cổng trục được trang bị các động cơ điện riêng biệt, dùng điện từ mạng lưới điện công nghiệp. Sức nâng của cổng trục từ 1500T, trường hợp đặc biệt có thể tới 1000T như dùng trong các nhà máy đóng tầu. Chiều cao nâng thường từ 69m, đặc biệt có thể tới 40m. Cổng trục gồm có: Loại không có phần công son, cổng trục công son một bên hoặc hai bên (chiều dài công son bằng 1/3 khẩu độ); cổng trục gồm có dạng dàn và dạng dầm định hình. 2) Phân loại - Theo kết cấu thép: + Cổng trục 1 dầm (<10tấn) + Cổng trục 2 dầm (dùng với tải trọng lớn) - Theo kết cấu dầm chính: dạng dầm tổ hợp, dạng dàn - Theo phương thức dẫn động: + Dẫn động chung (1 đ/c dẫn động 2 cơ cấu) + Dẫn động riêng (các động cơ dẫn độc lập) 3) Cấu tạo: Xem hình vẽ 25 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 5 4 7 6 8 3 - S¬ ®å cÊu t¹o cæng trôc 2 1. Ray 5. Xe con 2. C¬ cÊu di chuyÓn 6. Pal¨ng 1 3. Ch©n cæng trôc 7.§éng c¬ 4. DÇm chÝnh 8. Côm puly mãc c©u BÀI 8 - CẦN TRỤC CƠ ĐỘNG 8.1 Công dụng: Cần trục cơ động là loại máy trục làm việc độc lập không cần cung cấp năng lượng từ bên ngoài, có cần quay được toàn vòng, tự hành với tốc độ di chuyển nhanh, được sử dụng rộng rãi trong lắp ráp, phục vụ công tác xếp dỡ hàng hoá, hàng rời hoặc hàng kiện Cần trục cơ động có các bộ máy nâng hạ hàng, nâng hạ cần, quay cần trục và di chuyển. Sức nâng của cần trục cơ động thường là 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 150; 250 tấn; trường hợp đặc biệt có thể tới 300 tấn. Các loại cần trục cơ động như: cần trục ôtô, cần trục bánh lốp, cần trục bánh xích, cần trục đường sắt, cần trục máy kéo, Tảitrọng mã hàng thường phụ thuộc vào tầm với Mô men tải trọng có giá trị không đổi M = Q.R = Const Q ( TÊn ) Qmax M = Q.R = Const Qmin O R Rmax - Biểu đồ sức câu tầm với min R( mÐt ) - Cần trục cơ động gồm có các bộ máy sau: + Cơ cấu nâng hạ hàng. 26 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + Cơ cấu nâng hạ cần. + Cơ cấu quay. + Cơ cấu di chuyển. + Thiết bị an toàn, chiếu sáng. - Phân loại theo tải trọng, kết cấu của cần, hình thức điều khiển, theo dạng truyền động. - Thiết bị di chuyển - Bộ di chuyển bánh xích: tốc độ di chuyển chậm, khi di chuyển đi xa cần có thêm phương tiện vận chuyển, thích hợp khi thi công trên nền đất yếu. - Bộ di chuyển bánh hơi: có tính cơ động cao. - Cần của cần trục - Cần mềm dùng tời cáp dẫn động điện hoặc cơ khí; cần thường có dạng cần dàn, thẳng. - Cần treo cứng dùng trong cần trục truyền động thuỷ lực và thường lắp càn lồng (có dạng chữ nhật, hình vuông hoặc lục giác), khi cần thiết có thể lắp thêm đoạn cần phụ trên đầu cần gốc; việc thay đổi góc nghiêng cần nhờ xi lanh thủy lực. - Dẫn động cần trục - Dẫn động nhóm. - Dẫn động độc lập. - Chân chống Dùng để đảm bảo tính ổn định cho cần trục trong quá trình làm việc theo phương ngang, gồm có: + Chân chống được điều khiển bằng tay kiểu ren vít. + Chân chống điều khiển bằng pittông thuỷ lực. - Thiết bị an toàn máy trục Trên máy trục có trang bị các thiết bị kiểm tra và an toàn sau: + Thiết bị đo tốc độ gió. + Thiết bị khống chế chiều cao nâng móc câu. + Thiết bị báo hiệu và khống chế góc nghiêng cần. + Thiết bị hạn chế hành trình di chuyển và giảm chấn. + Thiết bị hạn chế tải trọng nâng tối đa phù hợp với tầm với. 8.2. Cần trục ôtô - Thiết bị công tác đặt trên khung bệ của ôtô, tất cả các bộ phận công tác được dẫn động từ động cơ đốt trong của ôtô, hiện nay các cần trục ôtô đều dùng truyền động điện - thuỷ lực. 1) Cấu tạo của cần trục ôtô truyền động thuỷ lực. 2) Nguyên lý làm việc - Nguồn động lực từ máy cơ sở sẽ truyền động đến các bộ phận cơ bản sau: + Cơ cấu quay để quay phần cần trục + Dẫn động bơm dầu tạo ra dầu cao áp cung cấp cho hệ thống xi lanh thuỷ lực, 4 xi lanh chân chống, xi lanh nâng hạ cần, xi lanh điều khiển cần - Cần trục dạng ăng ten, các đoạn cần di động và cố định được lồng vào nhau và được điều khiển bằng xi lanh 2 chiều đặt bên trong. 27 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 3 4 2 5 6 7 1 8 9 13 12 10 S¬ ®å cÊu t¹o CÇn trôc «t« 11 1 - Côm puly mãc c©u 7 - Cabin ®/k cÇn trôc 2 -Puly ®Çu cÇn 8 - Côm têi n©ng h¹ hµng 3 - §o¹n cÇn di ®éng 9 - §èi träng 4 -C¸p kÐo 10 - Ch©n chèng 5 - §o¹n cÇn bªn ngoµi 11 - B¸nh lèp 6 - Xi lanh n©ng h¹ cÇn 12 - M©m xoay 8.3. Cần trục bánh xích 1) Công dụng: Cần trục bánh xích có sức nâng lớn 6 tấn160 tấn, tính ổn định chống lật cao nhưng kém cơ động. Thường dùng để lắp ráp cấu kiện xây dựng, lắp ráp các thiết bị công nghiệp, giao thông, thuỷ lợi. - ưu điểm: - Cần trục bánh xích có sức nâng lớn nên tính ổn định chống lật - áp lực đè xuống nền thấp. Khi làm việc không cần chân chống áp lực khi có tải: 0,6 1,6 kG/cm2 2 áp lực không tải: 0,5 1,5 kG/cm - nhược điểm: - tính cơ động kém do hệ di chuyển bánh xích chuyển động với vận tốc chậm , nên chỉ thích hợp với việc bốc dỡ ít di chuyển. 2) Cấu tạo: Xem hình vẽ 3) Nguyên lý làm việc: - Nguồn động từ động cơ đặt trên máy cơ sở được truyền đến các bộ phận sau: + Cụm tời để nâng hạ cần thông qua cụm puly đặt trên giá chữ A + Cụm tời để nâng hạ hàng thông qua puly đặt đầu cần + Cơ cầu quay để bốc dỡ hàng - Hệ di chuyển bánh xích gồm 2 dải xích được dẫn động bởi 2 động cơ độc lập thông qua bánh sao chủ động. 28 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 6 7 5 8 9 10 4 1 1 2 3 S¬ ®å cÊu t¹o cÇn trôc b¸nh xÝch 1 - HÖ di chuyÓn xÝch 7 - Cumi puly di déng 2 - M©m xoay 8 - Gi¸ ch÷ A 3 - Cabin 9 - Côm têi n©ng h¹ cÇn 4 - CÇn 10 - Cum têi n©ng h¹ hµng 5 - Côm puly mãc c©u 6 - Puly ®Çu cÇn II/- MÁY VẬN CHUYỂN BÀI 1 - BĂNG TẢI ĐAI (CAO SU) 1. Công dụng: - Băng tải là một máy vận chuyển liên tục, được sử dụng rộng rãi trong các hầm mỏ, xí nghiệp, trên các công trường xây dựng, bến bãi, nhà ga, dùng để vận chuyển các loại hàng hoá, vật liệu rời, vật liệu có cục nhỏ, vật liệu dính ướt, các loại hành kiện, trong một khoảng không xa. Băng tải được sử dụng rộng rãi vì nó có năng suất cao, kết cấu đơn giản, dễ điều khiển. 2. Cấu tạo : xem hình vẽ 29 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 9 5 7 13 8 6 4 3 10 12 11 - S¬ ®å cÊu t¹o b¨ng t¶i ®ai( cao su ) 1 1 - §éng c¬ 7 - Con l¨n ®ì trªn 2 - Hép gi¶m tèc 8 - B¸nh ®ai chñ ®éng 3 - C¬ cÊu c¨ng ®ai 9 - PhÔu dì liÖu 2 4 - B¸nh ®ai bÞ ®éng 10 - C¬ cÊu lµm s¹ch ®ai 5 - PhÔu cÊp liÖu 11 - Ch©n ®ì 6 - §ai cao su 12 - Con l¨n ®ì duíi 14- KÕt cÊu thÐp 3. Hoạt động - Khi động cơ (1) hoạt động, sẽ truyền chuyển động quay qua cơ cấu truyền động tới tang trống chủ động (8), tang trống chủ động quay, nhờ có ma sát giữa tang trống chủ động và băng đai mà băng đai chuyển động theo. Vật liệu được rót vào băng cùng chuyển động theo băng và được dỡ ra khỏi băng qua tang trống chủ động hay được dỡ bằng thiết bị dỡ liệu. - Các con lăn đỡ (7), (12) có tác dụng đỡ băng ở nhánh làm việc và không làm việc. Thiết bị căng băng (3) làm cho băng không bị trùng để tránh ảnh hưởng tới sự làm việc của băng. Khi băng làm việc theo phương nghiêng cần phải có thiết bị an toàn đề phòng băng quay ngược lại làm đổ vỡ hàng hoá và gây tại nạn cho người. Khi vận chuyển hàng hoá đi xa, người ta dùng nhiều băng tải nối tiếp nhau làm thành một đường dài. 1 2 3 VËn chuyÓn phu¬ng ngang 1 VËn chuyÓn phu¬ng nghiªng 2 3 30 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 4. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất F a. Khi vận chuyển các vật liệu xốp rời N = 3600. F. v (m3/h) N = 3600.F. v.  (kg/h) Trong đó: F - Diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu trên băng (m2) v - Vận tốc chuyển động của băng (m/s)  - Trọng lượng riêng của vật liệu vận chuyển (kg/m3) Go b. Khi vận chuyển các loại hàng cục, hàng kiện G N = 3600. v. 0 (kg/h) t t G0 - Trọng lượng một cục vật liệu hay một kiện hàng (kg) t - Khoảng cách trọng tâm giữa hai cục vật liệu hay giữa hai kiện hàng nối tiếp nhau (m). c. Biện pháp nâng cao năng suất - Sử dụng băng có thành chắn, băng hình lòng máng. - Sử dụng vật liệu tổng hợp chế tạo băng, có độ bền mòn cao, tăng độ nhám bề mặt, diện tích F, góc nghiêng băng, tốc độ chuyển động của băng. BÀI 2 - BĂNG GẦU 1. Công dụng: Trong băng gầu vật liệu được vận chuyển trong các gầu riêng biệt theo phương thẳng đứng hoặc theo phương nghiêng với góc nghiêng không nhỏ hơn 600. Băng gầu được sử dụng rộng rãi trong các trạm BTNN, nhà máy sản xuất BTXM, Ưu điểm: Kích thước nhỏ gọn, có khả năng nâng được vật liệu lên cao tương đối lớn (3550m), năng suất cao (5140m3/h) Nhược điểm: khả năng chịu tải kém, cần có các thiết bị hỗ trợ cho quá trình nạp liệu, việc tính toán phức tạp. 2. Phân loại: - Theo thiết bị kéo gầu: băng gầu cao su, băng gầu xích. - Theo phương pháp cấp liệu: gầu tự xúc, xúc cưỡng bức. - Theo khả năng di chuyển: Băng gầu tĩnh, băng gầu di động. - Theo tính chất làm việc: băng gầu kín, băng gầu hở. 3. Cấu tạo: xem hình vẽ 4. Nguyên lý hoạt động: - Chuyển động quay từ động cơ (8) qua bộ truyền động làm quay đĩa xích chủ động (7) kéo xích tải cùng gầu từ dưới đi lên; các gầu (3) sẽ lần lượt múc vật liệu từ cửa nạp đổ vào phễu dỡ tải khi gầu đi qua đĩa xích chủ động - Cơ cấu căng xính giúp cho xích luôn căng theo yêu cầu khi làm việc 31 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 7 6 9 8 5 3 4 3 4 1 2 10 - S¬ ®å cÊu t¹o b¨ng gÇu 1 - Cöa n¹p liÖu 6 - Cöa dì liÖu 2 - §Üa xÝch bÞ ®éng 7 - §Üa xÝch chñ ®éng 3 - GÇu 8 - §éng c¬ 4 - XÝch kÐo 9 - Hép gi¶m tèc 5 - Vá che 10 - C¬ cÊu c¨ng xÝch 5. Năng suất: q.v.. h N = 3600. (T/h) t t Trong đó: q - Dung tích gầu (lít) q v - Vận tốcchuyển động của băng (m/s)  - Trọng lượng riêng của vật liệu cần vận chuyển.  - Hệ số đầy gầu (phụ thuộc vào vật liệu và hình dạng gầu) t - Bước gầu, t = (23).h h - Chiều cao của gầu. 32 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương BÀI 3 - BĂNG XOẮN (VÍT TẢI) 1. Công dụng: - Băng xoắn còn gọi là băng vít hay vít tải. Được sử dụng để vận chuyển các loại vật liệu rời, vật liệu có cục nhỏ như xi măng, đá dăm, cát, vật liệu dính ướt như đất sét, hỗn hợp bê tông với khoảng cách không lớn lắm (3040m). - Băng xoắn được sử dụng theo phương nằm ngang hay phương nghiêng với góc nghiêng, có thể vận chuyển xi măng theo phương thẳng đứng. - Băng xoắn thường có năng suất 2040m3/h, có thể đạt tới 100m3/h. - Băng xoắn có cấu tạo đơn giản và gọn, bảo dưỡng dễ dàng, thuận tiện khi bốc dỡ hàng ở nơi chặt hẹp. Tuy nhiên cơ có các nhược điểm: bề mặt vít và vỏ bị mòn do ma sát, làm vụn thêm vật liệu trong quá trình vận chuyển và tốn nhiều năng lượng. 2. Cấu tạo : : 6 5 7 4 3 2 1 8 9 - S¬ ®å cÊu t¹o b¨ng xo¾n ( vÝt t¶i ) 1 - §éng c¬ 6 - C¸nh xo¾n 2 - Hép gi¶m tèc 7 - Trôc xo¾n 3 - æ ®ì 8 - C÷a x¶ liÖu 4 - C÷a n¹p liÖu 5 - Vá che -Trục vít được chế tạo từ các ống thép và cánh được hàn vào trục vít; cánh được chế tạo bằng gang tấm hay théo có chiều dày từ 36 mm. - Có một số loại trục vít sau: loại trục vít có cánh liền với trục, không liền với trục, có cánh định hình. Trục vít có độ dài lớn thì cứ 23 m, người ta đặt một gối đỡ. - Máng của băng xoắn được chế tạo bằng cách hàn các tấm thép có chiều dày từ 48 mm. 3. Nguyên lý làm việc Khi động cơ điện (1) quay, chuyển động quay được truyền qua các khớp nối qua hộp giảm tốc (2) tới trục xoắn (7) của băng. Trục xoắn quay các cánh xoắn (6) gắn trên trục xoắn sẽ quay theo và đẩy vật liệu chuyển động dọc theo máng; vật liệu sẽ chuyển động theo bề mặt cánh xoắn từ cửa nạp vật liệu vào đến cửa xả liệu. 3. Năng suất N = 3600. F. v.  (kg/h) Trong đó: F - Diện tích trung bình mặt cắt dòng vật liệu trong máng (m2) s .D 2 F =  (m2) 4 D  - Hệ số điền đầy. 33 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương D - Đường kính cánh vít (m) v - Vận tốc chuyển động dọc trục của vật liệu (m/s) S.n v = (m/s) 60 S - Bước vít (m) n - Số vòng quay của trục vít trong 1 phút (v/ph)  - Trọng lượng riêng của vật liệu cần vận chuyển (kg/m3) BÀI 4 - THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN BẰNG KHÍ NÉN 1. Đặc điểm Thiết bị vận chuyển bằng khí nén được sử dụng rộng rãi ở các công trình xây dựng lớn, trong các xí nghiệp vật liệu xây dựng, dùng để vận chuyển xi măng, cát, than nhỏ, mùn cưa và một số vật liệu không dính khác. Ưu điểm: + Vận chuyển vật liệu trong đường ống kín nên không bị bụi bẩn. + Tự động hoá quá trình chất, dỡ và vận chuyển vật liệu. Nhược điểm: + Tiêu hao năng lượng lớn, cao hơn sơ với băng tải từ 36 lần. + Khi vận chuyển vật liệu có độ nhám các chi tiết chɤng bị mòn. + Không thể vận chuyển các loại vật liệu dính ướt và vật liệu dẻo. 2. Các hệ thống vận chuyển vật liệu bằng khí nén - Hệ thống hút: vật liệu được cấp vào và vận chuyển trong đường ống nhờ có độ chân không trong ống dẫn. Hệ thống hút được sử dụng dùng để vận chuyển vật liệu từ nhiều vị trí đến một vị trí; hệ thống này chỉ có thể vận chuyển vật liệu ở cự ly ngắn do áp suất trong đường ống thấp (vào khoảng 0,10,4 at) - Hệ thống đẩy: Trong hệ thống này việc cấp vật liệu và vận chuyển nhờ lực đẩy của dòng không khí chuyển động trong đường ống dẫn. Hệ thống đẩy có độ chênh lệch áp suất trong đường ống cao hơn so với hệ thống hút (vào khoảng 26at), do vậy có thể vận chuyển vật liệu xa hơn. Hệ thống đẩy được sử dụng để vận chuyển vật liệu từ một vị trí đến nhiều vị trí khác nhau. - Hệ thống hỗn hợp: là sự ghép nối giữa hệ thống hút và hệ thống đẩy, do đó cự ly vận chuyển tăng và tận dụng được các ưu điểm của hai hệ thống trên. 3. Các thiết bị của hệ thống vận chuyển vật liệu bằng khí nén - Bộ phận cấp liệu gồm có đầu hút, bộ phận cấp liệu kiểu vít xoắn, bộ phận cấp liệu kiểu hai bình thông nhau, - Van quay. - Máy bơm khí: nhằm tạo ra độ chênh lệch áp suất cần thiết và lưu lượng không khí cho việc vận chuyển vật liệu trong đường ống gồm có máy bơm hai rô to và máy bơm kiểu cánh gạt. - Thiết bị lọc bụi: Thiết bị lọc bằng nước, bằng phương pháp ly tâm, thiết bị lọc kiểu xilô. 34 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương III/- MÁY XẾP DỠ CHU KỲ BÀI 1 - XE NÂNG TỰ HÀNH 1. Công dụng Xe nâng tự hành là một trường hợp riêng của máy trục, dùng để xếp dỡ hàng và vận chuyển các loại hàng kiện, bao gɤi, cấu kiện bê tông, với cự ly không lớn (<400m). Xe nâng hàng có tính cơ động cao với nhiều chức năng, ngoài việc nâng hạ, bốc xếp nó còn có khả năng vận chuyển hàng. 2. Các loại xe nâng hàng a. Xe nâng hàng chạy điện ắc qui - Ưu điểm: + Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng. + Máy chạy êm, không ảnh hưởng đến môi trường. + Không thải ra tàn lửa phòng chống cháy lửa tốt. + Giá thành thấp so với dùng động cơ đốt trong. - Nhược điểm: + Tự trọng lớn. + Phải thay đổi ắc qui nhiều lần. + Phải có mặt bằng cứng chắc, bằng phẳng. b. Xe nâng hàng dùng động cơ đốt trong - Ưu điểm: + Tính cơ động cao, cự ly vận chuyển dài. + Sử dụng độc lập. - Nhược điểm: + Thao tác điều khiển, bảo dưỡng, sữa chữa phức tạp. + Giá thành cao, tuổi thọ thấp. + Thải ra khí độc hại, tàn lửa, phát ra tiếng ồn. 3. Cấu tạo - Hoạt động a. Cấu tạo (hình vẽ) Xe nâng hàng gồm có hai bộ phận chính: bộ phận di chuyển và bộ phận mang hàng. Bộ phận di chuyển có kết cấu tương tự như ôtô nhưng khác biệt với ôtô ở chỗ động cơ và cơ cấu lái đặt ở phía sau, còn cầu chủ động đặt ở phía trước; do ở phía trước xe nâng hàng chịu tải rất lớn so với ở cầu sau nên đặt cơ cấu lái ở sau sẽ làm giảm nhẹ lực điều khiển khi xe chuyển động. - Bộ phận công tác gồm có khung chính đặt thẳng đứng và được lắp chốt bản lề với khung giá di chuyển, khung phụ được lồng vào trong lòng khung chính; xe con mang hàng di chuyển trong lòng khung phụ. Trong quá trình làm việc khung chính đứng yên, khung phụ trượt trong lòng khung chính. Để giảm bớt chiều dài phần công son của càng nâng, người ta làm cho khung chính có thể nghiêng về phía sau một góc 100, để lấy hàng được thuận lợi, khung chính có thể nghiêng về phía trước một góc 30. b. Hoạt động của xe nâng hàng tự hành truyền động thuỷ lực - Khi muốn lấy hàng hạ càng nâng đến vị trí thấp nhất, điều khiển pittông làm nghiêng khung chính về phía trước, điều chỉnh vị trí của xe và càng nâng sao cho đỉnh càng 35 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương nâng vừa chớm dưới đáy kiện hàng, rồi cho máy tiến về phía trước, càng nâng ngập hoàn toàn vào đáy kiện hàng, sau đó nghiêng khung về phía sau. - Để di chuyển đến vị trí cần thiết, nâng càng nâng lên độ cao 0,51m rồi mới di chuyển. - Đến nơi xếp hàng, nâng (hạ) bàn nâng đến chiều cao cần thiết, di chuyển xe vào đúng vị trí xếp hàng, rồi hạ hàng xuống, nghiêng khung chính về phía trước, lùi máy và di chuyển trở lại nơi lấy hàng. BÀI 2 - MÁY BỐC XÚC MỘT GẦU 1. Đặc điểm Máy bốc xúc được sử dụng để xếp dỡ, vận chuyển các loại vật liệu rời, tơi xốp hoặc dính ở cự ly ngắn. Nó thường được sử dụng rộng rãi ở các mỏ khai thác đá, quặng, trong các xí nghiệp sản xuất VLXD, trạm sản xuất BTXM, 2. Cấu tạo - hoạt động a. Cấu tạo (hình vẽ) - Máy bốc xúc một gầu cấu tạo gồm có gầu xúc được lắp chốt bản lề với một đầu tay cần, đầu kia của tay cần được lắp chốt bản lề với khung máy. Tay gầu quay tương đối với khung và gầu nhờ các xi lanh thuỷ lực, được cấp dầu cao áp từ bơm thủy lực. - Máy bốc xúc một gầu có loại dỡ tải phía trước máy, loại đổ ra hai bên vàloại đổ ra phía sau. - Thông số cơ bản của máy bốc xúc một gầu là tải trọng nâng; tải trọng nâng đối với máy bốc xúc di chuyển bánh lốp từ 0,325T; đối với máy di chuyển bánh xích từ 210T. - Máy bốc xúc có thể lắp gầu dạng ngɤn, dùng để bốc xếp hàng hoá có kích thước dài. b. Hoạt động: Máy bốc xúc vật liệu theo các phương pháp sau: - Hạ gầu xúc xuống đống vật liệu, cho máy tiến về phía trước, nhờ lực đẩy của máy, gầu cắm sâu hoàn toàn vào đống vật liệu, sau đó nâng gầu lên, vật liệu sẽ được điền đầy gầu. - Hạ gầu xúc xuống đống vật liệu, cho máy tiến về phía trước (lúc đầu gầu cắm vào đống vật liệu với chiều sâu không lớn, sau đó vừa nâng gầu lên vừa cho di chuyển máy chậm về phía trước), gầu sẽ được điền đầy vật liệu một cách từ từ. (Phương pháp 2 cho hiệu quả kinh tế cao hơn, vì khi gặp vật liệu cục không thể đưa gầu sâu một lần vào đống vật liệu được, do lực cắm gầu lớn bộ phận di chuyển của máy sẽ bị trượt. Do đó việc đưa gầu vào từng nấc xẽ thuận lợi hơn, giảm lực cản; phương pháp này cũng tiết kiệm năng lượng hơn nhưng năng suất thấp) 3. Năng suất N = Q. n. . kb Trong đó Q - Tải trọng danh nghĩa của gầu xúc (tấn) n - Số chu kỳ trong 1 giờ.  - Hệ số đầy gầu. - Đối với vật liệu dạng bột  = 0,9. - Đối với vật liệu dạng cụ lớn  = 0,7. kb - Hệ số trung bình xếp tải theo thời gian. TCK = T1 + T2 + T3 + T4 - Thời gian 1 chu kỳ công tác. T1 - Thời gian xúc vật liệu = 56s. 36 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương T2 - Thời gian di chuyển máy đến nơi dỡ. T3 - Thời gian dỡ vật liệu, 34s. T4 - Thời gian di chuyển máy về vị trí ban đầu CHƯƠNG 3 - MÁY LÀM ĐẤT BÀI 1 - MÁY ỦI 1. Công dụng : Máy ủi là máy chủ đạo trong nhóm máy đào và vận chuyển đất, được sử dụng có hiệu quả để làm các công việc sau: + Đào và vận chuyển đất trong cự li 100 m, tốt nhất ở cự li 1070m với các nhóm đất cấ I, II, III. + Lấp hào, hố và san bằng nền móng công trình. + Đào và đắp nền cao tới 2m. + Ủi hoặc san rải vật liệu như đá dăm, cát, sỏi, Ngoài ra, máy ủi còn có thể làm các công việc như làm công tác chuẩn bị, bào cỏ, hạ cây có đường kính nhỏ, 2. Phân loại: - Theo công suất và lực kéo danh nghĩa máy ủi được chia thành: rất nặng (công suất trên 300 mã lực, lực kéo trên 30T), nặng (công suất 150300 mã lực, lực kéo 2030T), trung bình (công suất 75 150 mã lực, lực kéo 13,520T), nhẹ (công suất 3575 mã lực, lực kéo 2,513,5T) rất nhẹ (công suất tới 3,5 mã lực; lực kéo tới 2,5T) - Theo kiểu điều khiển nâng hạ lưỡi ủi có: máy ủi điều khiển bằng cơ học - cáp; máy ủi điều khiển bằng thuỷ lực. - Theo thiết bị di chuyển máy ủi được chia thành: máy ủi di chuyển bánh xích và máy ủi di chuyển bánh hơi. - Theo cấu tạo của bộ công tác ủi, máy ủi được chia thành máy ủi thường và máy ủi vạn năng. Hiện nay máy ủi điều khiển bằng thuỷ lực được sử dụng phổ biến vì có những ưu điểm sau: + Trọng lượng bộ công tác nhỏ hơn do lưỡi ủi được ấn xuống nền nhờ lực đẩy của xi lanh. + Điều khiển chính xác, nhẹ nhàng. + Tuổi thọ cao, kết cấu nhỏ gọn, đẹp, + Chăm sóc kỹ thuật đơn giản. 3. Cấu tạo : 4. Nguyên lý hoạt động: Máy ủi được sử dụng trong 2 trường hợp ủi và san rải. 37 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Vun ®èng ñi ph¼ng 1 L® Lvc L san 2 3 4 1 - VÞ trÝ ®µo, 2 - Qu¸ tr×nh ®µo, 3 - Qu¸ tr×nh san, 4 - Vun ®èng hoÆc san ph¼ng - Sơ đồ làm việc của lưỡi ủi 5 4 2 3 1 6 7 12 11 10 9 8 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y ñi 1 - Luìi ñi 7 - B¸nh sao chñ ®éng 2 - Thanh chèng 8 - Con l¨n tú 3 - Xi lanh 9 - XÝch 4 - §éng c¬ 10 - Khíp cÇu 5 - Cabin 11 - Khung ñi 6 - Con l¨n ®ì 12 - B¸nh bÞ ®éng - Hạ lưỡi ủi bập vào nền đào, cho máy tiến về phía trước, đất dần tích tụ trước lưỡi ủi. Khi đất đã đầy, vận chuyển khối đất bằng cách nâng lưỡi ủi lên một mức (chưa thoát khỏi nền đào) với mục đích đào thêm chút ít để bù vào phần đất bị hao hụt trong lúc vận chuyển. Khi đến nơi đổ điều khiển cặp xi lanh thuỷ lực cho lưỡi ủi thoát khỏi nền đào, quay máy (lùi máy nếu cự ly ngắn) về vị trí ban đầu để thực hiện chu kỳ làm việc tiếp theo. - Nếu muốn san rải đều khối đất đã vận chuyển, điều khiển cặp xi lanh thuỷ lực nâng lưỡi ủi lên chiều dày muốn san rải và cho máy tiến về phía trước. Máy ủi đào đất theo 3 hình thức sau: 38 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương ( H a ) C1 L1 ( H b ) C2 L2 ( H c ) C3 L3 + Sơ đồ đào theo 1 lớp mỏng (Ha): áp dụng khi thi công đất rắn, với sơ đồ này không tận dụng được sức kéo của động cơ, chiều dài cắt đất lớn. + Sơ đồ hình răng cưa (Hb): áp dụng đối với đất cát khô, đất sét được sới trước, công suất tận dụng được tới 90%, năng suất tăng. + Sơ đồ hình nêm (Hc): Quãng đường đào đất là ngắn nhất, tận dụng 100% sức kéo của động cơ, thích hợp với đất nhẹ, xốp. 5. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất a. Năng suất khi ủi 3600.V .K .K N = K t 2 (m3/h) T 3 Trong đó: Vk - Thể tích khối lăn (m ) Kt - Hệ số sử dụng thời gian. K2 - Hệ số phụ thuộc vào địa hình. T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s l1 l2 l0 T = t c t0 2t (s) v1 v2 v0 l1, l2, l0 - Quãng đường đào, vận chuyển, đi trở về chỗ đào, m. v1, v2, v0 - Vận tốc tương ứng với các quãng đường trên, m/s. tc - Thời gian gài số, s t0 - Thời gian hạ lưỡi ủi, s. t - Thời gian quay máy, s. b. Năng suất của máy ủi khi san rải 3600.l.(Lsin 0,5).K N = t (m2/h) l n. t v Trong đó: l - Chiều dài đoạn đường cần san rải, m. L - Chiều dài lưỡi ủi, m. - Góc lệch của lưỡi ủi so với phương dọc trục của máy, độ. Kt - Hệ số sử dụng thời gian. n - Số lần máy ủi khi san đi lại qua 1 vị trí. v - Vận tốc của máy khi san, m/s. 39 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương t - Thời gian quay máy, s. c. Biện pháp nâng cao năng suất máy ủi - Tổ chức thi công theo chiều dốc vì khi đó trở lực di chuyển khối lăn giảm, sức đẩy tăng, thể tích khối lăn tăng, tăng năng suất của máy ủi. - Dùng biện pháp song hành, dùng hai hoặc nhiều máy cùng làm việc bên nhau, lưỡi ủi cách nhau 0,250,3 m; khi đó đất sẽ ít rơi vãi trong lúc vận chuyển, năng suất tăng khoảng 1015%. 0,25 - 0,3 m - Dùng biện pháp di chuyển đất theo rãnh, thể tích khối đất tăng lên do đất bị rơi vãi trong khi vận chuyển không đáng kể. r·nh luìi ñi - Dùng biện pháp đào và di chuyển tiếp sức, chia nhỏ cự li công tác một cách hợp lý, biện pháp này có thể tăng năng suất từ 510%. - Nâng cao tay nghề của công nhân. BÀI 2- MÁY SAN 1. Công dụng : Máy san được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả trong việc san bằng và tạo phẳng nền móng công trình như nền đường, sân bay, Ngoài ra nó còn được sử dụng để làm các công việc sau: - Đào và đắp nền đường thấp ít dốc. - Làm công tác chuẩn bị như bào cỏ, xới đất cứng hoặc ủi đất. - San rải, trộn cấp phối, đá dăm, sỏi. - Đào rãnh thoát nước, bạt ta luy, Đối tượng là các loại đất cấp I, II, III thích hợp là các loại đất cấp I và II. Cự ly san có hiệu quả cần lớn hơn 500m, khi ủi đất cự ly làm việc không nên vượt quá 30m. 2. Phân loại: - Theo khả năng di chuyển chia máy san thành: máy san tự hành và không tự hành. - Theo công suất và trọng lượng máy chia máy san thành: + Rất nặng (công suất >160 mã lực, trọng lượng > 90 T), + Nặng (công suất tới 160 mã lực, trọng lượng tới 19 T) + Trung bình (công suất tới 100 mã lực, trọng lượng tới 13 T), + Nhẹ (công suất tới 63 mã lực, trọng lượng tới 9T). - Theo phương pháp điều khiển chia máy san thành: + máy san điều khiển cơ học 40 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + máy san điều khiển thuỷ lực. - Theo số trục bánh xe chia thành: máy san loại hai trục, máy san 3 trục. 3. Cấu tạo : 4. Nguyên lý hoạt động: - Khi đào đất: điều khiển quay lưỡi san (12) đi một góc định trước và hạ lưỡi bập vào nền với chiều dày vỏ bào thích hợp, sau đó cho máy tiến về phía trước, đất được cắt chạy dọc lưỡi san đổ ra phía ngoài máy. - Để san rải vật liệu chỉ cần nâng lưỡi san lên theo chiều dày muốn rải và tiếp tục cho máy tiến về phía trước. Các công việc tạo dáng mặt nền hay bạt ta luy, đào rãnh thoát nước, đều có thể tiến hành được nhờ phối hợp các thao tác điều khiển lưỡi san như ở trên. 2 3 7 1 4 5 6 9 10 8 15 14 13 12 11 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y san 1 - §éng c¬ 7 - C¬ cÊu l¸i 13 - C¬ cÊu ®/k luìi san 2 - Cabin 8 - B¸nh l¸i 14 - B¸nh chñ ®éng 3 - CÇn l¸i 9 - Khíp cÇu 15 - C¬ cÊu truyÒn ®éng 4 - Xi lanh nghiªng luìi san 10 - Khung kÐo 5 - Xi lanh n©ng h¹ luìi san 11 - M©m xoay 6 - Khung ®ì 12 - Luìi san 5. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất : a. Năng suất khi cắt và vận chuyển đất. 3600.V .K N = K t (m3/h) T.K x 3 Trong đó: Vk - Thể tích khối lăn (m ) Kt - Hệ số sử dụng thời gian. KX - Hệ số kể đến độ tơi xốp của đất. T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s T = t1 t2 t3 t4 t5 t6 (s) t1 - Thời gian cắt đất và vận chuyển đất, (s). t2 - Thời gian lùi máy, (s). t3, t4 - Thời gian nâng và hạ lưỡi san, (s). 41 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương t5, t6 - Thời gian quay máy ở cuối hành trình công tác và cuối hành trình trở về, (s). b. Năng suất của máy khi san rải 3600.l.(Lsin 0,5).K N = t (m2/h) l n. t v Trong đó: l - Chiều dài đoạn đường cần san rải, m. L - Chiều dài lưỡi san, m. - Góc lệch của lưỡi san so với phương dọc trục của máy, độ. Kt - Hệ số sử dụng thời gian. n - Số lần máy khi san đi lại qua 1 vị trí. v - Vận tốc của máy khi san, m/s. t - Thời gian quay máy, s. c. Biện pháp nâng cao năng suất: Giống với máy ủi khi đào đất và khi san rải. Muốn nâng cao năng suất làm việc của máy san cần phải nâng cao hệ số sử dụng thời gian, tốc độ chạy máy, giảm số lần xén đất, vận chuyển đất, giảm thời gian quay đầu. Muốn giảm số lần xén đất và vận chuyển thì phải tăng diện tích 1 lần xén và tăng cự ly vận chuyển ngang, giảm hệ số trùng lặp khi xén và vận chuyển đất. BÀI 3 - MÁY CẠP 1. Công dụng : - Máy cạp còn gọi là máy xúc chuyển, dùng để đào và vận chuyển đất. Đối với máy cạp tự hành, cự ly làm việc tới 5000m; tốc độ di chuyển có thể đạt 4050km/h; đối với loại không tự hành cự ly tới 500m; tốc độ 1013km/h. - Máy cạp được sử dụng trong công tác đào đắp nền đường, san bằng, đào bỏ lớp mùn bề mặt, san rải vật liệu xây dựng. Máy cạp làm việc trực tiếp với các loại đất cấp I , II. - Với các nhóm đất lớn hơn, trước khi sử dụng máy cạp, đất cần được xới trước. Thông thường chiều dày phoi đất là 0,120,3 m; nếu được xới trước chiều dày của phoi đất có thể đạt tới 0,45m. 2. Phân loại: - Theo khả năng di chuyển, máy cạp được chia thành máy cạp tự hành và không tự hành. - Theo hệ thống truyền động tới bộ công tác, chia thành máy cạp truyền động thuỷ lực và truyền động cáp. - Theo phương pháp đổ đất, chia thành máy cạp đổ tự do và đổ cưỡng bức. - Theo dung tích của thùng cạp, chia thành cạp loại nhỏ có dung tích thùng dưới 6m3; loại vừa 618m3; loại lớn trên 18m3. - Theo cấu tạo của lưỡi cắt, chia thành máy cạp có lưỡi cắt thẳng, lưỡi cắt bậc và lưỡi cắt hình bán nguyệt. - Theo cấu tạo của nắp trước, chia thành máy cạp loại mở tự do và loại mở có điều khiển. 3. Cấu tạo : 4. Nguyên lý hoạt động: Quá trình làm việc của máy cạp được chia thành ba giai đoạn sau: 42 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + Giai đoạn đào và tích đất: thùng cạp được hạ thấp xuống nhờ hệ thống xi lanh thuỷ lực, lưỡi cắt bập vào nền đào với chiều dày vỏ bào thích hợp. Cho máy tiến về phía trước với tốc độ chậm, đất được cắt và tích vào trong thùng. Khi đầy đất, thùng được nâng lên, nắp thùng đóng lại. + Giai đoạn vận chuyển thuần tuý: máy cạp chạy với tốc độ lớn nhất cho phép tới nơi cần đổ, với máy cạp tự hành tốc độ có thể đạt tới 4050km/h. + Giai đoạn đổ và rải đất: nắp thùng được mở ra, thùng cạp được hạ xuống phù hợp với chiều dày lớp rải. Đất được đẩy ra ngoài từ từ tuỳ thuộc các phương pháp đổ đất khác nhau. Máy cạp có thể đào tích đất vào trong thùng theo các sơ đồ cắt thẳng, cắt bậc và sơ đồ hình nêm. 10 8 9 6 7 3 4 5 11 2 1 16 15 12 17 14 13 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y c¹p 1 - §éng c¬ 7 - Cöa thïng 13 - B¸nh bÞ ®éng 2 - Cabin 8 - Xi lanh ®/k cöa thïng 14 - Luìi c¾t 3 - ô liªn kÕt 9 - Thïng c¹p 15 - Khung c¹p 4 - Xi lanh l¸i 10 - TÊm g¹t 16 - Bé truyÒn ®éng 5 - Khung kÐo 11 - Xi lanh ®/k tÊm g¹t 17 - B¸nh chñ ®éng 6 - Xi lanh n©ng h¹ thïng c¹p 12 - §Çu ®Êm 3. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất 3600.q.K .K N = t d (m3/h) T.K x Trong đó: q - Dung tích hình học của thùng cạp, m3 Kt - Hệ số sử dụng thời gian Kđ - Hệ số điền đầy thùng, Kđ= 0,61,25, tuỳ thuộc vào loại đất và phương pháp cắt đất. Kx - Hệ số xới của đất, Kx = 1,11,4. T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s. l l l l T = 1 2 3 0 2t (s) v1 v2 v3 v0 l1, l2, l3, l0 - quãng đường đào, vận chuyển, đổ đất và đi trở về chỗ đào, m. 43 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương v1, v2, v3, v0 - vận tốc tương ứng với các quãng đường trên, m/s. t - thời gian quay máy, s; thường t = 3040s. Biện pháp nâng cao năng suất - Sử dụng lưỡi cắt một cách hợp lý. - Tổ chức đào đất xuôi theo chiều dốc. - Tổ chức thi công bằng máy cạp một cách hợp lý, bố trí chỗ đào, chỗ đổ đất một cách hợp lý. - Nâng cao tay nghề của công nhân. BÀI 4 - MÁY ĐÀO MỘT GẦU 1. Công dụng - Phân loại a. Công dụng Máy đào một gầu là một trong những loại máy chủ đạo trong nhóm máy đào vận chuyển đất. Thường làm nhiệm vụ khai thác đất đá, quặng, đổ lên phương tiện vận chuyển hoặc đổ thành đống, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình giao thông, thuỷ lợi, thuỷ điện, dùng trong khai thác mỏ, Máy đào một gầu được sử dụng có hiệu quả trong các trường hợp sau: + Khai thác đất, đá, quặng, bùn, cát, sỏi; + Đào kênh mương, rãnh, hố lớn, + Nạo vét kênh mương, luồng lạch, + Bạt ta luy, bào nền đường, hớt bỏ lớp đất đá, bɤc mặt đường cũ. + Bốc dỡ vật liệu rời. + Dùng làm máy cơ sở để lắp thiết thị ép cọc bấc thấm, giá búa đóng cọc, b. Phân loại - Theo công dụng, chia thành máy đào dùng trong xây dựng, trong khai thác mỏ, đào đường hầm, cống rãnh. - Theo hệ thống treo bộ công tác, chia thành máy đào có hệ thống treo mềm và hệ treo cứng. - Theo hệ thống di chuyển, chia thành máy đào di chuyển bánh xích và bánh lốp. - Theo hệ thống truyền động, chia thành máy đào truyền động cơ khí và máy đào truyền động thuỷ lực. - Theo khả năng quay của cơ cấu quay, chia thành máy đào quay được toàn vòng và không quay được toàn vòng. - Theo kết cấu của bộ công tác, chia thành máy đào gầu thuận, gầu nghịch, gầu quăng, gầu bào, gầu ngoạm. 2. Cấu tạo - Hoạt động a. Cấu tạo (hình vẽ) b. Hoạt động: Di chuyển máy đào vào vị trí thuận lợi làm việc. Nâng cần (7) lên hết cỡ duỗi hết tay cần (10) nhờ xi lanh (8) và xi lanh (9), đẩy xi lanh (11) để gầu (13) úp xuống lúc này gầu bập vào nền (vị trí 1), Đẩy xi lanh (9) để tay cần quay quanh chốt lúc này gầu sẽ đào bɤc một lớp vật liệu (vị trí 2). 44 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Từ từ duỗi xi lanh (11) gầu sẽ gập lại và tích đất, hạ cần (7) bằng cách co xi lanh (8), sau đó nâng dần cần lên trong khi vẩn tiếp tục quay tay cần vào đến khi thoát khỏi nền (vị trí 3).Nâng cao gầu lên rồi quay máy để đổ đất lên phương tiện vạn chuyển sau đó lại quay máy lại trị ví ban dầu để tiếp tục chu kỳ làm việc tiếp theo. 12 11 13 9 7 6 10 4 5 8 1 3 2 3 2 1 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y ®µo 1 gÇu thuû lùc 1 - Khung m¸y 7 - CÇn 2 - Con l¨n 8 - Xi lanh n©ng h¹ cÇn 3 - B¸nh xÝch 9 - Xi lanh ®/k tay gÇu 4 - §éi träng 10 - Tay gÇu 5 - §éng c¬ 11 - Xi lanh ®/k gÇu 6 - Cabin 12 - C¬ cÊu b¶n lÒ 13 - GÇu 3. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất 3600.q.K .K N = t d (m3/h) T.K x Trong đó q - Dung tích của gầu xúc, m3. Kt - Hệ số sử dụng thời gian. Kđ - Hệ số đầy gầu. Kx - Hệ số tơi xốp của đất. T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s. T = tđ + tq + td + tqv t đ, tq, td, tqv- Thời gian đào, quay, dỡ đất và quay trở về, s. Biện pháp nâng cao năng suất máy đào. - Nâng cao trình độ tay nghề của công nhân. - Chọn phương tiện chuyên chở phù hợp với dung tích gầu đào Vxe = 4-5 Vđào - Phương tiện vận chuyển một cách liên tục tránh hiện tượng chờ đợi. - Lập kích thước khoang đào một cách hợp lý. Sử dụng gầu xúc và răng gầu một cách hợp lý; chuẩn bị chỗ đứng cho máy một cách hợp lý. 45 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương BÀI 5 - MÁY LU LÈN I/- NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG Đất sau khi được đào đắp dùng làm nền cho các công trình thường không đảm bảo độ bền chắc cần thiết, do đó cần đầm lèn (tự nhiên hoặc nhân tạo). Chất lượng đầm lèn được đặc trưng bởi hai thông số: tỉ trọng đất và môdun biến dạng đàn hồi. Tỉ trọng đất được xác định bằng tỉ số trọng lượng đất trên thể tích của nó ở điều kiện ẩm thiên nhiên, nằm trong khoảng 1,52,0 T/m3. Có 3 phương pháp đầm lèn phổ biến hiện nay: + Đầm lèn nhờ lực tĩnh: Trọng lượng bản thân máy đầm truyền qua quả lăn xuống nền, trong quá trình đầm lực không thay đổi theo thời gian. + Đầm lèn nhờ lực động: đất hay vật liệu rời được đầm chặt nhờ động năng của quả đầm khi rơi, lực thay đổi theo chu kỳ. + Đầm lèn nhờ rung động: Máy đầm truyền dao động cho nền, làm cho các hạt vật liệu chuyển động tương đối với nhau và chặt lại. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đầm lèn - Lực: Biến dạng của đất có hai dạng: Biến dạng đàn hồi và biến dạng vĩnh cửu (là kết quả của việc thu nhỏ thể tích hoặc thay đổi hình dáng mà vẫn giữ nguyên thể tích). Độ bền trong các phân tử đất thường rất lớn so với liên kết giữa chúng với nhau do đó đầm lèn thực chất là việc tác dụng ngoại lực để phá vỡ các liên kết ấy, làm giảm lỗ hổng giữa các phân tử đất. Như vậy năng lượng đầm lèn chủ yếu để thắng lực liên kết và lực ma sát giữa các phần tử đất khi dịch chuyển. - Thời gian: Khi tác dụng lực đột ngột , thời gian để đất ở trạng thái căng thẳng rất nhỏ so với thời gian cần thiết để biến dạng hoàn toàn, vì vậy để đạt kết quả mong muốn cần tác dụng lực nhiều lần hoặc tăng thời gian duy trì lực tác dụng. - Độ ẩm là một tiêu chí vô cùng quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đầm lèn và hiệu quả kinh tế (hình vẽ) + Khi đất ở độ ẩm tiêu chuẩn lực liên kết trong và ngoài đều nhỏ, đầm khi này cho hiệu quả kinh tế cao, độ chắc của đất cũng lớn nhất. + Khi W WTC tức đất ướt ở điều kiện này liên kết bên trong và bên ngoài đất công có giá trị lớn do thành phần sét trong đất bị hoà tan với nước tạo thành chất keo. Hỗn hợp kéo đó dễ biến dạng đàn hồi gây bám dính vào bộ công tác của máy đầm, mặt khác nếu quá ướt thì khi đầm lèn không thể cán nước đi được. II/- MÁY LU TĨNH Máy đầm lèn tĩnh gồm có đầm bánh thép, đầm bánh lốp, đầm chân cừu. Trong quá trình đầm dưới tác dụng của trọng lượng máy đầm độ chắc của nền đất tăng lên tương ứng với các lượt đầm. Qua mỗi lượt đầm cường độ biến dạng của đất dưới nền ngày càng giảm và tiến tới bằng 0 ở lượt đầm cuối. Muốn cho đất biến dạng hơn nữa cần phải tăng trọng lượng của máy đầm. 1. Máy lu bánh thép a. Công dụng: 46 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Được sử dụng để lu bề mặt công trình, nó có một số đặc điểm sau: - Máy hoạt động với tốc độ thấp (1,52,5km/h). - Chiều sâu ảnh hưởng nhỏ (1525cm), năng suất thấp. - Sức bám kém, cồng kềnh và nặng nề. - Bề mặt công trình sau khi đầm trở nên nhẵn mịn, làm cho các lớp đất tiếp theo khó liên kết chặt với lớp đất trước đó. Chỉ thích hợp để lu lèn bề mặt công trình. b.Cấu tạo (hình vẽ) 2 1 8 3 7 6 4 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y lu rung 5 1 - §éng c¬ 7 - Khung l¸i 2 - Ca bin 8 - Xi lanh l¸i 3 - Th©n m¸y 4 - Trèng lu 5 - C¬ cÊu lµm s¹ch 6 - Khung lu c. Nguyên lý làm việc: Nguồn động lực từ động cơ (1) thông qua hệ thống truyền động được truyền đến bánh lu chủ động (4) ,bánh lu quay dẫn động máy lu làm việc,bánh lu bị động được điều khiển bởi khung lái (7), cơ cấu lái được điều khiển bởi xi lanh thủy lực (8) 2. Máy lu bánh lốp a. Đặc điểm Máy lu bánh hơi có thể là tự hành hoặc không tự hành, bánh hơi có thể được lắp trên một trục hoặc hai trục. Máy lu bánh hơi loại nhỏ nặng từ 515T; loại vừa 1550T; loại lớn 50100T; có khi tới 100T. Máy lu bánh hơi có những ưu nhược điểm sau: + Tốc độ lu lèn lớn, năng suất cao. + Vận chuyển máy dễ dàng thuận tiện. + Cấu tạo đơn giản. + Thích ứng với mọi loại nền đất do tăng giảm được trọng lượng và áp suất hơi trong bánh, chất lượng đầm lèn tốt. + Chiều sâu ảnh hưởng có thể tới 4050cm. b. Các thông số cơ bản 47 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + Áp suất bánh hơi (p): với đất rời p = 2kg/cm2; với đất nửa rời nửa dẻo p = 34 kg/cm2; với đất dẻo p = 56 kg/cm2. + Độ hở giữa hai bánh hơi sát nhau (e): số bánh hơi trong máy thường từ 49, độ hở giữa hai bánh hơi được xác định trên cơ sở đảm bảo chất lượng tối thiểu cho phép; e = (0,30,4)b với b là chiều rộng của bánh hơi. + Trọng lượng máy (G) phụ thuộc vào khả năng chịu tải của bánh G = E. . Z (kg) Trong đó G - Trọng lượng tối đa của máy (kg) E - Môduyn cứng của lốp (kg/cm) (tra bảng)  - Biến dạng của lốp  = (0,130,15)b Z - số bánh xe. + Số lượt đầm lèn (n): Với đất rời n = 23 lần; với đất nửa rời nửa dẻo n= 34 lần; với đất dẻo n = 56 lần. + Chiều sâu ảnh hưởng WT Q.p H0 = 0,18. . (cm) WTC 1  Trong đó: WT - Độ ẩm thực tế của nền đất (%) WTC - Độ ẩm tiêu chuẩn (có lợi) của nền đất (%) Q - Tải trọng tác dụng lên bánh (kg) p - áp suất trong bánh hơi (kg/cm2)  - Hệ số cứng của lốp (tra bảng) 3. Máy lu chân cừu a. Đặc điểm - Ưu điểm của máy lu chân cừu: + Chiều sâu ảnh hưởng lớn hơn so với bánh hơi, 4060 cm + Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ. + Năng suất cao chất lượng đầm lèn tốt. + Nền đắp gồm nhiều lớp riêng biệt chồng lên nhau nhưng vẫn bảo đảm được sự thống nhất và độ chắc cần thiết. - Nhược điểm: + Vận chuyển phức tạp. + Chỉ thích ứng với loại đất dẻo có độ ẩm được quy định chặt chẽ. + Tầng dưới nền đầm lèn chắc nhưng tầng trên bề mặt không chặt. + Sức kéo đòi hỏi lớn, hệ số cản di chuyển lớn. b. Các thông số cơ bản + Chiều dài trống lăn B = (1,11,2)D (cm) + Đường kính trống lăn D = (58) l (cm); chiều dài chân cừu l = 1925 cm + Trọng lượng máy: G = p. F. Z (kg) p - áp suất tiếp xúc của chân cừu với bề mặt nền; với đất á sét nhẹ p = 715kg/cm2; với đất á sét trung bình p = 1540kg/cm2; với đất á sét nặng p = 4060kg/cm2. F - Tiết diện đáy của chân cừu (cm2) Z - Số chân cừu theo một hàng trên kích thước B. 48 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương + Chiều sâu ảnh hưởng: H0 = 0,65 (l + 0,2.b - hX) (cm) b- Kích thước nhỏ nhất của mặt đáy chân cừu (cm) hX - Chiều dày lớp đất bị xới lên ở tầng trên, hX 5cm. + Số lần đầm lèn S. n = F.m S - Tiết diện mặt trống lăn, cm2  - Hệ số lu lèn chống chéo nhau,  = 1,3 m - Tổng số chân cừu. F - Diện tích tiết diện mặt đáy chân cừu, cm2 4. Năng suất của máy lu lèn tĩnh L.(B A).H N = 0 .K (m3/h) L T n. t v Trong đó L - Chiều dài đoạn đường đầm lèn, m. B - Chiều rộng vệt đầm, m. A - Phần trùng nhau giữa hai lượt đầm kế tiếp, m. H0 - Chiều sâu ảnh hưởng, m. KT - Hệ số sử dụng thời gian. n - Số lượt lu tại 1 vị trí. v - Vận tốc của máy khi đầm, m/s. t - Thời gian quay máy, s. III/- MÁY ĐẦM RUNG ĐỘNG 1. Công dụng -Phân loại a) Công dụng: Máy lu nhờ rung động có hiệu quả đối với đất rời khi kích thước các hòn đất tương đối khác nhau và lực liên kết giữa chúng có giá trị nhỏ. Phương pháp lu này thích hợp với các loại đất cát, á sét, sỏi và đá dăm nhỏ, có chiều sâu ảnh hưởng lớn hơn đầm tĩnh. b) Phân loại: - Theo khả năng di chuyển: lu rung tự hành, lu rung không tự hành - Theo cấu tạo của bộ di chuyển: bộ di chuyển bánh lốp, bánh sắt, bánh xích - Theo hệ thống truyền động: cơ khí, thuỷ lực - Theo đặc điểm của trống lu: loại trơn, loại có vấu (chân cừu) 2. Cấu tạo - Hoạt động a. Cấu tạo (hình vẽ) b. Hoạt động: Lu rung thường có 2 bộ phận cơ bản: máy cơ sở và trống lu Máy đầm rung động có chiều sâu ảnh hưởng lớn, gồm có: + Máy đầm rung có bánh trơn nhẵn được sử dụng để đầm bề mặt công trình hoặc nền có tính chất hạt. + Máy đầm rung chân cừu được dùng để đầm đất á sét. 49 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 2 6 1 5 3 4 7 8 9 10 - S¬ ®å cÊu t¹o m¸y lu rung 1 - §éng c¬ 7 - Khung lu 2 - Ca bin 8 - Bé g©y rung 3 - Chèt liªn kÕt 9 - Xi lanh l¸i 4 - BÖ liªn kÕt 10 - B¸nh dÉn huíng 5 - Tuy « thuû lùc 6 - Trèng lu 3. Năng suất của máy đầm rung (B A).v.H .K N = 0 T (m3/h) n Trong đó B - Chiều rộng vệt đầm, m. A - Phần trùng nhau giữa hai lượt đầm kế tiếp, m. v - Vận tốc của máy khi đầm, m/s. H0 - Chiều sâu ảnh hưởng, m. KT - Hệ số sử dụng thời gian. n - Số lượt đầm tại 1 vị trí. 50 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương CHƯƠNG 4 . MÁY SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG I/- MÁY NGHIỀN SÀNG ĐÁ BÀI 1 - MÁY NGHIỀN ĐÁ 1. Công dụng- Phân loại máy nghiền đá a. Công dụng Nghiền đá là quá trình phá vỡ đá cỡ lớn thành cỡ nhỏ. Quá trình gia công này không phải tiến hành ngay một lần mà có thể phải qua nhiều lần, với nhiều công đoạn để đạt được chất lượng sản phẩm đồng đều Đại lượng đặc trưng cho quá trình nghiền là tỷ số nghiền i: Dmax i d min Với: Dmax là kích thước lớn nhất của đá nạp dmin là kích thước nhỏ nhất của đá sản phẩm. b. Phân loại: - Theo cấu tạo của máy nghiền phân thành: + Máy nghiền má + Máy nghiền côn + Máy nghiền trục + Máy nghiền búa - Theo kích thước trung bình của sản phẩm đá chia thành: Nghiền thô, vừa, nhỏ, bột và tinh. - Theo phương pháp nghiền chia thành: h1 h2 h3 h4 + Ép vỡ (H1) : đá bị phá vỡ khi hai mặt nghiền tiến sát vào nhau tạo ra lực ép có ứng suất vượt quá giới hạn bền nén. + Chẻ vỡ (H2): Xảy ra khi trên mặt nghiền có các gân nhọn, đá bị tách ra do ứng suất tiếp quá giới hạn bền. + Đập vỡ (H3): đá bị tải trọng động va đậpp tác dụng, trong đá xuất hiện đồng thời nhiều biến dạng. + Ép miết vỡ (H4): Xảy ra khi mặt nghiền trượt tương đối với nhau, lớp mặt ngoài của đá bị biến dạng và bị tách ra do ứng suất tiếp vượt quá giới hạn bền. - Theo nguyên lý làm việc, chia máy nghiền đá thành: + máy nghiền đá chu kỳ + máy nghiền đá liên tục. 2. Máy nghiền đá chu kỳ (máy nghiền má) a. Đặc điểm Các loại máy nghiền má dùng nghiền thô và trung bình các loại đá. Ưu điểm: lực đập, ép rất lớn nên có thể phá vỡ các loại đá cứng và dai; kết cấu máy đơn giản, chăm sóc kỹ thuật và sử dụng dễ dàng; cửa nạp đá lớn, năng suất cao. b. Máy nghiền đá chu kỳ có chuyển động lắc đơn giản *)Cấu tạo: 51 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 12 9 8 11 7 1 chó thÝch 1 - M¸ nghiÒn cè ®Þnh 2 - M¸ nghiÒn di ®éng 3 - Thanh ®Èy 4 - Thanh gi»ng 5 - C¬ cÊu nªm 6 - Lß xo håi vÞ 7 - C¬ cÊu ®iÒu chØnh chªm 8 - Trôc lÖch t©m 9 - B¸nh ®µ 10 - Th©n m¸y 11 - Thanh biªn 12 - Trôc treo 10 2 3 4 5 6 S¬ ®å cÊu t¹o m¸y nghiÒn m¸ cã chuyÓn ®éng l¾c ®¬n gi¶n *) Nguyên lý làm việc: - Nguồn động lực từ động cơ truyền động đến trục lệch tâm, trục lệch tâm (8) quay má nghiền di dộng (2) sẽ chuyển động như một con lắc đơn quanh trục (12). 1/2 vòng quay đầu trục lệch tâm, má nghiền di động tiến lại gần má nghiền cố định đá trong khoang nghiền được nghiền vỡ, 1/2 vòng quay tiếp theo, do trọng lượng của má nghiền và lực căng của lò xo (10) má nghiền được trở lại vị trí ban đầu đá trong khoang nghiếnẽ được xả ra ngoài qua khe cửa xả. c. Máy nghiền có chuyển động lắc phức tạp *) Cấu tạo: xem hình vẽ *) Nguyên lý làm việc: - Má nghiền di động (2) được lắp trên trục lệch tâm (8), khi trục lệch tâm quay má nghiền di dộng sẽ thực hiện đồng thời 2 chuyển động, chuyển động lắc và chuyển động tịnh tiến.Đá trong khoang nghiền chịu cả lực ép và uốn, một phần bị chát, do vậy máy nghiền nhanh mòn - Cơ cấu nêm điều chỉnh kích thước của khoang nghiền. 52 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương 9 8 7 1 1 2 8 11 12 10 2 3 4 5 6 S¬ ®å cÊu t¹o m¸y nghiÒn m¸ cã chuyÓn ®éng l¾c phøc t¹p 1 - M¸ nghiÒn cè ®Þnh 7 - C¬ cÊu ®iÒu chØnh chªm 2 - M¸ nghiÒn di ®éng 8 - Trôc lÖch t©m 3 - Thanh ®Èy 9 - B¸nh ®µ 4 - Thanh gi»ng 10 - Th©n m¸y 5 - C¬ cÊu nªm 11 - Bé truyÒn ®ai 6 - Lß xo håi vÞ 12 - §éng c¬ d. Năng suất máy nghiền đá chu kỳ (nghiền má) V N = 3600. . (m3/h) T Trong đó - Hệ số tơi xốp của vật liệu nghiền, = 0,30,65 phụ thuộc vào phương pháp cấp liệu. V - Thể tích của khối vật liệu nhả ra sau một chu trình nghiền, m3 T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s. B (2.e S).H.A (2.e S).S.A V = (m3) 2 2.tg e - Khe hở giữa hai tấm nghiền, m. S - Hành trình của má nghiền, m A - Chiều dài khoang nghiền, m. - Góc ngoạm đá. h b s Dmax 3. Máy nghiền nón a. Công dụng Máy nghiền nón là loại máy nghiền làm việc có tính chất liên tục thường dùng để nghiền các loại đá sau khi đã qua máy nghiền kiểu má. So với máy nghiền kiểu má thì loại máy này có những ưu điểm sau: 53 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương - Năng suất cao: khi kích thước cửa vào đá như nhau thì năng suất máy nghiền nón thường cao hơn máy nghiền má từ 2 đến 3 lần, vì trong máy nghiền nón, đá được nghiền, xả liên tục. - Công suất tiêu thụ ít: công để nghiền vỡ 1 tấn đá ở máy nghiền nón thường nhỏ hơn từ 1,52 lần vì trong máy nghiền nón, đá không những bị đập vỡ mà còn bị uốn vỡ và vặn vỡ. - Chất lượng nghiền tốt: đá sản phẩm tương đối đều, ít mạn vụt, độ sắc cạnh giảm rõ rệt, tỷ số nghiền cao. - Bền chắc: tuổi thọ của máy thường gấp từ 22,5 lần máy nghiền kiểu má. - Có khả năng khởi động máy khi buồng nghiền đã chứa đầy vật liệu. Tuy nhiên, máy còn một số nhược điểm sau: - Nặng nề: khi có cùng một kích thước cửa vào đá thì trọng lượng máy nghiền nón thường lớn hơn máy nghiền kiểu má từ 1,52 lần. Vì vậy khó khăn trong việc di chuyển. - Cồng kềnh: cùng một năng suất như nhau thì máy nghiền nón thường cao gấp 1,52 lần máy nghiền kiểu má. - Cấu tạo phức tạp, giá thành đắt. b. Phân loại - Loại nón cao: Trục của nón nghiền di động được treo ở xà đỡ, được đặt nghiêng góc = 230 nên khi làm việc nón vừa quay vừa lắc. Máy được dùng để nghiền thô các loại đá rắn và dòn. - Loại nón thấp: Nón nghiền di động có dạng hình nấm, mặt dưới luôn luôn tiếp xúc trên bệ đỡ hình cầu. Bởi vậy những máy nghiền này còn được gọi là máy nghiền nón có trục nón công xôn. Trục nón nghiền di động lắp vào bạc lệch tâm nên trong quá trình làm việc, nón nghiền được chuyển động lắc trượt trên bệ đỡ hình cầu. Loại này có ưu điểm là chiều cao thấp nhưng lực nghiền nhỏ, do vậy thường dùng để nghiền vừa và nhỏ các loại vật liệu. c. Máy nghiền nón cao *) Cấu tạo: 8 9 7 chó thÝch 1 - §éng c¬ 2 - Bé truyÒn ®ai 3 - Bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n 4 - æ ®ì 5 - B¹c lÖch t©m 6 - Nãn nghiÒn cè ®Þnh 7 - Cña n¹p 8 - æ treo 9 - Nãn nghiÒn di ®éng 6 2 1 5 3 4 S¬ ®å nguyªn lý m¸y nghiÒn nãn cao 54 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương *) Nguyên lý làm việc: - Khi động cơ (1) hoạt động thông qua bộ truyền đai, dẫn động bộ truyền bánh răng côn làm bạc lệch tâm chuyển động, khi bạc lệch tâm quay làm cho nón nghiền di dộng có chuyển động lắc, các đường sinh của mặt nón nghiền di động lần lượt tiến sát vào nón nghiền cố định rồi tách ra.Cứ như vậy mặt nón di dộng lăn trên mặt nón nghiền cố định qua các lớp đá nghiền trong khoang để nghiền đá. d. Máy nghiền nón thấp *) Cấu tạo: 8 chó thÝch 1 - §éng c¬ 2 - Bé truyÒn ®ai 3 - Bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n 4 - æ ®ì 5 - B¹c lÖch t©m 7 6 - BÖ truît 7 - Nãn nghiÒn cè ®Þnh 8- Nãn nghiÒn di ®éng 2 1 6 5 3 4 S¬ ®å nguyªn lý m¸y nghiÒn nãn thÊp *) Nguyên lý làm việc: tương tự máy nghiền nón cao d. Năng suất máy nghiền nón V N = 3600. . (m3/h) T Trong đó - Hệ số tơi xốp của vật liệu nghiền, = 0,30,65 phụ thuộc vào phương pháp cấp liệu. V - Thể tích của khối vật liệu nhả ra sau một chu trình nghiền, m3 T - Thời gian 1 chu kỳ công tác, s. Da e (e 2r).H 3 V = . .Da (m ) 2   .D .(e r).2r = a (m3) tg 1 tg 2 e - Khe hở giữa hai tấm nghiền, m. r - Độ lệch tâm của nón nghiền, m. h H - Chiều cao của tiết diện khối đá trong khoang nghiền, m. D - Đường kính trung bình của vùng song song, m. 4. Máy nghiền trục e s1 s2 a. Công dụng - Phân loại 2r Máy nghiền trục còn gọi là máy ép đá dùng để nghiền vỡ các loại vật liệu như đá vôi, đá hoa cương, đất sét chịu lửa Chúng được dùng rộng rãi trong các trạm nghiền sàng đá và trong dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng. 55 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương Máy nghiền trục gồm có: + Loại hai trục cố định, loại này do trục cán không xê dịch được nên khi cán các loại vật liệu rắn dễ làm hỏng trục nghiền. Vì vậy loại này chỉ dùng để nghiền các loại vật liệu mềm như thạch cao, đất sét khô. + Loại một trục di động: trục di động được đặt trên ổ đỡ di động, được giữ bởi lò xo nên khi cán phải đá quá rắn, nó sẽ đẩy trục cán lùi ra xa và đá rơi xuống, do đó trục nghiền không bị hỏng. Loại này được dùng phổ biến. + Loại hai trục di động: hai trục đều được đặt trên ổ đỡ di động. b. Cấu tạo máy nghiền một trục di động 1 3 2 4 10 chó thÝch 1 - §éng c¬ 5 2 - Bé truyÒn ®éng ®ai 3 - CÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp 4 - æ ®ì cè ®Þnh 6 5 - CÆp b¸nh r¨ng ®Æc biÖt 7 6 - æ ®ì di ®éng 7 - Lß xo 8 9 8 - §ai èc ®iÒu chØnh 9 - Tang nghiÒn di ®éng S¬ ®å cÊu t¹o m¸y nghiÒn trôc 10 - Tang nghiÒn cè ®Þnh c. Nguyên lý làm việc: c. Năng suất máy nghiền trục D N = 3600.F.v.k (m3/h) D = 3600. L. . 2e. . k (m3/h) 2 2e Trong đó F – Diện tích mặt cắt dòng vật liệu, F = 2e.L (m2) L - Chiều dài trục nghiền, m. v – vận tốc xả vật liệu, v = .D/2 (m/s)  - Tốc độ góc, rad/s 2e - Khe hở giữa hai trục, m. D - Đường kính trục nghiền, m. k - Hệ số kể tới độ rỗng của sản phẩm; với vật liệu rắn k = 0,20,3; với vật liệu dẻo và dính thì k = 0,40,6. 56 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng
Bài giảng máy xây dựng đại cương BÀI 2 – MÁY SÀNG ĐÁ 1. Công dụng- Phân loại a. Công dụng Sàng đá là quá trình phân loại vật liệu thành từng nhóm có kích thước trong phạm vi nhất định và để loại bỏ các cỡ đá không phù hợp qui cách. Trong quá trình sàng đá có thể kết hợp với việc phun rửa vật liệu. Bộ phận chủ yếu của máy sàng là mặt sàng và cơ cấu dẫn động. Trong dây chuyền công nghệ sản xuất đá, sàng được bố trí thực hiện ở các vị trí sau: - Sàng sơ bộ: Nằm ở vị trí xuất phát của dây chuyền, nhằm loại bỏ các hạt lớn quá khổ hoặc các hạt quá nhỏ không cần nghiền nữa. - Sàng trung gian: dùng để tách các hạt không cần nghiền ở giai đoạn tiếp sau. - Sàng kiểm tra: dùng để kiểm tra độ lớn của hạt thành phẩm và tách phế liệu - Sàng kết thúc hay sàng sản phẩm: dùng để phân loại thành phẩm theo các cỡ hạt tiêu chuẩn. Chất lượng của mặt sàng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả phân loại, năng suất và khả năng hoạt động của máy. Mặt sàng phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Có tổng diện lỗ sàng lớn nhất, kích thước lỗ sàng không thay đổi, không bị biến dạng khi làm việc, có khả năng chống mòn cao. + Trong quá trình làm việc vật liệu luôn chuyển động trên mặt sàng, do vậy sẽ gây ra sự mài mòn bề mặt sàng. Vì vậy mặt sàng được chế tạo bằng vật liệu chịu mòn như thép các bon, thép mangan hoặc thép hợp kim chất lượng cao. + Mặt sàng có thể bố trí nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp. Khi đặt nối tiếp, việc kiểm tra bảo trì mặt sàng dễ làm. Cách đặt song song được sử dụng thông thường nhằm tách lần lượt các hạt theo độ lớn nên chất lượng phân loại cao, mặt sàng lâu mòn. b. Phân loại - Theo tính chất chuyển động của mặt sàng, chia thành mặt sàng cố định và mặt sàng chuyển động. - Theo hình dạng của mặt sàng, chia thành mặt sàng phẳng và mặt sàng cong - Theo đặc tính chuyển động của mặt sàng, chia thành mặt sàng chuyển động rung và chuyển động lắc. - Theo phương pháp bố trí mặt sàng, chia thành mặt sàng đặt ngang và đặt nghiêng. 2. Sàng lắc: Sàng lắc có mặt sàng phẳng và dùng phương pháp lắc để sàng vật liệu. Mặt sàng có thể bố trí ngang hoặc nghiêng, chuyển động của sàng có thể quay hoặc tịnh tiến. Sàng lắc gồm có hai loại: sàng lắc ngang và sàng lắc lệch tâm. b. Sàng lắc ngang: Mặt sàng được đặt nghiêng một góc 5150 và được treo bằng những thanh treo lên xà ngang. Động cơ truyền lực cho khung sàng thông qua cơ cấu tay quay và thanh kéo (một đầu thanh kéo được gắn với trục tay quay và một đầu kia chốt vơi mặt sàng), do vậy sàng có chuyển động lắc đi lắc lại. Loại sàng này có cấu tạo đơn giản, tần số lắc nhỏ (100300lần/ph) nên có năng suất thấp. c. Sàng lắc lệch tâm: *) Cấu tạo : 57 Nguyễn Hữu Chí Bộ môn máy vây dựng