http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 1 Lời nói đầu Giao thông vận tải đóng một vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó là mạch máu chính trong toàn bộ nền kinh tế của nớc ta. Trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân thì Giao thông vận tải bao giờ cũng phải đi trớc, máy làm đất là một phần tử đông tích cực và phổ biến nhất trong thi công xây dựng các công trình Giao thông vận tải nói chung của nghành máy xây dựng nói riêng. Trong quá trình làm việc các chi tiết của máy bị mòn cong vênh do vậy làm giảm hiệu quả làm việc của chúng vì vậy việc nâng cao tuổi bền sử dụng của các chi tiết máy, tổng thành xe là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết trong quá trình khai thác và sử dụng máy làm đất. Trong công tác sửa chữa thiết kế và chế tạo việc tính toán và lắp rắp đóng một vai trò hết sức quan trọng nó là một bộ phận nối của quá trình sản xuất, có ảnh hởng lớn đến chất lợng sản phẩm. Nhằm đánh giá kết quả học tập nghiên cứu ở trờng sau khoá học em đợc giao nhiệm vụ Tính toán thiết kế máy ủi thờng có lắp lỡi xới một răng, truyền động thuỷ lực, công suất động cơ 140ml. Dới sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo KS.Phạm Trọng Hoà và các thầy cô trong bộ môn máy xây dựng em đ hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp này. Trong quá trình thực hiện đề tài do thời gian có hạn không thể tránh khỏi những thiếu sót, cho nên em rất mong đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên. Em xin trân thành cảm ơn. http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 2 Chơng I Tổng quan về tình hình sử dụng máy ủi tại việt nam I. Khái quát tình hình sử dụng máy ủi tại Việt Nam Những năm gần đây, mức độ cơ giới hoá trong lĩnh vực thi công và xếp dỡ ở nớc ta ngày càng tăng tỷ lệ trang bị cơ giới tính trên đầu ngời và khối lợng khai thác có thể sánh ngang với nhiều nớc trong khu vực. Tính đến năm 1993 tổng số thiết bị cơ giới của nớc ta đ trên 40.000 chiếc với tổng công suất trên 2,5 triệu KW, bao gồm 350 chủng loại khác nhau của 24 nớc sản xuất. Cụ thể, tỷ lệ các máy xây dựng ở Việt Nam nh sau : - Máy làm đất 16,3%. - Máy thi công chuyên dùng 24,4%. - Máy vận chuyển ngang 31,2%. - Máy vận chuyển cao 7,6%. - Các máy khác 16,2%. - Máy làm đá ép khí 3,8%. Trong đó, các máy xây dựng đợc phân chia cho các bộ nghành quản lý theo tỷ lệ - Bộ xây dựng quản lý 30%. - Bộ GTVT quản lý 20%. - Bộ thuỷ lợi quản lý 10%. - Còn lại phân chia cho các bộ nghành và các địa phơng khác. Máy ủi là loại máy thuộc nhóm máy làm đất. Nó chiếm một vị trí quan trọng trong việc thi công cơ giới, nó đợc xếp vào nhóm máy chỉ đạo trong thi công làm đờng, sử dụng trong việc đào đắp kênh mơng thuỷ lợi, hay thuỷ điện, hay san lấp hố, tạo mặt bằng. http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 3 Trong các công trình thi công hiện nay, máy ủi chiếm một vị trí quan trọng không thể thiếu đợc hầu nh tất cả các công trình đều cần phải sử dụng máy ủi nhất là trong thời kỳ này. Khi mà đất nớc ta đang trên đờng đổi mới và phát triển, để hội nhập vào thế giới thì chúng ta không ngừng đòi hỏi phải xây dựng phát triển GTVT và xây dựng các công trình nh nhà cửa và thuỷ điện .Do đó việc đầu tiên và cấp thiết đối với chúng ta là phải luôn luôn trang bị các máy móc hiện đại để phục vụ xây dựng đất nớc. Ví dụ nh máy ủi chặng hạn, chúng ta cũng không ngừng liên tục nhập các loại mới hiện thuộc những hng nổi tiếng để phục vụ xây dựng và phát triển giao thông. II. Công dụng phân loại máy ủi, lựa chọn máy ủi. 1. Công dụng : Máy ủi thuộc loại máy chủ đạo trong nhóm máy đào và vận chuyển đất. Máy ủi đợc sủ dụng rất có hiệu quả để làm các công việc sau. - Đào và vận chuyển đất trong cự li tới 100 m, tốt nhất ở cự li từ 10 -:- 70 m. Với các nhóm đất I, II và III. - Lấp hào, hố và san bằng nền móng công trình. - Đào và đắp nền cao tới 2 m. - ủi hoặc san rải vật liệu nh đá răm, cát, sỏi .Ngoài ra máy còn có thể làm các công việc chuẩn bị mặt nền nh : Bào cỏ, bóc lớp tầng phủ, hạ cây (đờng kính tới 30 cm ), nhổ gốc cây, thu dọn mặt bằng thi công . Máy còn đợc dùng để làm nhiệm vụ kéo hoặc đẩy các phơng tiện khác. 2. Phân loại : Máy ủi thờng đợc phân loại theo công suất động cơ, lực kéo, kiểu điểu khiển, đặc điểm thiết bị di chuyển và kết cấu bộ công tác. a) Phân loại theo thiết bị di chuyển: - Di chuyển bánh hơi. - Di chuyển bánh xích. http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 4 b) Phân loại theo công suất của máy: Tuỳ thuộc vào độ lớn của công suất động cơvà lực kéo danh nghĩa ở móc kéo của máy cơ sở, máy ủi đợc chia thành các loại: - Loại rất nhỏ: lực kéo 2,5 (t) ; công suất 35(m lực). - Loại nhẹ: lực kéo từ 2,5 -:- 13,5 (t); công suất 35-:- 75 m lực. - Loại trung bình : lực kéo 13,5-:- 20 (t); công suất 75-:- 150 m lực. - Loại nặng: lực kéo 20-:- 30 (t); công suất 150-:- 300 m lực. - Loại rất nặng: lực kéo trên 30 (t); công suất trên 300 m lực. c) Phân loại theo sự làm việc của bộ công tác: - Máy ủi kiểu truyền động cáp. - Máy ủi kiểu truyền động thuỷ lực. Khi lựa chọn máy ủi nên u tiên chọn loại máy ủi có trang bị kiểu điều khiển lỡi ủi bằng hệ thống thuỷ lực. Loại này so với máy ủi điều khiển bằng hệ thống cáp có những u điểm cơ bản sau: Trọng lợng bộ công tác nhỏ hơn khi các điều kiện khác nh nhau. (Do lỡi ủi đợc ấn xuống nền nhờ lực đẩy của xilanh chứ không nhờ trọng lợng bản thân nh ở truyền động cáp ). Điều khiển chính xác nhẹ nhàng. Tuổi thọ cao, kết cấu gọn đẹp. Chăm sóc kỹ thuật đơn giản. d) Phân loại theo kiểu lỡi ủi: - Máy ủi kiểu lỡi thẳng. - Máy ủi kiểu lỡi vạn năng. Khi thi công các công trình có bề mặt phức tạp, đa dạng nên chọn loại máy có trang bị lõi ủi vạn năng. Các máy ủi có bộ di chuyển xích đợc khai thác rất có hiệu quả trên vùng đồi núi vì có khả năng bám và độ ổn định cao. Ngợc lại, đối vùng đồng bằng, có thể u tiên chọn các loại máy có bộ di chuyển http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 5 bánh hơi áp suất thấp( hoặc áp suất có thể điều chỉnh đợc trong phạm vi rộng) . Các máy này cho tính cơ động cao và năng lợng tiêu phí trong quá trình làm việc nhỏ hơn hẳn so với các máy có bộ di chuyển xích trong khi các là nh nhau. http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 6 1300 Chơng ii Tính toán thiết kế tổng thể máy ủi có lắp liền xới một răng, truyền động thuỷ lực, bánh xích I. Giới thiệu máy ủi để thiết kế 1. Cấu tạo: Hình 2.1 1.Lỡi ủi 2.Chân chống 3.Khung ủi 4.Xi lanh thuỷ lực 5.Răng xới 6.Xích 7.Cabin điều khiển 2. Nguyên lý hoạt động: Ngời điều khiển tiến hành điểu khiển xilanh thuỷ lực hạ lỡi ủi bập xuống nền đào. Máy tiến, đất dần dần tích tụ lại trớc máy ủi khi đ tích đầy, vận chuyển khối đất đào bằng cách nâng lỡi ủi lên 1 mức ( cha thoát khỏi nền http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 7 đào) với mục đích đào thêm chút ít để bù hao khi vận chuyển. Nếu ta muốn rải đều khối đất đá vận chuyển, cần phải nâng lỡi ủi lên theo chiều dày mối dải và tiếp tục cho máy tiến. II. Chọn máy cơ sở: Qua nghiên cứu thực tiến thi công hiện nay và quá trình khảo sát em quyết định chọn loại máy ủi có công suất 140 ml. Đây là loại máy ủi thẳng, dùng thuỷ lực. 1.Tính năng kỹ thuật của máy (sổ tay MXD và STXDTĐ) 1) Kiểu lỡi Thẳng 2) M hiệu động cơ D130 3) Cơ động cơ D130 4) Cơ cấu di chuyển Bánh xích 5) Sức kéo lớn nhất 140ml 6) Chiều dài lỡi ủi 3,2 m 7) Chiều cao lỡi 1,3 m 8) Thể tích đất chứa trọng lợng 3,5m 3 9) Chiều cao nâng lỡi lớn nhất 890mm 10) Chiều sâu hạ lỡi 335mm 11) Hệ thống điểu khiển lỡi Thuỷ lực 12) áp suất công tác của hệ thống thuỷ lực 100GK/cm 2 13) Tốc độ động cơ Tiến: 3,2 ữ 11,2 Km/h http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 8 Lùi: 3,17 ữ 8,7 Km/h 14) Tốc độ cắt và chuyển đất đá 3,2Km/h 15) Góc nghiêng g/h khi lên dốc 30 0 16) Góc nghiêng g/h khi xuống dốc 25 0 17) Góc nghiêng g/h dốc ngang 30 0 18) Trọng lợng lỡi ủi 1,91 (T) 19) Trọng lợng máy 15,7 (T) 20) áp lực lên đất 0,58 KG/cm 2 21) Chiều dài máy 5,81m 22) Chiều rộng máy 3,24m 23) Chiều cao máy 3,2 m 24) Chiều rộng một bản xích 500m III. Tính toán thiết kế: 1. Tính toán các thông số tác dụng của lỡi ủi. Kết cấu lỡi ủi: Kết cấu lỡi ủi cụ thể là dạng hình học của nó ảnh hởng lớn đến việc tiêu tốn năng lợng trong quá trình ủi đất, ngời ta thấy rằng với một dạng kết cấu hợp lý, trong quá trình ủi đất chuyển động tuần hoàn sát lỡi ủi theo một đờng cong quy luật tạo thành khối lăn trớc lỡi ủi.(H2.2) http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 9 H.2.2. Dạng kết cấu lỡi ủi hợp lý Dạng kết cấu không hợp lí đờng tuần hoàn phân tán và có khi dẫn đến tình trạng đất đào đổ cả về phía sau lỡi ủi H.2.3. Dạng kết cấu lỡi ủi không hợp lý Dạng kết cấu không hợp lí này sẽ dẫn đến tình trạng phát triển năng lợng tiêu tốn khi làm việc do tạo thành nhiều đờng ma sát trong khối lăn. Ta hy lu ý với loại đất này, dạng kết cấu này là hợp lí, nhng chuyển sang với loại đất khác thì lại trở thành không hợp lí. Điều đó giải thích bởi sự khác nhau trong tính chất cơ lí của các loại đất. Do đó, việc xác định một dạng kết cấu hình học của lỡi ủi mang tính chất tổng hợp trong thực tiễn thi công là rất cần thiết. Trong thời gian gần đây, một lỡi ủi nh thế đ hình thành với các thông số hình học nói chung là thống nhất(H.2.4) http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 10 H.2.4 Các thông số trong hình vẽ trên có những trị số giới hạn sau : - Góc đào = 50 ữ 60 0 - Góc sau = 30 0 - Góc đặt lỡi 0 = 57 0 - Góc chắn k = 90 ữ 100 0 - Góc đổ 0 = 65 ữ 75 0 - Bán kính đoạn cong cơ bản R = (0,8 -:- 0,9) H - a và b = 100 :- 200 mm - H chiều cao lỡi ủi ( phần cơ bản ) tính theo H = 0,232 b (m) b Sức kéo tối đa theo điều kiện bám đợc L chiều dài lỡi xác định theo lực cản khi ủi với trị số của chiều dày vỏ bào tối đa định trớc. Thông thờng L = (2,8 -:- 3,5) H và lớn hơn bề ngang máy kéo mỗi bên ít nhất chừng 10 cm. . học em đợc giao nhiệm vụ Tính toán thiết kế máy ủi thờng có lắp lỡi xới một răng, truyền động thuỷ lực, công suất động cơ 140ml. Dới sự hớng dẫn tận tình. nghiệp Thiết kế máy ủi lắp liền lỡi xới một răng Trần minh Tùng Lớp: Máy Xây Dựng K 41 6 1300 Chơng ii Tính toán thiết kế tổng thể máy ủi có lắp liền xới một