Máy xây dựng và kỹ thuật thi công

Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 1 CHÆÅNG I: KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖ MAÏY XÁY DÆÛNG 1.1- Phán loaûi maïy xáy dæûng 1.1.1- Täø maïy phaït læûc 1.1.2- Maïy váûn chuyãøn 1.1.3- Maïy laìm âáút 1.1.4- Maïy gia cäng âaï 1.1.5- Maïy phuûc vuû cäng taïc bãtäng vaì bãtäng cäút theïp 1.1.6- Maïy gia cäú nãön moïng 1.1.7- Caïc loaûi maïy chuyãn duìng Ngoaìi caïch phán loaûi trãn, chuïng ta coï thãø phán loaûi maïy xáy dæûng theo nguäön âäüng læûc nhæ: maïy dáùn âäüng bàòng âäüng cå âäút trong, âäüng cå âiãûn, âäüng cå thuíy læûc. Theo caïch di chuyãøn: bàòng baïnh läúp, baïnh xêch, chaûy trãn âæåìng sàõt hoàûc chaûy trãn saì lan. Theo phæång phaïp âiãöu khiãøn: cå khê thuíy læûc, khê neïn, âiãûn tæì. Háöu hãút caïc loaûi maïy xáy dæûng bao gäöm caïc bäü pháûn sau: a. Âäüng cå b. Cuûm truyãön âäüng c. Cå cáúu cäng taïc d. Cå cáúu di chuyãøn e. Cå cáúu quay f. Hãû thäúng âiãöu khiãøn g. Khung vaì bãû maïy h. Caïc thiãút bë phuû 1.2- Yãu cáöu chung Âãø âaïp æïng quaï trçnh cäng nghãû trong xáy dæûng, maïy xáy dæûng phaíi âaím baío caïc yãu cáöu thiãút yãúu sau: 1) Yãu cáöu nàng læåüng 2) Kêch thæåïc, cäng nàng 3) Yãu cáöu vãö kãút cáúu - kyî thuáût 4) Yãu cáöu khai thaïc 5) Sæí duûng thuáûn tiãûn, an toaìn, tæû âäüng hoaï âiãöu khiãøn 6) Baío âaím khäng ä nhiãøm mäi træåìng trong khi laìm viãûc 7) Yãu cáöu kinh tãú ( giaï thaình sæí duûng tháúp) Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 2 1.3- Thiãút bë âäüng læûc cuía maïy xáy dæûng 1.3.1- Âäüng cå âäút trong: laì loaûi âäüng cå nhiãût hoaût âäüng theo nguyãn lyï biãún nhiãût nàng sang cå nàng, theo nhiãn liãûu âäút chaïy ta gàûp âäüng cå xàng vaì âäüng cå Âiãzen; theo säú chu kyì hay haình trçnh pittäng chia ra laìm âäüng cå bäún chu kyì ( truûc khuyíu quay 720 âäü, bäún haình trçnh pittäng)vaì âäüng cå hai chu kyì( truûc khuyíu quay 360 âäü, hai haình trçnh pittäng) Chu kyì hoaût âäüng cuía âäüng cå âäút trong gäöm naûp, neïn, näø, xaí. - Âäüng cå âäút trong thæåìng duìng trong caïc maïy di chuyãøn nhiãöu ( maïy váûn chuyãøn xa), maïy laìm âáút ... - Hiãûu suáút tæì 30 âãún 37% - Coï hãû säú thay âäøi täúc âäü λ låïn tæì 2,5 âãún 5 - Nhæåüc âiãøm cå baín cuía âäüng cå Âiezel laì chëu quaï taíi keïm 1.3.2- Âäüng cå âiãûn - Âæåüc sæí duûng räüng raîi trãn caïc maïy cäú âënh hoàûc di chuyãøn ngàõn, theo quyî âaûo nháút âënh ( nhæ maïy nghiãön saìng âaï, maïy träün bã täng, cáön truûc). - Hiãûu suáút 70-97% - Âäüng cå âiãûn goün nheû, chëu væåüc taíi tæång âäúi täút, thay âäøi chiãöu quay vaì khåíi âäüng nhanh, giaï thaình haû, dãù tæû âäüng hoaï, êt gáy ä nhiãùm mäi træåìng. - Hãû säú thay âäøi täúc âäü: λ =1,3 - Nhæåüc âiãøm: khoï thay âäøi täúc âäü quay, moment khåi âäüng nhoí, phaíi coï nguäön vaì maûng læåïi cung cáúp âiãûn. 1.3.3- Caïc loaûi båm thuíy læûc a) Båm baïnh ràng - Læu læåüng äøn âënh, thæåìng laìm viãûc våïi säú voìng quay 500 ÷ 2500 voìng/phuït. - Læu læåüng: Q=2.pi.Ζ.m2.b.n, cm3/phuït Z: säú ràng cuía baïnh ràng chuí âäüng m: modul àn khåïp b: chiãöu räüng baïnh ràng, cm n: täúc âäü quay cuía baïnh ràng chuí âäüng(voìng/phuït) Hiãûu suáút η = 0.65-0.85 Aïp suáút cháút loíng cäng taïc p = 10 Mpa Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 3 b) Båm pittäng - Læu læåüng loaûi nhiãöu hån mäüt pittäng: Q=0.785.d2.i.Do.n.tg(γ), cm3/phuït - Læu læåüng loaûi mäüt pittäng: Q=0.785.d2.S.n.Ktg, cm3/phuït d: âæåìng kênh xilanh, cm i: säú læåüng xilanh S: haình trçnh cuía pittäng D0: dæåìng kênh voìng troìn näúi caïc tám xilanh, cm n: täúc âäü quay cuía truûc båm, voìng/phuït γ: goïc nghiãng cuía mám - Aïp suáút neïn: 40 âãún 50 Mpa - Hiãûu suáút η = 0.85-0.95 - Nàng suáút båm âaût 750lêt/ph vaì säú voìng quay 1000 ÷ 3000 voìng/phuït c) Båm caïnh queït - Læu læåüng: Q=2.pi.n.b.(rs2 -rr2), cm3/phuït n: täúc âäü quay cuía roto, voìng/phuït b: chiãöu räüng caïnh queït, cm rs,rr:baïn kênh stato- roto, cm - Hiãûu suáút: η=0,8 ÷ 0,93 - Aïp suáút neïn: 16 ÷ 25 Mpa - Säú voìng quay tæì 800 - 3000voìng/phuït Så âäö cáúúu taûo caïc loaûi båm thuíy læûc a) Båm baïnh ràng; b) Båm pittong hæåïng truûc; Båm caïnh queït 1,2. baïnh ràng; 3. voî båm; 4. pittong; 5. tay biãn; 6. mám nghiãng; 7. khoang phán phäúi; 8. räto; 9. caïnh queït. Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 4 1.3.4- Maïy neïn khê Maïy neïn khê chuí yãúu cung cáúp cho âäüng cå khê neïn cuía caïc thiãút bë duìng khê neïn, âãø sån hay cung cáúp cho hãû thäúng âiãöu khiãøn maïy. Maïy khê neïn caïc kiãøu sau: kiãøu pittong, kiãøu roto vaì kiãøu vêt. Caïc loaûi maïy neïn khê thæåìng taûo ra aïp suáút 0,8-1,5 Mpa vaì nàng suáút tåïi 10m3/giåì. 1.4- Truyãön âäüng trong maïy xáy dæûng Truyãön âäüng laì mäüt kháu trung gian âãø truyãön chuyãøn âäüng hoàûc cäng suáút tæì âäüng cå âãún caïc bäü pháûn cå cáúu cäng taïc cuía maïy. Theo caïch truyãön nàng læåüng, truyãön âäüng trong maïy xáy dæûng chia ra daûng: truyãön âäüng cå khê, truyãön âäüng thuíy læûc, truyãön âäüng âiãûn, truyãön âäüng khê neïn, vaì daûng häùn håüp. 1.4.1- Truyãön âäüng cå khê Truyãön âäüng cå khê laì daûng truyãön âäüng cå hoüc, truyãön âäüng âæåüc thæûc hiãûn laì nhåì cå nàng. Theo nguyãn lyï laìm viãûc, truyãön âäüng cå khê âæåüc chia laìm hai loaûi: a) Truyãön âäüng ma saït • Træûc tiãúp giæîa caïc baïnh ma saït • Giaïn tiãúp nhåì âai truyãön b) Truyãön âäüng àn khåïp træûc tiãúp • Truyãön træûc tiãúp bàòng baïnh ràng, baïnh vêt • Truyãön giaïn tiãúp bàòng xêch Caïc thäng säú chuí yãúu âàûc træng cho bäü truyãön: Hiãûu suáút: Tyí säú truyãön: Moment xoàõn: M=9,55.106.N/n, (N.mm) N: cäng suáút (kW.) n: säú voìng quay trong mäüt phuït M: moment xoàõn (N.mm) Moment xoàõn trãn truûc bë dáùn: M2= M1.i.η η: hiãûu suáút bäü truyãön i: tyí säú truyãön 1 2 N N =η 2 1 n ni = Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 5 * Trong bäü truyãön ma saït Læûc ma saït træåüt cuía hai váût chuyãøn âäüng tæång âäúi våïi nhau: F=f.Q f: hãû säú ma saït, phuû thuäüc vaìo váût liãûu Q: læûc phaïp tuyãún taûi tiãúp âiãøm Giaï trë f âäúi våïi theïp vaì gang khi ma saït khäng bäi trån f=0,12 âãún 0,18. Theïp hay gang âäúi våïi cháút deío thç hãû säú f=0,25 âãún 0,45. Âäúi våïi theïp vaì gang ma saït våïi nhau trong dáöu f=0,03 âãún 0,05. Tè säú truyãön i = 2 1 n n = 1 2 d d n1,n2: Säú voìng quay trong mäüt phuït cuía baïnh dáùn vaì baïnh bë dáùn d1,d2: Âæåìng kênh cuía baïnh chuí âäüng vaì baïnh bë âäüng Loaûi truyãön âäüng naìy coï æu âiãøm: cáúu taûo âån giaín, laìm viãûc ãm coï khaí nàng âiãöu chènh vä cáúp täúc âäü nhæng læûc taïc duûng lãn äø vaì truûc khaï låïn dãø gáy ra træåüt. • Truyãön âäüng âai: Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 6 Cáúu taûo chuí yãúu laì baïnh âai dáùn, baïnh âai bë dáùn vaì mäüt voìng âai màõt càng trãn hai baïnh áúy. Nhåì ma saït giæîa âai vaì baïnh, baïnh dáùn quay seî keïo baïnh bë dáùn chuyãøn âäüng, nghéa laì âaî thæûc hiãûn âæåüc viãûc truyãön cäng giæîa hai banh âai. Tè säú truyãön cuía bäü truyãön âai i= 2 1 n n = )1(1 2 ξ−D D D1 vaì D2 : âæåìng kênh baïnh âai ξ: hãû säú træåüt, 0.5-1% Truyãön âäüng âai coï nhæîng æu âiãøm:
Coï khaí nàng truyãön cäng suáút giæîa caïc truûc åí khaï xa nhau.
Laìm viãûc khäng äön do âai coï tênh âaìn häöi.
Giæî an toaìn cho chi tiãút maïy khi quaï taíi (træåüt âai).
Giaï thaình haû, kãút cáúu âån giaín, dãù baío quaín. Nhæåüc âiãøm:
Tyí säú truyãön khäng äøn âënh.
Læûc taïc duûng lãn truûc låïn vç phaíi càng âai.
Tuäøi thoü tháúp khi phaíi laìm viãûc våïi täúc âäü cao. Så âäö caïc kiãøu truyãön âäüng âai a) Truyãön âäüng goïc; b) Truyãön âäüng cheïo; c) Truyãön âäüng næía cheïo * Truyãön âäüng baïnh ràng: truyãön chuyãøn âäüng hoàûc thay âäøi chuyãøn âäüng nhåì sæû àn khåïp cuía caïc ràng trãn baïnh ràng hoàûc thanh ràng. Tuyì theo vë trê tæång âäúi giæîa caïc truûc, coï caïc loaûi truyãön âäüng baïnh ràng sau Caïc thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía baïnh ràng truû ràng thàóng àn khåïp ngoaìi Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 7 Tè säú truyãön i = 2 1 n n = 1 2 Z Z Z1, Z2 : säú ràng cuía baïnh ràng nhoí vaì baïnh ràng låïn. Thäng säú cå baín cuía bäü truyãön baïnh ràng laì mäâun àn khåïp. Âiãöu kiãûn âã øcaïc baïnh ràng àn khåïp âæåüc våïi nhau laì chuïng phaíi coï cuìng mäâun Mäâun àn khåïp m = pi tp Pt: bæåïc ràng trãn voìng troìn chia, bàòng bæåïc ràng cuía thanh ràng( dao) Goïc àn khåïp α thæåìng bàòng 200 Trë säú cuía m tæì 0.05 âãún 100mm * Truyãön âäüng truûc vêch- baïnh ràng: truyãön chuyãøn âäüng giæîa hai truûc cheïo nhau( thæåìng laì 90o). khi truûc vêch quay âæåüc mäüt voìng thç baïnh vêch quay âæåüc säú ràng bàòng säú mäúi ren cuía truûc vêch, tyí säú truyãön cuía bäü truyãön truûc vêch i = 2 1 n n = 1 2 Z Z Z1, Z2 : säú mäúi ren cuía truûc vêch vaì säú ràng cuía baïnh vêch n1, n2: Säú voìng quay cuía truûc vêch vaì baïnh vêch, vg/ph Caïc thäng säú cuía bäü truyãön truûc vêch laì bæåïc ren t( mm) vaì mädun m. Mäâun doüc truûc vêch bàòng mäâun ngang cuía baïnh vêch m = Error! Æu âiãøm näøi báût cuía truyãön âäüng truûc vêch laì tè säú truyãön ráút låïn( tåïi 200). Ngoaìi ra bäü truyãön truûc vêch coìn coï khaí nàng tæû haîm, laìm viãûc ãm, äøn âënh. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön truûc vêch laì hiãûu suáút tháúp vaì duìng váût liãûu laìm giaím ma saït âàõt tiãön( âäöng thanh) âãø laìm baïnh vêch. * Truyãön âäüng xêch: truyãön chuyãøn âäüng giæîa hai truûc song song åí khoaíng caïch khaï xa( Max= 8m). Bäü truyãön xêch âån giaín nháút gäöm âéa dáùn, âéa bë dáùn vaì dáy xêch. Ngoaìi ra tuyì træåìng håüp coï thãø coï thãm caïc cå cáúu phuû nhæ càng xêch, bäi trån vaì häüp bao che. Tè säú truyãön i= 2 1 n n = 1 2 Z Z Âæåìng kênh voìng troìn chia baïnh xêch chuí âäüng D1= 1 sin Z t pi Âæåìng kênh voìng troìn chia baïnh xêch chuí âäüng D2= 2 sin Z t pi Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 8 Læûc voìng cho pheïp P= [p] e o k db Trong âoï: [p] =14-35Mpa, aïp læûc cho pheïp åí baín lãö bo- chiãöu daìi äúng làn d- âæåìng kênh cuía chäút ke= 1,2-3, hãû säú âiãöu kiãûn sæí duûng * Truyãön âäüng caïp: - Chiãöu daìi laìm viãûc cuía caïp: LC= H.a +(1,5-2,0)pi( Dtg + dC) h laì chiãöu cao cáön náng a laì bäüi suáút palàng caïp Bäüi suáút palàng laì tè säú giæîa nhaïnh caïp treo váût vaì säú nhaïnh caïp keûp trãn bäü pháûn keïo( tang, xilanh thuyí læûc), hay chênh laì tè säú giæîa váûn täúc cuäún caïp trãn tang vaì váûn täúc náng váût a= Error!; màûc khaïc noï chênh laì säú láön giaím læûc caïp so våïi taíi troüng náng khi khäng kãø âãún hiãûu suáút cuía puli, do âoï bäüi suáút palàng bàòng säú nhaïnh caïp treo cuûm puli di âäüng. Dtg laì âæåìng kênh tang dC laì âæåìng kênh caïp - Chiãöu daìi phaíi nhoí hån dung læåüng cho pheïp cuía caïp trãn tang träúng L = pi( Dtg + dC).Z Säú voìng laìm viãûc cuía caïp trãn tang Z = t l0 Bæåïc caïp t = d + (0.002 âãún0.003)m lo laì chiãöu daìi laìm viãûc cuía tang m laì säú låïp caïp cuäún trãn tang - Âäúi våïi tang nhiãöu låïp ta coï L = pi( Dtg + mdC).Z1 säú voìng laìm viãûc cuía tang nhiãöu låïp Z1 = cd l0 1.4.2- Truyãön âäüng thuíy læûc Truyãön âäüng thuíy læûc coï taïc duûng truyãön chuyãøn âäüng hay cäng suáút tæì âäüng cå caïc bäü pháûn laìm viãûc cuía maïy hoàûc tæì truûc naìy âãún truûc khaïc, nhåì cháút loíng hay âäüng nàng cuía cháút loíng. Hiãûn nay ngæåìi ta duìng hai daûng truyãön âäüng thuyí læûc laì; truyãön âäüng thuyí ténh( thãø têch) vaì truyãön âäüng thuyí læûc âäüng(thuyí âäüng). Truyãön âäüng thuyí âäüng laì sæû thay däøi aïp læûc trong loìng cháút loíng khi doìng cháút loíng chuyãøn âäüng våïi váûn täúc Chæång I: Khaïi niãûm chung vãö maïy xáy dæûng 9 cao; ngæåüc laûi truyãön âäüng thãø têch laì sæû thay âäøi læu læåüng cuía doìng khi aïp læûc cuía cháút loíng gáön nhæ khäng âäøi. Truyãön âäüng thãø têch laì daûng truyãön âäüng hoaìn thiãûn hån so våïi truyãön däüng thuyí- cå, trãn cå såí khåïp näúi thuyí læûc hay biãún täúc thuyí læûc, caïc bäü pháûn chuí yãúu cuía bäü truyãön âäüng thãø têch gäöm båm thuyí læûc, âäüng cå thuyí læûc, caïc van phán phäúi âiãöu chènh, âæåìng äúng dáùn dáöu cao aïp( coï aïp) vaì âæåìng äúng dáùn dáöu aïp læûc tháúp(âæåìng xaí, âæåìng huït). Täúc âäü cáön âáøy phuû thuäüc vaìo hæåïng truyãön dáùn dáöu. Nãúu dáöu tæì båm tåïi âènh pittäng thç täúc âäü cáön âáøy v1 = 2 4 D Q pi Læûc âáøy F1 = 4 2Dpi .p.η Νãúu dáöu dáùn tåïi vuìng coï cáön âáøy thç täúc âäü cuía cáön âáøy v2 = )( 4 22 dD Q −pi Læûc âáøy F2= 4 )( 22 dD −pi .p.η Τrong âoï: Q laì læu læåüng båm D laì âæåìng kênh xi lanh p laì aïp læûc cháút loíng η laì hiãûu suáút bàòng 0.97 d laì âæåìng kênh cáön âáøy Âãø thæûc hiãûn truyãön âäüng theo nguyãn lyï truyãön âäüng thãø têch, caïc bäü pháûn chênh âæåüc näúi våïi nhau qua hãû thäúng âæåìng äúng chëu aïp læûc. Tuyì theo tæìng chæïc nàng cuía bäü pháûn cäng taïc, chuïng âæåüc làõp gheïp theo så âäö maûch kên hay så âäö maûch håí. Sæû khaïc nhau cå baín cuía hai så âäö maûch naìy laì cháút loíng sau khi qua bäü pháûn biãún âäøi thaình cå nàng, tråí vãö thuìng dáöu( maûch håí) hoàûc tråí vãö äúng huït cuía bäü pháûn taûo aïp læûc( maûch kên). Trong maïy xáy dæûng, truyãön âäüng thuyí læûc våïi maûch kên chè duìng cho caïc cå cáúu laìm viãûc âäüc láûp, coìn caïc cå cáúu laìm viãûc liãn håüp vaì âån giaín thæåìng duìng truyãnö âäüng maûch håí 1.4- Hãû thäúng di âäüng trong maïy xáy dæûng 1.5- Hãû thäúng âiãöu khiãøn maïy xáy dæûng