Tài Liệu Môn Máy Xây Dựng - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (99 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Cao đẳng - Đại học

Tài Liệu Môn Máy Xây Dựng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.78 MB, 99 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢIKHOA CƠ KHÍBỘ MÔN MÁY XÂY DỰNGBÀI GIẢNG MÔN HỌCMÁY XÂY DỰNGNgười biên soạn:ThS. Nguyễn Ngọc TrungHà Nội, 2013Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung1MỤC LỤCCHƯƠNG 1:NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY XÂY DỰNG ........................................... 51.1. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI TỔNG THỂ MÁY XÂY DỰNG VÀ XẾP DỠ ................ 51.1.1. Công dụng của máy xây dựng .................................................................................. 51.1.2. Phân loại chung ....................................................................................................... 51.2. CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN CỦA MXD ............................................................................. 61.2.1. Thiết bị động lực ...................................................................................................... 61.2.2. Hệ thống điều khiển ................................................................................................. 61.2.3. Hệ thống truyền động............................................................................................... 61.2.4. Cơ cấu công tác ....................................................................................................... 61.2.5. Cơ cấu quay ............................................................................................................. 61.2.6. Hệ thống di chuyển .................................................................................................. 61.2.7. Khung và vỏ máy ..................................................................................................... 61.2.8. Các thiết bị phụ ........................................................................................................ 61.3. THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC ....................................................................................................... 61.3.1. Khái niệm ................................................................................................................ 61.3.2. Động cơ đốt trong: (Động cơ xăng và Diezel) .......................................................... 61.3.3. Động cơ điện: (Động cơ điện một chiều và xoay chiều) ........................................... 61.3.4. Động cơ thuỷ lực ..................................................................................................... 71.3.5. Động cơ khí nén....................................................................................................... 71.4. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG............................................................................................ 71.4.1. Truyền động cơ khí (TĐCK) dùng trên MXD .......................................................... 71.4.2. Truyền động thuỷ lực (TĐTL)................................................................................ 101.4.3. Hệ thống truyền động điện ..................................................................................... 101.4.4. Hệ thống truyền động khí nén ................................................................................ 111.5. HỆ THỐNG DI CHUYỂN ................................................................................................ 111.5.1. Hệ thống di chuyển bánh xích ................................................................................ 111.5.2. Hệ thống di chuyển bánh hơi.................................................................................. 111.5.3. Hệ thống di chuyển bánh sắt trên ray...................................................................... 111.5.4. Di chuyển trên Phao ............................................................................................... 111.5.5. Di chuyển Bước ..................................................................................................... 111.6. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MXD-XD .................................................. 111.6.1. Chỉ tiêu về năng suất của MXD.............................................................................. 111.6.2. Chỉ tiêu về chi phí nhiên liệu .................................................................................. 121.6.3. Chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế .................................................................................... 121.6.4. Chỉ tiêu về độ tin cậy ............................................................................................. 12CHƯƠNG 2:MÁY NÂNG VÀ VẬN CHUYỂN..................................................................... 132.1. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI ....................................................................................... 132.1.1. Công dụng ............................................................................................................. 132.1.2. Phân loại ................................................................................................................ 14Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung22.2. MÁY NÂNG ..................................................................................................................... 152.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản ................................................................................. 152.2.2. Chế độ làm việc của máy nâng ............................................................................... 162.2.3. Năng suất của máy nâng ........................................................................................ 162.2.4. Các cơ cấu chủ yếu của máy nâng .......................................................................... 172.2.5. Các loại kích .......................................................................................................... 192.2.6. Các loại tời ............................................................................................................ 212.2.7. Cần trục dựa tường (cột quay) ................................................................................ 222.2.8. Thang nâng xây dựng (vận thăng) .......................................................................... 232.2.9. Cần trục ôtô ........................................................................................................... 242.2.10. Cần trục bánh xích ................................................................................................. 242.2.11. Cần trục tháp.......................................................................................................... 252.2.12. Cầu trục (Cầu lăn) .................................................................................................. 262.2.13. Cổng trục ............................................................................................................... 272.3. MÁY VẬN CHUYỂN....................................................................................................... 282.3.1.2.3.2.2.3.3.2.3.4.2.3.5.Máy vận chuyển liên tục ........................................................................................ 28Công dụng và phân loại ......................................................................................... 28Nhóm băng tải ....................................................................................................... 28Thiết bị vận chuyển bằng khí nén ........................................................................... 33Máy vận chuyển theo chu kỳ.................................................................................. 35CHƯƠNG 3:MÁY LÀM ĐẤT ............................................................................................... 383.1. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI ....................................................................................... 383.1.1. Công dụng ............................................................................................................. 383.1.2. Phân loại ................................................................................................................ 383.2. ĐẤT VÀ QUÁ TRÌNH ĐÀO CẮT ĐẤT........................................................................... 383.2.1. Tính chất cơ lý của đất ........................................................................................... 383.2.2. Quá trình đào cắt đất .............................................................................................. 393.3. MÁY ĐÀO - VẬN CHUYỂN ĐẤT .................................................................................. 393.3.1. Máy ủi ................................................................................................................... 393.3.2. Máy cạp ................................................................................................................. 423.3.3. Máy san ................................................................................................................. 443.3.4. Máy đào ................................................................................................................. 463.4. MÁY ĐẦM LÈN ĐẤT...................................................................................................... 503.4.1. Yêu cầu cơ bản của công tác đầm lèn và các yếu tố ảnh hưởng .............................. 503.4.2. Công dụng và phân loại máy đầm lèn ..................................................................... 513.4.3. Máy đầm lèn tĩnh ................................................................................................... 523.4.4. Máy đầm rung ........................................................................................................ 54CHƯƠNG 4:MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CÔNG ĐÁ ................................................................ 574.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CÔNG ĐÁ ..................................... 574.2. MÁY VÀ THIẾT BỊ NGHIỀN ĐÁ ................................................................................... 57Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung34.2.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 574.2.2. Các loại máy nghiền đá chu kỳ (máy nghiền má) ................................................... 584.2.3. Các loại máy nghiền liên tục .................................................................................. 604.3. MÁY VÀ THIẾT BỊ SÀNG ĐÁ ....................................................................................... 654.3.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 654.3.2. Máy sàng lắc lệch tâm............................................................................................ 664.3.3. Máy sàng rung ....................................................................................................... 674.3.4. Máy sàng ống (máy sàng quay) .............................................................................. 684.4. TRẠM NGHIỀN SÀNG ĐÁ ............................................................................................. 694.4.1. Giới thiệu chung: ................................................................................................... 694.4.2. Sơ đồ công nghệ của trạm nghiền sàng đá .............................................................. 70CHƯƠNG 5:MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT BÊTÔNG ..................................................... 715.1. MÁY VÀ THIẾT BỊ TRỘN BÊTÔNG XI MĂNG ............................................................ 715.1.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 715.1.2. Máy trộn bêtông kiểu tự do, làm việc chu kỳ .......................................................... 725.2.5.3.5.4.5.5.5.1.3. Máy trộn bêtông kiểu cưỡng bức, làm việc chu kỳ ................................................. 745.1.4. Năng suất máy trộn bêtông làm việc theo chu kỳ.................................................... 75THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN BÊTÔNG ............................................................................... 765.2.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 765.2.2. Xe ôtô trộn và vận chuyển...................................................................................... 765.2.3. Máy bơm bêtông .................................................................................................... 775.2.4. Năng suất của bơm bêtông ..................................................................................... 79MÁY ĐẦM BÊTÔNG ...................................................................................................... 795.3.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 795.3.2. Đầm mặt ................................................................................................................ 805.3.3. Đầm trong (đầm dùi) .............................................................................................. 815.3.4. Đầm cạnh............................................................................................................... 815.3.5. Năng suất của máy đầm ......................................................................................... 82TRẠM TRỘN BÊTÔNG XI MĂNG ................................................................................. 825.4.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 825.4.2. Sơ đồ công nghệ và nguyên lý làm việc của trạm trộn ............................................ 83TRẠM TRỘN BÊTÔNG NHỰA NÓNG .......................................................................... 835.5.1. Khái niệm chung về công nghệ sản xuất BTNN và phân loại trạm trộn BTNN ....... 835.5.2. Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của trạm trộn BTNN ............................................ 855.5.3. Các thiết bị chủ yếu trong trạm trộn BTNN ............................................................ 85CHƯƠNG 6:MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG ...................................................... 886.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ......................................................................................... 886.1.1. Khái niệm chung .................................................................................................... 886.1.2. Phân loại ................................................................................................................ 886.1.3. Phạm vi sử dụng .................................................................................................... 88Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung46.2. BÚA ĐÓNG CỌC DIEZEL .............................................................................................. 886.2.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 886.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ............................................................................... 896.3. BÚA RUNG ...................................................................................................................... 916.3.1. Công dụng và phân loại ......................................................................................... 916.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: .............................................................................. 926.4. BÚA THỦY LỰC ............................................................................................................. 926.5. THIẾT BỊ XỬ LÝ NỀN YẾU BẰNG BẤC THẤM .......................................................... 936.5.1. Khái niệm về bấc thấm........................................................................................... 936.5.2. Phân loại ................................................................................................................ 936.5.3. Phạm vi sử dụng .................................................................................................... 946.5.4. Máy ép cọc bấc thấm ............................................................................................. 946.6. MÁY KHOAN CỌC NHỒI............................................................................................... 956.6.1. Khái niệm và phân loại .......................................................................................... 956.6.2. Sơ đồ cấu tạo và trình tự tạo cọc khoan nhồi .......................................................... 96TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................. 98Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung5MÁY XÂY DỰNGCHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY XÂY DỰNG1.1. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI TỔNG THỂ MÁY XÂY DỰNG VÀ XẾP DỠ1.1.1. Công dụng của máy xây dựngMáy xây dựng là danh từ chung để chỉ các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng cơ bản,xây dựng công nghiệp, giao thông, cầu cảng và sân bay,... Chủng loại về máy xây dựng có rất nhiềuvà cũng rất đa dạng.1.1.2. Phân loại chungTheo tính chất công việc hay theo công dụng người ta chia thành:- Máy phát lực hay còn gọi là động cơ.- Máy nâng - vận chuyển:+ Máy vận chuyển ngang+ Máy và thiết bị nâng (hay máy vận chuyển lên cao)+ Máy vận chuyển liên tục.- Máy làm đất.- Máy sản xuất vật liệu xây dựng:+ Máy sản xuất đá+ Máy sản xuất bê tông (bê tông xi măng và bê tông nhựa nóng,…).- Máy chuyên dùng:+ Máy gia công nền móng+ Máy thi công Đường sắt+ Máy thi công Cầu+ Máy thi công Hầm+ Máy thi công Đường bộ.Theo dạng nguồn động lực- Máy chạy bằng động cơ điện- Máy chạy bằng khí nén- Máy chạy bằng thủy lực.Theo hình thức bộ di chuyển- Máy di chuyển bằng bánh xích- Máy di chuyển bằng bánh hơi (bánh lốp)- Máy di chuyển bằng bánh sắt đặt trên ray- Máy di chuyển trên phao nổi- Máy di chuyển kiểu bước.Theo hình thức điều kiển bộ công tác- Máy điều khiển cơ khí- Máy điều khiển bằng thủy lực- Máy điều khiển bằng khí nén.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung61.2. CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN CỦA MXDMỗi máy xây dựng được coi là một hệ thống gồm các bộ phận chính sau:1.2.1. Thiết bị động lực1.2.2. Hệ thống điều khiển1.2.3. Hệ thống truyền động1.2.4. Cơ cấu công tác1.2.5. Cơ cấu quay1.2.6. Hệ thống di chuyển1.2.7. Khung và vỏ máy1.2.8. Các thiết bị phụTùy theo yêu cầu và chức năng công tác mà máy có thể có đầy đủ các bộ phận trên hoặc chỉcần một vài bộ phận.1.3. THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC1.3.1. Khái niệmThiết bị động lực được hiểu là động cơ dẫn động ban đầu của máy, từ đó năng lượng đượcchia ra dẫn động các hệ thống.1.3.2. Động cơ đốt trong: (Động cơ xăng và Diezel)Do nhà bác học Điezen người Đức thiết kế, chế tạo và từ năm 1894 đến nay nó vẫn được sửdụng rộng rãi trên MXD đặc biệt là ở những máy thường xuyên di động như ô tô, máy kéo, tàuhoả,...a. Ưu điểm:- Khởi động nhanh- Dễ dàng thay đổi tốc độ quay bằng cách thay đổi lượng xăng hoặc dầu diezen phun vàotrong xi lanh.- Hiệu suất tương đối cao so với động cơ hơi nước 35 ¸ 40%.- Tính cơ động tốt.b. Nhược điểm:- Không đảo được chiều quay.- Chịu quá tải kém.- Gây ô nhiễm môi trường.- Phụ thuộc vào thời tiết, mùa đông lạnh thường khó khởi động.1.3.3. Động cơ điện: (Động cơ điện một chiều và xoay chiều)Động cơ điện một chiều thường dùng ở những máy di động theo một quỹ đạo nhất định.Động cơ điện xoay chiều thường dùng ở những máy cố định (cần trục tháp).a. Ưu điểm:- Kết cấu nhỏ gọn song có khả năng vợt quá tải tốt.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung7- Hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ (80 ¸ 85%).- Khởi động nhanh, dễ dàng thay đổi chiều quay của trục động cơ (đối với động cơ điện xoaychiều, dùng dòng điện ba pha).- Không gây ô nhiễm môi trờng, điều kiện làm việc tốt, sạch sẽ.- Dễ dàng tự động hoá.- Vì có những ưu điểm trên nên động cơ điện đang được sử dụng rộng rãi trên MXD cũngnhu trong đời sống của chúng ta.b. Nhược điểm:- Tính cơ động kém vì phụ thuộc vào nguồn điện.1.3.4. Động cơ thuỷ lựcĐộng cơ này hoạt động được là nhờ động năng của dòng thuỷ lực với trị số áp suất cho phépdo bơm thuỷ lực tạo ra.a. Ưu điểm:- Làm việc an toàn, êm, khởi động nhanh.- Có thể thay đổi chiều quay của trục động cơ.b. Nhược điểm:Cồng kềnh, phức tạp vì phải có hệ thống dẫn thuỷ lực và bơm thuỷ lực, dẫn đến hiệu suấtkhông cao do ma sát giữa dòng thuỷ lực và ống dẫn, do hiện tượng rò rỉ chất lỏng.1.3.5. Động cơ khí nénĐộng cơ này hoạt động được là nhờ động năng của dòng khí nén với trị số áp suất cho phépdo máy nén khí tạo ra.Ưu, nhược điểm của động cơ khí nén cũng giống như động cơ thuỷ lực.1.4. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG1.4.1. Truyền động cơ khí (TĐCK) dùng trên MXDHiện nay truyền động cơ khí được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và chế tạomáy, đặc biệt chiếm ưu thế trong lĩnh vực chế tạo ôtô, máy kéo, và các MXD-XD.a) Những bộ phận chính của truyền động cơ khí:- Truyền động xíchTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung- Truyền động cáp- Truyền động bánh răng, bánh răng - thanh răng, trục vít - bánh vít- Truyền động đaib) Các loại phanh(a)- Phanh má điện - từ; (b)- Phanh má điện - thủy lực; (c) - Phanh đaiTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A68Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trungc) Hộp giảm tốcSơ đồ cấu tạo của hộp giảm tốcCách xác định tỉ số truyền của hộp giảm tốci= (z2 / z1).(z4 / z3).(z6 / z5)Z1 ,Z3,.Z5 – Số răng của các bánh răng chủ độngZ 2,Z 4,Z 6 –Số răng của các bánh răng bị động*) Ưu điểm:- Có khả năng truyền lực lớn- Hiệu suất truyền động tương đối cao- Có độ bền và độ tin cậy cao- Cho phép thay đổi đặc tính linh hoạt- Chế tạo đơn giản, giá thành hạ- Dễ bảo dưỡng sửa chữa*) Nhược điểm- Cơ cấu làm việc ồn- Điều khiển nặng và kém nhậyTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A69Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung10*) Các thông số cơ bản của TĐCK:- Tỉ số truyền động: i =n1/ n2- Hiệu suất truyền động của cơ cấu :  = N1/ N2Trong đó:N1: Công suất đầu vào [kW]N2: Công suất đầu ra [kW]Nm: Công suất tiêu hao trong bộ truyền [kW]n1: Số vòng quay trục vào [vòng/phút]n2: Số vòng quay trục ra [vòng/phút]Đầu vàoĐầu raNmN1, n1N2, n21.4.2. Truyền động thuỷ lực (TĐTL)Ngày nay truyền động thủy lực ngày càng được sử dụng rộng rãi vì chúng có rất nhiều nhữngưu điểm nổi bậta. Ưu điểm:- Năng suất cao, độ tin cật cao, điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng, linh hoạt và có khả năng tựđộng hóa.- Cấu tạo gọn nhẹ, bố trí theo ý muốn- Truyền lực lớn và đi xa- Điều chỉnh vô cấp tốc độ cơ cấu- Tự bôi trơn, tự bảo vệ khi máy quá tải.b. Nhược điểm:- Áp suất làm việc cao, đòi hỏi bộ truyền phải được chế tạo từ các vật liệu đặc biệt, giá thànhcao- Khó làm kín khít các bộ phận công tác, chất công tác dễ bị rò rỉ ra ngoài.- Cần tiến hành kiểm tra thường xuyên.TĐTL có hai dạng cơ bản là: TĐTL thủy tĩnh và TĐTL thủy động* Truyền động thủy tĩnh là loại truyền động trong đó sử dụng dầu công tác có áp suất caochuyển động với vận tốc nhỏ để dẫn động các cơ cấu.* Truyền động thuỷ động là loại truyền động mà năng lượng được truyền chủ yếu là nhờ độngnăng của dầu, áp suất không cần lớn.Trong đó truyền động thủy tĩnh thường được sử dụng rộng rãi trên máy xây dựng.1.4.3. Hệ thống truyền động điệnHệ thống truyền động điện bao gồm các động cơ điện, bộ phận truyền động, dây dẫn và cácthiết bị điều khiển...a. Ưu điểm- Truyền động được xa và rất xa nhưng kích thước vẫn nhỏ gọn- Có khả năng tự động hóa cao, truyền động nhanh, chính xác.- Hoạt động êm, không gây ồnTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung11- Chăm sóc kỹ thuật dễ dàng- Đảm bảo vệ sinh môi trườngb. Nhược điểm- Đòi hỏi chặt chẽ các biện pháp và thiết bị đảm bảo an toàn cho người và thiết bị- Yêu cầu trình độ sử dụng cao.1.4.4. Hệ thống truyền động khí nénTrong các máy xây dựng truyền động khí nén được sử dụng rất rộng rãi như hệ thống phanhhơi, cơ cấu đóng mở ly hợp, dùng trong các máy công cụ cầm tay,…a. Ưu điểm- Truyền lực với khoảng cách tương đối xa- Bộ truyền sạch sẽ- Tốc độ truyền nhanh, sơ đồ cấu trúc của mạch đơn giản- Chăm sóc, bảo dưỡng kỹ thuật dễ dàng.b. Nhược điểm- Áp lực truyền nhỏ- Khó pháp hiện rò rỉ hơi- Công nghệ chế tạo chính xác, giá thành cao.1.5. HỆ THỐNG DI CHUYỂNMáy xây dựng thường dùng các loại hệ thống di chuyển sau:1.5.1. Hệ thống di chuyển bánh xích1.5.2. Hệ thống di chuyển bánh hơi1.5.3. Hệ thống di chuyển bánh sắt trên ray1.5.4. Di chuyển trên Phao1.5.5. Di chuyển Bước1.6. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MXD-XD1.6.1. Chỉ tiêu về năng suất của MXDNăng suất máy là khả năng sản xuất của máy trong một đơn vị thời gian làm việc (m3/h; T/h;T/ca,...). Năng suất máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: đối tượng mà máy phải thi công, chế độlàm việc, cấu tạo, trình độ kỹ thuật của người lái, cách tổ chức khai thác máy...Có 3 loại năng suất chủ yếu: NS lý thuyết, NS kỹ thuật, NS thực tế.a. Năng suất lý thuyết: là khả năng tính theo cấu tạo của máy, dùng đề đánh giá giải phápcấu tạo của máy ở gia đoạn thiết kế.Ký hiệu: Qltb. Năng suất kỹ thuật: là NS lớn nhất mà máy có thể đạt được sau một giờ làm việc thuầntúy và liên tục trong những điều kiện cụ thể phù hợp với khả năng kỹ thuật của máy. Dùng để đánhgiá máy ở giai đoạn thử nghiệm xuất xưởng.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung12Ký hiệu: QKc. Năng suất thực tế: là năng suất được xác định dựa trên năng suất kỹ thuật có tính đến cácđiều kiện sử dụng của máy.Ký hiệu: Qt;Qt = QK.KtVới Kt là hệ số sử dụng máy theo thời gian.1.6.2. Chỉ tiêu về chi phí nhiên liệu- Chí phí nhiên liệu tính cho một giờ máy1.6.3. Chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế- Giá thành một ca máy- Giá thành một đơn vị sản phẩm- Hiệu quả của việc khai thác máy mới- Hệ số sử dụng thời gian- Hệ số sử dụng máy1.6.4. Chỉ tiêu về độ tin cậy- Tính không hỏng- Tính sửa chữa- Độ bền lâu- Hệ số sẵn sàng.- Tuổi thọ phần trăm, tuổi thọ trung bình.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung13CHƯƠNG 2: MÁY NÂNG VÀ VẬN CHUYỂN2.1. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI2.1.1. Công dụngMáy nâng - vận chuyển là thiết bị dùng để cơ giới hóa công tác nâng (hạ) và vận chuyển hàng hóa,vật nặng trong không gian. Chúng được dùng để thực hiện các công việc như bốc xếp hàng hóa tạicác nhà ga, bến cảng, nhà kho, lắp ráp các thiết bị, xây lắp nhà cao tầng, phục vụ công tác thi côngcầu, ...Hình 2-1. Một số hình ảnh về máy nâng - vận chuyểnTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung142.1.2. Phân loạiMÁY NÂNG - VẬN CHUYỂNMáy vận chuyểnMáy nângMáy nâng đơn giảnKíchTờiKích vít,kíchthanhrăng,kích thủylựcTờiquaytay,TờimáyPalăngPalăng kéotay, PalăngđiệnThang máyCầntrụcnhỏCác loại máy trụcCT cốđịnhCT di độngCT dây cápCT cộtquay, CTcột buồmCT ôtô, CTbánh xích,CT bánh lốp,CT tháp, Cầutrục, Cồng trụcCT nổiCT hảicảngCT ĐsắtTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Máy VCbằng thiết bịcơ khíMáy VC bằngkhí nénBăng đaiBăng tấmBăng xoắnBăng gầuBăng rung độngMáy dạng hútMáy dạng đẩyMáy hỗn hợpBài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung152.2. MÁY NÂNG2.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bảnLvxchovdcHvcvhvhvdcnQRHình 2-2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy nânga) Tải trọng nâng danh nghĩa: là trọng lượng vật nâng lớn nhất mà một máy trục được phép nâng.Nó gồm trọng lượng hàng nâng và trọng lượng cơ cấu móc hàng (móc câu, gầu ngoạm,...)Ký hiệu: Q [Tấn, kG, kN,...]b) Chiều cao nâng: là khoảng cách từ mặt nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị trí làm việc cao nhất.Ký hiệu: H [m]c) Tầm với (R) và khẩu độ (L)- Đối với máy trục có cần tầm với R là khoảng cách từ tâm cơ cấu móc hàng đến tâm quay của cầntrục.- Đối với máy trục không có (kiểu cầu) khẩu độ L là khoảng cách từ tâm bánh xe di chuyển này đếntâm bánh xe di chuyển kia.d) Tốc độ làm việc: là tốc độ của các thao tác làm việc, nâng hạ hàng, nâng hạ cần, di chuyển,quay,...+ Tốc độ nâng hạ hàng: Vh = 10 ÷ 30 [m/phút].+ Tốc độ di chuyển toàn bộ máy: Vdc = 50 ÷ 200 [m/phút].+ Tốc độ quay: n = 1 ÷ 3 [vòng/phút].+ Tốc độ di chuyển xe con: Vxc = 20 ÷ 30 [m/phút].e) Mômen tải: là tích số giữa tải trọng nâng và tầm với.M = Q.R hoặc M = Q.L [T.m]f) Trọng lượng bản thân: là trọng lượng của các cơ cấu trong máy hoặc tự trọng của toàn bộ máy.Ký hiệu: G [Tấn, kG]g) Trọng lượng riêng của cơ cấu: k G k) Công suất riêng: k N GGhoặc k G [tấn/tấn.m]Q.RQ.LNNhoặc k N [kW/tấn.m]Q.RQ.LN: Tổng công suất toàn bộ máy, [kW]i) Giá thành riêng: k g C; C: Giá thành toàn bộ máy.GTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung16Chú ý: kG, kN, kC có trị số càng nhỏ thì tính kinh tế và hiệu suất làm viêc của máy càng cao. Cácthông số này chỉ dùng để so sánh giữa các máy cùng loại về tính hợp lý trong thiết kế và chế tạo.k) Kích thước bao hình học của máy: lxbxh [m]trong đó: l: Chiều dài của máy [m].b: chiều rộng của máy [m].h: chiều cao của máy [m].l) Áp lực đè của máy xuống nền: pđ [kG/cm2], thường pđ = 0,4 ÷ 1,2 [kG/cm2].2.2.2. Chế độ làm việc của máy nângNhững chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá, xếp loại chế độ làm việc của máy nâng1- Hệ số sử dụng trong ngàykng = Số giờ làm việc trong ngày / 24 giờ2- Hệ số sử dụng trong nămkn = Số ngày làm việc trong năm / 365 ngày3- Hệ số sử dụng theo tải trọngkQ Q tbQtrong đó:Qtb - trọng lượng trung bình một ca làm việc [Tấn]Q - tải trọng nâng danh nghĩa [Tấn].4- Cường độ làm việc của máyT0.100TTo - Tổng thời gian làm việc của máy trong một chu kỳ [s]T - Thời gian hoạt động trong một chu kỳ [s].CD% trong đó:5- Số lần đóng mở máy trong một giờ (m)6- Số chu kỳ làm việc trong một giờ (n)7- Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường (to).2.2.3. Năng suất của máy nângMáy nâng là máy làm việc theo chu kỳ, do đó năng suất tính theo công thức sau:N36003600.Q tb .k t hoặc N .Q.k Q .k t [Tấn/giờ]TCKTCKTrong đó:Q - tải trọng nâng danh nghĩa [T]kt - hệ số sử dụng thời giankQ - hệ số sử dụng tải trọngTCK - thời gian một chu kỳ làm việc [s]TCK = tm + tn + tq + th + tt + tn’ + tq’ + th’tn, tq, th- thời gian nâng, quay, hạ hàng [s]tn’, tq’, th’ - thời gian nâng, quay, hạ không có hàng [s]tm, tt- thời gian móc và tháo hàng [s].Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung17*) Đối với gầu ngoạmQtb = V..3V - dung tích gầu [m ] - trọng lượng riêng vật liệu [kG/m3] - hệ số điền đầy (tra bảng).2.2.4. Các cơ cấu chủ yếu của máy nânga) Cơ cấu nâng hạ hàngLà để nâng hạ hàng với tốc độ khác nhau1 - § éng c¬12355 - Puly dÉn huí ng66 - Pu ly mãc c©u4Hình 2-3. Sơ đồ cơ cấu nâng hạ hàng1- Động cơ; 2- Phanh hãm; 3- Hộp giảm tốc;4- Tang cuốn cáp; 5- Ròng rọc (puly); 6- Cụm móc câuĐộng cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc (3) làm quay tang cuốn cáp(4). Khi tang cuốn cáp (4) quay sẽ cuốn hoặc nhả cáp nhờ vậy mà cụm móc câu (6) cùng hàng đượcnâng lên hoặc hạ xuống.b) Cơ cấu thay đổi tầm vớiNgười ta thường dùng hai phương pháp sau để thay đổi tầm với:33757656111 - § éng c¬6 - CÇn4422112297673348845 - Côm Puly n©ng cÇn871 - § éng c¬6 - Pu ly mãc c©u2 - Phanh khí p nèi3 - Hép gi¶m tèc4 - Tang cuèn c¸ p7 - Xe con5 - Puly dÉn huí ng- H3.3 S¬ ®å c¬ cÊu n©ng h¹ cÇna)b)Hình 2-4. Cơ cấu thay đổi tầm với1- Động cơ; 2- Phanh hãm; 3- Hộp giảm tốc; 4- Tang cuốn cáp; 5- Cáp thép;6- Cần; 7- Puly; 8- Cụm móc câu; 9- Xe con.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung18- Thay đổi góc nghiêng của cần mà ở đỉnh cần có ròng rọc của cơ cấu nâng hạ hàng (Hình 2-4.a):Động cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc (3) làm quay tang cuốn cáp(4). Khi tang cuốn cáp (4) quay sẽ cuốn hoặc nhả cáp nhờ vậy mà cần (6) được nâng lên hoặc hạxuống để thay đổi góc nghiêng của cần.- Dùng xe con, trên xe con có tới hàng (Hình 2-4.b): Động cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển độngquay qua hộp giảm tốc (3) làm quay tang cuốn cáp (4). Khi tang cuốn cáp (4) quay một đầu nhảcáp, một đầu cuốn cáp để kéo xe con di chuyển.c) Cơ cấu quay+ Dùng truyền động bánh răng+ Dùng truyền động cáp+ Dùng truyền động thủy lực - cáp.11- Động cơ;2- Phanh hãm;3- Hộp giảm tốc;4- Bánh răng hành tinh;5- Vành răng lớn cố định.2345Hình 2-5. Cơ cấu quayĐộng cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc (3) làm quay bánh răng nhỏ(4) được ăn khớp với vành răng lớn (5) cố định vào bệ máy, nhờ vậy mà toàn bộ cơ cấu phía trênbánh răng được quay tròn.d) Cơ cấu di chuyểnLà cơ cấu di chuyển toàn bộ máy trong quá trình làm việc. Trong máy nâng người ta thường sửdụng các loại cơ cấu di chuyển như cơ cấu di chuyển bánh lốp, di chuyển bánh xích và di chuyểnbằng bánh sắt trên ray.123451- Động cơ điện;2- Phanh hãm;3- Hộp giảm tốc;4- Bánh sắt;5- Ray.Hình 2-6. Cơ cấu di chuyểnĐộng cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc (3) làm quay bánh săt (4) nhờvậy mà bộ máy có thể di chuyển trên ray.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung19d) Cơ cấu phanh hãm6751- Má phanh2- Tang phanh3- Cần phanh4- Chốt liên kết5- Hệ thống lò xo điều chỉnh6- Thanh kéo7- Tam giác truyền lực8- Cần đẩy9- Piston thủy lực10- Lò xo11- Ống dẫn hướng8493121011Hình 2-7. Cơ cấu phanh hãm2.2.5. Các loại kích1) Kích thanh răng*) Sơ đồ cấu tạo2311-Thân kích2- Thanh răng3- Đầu quay4- Bàn đỡ5- Tay quay6- Truyền động bánh rằng654lHình 2-8. Kích thanh răng*) Nguyên lý làm việc:- Khi quay tay quay theo chiều nâng thông qua hệ thống các cặp bánh răng trung gian (6) làm thanhrăng (2) di chuyển lên xuống để nâng hạ vật.- Vật được giữ ở một vị trí nào đó là nhờ hệ thống phanh (cóc hãm).- Lực cần thiết của tay người:PQ.rl.i.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung20Trong đó:i - tỷ số truyền - hiệu suất cơ cấu2) Kích trục vít*) Sơ đồ cấu tạo: (hình 2-9)*) Nguyên lý làm việc:- Tùy theo chiều nâng hay hạ vật, người ta sẽ điềuchỉnh vị trí thích hợp của khớp nối (3).- Khi lắc qua lắc lại tay quay (4) quanh trục thẳng đứngmômen sẽ được truyền từ tay quay qua khớp nối (3)đến vít nâng (2) làm trục vít di chuyển lên xuống đểnâng hạ hàng.- Vật nâng được giữ nguyên tại vị trí nhờ khả năng tựhãm của ren.- Lực cần thiết của tay người+ Khi nâng: Pn + Khi hạ: Ph 664433225511Q.r.tg(r+ )l1-Thân kíchVít kÝchnâng1.2Th©n2.3-VÝtn©ngKhớp nối3. Khíp nèi4.4-TayquayTayquay5. Bu l«ngBun©nglông6.5-Bµn7.6-§ÕBànm¸ynâng7- Đế máy77Q.r.tg(r- )lHình 2-9. Kích trục vítTrong đó:r - góc ma sát tương đương - góc của ren vít (4¸6o)r - bán kính vòng chia.3) Kích thủy lực*) Sơ đồ cấu tạo:QPF101D698l72qdrFP1- Piston kích;2- Thân kích;3- Van hút;4- Piston bơm;5- Chốt liên kết;1 - Piston6- c«ngVan t¸xảc dầu; 7 - Van ¸ p lùc3 - Van7hótVan tăng áp; 9 - T©m l¾c4 - Piston10 - CÇn l¾c8- Xylanh bơm;5 - chèt liª n kÕt6 - Van9x¶Tâm lắc;10- Cần345Hình 2-10. Kích thủy lựcTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung21*) Nguyên lý làm việc:- Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston bơm (4), khi piston bơm di chuyển từ tráisang phải van tăng áp (7) đóng van hút (3) mở dầu được hút vào xy lanh thuỷ lực, khi piston bơm(4) di chuyển ngược lại từ phải sang trái van hút (3) đóng van tăng áp (7) mở, dầu được đẩy vàotrong thân kích (2), cứ như vậy áp lực dầu sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lên.- Khi cần hạ vật mở van xả dầu (6), dầu được xả về thùng, áp lực dầu giảm dần do đó vật nặng từ từđược hạ xuống.- Lực tác động lên tay quay để nâng vật:PF1P.l  F.p.r.Mà F ÞPQp.d2; pp.D244lQ.r d2 1. .l D2 OF.p PTrong đó:Q - trọng lượng nâng vậtd, D - đường kính piston bơm và piston kíchr, l - các cánh tay đònr- hiệu suất chung của truyền động ( = 0,75 ¸ 0,8).2.2.6. Các loại tời51) Tời tay quay*) Sơ đồ cấu tạo: (hình 2-11)*) Nguyên lý làm việc:4Mđ- Trọng lượng hàng nâng Q = 0,5 ¸ 1 [T]; chiều dài cápthường từ 100 ¸ 300 [m].- Người công nhân quay tay quay thông qua các cặpbánh răng (3), (4), (5) truyền mômen đến trục tang vàlàm cho tang quay, thông qua hệ thống palăng cáp đểnâng, hạ hoặc kéo vật.- Mômen tang: Mt = Mđ.i.- Mômen dẫn động tay người: Mđ = z.P.l.kTrong đó:P - lực tác động của tay ngườil - chiều dài tay quayk - hệ số kể đến sự không đều của người côngnhânz - số người công nhân32Mt1DtHình 2-11. Tời quay tay1- Tang cuốn cáp; 2- Giá tời;3,4,5- Các bánh răngTrường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung22z = 1 -> k = 1z = 2 -> k = 0,8z = 4 -> k = 0,72) Tời điện*) Sơ đồ cấu tạo:a4ScVnQVc1M321Hình 2-12. Sơ đồ cấu tạo tời điện1- Động cơ điện; 2- Phanh hãm; 3- Hộp giảm tốc; 4- Tang tời*) Nguyên lý làm việc:- Động cơ (1) quay qua hộp giảm tốc (3) truyền chuyển động đến tang (4) để cuốn cáp nâng, hạhàng hoặc kéo vật nặng.- Lực kéo cáp: Sc - Công suất: N Qa.pSc .v c1000.cTrong đó:Q - trọng lượng vật nângp - hiệu suất của palăng cápa - bội suất cápvc - vận tốc cuốn cáp vào tangc - hiệu suất truyền động chung của cơ cấu.2.2.7. Cần trục dựa tường (cột quay)- Cần trục dựa tường là loại cần trục kiểu cần, đặt cố định tại một chỗ. Các chuyển động chính củacần trục gồm nâng hạ vật và quay. Cần trục có thể có tầm với không đổi hoặc thay đổi, trong trườnghợp cần trục có tầm với thay đổi thì có thêm cơ cấu thay đổi tầm với.- Cần trục dựa tường được dùng nhiều trong các phân xưởng để phục vụ công tác sửa chữa, lắp rápmáy móc thiết bị có tải trọng nhỏ từ 0,25 ¸ 3,5 tấn.- Đăc điểm của loại cần trục này là kết cấu thép quay trong các gối tựa cố định trên nền và kết cấucủa tòa nhà. Để tiết kiệm diện tích thì kết cấu thường đặt sát tường hoặc các cột cố định trong nhàxưởng.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung23- Sơ đồ cấu tạo31312426654Hình 2-13. Các loại cần trục dựa tường1- Kết cấu thép; 2- Tời hàng; 3- Ổ đỡ; 4- Ổ chặn; 5- Bộ máy quay; 6- Hộp điều khiển2.2.8. Thang nâng xây dựng (vận thăng)*) Công dụng:Khi thi công các nhà cao tầng, để vận chuyển vật liệu lên cao và tạo điều kiện thuận lợi chocông nhân trong việc đi lên (hoặc xuống) người ta sử dụng thang nâng xây dựng kết hợp chở hàngvà người trong cabin. Nó có thể phục vụ cho các toà nhà cao 30 tầng (110m).Cấu tạo của thang nâng chở hàng và người cơ bản giống thang nâng chở hàng chỉ khác là: Bàn nângđược thay bằng cabin để xếp hàng và người đứng trong cabin sẽ an toàn hơn. Bộ phận mang hàngcũng có thể là gầu để bốc dỡ vật liệu rời hoặc dính, nhão.*) Sơ đồ cấu tạo:Hình 2-14. Sơ đồ cấu tạo thang nâng xây đựng1- Nền móng52- Bộ tời điện3- Cáp thép4- Cột thép5- Hệ thống liên kếtvới công trình6- Ray trượt7- Bàn nâng8- Cụm puly di động218667473*) Nguyên lý làm việc:- Kết cấu thép được chế tạo thành từng đoạn ngắn (3m) để dễ chế tạo và vận chuyển lắp ráp, nếuchiều cao hơn 10m thì phải liên kết vào nhà.- Bộ phận mang hàng di chuyển theo cơ cấu dẫn hướng cứng.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6Bài giảng Máy xây dựng - ThS. Nguyễn Ngọc Trung32.2.9. Cần trục ôtô24344*) Sơ đồ cấu tạo:252566771188991313121011121110Hình 2-15. Sơ đồ cấu tạo cần trục ôtô1- Cụm puly móc câu; 2- Puly đầu cần; 3- Đoạn cần di động; 4- Cáp kéo; 5- Đoạn cần cố định;6- Xy lanh nâng hạ cần; 7- Cabin; 8- Cụm tời nâng hàng; 9- Đối trọng; 10- Xy lanh chân chống;11- Bánh di chuyển; 12- Mâm quay; 13- Cabin*) Nguyên lý làm việc:- Nguồn động lực từ máy cơ sỡ 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 các xy lanh thuỷ lực (xy lanhchân chống, xy lanh nâng hạ cần, xy lanh điều khiển cần).- Cần trục dạng ống lồng có các đoạn cần di động và cố định được lồng vào nhau và được điềukhiển bằng xy lanh 2 chiều đặt bên trong.662.2.10. Cần trục bánh xích1- Bánh xích;*) Sơ đồ cấu tạo:2- Mâm quay;3- Cabin điều khiển;4- Cần;5- Puly móc câu;6- Puly đỉnh cần;77- Cụm puly di động;7558- Giá chữ A;8891010119- Đối trọng;10- Tời thay đổi góc4nghiêng cần;94911- Tời nâng hạ hàng.112233Hình 2-16. Sơ đồ cấu tạo cần trục bánh xích*) Nguyên lý làm việc:- Thường dùng động cơ diesel chạy máy phát điện cung cấp nguồn điện cho các cơ cấu hoạt động.Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng P.403-A6