MỤC LỤC

MỤC LỤC...........................................................................................................................1

LỜI MỞ ĐẦU.....................................................................................................................2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG VỆT LỚN.......................3

1.1 Giới thiệu chung về máy rải bê tông xi măng (BTXM) vệt lớn Gomaco C450.............3

1.2. Các loại máy rải BTXM...............................................................................................3

1.3. Giới thiệu về máy rải và hoàn thiện mặt đường bê tông xi măng Gomaco C450 ......6

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU C450......................................................................11

2.1. Các cụm và phần tử hệ thống truyền động................................................................11

2.1.1. Phân loại hệ thống truyền động..............................................................................11

2.1.1.1 Truyền động cơ khí...............................................................................................11

2.1.1.2 Truyền động điện..................................................................................................12

2.1.1.3 Truyền động thủy lực............................................................................................12

2.1.2. Hệ thống truyền động và điều khiển trên khung chính...........................................14

2.2. Hệ thống thủy lực dẫn động xe con..........................................................................16

2.2.1. Sơ đồ hệ thống thủy lực dẫn động xe con.............................................................16

2.2.2. Nguyên lý hoạt động..............................................................................................17

2.2.3. Một số phần tử chính của hệ thống thủy lực dẫn động xe con..............................18

2.3. Hệ thống thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy.............................................20

2.3.1. Sơ đồ hệ thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy..........................................20

2.3.2. Nguyên lý làm việc.................................................................................................21

2.3.3. Một số phần tử của hệ thống thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy..........23

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................25

LỜI MỞ ĐẦU

  Xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng là một mục tiêu quan trọng trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Với mục tiêu Việt Nam trở thành nước công nghiệp, thì việc quy hoạch và xây dựng các công trình như: đường cao tốc, cảng hàng không, cảng biển, đê điều phải được xây dựng với chất lượng tốt, tiến độ thi công nhanh bằng các công nghệ thi công xây dựng mới. Nhiều công trình lớn của Việt Nam đã do các công ty xây dựng trong nước thi công, qua đó khẳng định được trình độ xây dựng của Việt Nam đã nắm bắt và tiếp cận đến trình độ thi công xây dựng tiên tiến trên thế giới. Với nội dung đề tài được giao là “Phân tích kết cấu của máy rải BTXM vệt lớn” thì ta dùng những kiến thức đã học để làm rõ kết cấu của máy rải BTXM. Qua việc làm đồ án sinh viên có thể tổng hợp lại những kiến thức đã học lại có thể hiểu biết sâu hơn về máy rải bê tông, về các kết cấu của máy, các phương thức hoạt động của từng loại máy phù hợp với mọi trường hợp mọi điều kiện làm việc mà vẫn đảm bảo được chất lượng của máy đạt giá trị cao nhất có thể.

Kết cấu của đồ án môn học bao gồm có 2 chương:

Chương 1: Tổng quan về máy rải BTXM vệt lớn.

Chương 2: Phân tích kết cấu máy rải BTXM vệt lớn.

Cuối cùng, trong quá trình trình làm đồ án không thể tránh được những thiếu sót, em mong nhận được sự góp ý của các thầy để em hoàn thiện đồ án tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy : TS……………  đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án.

                                                                                                                                                                      Hà Nội, ngày… tháng … năm 20…

                                                                                                                                                                       Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                                      ………………

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY RẢI BÊ TÔNG

XI MĂNG VỆT LỚN

1.1. Giới thiệu chung về máy rải bê tông xi măng (BTXM) vệt lớn Gomaco C450

Máy rải BTXM là thiết bị thi công đa năng nhất thế giới. Ngoài khả năng làm đường bêtông rộng 3- 6m, máy còn có thể thi công dải phân cách, đúc vỉa hè, làm mương thuỷ lợi, thành cầu, tường chắn, đường băng và bãi đỗ máy bay tại sân bay,...

Với sự đa năng và chất lượng đã được kiểm nghiệm trên 50 năm qua, hiện nay có rất nhiều loại máy rải BTXM được sử dụng nhiều nhất trên thế giới.

Gomaco là hãng cung cấp đầy đủ tất cả các loại máy liên quan đến việc thi công rải bê tông cốp pha trượt.

Máy rải và hoàn thiện bề mặt bê tông xi măng Gomaco C450 là một trong những máy thi công bề mặt bê tông trong “đại gia đình máy rải bê tông xi măng gomaco”.

1.2. Các loại máy rải BTXM

1.2.1. Máy rải BTXM cốp pha trượt

Đây là loại máy rải BTXM có công suất rải lớn nhất thế giới hiện nay, tiêu biểu của hãng Gomaco và Wirtgent. Loại máy này được sử dụng rộng dãi trên toàn thế giới với hơn 4500 máy đang làm việc tại công trường…

1.2.2. Máy rải bê tông xi măng bằng trống lăn

Máy rải bê tông xi măng bằng trống lăn thi công khá hiệu quả vì cấu tạo
gọn nhẹ và vận hành đơn giản của nó. Một dây chuyền thi công rải bê tông hoàn chỉnh bao gồm hệ thống giàn thép di chuyển trên ray mang theo 1 bộ công tác tang trống, vít xoắn có nhiệm vụ san đều bê tông trước khi trống lăn làm nhiệm vụ lu lèn và hoàn thiện bề mặt bê tông. 

1.2.3. Máy rải 3 trục lăn

Đây là loại máy xếp sau 2 dòng máy kể trên về năng suất và tính năng hiện đại. Một bộ máy thi công bao gồm 1 máy đầm bê tông di chuyển trên ván khuôn đi trước và 1 máy lăn 3 trục đi sau. Máy đầm bê tông là 1 giàn treo các máy đầm dùi, có hệ thống di chuyển và nâng hạ bộ đầm dùi này trong quá trình thi công. Thiết bị máy 3 trục lăn có nguyên lý khá đơn giản khi sử dụng 3 trục lăn di chuyển trên bề mặt bê tông, các trục lăn này sẽ lăn và cán phẳng bề mặt bê tông, máy sẽ phải lăn qua lăn lại nhiều lần cho đến khi bề mặt bê tông được lèn chặt và tạo phẳng.

1.3. Giới thiệu về máy rải và hoàn thiện mặt đường bê tông xi măng Gomaco C450

1.3.1. Công dụng

Máy rải và hoàn thiện bề mặt bê tông xi măng Gomaco C450 là một trong những máy thi công bề mặt bê tông trong “đại gia đình máy rải bê tông xi măng Gomaco”. Với kết cấu đơn giản, được thiết kế theo dạng mô đun, giàn trống lăn rải bê tông xi măng có thể thi công đường có bề rộng từ 3,66 đến 36 m, năng suất thi công của máy có thể lên tới 300m3/h. Ngoài ra máy có thể thi công ta luy, mái dốc, kênh mương,… khi lắp thêm bộ phận chuyển đổi để thi công trên mặt nghiêng.

- Một số hình ảnh máy thi công

Thông số kĩ thuật của máy rải BTXM C450 như bảng 1.1.

1.3.2. Nguyên lý hoạt động

Sau khi bê tông thương phẩm có độ sụt thấp được san sơ bộ trên nền, cụm trống lăn di chuyển ngang theo bề rộng lòng đường, đầm dùi thủy lực di chuyển đồng thời có tác dụng nén chặt bê tông, trục xoắn quay đồng tốc với trống lăn san phẳng vật liệu để đạt được chiều dày lớp bê tông cần thiết. Trống lăn có tác dụng lu cán và làm nhẵn bề mặt bê tông đạt được chất lượng cần thiết. Khi cụm trống lăn đi hết bề rộng lòng đường, cụm chân chủ động đẩy toàn bộ máy chuyển động trên đường ray vuông hoặc tròn chạy dọc theo chiều dài cần rải thảm bê tông xi măng một đoạn theo yêu cầu. Cụm trốnglăn tiếp tục lặp lại công việc trên.

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU C450

2.1. Các cụm và phần tử hệ thống truyền động

2.1.1. Phân loại hệ thống truyền động

Hệ thống truyền động (gọi tắt là truyền động) dùng để truyền chuyển động (công suất) từ động cơ tới các cơ cấu và các bộ phận công tác. Trong quá trình truyền chuyển động cho phép biến đổi tốc độ, lực, mô men, đôi khi biến đổi cả dạng và quy luật chuyển động. Trên máy rải và hoàn thiện mặt đường BTXMsử dụng truyền động cơ khí, truyền động cơ điện, truyền động thuỷ lực, truyền động khí nén hoặc sử dụng truyền động kết hợp.

2.1.1.1. Truyền động cơ khí

Truyền động cơ khí bao gồm: Truyền động ma sát và truyền động ăn khớp.Truyền động ma sát (dựa trên sự tác dụng của lực ma sát) gồm: truyền động ma sát trực tiếp giữa các bánh ma sát và truyền động ma sát gián tiếp nhờ đai truyền (truyền động đai). Truyền động ăn khớp gồm truyền động ăn khớp trực tiếp (như truyền động kiểu bánh răng, truyền động kiểu bánh vít- trục vít, truyền động bánh răng- thanh răng...) và gián tiếp (như truyền động xích). 

2.1.1.2. Truyền động điện

Hệ truyền động điện là tổ hợp của nhiều thiết bị và phần tử điện-cơ dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng (và ngược lại) dẫn động cho các cơ cấu công tác trên các máy sản xuất, đồng thời có thể điều khiển dòng năng lượng đó tuỳ theo yêu cầu công nghệ của máy sản xuất.

2.1.1.3. Truyền động thủy lực

Truyền động thuỷ lực là phương pháp truyền động được sử dụng phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy này. Theo nguyên lý làm việc truyền động thuỷ lực được chia ra làm hai loại sau:

- Truyền động thuỷ lực thuỷ động.

- Truyền động thuỷ lực thể tích.

a. Truyền động thủy lực thủy động

Trong truyền động thuỷ động năng lượng được truyền cơ bản là do kết quả sử dụng động năng của dầu có áp suất không cần lớn. Với phương pháp truyền động này không có mối liên hệ cứng giữa các khâu chủ động và khâu bị động. Để truyền năng lượng tới khâu bị động (trục tua bin) động năng được sử dụng làm quay bánh bơm. Ở đây, trục bánh bơm quay được nhờ nhận trực tiếp chuyển động quay của trục động cơ hoặc cơ năng khác.

b. Truyền động thuỷ lực thể tích:

Truyền động thể tích là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảo mối liên hệ cứng (trong giới hạn không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ động và khâu bị động của bộ truyền thuỷ lực có truyền dẫn năng lượng do bơm tạo ra đến động cơ thuỷ lực (xy lanh thuỷ lực hoặc động cơ thuỷ lực) qua chất lỏng công tác để truyền vào không khí, trong truyền động thuỷ lực thể tích, năng lượng truyền động là dòng dầu thuỷ lực có áp suất cao, chuyển động với vận tốc nhỏ. 

2.1.2. Hệ thống truyền động và điều khiển trên khung chính

Hệ truyền động trên khung chính của máy rải và hoàn thiện mặt đường BTXM Gomaco C450 là hệ truyền động thủy lực (kết hợp với bộ truyền xích), có chức năng chuyển động năng của động cơ đốt trong thành áp năng của dòng dầu thuỷ lực để dẫn động xe con mang cụm trống lăn – trục xoắn, đầm dùi thủy lực di chuyển dọc sàn khung để san, đầm và làm phẳng mặt đường BTXM và dẫn động cụm chân di chuyển máy.

Hệ thống truyền động thuỷ lực trên khung chính của máy rải và hoàn thiện mặt đường BTXM Gomaco C450 là hệ thống truyền động thuỷ lực thủy tĩnh hở, hai dòng công suất: một dòng công suất dẫn động cụm chân di chuyển máy và một dòng công suất dẫn động xe con di chuyển dọc theo khung chính.Hệ thống truyền động thủy lực trên khung chính được cấu thành từ: Các máy thuỷ lực, các phần tử điều khiển, các phần tử điều chỉnh và thiết bị phụ (Hình 2.1).   

2.2. Hệ thống thủy lực dẫn động xe con

2.2.1. Sơ đồ hệ thống thủy lực dẫn động xe con

Hệ thống thủy lực dẫn động xe con được cấu thành từ: Các máy thuỷ lực, các phần tử điều khiển, các phần tử điều chỉnh và thiết bị phụ (Hình 2.2).

- Nguồn: Bơm bánh răng 2 ngăn chuyển hóa cơ năng của động cơ đốt trong thành áp năng của dòng chất lỏng, cung cấp năng lượng cho các động cơ thủy lực làm việc.

- Động cơ thủy lực: Gồm 2 mô tơ bánh răng ăn khớp ngoài kết hợp với bộ truyền xích để dẫn động xe con di chuyển dọc theo sàn khung.

- Các phần tử điều khiển: Các van phân phối có chức năng dùng để tạo ra hướng chuyển động xác định của dòng chất lỏng công tác trong hệ thống. Các van phân phối được sử dụng trong hệ thống bao gồm: van phânphối điện từ 4 cửa 3 vị trí (10) có chức năng phân phối dòng chất dầu đến mô tơ dẫn động xe con theo một hướng nhất định; van điện từ dừng khẩn cấp (8) có chức năng xả dầu từ bơm về thùng, không cho dòng dầu đến các thiết bị công tác khi hệ thống dừng khẩn cấp được kích hoạt; van một chiều (7) chỉ cho dòng dầu đi theo một chiều.

- Các phần tử bảo vệ: Gồm có van an toàn hệ thống, van đối trọng kép.

2.2.2. Nguyên lý hoạt động

Dòng dầu cho mạch thủy lực dẫn động xe con di chuyển bắt đầu từ ngăn phía trước của bơm thủy lực trên khung chính. Nếu hệ thống dừng khẩn cấp (E – Stop) được kích hoạt hoặc van điện từ dừng khẩn cấp (8) không nhận được 12V từ nguồn điện, van điện từ mở. Khi van điện từ mở, tất cả dầu từ 2 ngăn của bơm thủy lực chảy hết về thùng dầu. Khi đó, các mạch thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy và dẫn động xe con di chuyển dọc trên khung đều không làm việc. 

Từ cửa ra của mô tơ thứ nhất, dầu đi đến cửa vào của mô tơ thứ hai, làm cho nó quay cùng hướng với mô tơ thứ nhất. Khi các mô tơ quay, chúng kéo các dải xích chuyển động, di chuyển xe con sang bên trái hoặc sang phải dọc theo sàn khung máy. Từ cửa ra của mô tơ thứ hai, dầu chảy về qua van cân bằng qua van phân phối (10) và chảy về thùng chứa (van cân bằng duy trì áp suất 34 bar trên đường hồi). 

2.2.3. Một số phần tử chính của hệ thống thủy lực dẫn động xe con

2.2.3.1. Bơm thủy lực

a. Chức năng:

Bơm có chức năng chuyển đổi cơ năng của động cơ đốt trong thành áp năng của dòng dầu thủy lực để duy trì sự làm việc của cả hệ thống.

b. Cấu tạo:

Bơm thủy lực trên khung chính của máy Gomaco C450 là loại bơm bánh răng 2 ngăn, ăn khớp ngoài. Trong mỗi ngăn của bơm có một cặp bánh răng ăn khớp ngoài. Hai bánh răng chủ động và hai bánh răng bị động của cả 2 ngăn đều trên cùng một trục. Ngoài ra, các chi tiết khác của bơm cũng giống như bơm bánh răng ăn khớp ngoài khác.

Thông số kỹ thuật chính:

- Lưu lượng: ngăn trước 19,5 l/p; ngăn sau 17,6 l/p

- Số vòng quay nhỏ nhất: n_min = 600 v/p

- Số vòng quay lớn nhất: n_max = 3000 v/p

- Áp suất max: p_max = 140 bar

c. Nguyên lý làm việc:

Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng 2 ngăn cũng giống như bơm bánh răng một ngăn. Chỉ khác là dầu từ thùng được hút qua cửa hút của bơm, được chia ra để đưa đến2 cửa đẩy của bơm nhờ 2 cặp bánh răng ăn khớp ngoài. Dưới tác dụng của mô men dẫn động từ động cơ đốt trong, cặp bánh răng chủ động (17) và (19) trên trục chủ động quoay, ăn khớp với cặp bánh răng bị động tương ứng trên trục bị động làm cho cặp bánh răng bị động cũng quoay theo, dầu thuỷ lực chứa đầy trong các rãnh bánh răng ngoài vùng ăn khớp được chuyển từ buồng hút qua buồngđẩy theo vòng vỏ bơm (theo chiều chuyển động của bánh răng).

2.3. Hệ thống thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy

2.3.1. Sơ đồ hệ thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy

Hệ thống thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy được cấu thành từ: Các máy thuỷ lực, các phần tử điều khiển, các phần tử điều chỉnh và thiết bị phụ (Hình 2.10).

- Nguồn: Bơm bánh răng 2 ngăn chuyển hóa cơ năng của động cơ đốt trong thành áp năng của dòng chất lỏng, cung cấp năng lượng cho các động cơ thủy lực làm việc.

- Động cơ thủy lực: gồm 2 mô tơ bánh răng ăn khớp ngoài kết hợp với bộ truyền xích để dẫn động cụm chân di chuyển máy trên đường ray dọc theo 2 lề đường.

- Các phần tử điều khiển: các van phân phối có chức năng dùng để tạo ra hướng chuyển động xác định của dòng chất lỏng công tác trong hệ thống. Van phân phối được sử dụng trong hệ thống bao gồm: van phân phối điện từ4 cửa 3 vị trí (9), ngoài ra trong hệ thống còn sử dụng van điện từ dừng khẩn cấp (7), van một chiều (6).

2.3.2. Nguyên lý làm việc

Dòng dầu cho mạch thủy lực điều khiển cụm chân di chuyển máy bắt đầu từ ngăn phía sau của bơm thủy lực trên khung chính. Từ bơm (3), dầu chảy qua ngách chữ “T” phù hợp dẫn đến van điện từ dừng khẩn cấp (E- Stop solenoid vanve) và van tiết lưu điều chỉnh tốc độ di chuyển của cụm chân di chuyển máy. Nếu hệ thống dừng khẩn cấp được kích hoạt hoặc van điện từ E – Stop (7) không nhận được 12V từ nguồn điện, van điện từ mở. Khi van điện từ mở, tất cả dầu từ 2 ngăn của bơm thủy lực (3) chảy hết về thùng dầu. Khi đó, các mạch thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy và dẫn động xe con di chuyển dọc trên khung đều không làm việc.

Dòng dầu được bỏ qua để trở về thùng khi cần van tiết lưu được xoay hoàn toàncùng chiều kim đồng hồ đến vị trí “0”.Khi cần của van tiết lưu được xoay ngược chiều kim đồng hồ theo hướng tăng, một lượng dầu xác định đi ra từ tiết lưu đến cửa vào của van phân phối điện từ (9) để điều khiển hướng di chuyển của máy.

2.3.3. Một số phần tử của hệ thống thủy lực dẫn động cụm chân di chuyển máy

2.3.3.1. Van phân phối điện từ 4 cửa 3 vị trí

a. Công dụng:

Van điện từ 4/3 được sử dụng để phân phối dòng chất lỏng đến các mô tơ dẫn động cụm chân máy, nhờ đó máy di chuyển tiến, lùi hoặc dừng.

b. Cấu tạo:

Trên hình 2.5 thể hiện cấu tạo của van phân phối điện từ 4 cửa 3 vị trí.

Cấu tạo của van gồm: thân van (1), con trượt phân phối (2) bằng sắt từ, lò xo hồi vị (3, 4), 2 cuộn dây a, b.

c. Nguyên lý làm việc:

Khi 2 cuộn dây chưa được cấp điện, dưới tác dụng của 2 lò xo (3), (4)con trượt (2) được giữ ở vị trí trung gian, mở thông cửa P và cửa T, khóa cửa A và cửa B của van. Khi cấp điện cho cuộn dây a, trong cuộn dây sinh ra điện trường hút con trượt (2) sang trái, mở thông cửa P và A, cửa B và cửa T, dòng dầu từ bơm đến cửa P sang cửa A đến cửa vào của mô tơ dẫn động cụm chân và dòng dầu từ cửa ra của mô tơ dẫn động cụm chân trở về cửa B qua cửa T để về thùng dầu. 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. https://www.ritchielist.com/consumer-items/tools-concrete-planer

2. https://www.gomaco.com/Resources/c450.html

3. Giáo trình máy thi công chuyên dùng, NSB-Nguyễn Bính

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"