Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
1.4 Tổ chức thi công.
Lựa chọn phơng án đờng đi cần căn cứ vào tuyến làm việc, số lợng đầm lèn
toàn bộ và chiều rộng của từng dải đầm.
Nếu chiều rộng mặt đờng hoặc đập, lớn hơn 20m thì sơ đồ di chuyển sẽ
theo hình vòng, cách này đợc dùng cho lu chân cừu và lu bánh lốp. Đối với các
loại khác thi công theo sơ đồ tiến lùi, sơ đồ hình vòng.
Sơ đồ lu đi theo đờng vòng
5
3
1
7
9
10
8
2
4
6 6
9
8
4
2
10
7
1
3
5
5
3
1
7
9
10
8
2
4
6
Hình 1.1 : Sơ đồ lu đi theo đờng vòng
Trịnh Trung Kiên 5 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Kết luận : Ngày nay đầm bánh hơi tự hành ngày càng đợc dùng rộng rãi và
phổ biến ở nớc ta, với u điểm vợt trội so với đầm bánh thép khi có cùng trị số áp
suất đè lên đất nh nhau( vì bánh hơi diện tích đợc đầm lèn lớn hơn, thời gian tác
dụng lực lâu hơn, do đó chiều sâu ảnh hởng cũng lớn hơn) hiện nay đầm bánh hơi
không thể thiếu trong việc thi công đờng bộ.
Trịnh Trung Kiên 6 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Chơng 2 : Tính toán thiết kế tổng thể máy lu bánh lốp
2.1 Lựa chọn các thông số quan trọng của đầm bánh hơi.
2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đầm bánh hơi đầm nền đất.
Máy đầm bánh hơi đầm nền đất gồm có các bộ phận chính nh sau :
1. Đầu kéo.
2. Bánh chủ động.
3. Hệ thống xilanh lái.
4. Khung kéo thùng gia tải.
5. Khung chính.
6. Thùng gia tải.
7. Hệ thống bánh hơi đầm lèn.
8. Cửa xả đất gia tải.
Hình vẽ :
1
2 3 4
5 6
7 8
Hình 2.1 : Cấu tạo lu bánh lốp đầm nền đất
Trịnh Trung Kiên 7 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Nguyên lý hoạt động :
Trớc khi đa máy vào hoạt động thì thùng gia tải của máy đợc chất tải
bằng các vật liệu nh đất, đá, phiến gang, hoặc bê tông đúc sẵn.
Khi máy làm việc, đầu kéo (1) sẽ kéo thông qua khung kéo (2) và khung
chính (3) để kéo thùng gia tải di chuyển theo, dới tác dụng của tải trọng đợc chất
trên thùng gia tải và tải trọng bản thân của máy thì áp lực sẽ đợc truyền qua các
bánh hơi đầm lèn và truyền xuống đất làm cho đất chặt lại. Hệ thống xi lanh lái
(6) sẽ giúp cho máy di chuyển quay vòng.
2.1.2 áp suất hơi trong bánh.
Ta biết rằng áp suất hơi trong bánh nếu quá lớn thì bánh hơi sẽ gần nh bánh
thép. Mặt khác, nếu áp suất bánh hơi quá nhỏ thì áp suất đè xuống nền đất sẽ
nhỏ, không đủ để đất biến dạng. Qua nghiên cứu sự liên hệ giữa áp suất hơi trong
bánh và chiều sâu ảnh hởng H đối với mỗi loại đất ta thấy áp suất p nên có những
trị số sau đối với mỗi loại đất để có đợc chiều sâu ảnh hởng H lớn nhất.
- Với đất dời : p = 2 (KG/cm
2
).
- Với đất nửa dời, nửa dẻo : p = 3 ữ 4 (KG/cm
2
).
- Với đất dẻo p = 5 ữ 6 (KG/cm
2
)
2.1.3 Độ hở giữa 2 bánh hơi sát nhau
Số bánh hơi 6 chiếc.
Vệt bánh không cần chú ý tới vì vệt gai khi làm việc cũng sẽ trở thành vệt trơn
do bị đất bám dính. Các bánh hơi sắp đặt cách nhau 1 kẽ hở e. Trị số e
max
đợc xác
định trên cơ sở bảo đảm chất lợng đầm lèn đều đặn tối thiểu cho phép.
Theo kinh nghiệm thì:
e
max
= ( 0,3 ữ 0,4).b
Trong đó : b là bề rộng của lốp. Chọn loại lốp có ký hiệu 12,00 - 20
Trịnh Trung Kiên 8 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Bề rộng của lốp đợc chọn : b = 12 . 25,4 = 304,8 305 (mm)
Khi đó : khe hở giữa hai bánh hơi sát nhau sẽ là:
e
max
= 0,4 . 305 = 122 (mm).
2.1.4 Trọng lợng máy đầm.
Trọng lợng máy đầm bánh hơi tối đa phụ thuộc vào khả năng chịu tải của
từng bánh và đợc tính theo :
G
max
= E .
. Z (KG).
Trong đó :
G
max
= Trọng lợng tối đa của máy (KG).
: Biến dạng của lốp = (0,13ữ0,15).b
Z : số bánh xe.
E : Mô đuyn cứng của lốp
Trọng lợng trên một lốp là :
Q = G
bl
=
Z
G
max
=
8
12000
= 1500 (KG).
- Trị số biến dạng của bánh lốp trên nền cứng đợc xác định theo công thức :
= 0,13 . b
Với b là chiều rộng bánh. b = 305 (mm)
- Trọng lợng lớn nhất tác dụng lên lốp là :
G
max
= E .
. Z
Khe hở : e = (0,3 ữ 0,4). b
Nếu e lớn quá giới hạn cho phép thì đất sẽ bị dồn sâu vào khoảng cách giữa
các bánh làm cho bánh lốp ngập sâu vào trong đất, do đó lực cản di chuyển
tăng lên làm hiệu quả đầm giảm xuống.
Trịnh Trung Kiên 9 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
2.1.5 Số lần lu lèn và chiều sâu ảnh hởng H
0
Thực nghiệm cho thấy : số lần lu lèn đối với mỗi loại đất là khác nhau.
Đất nửa rời : n = 2 ữ 3 (lần).
Đất nửa rời, nửa dẻo : n = 3 ữ 4 (lần).
Đất dẻo : n = 5 ữ 6 (lần).
Chiều dày tối u của lớp đất đợc đầm
H
0
= 0,18.
1
.
.
1
pQ
W
W
opt
Trong đó :
W : Độ ẩm thực tế của đất nền.
Q : Tải trọng của bánh (kG).
p : áp suất hơi trong bánh (kG/cm
2
) ( Tra bảng 8- 10,[1] )
W
opt
1
: Độ ẩm tối u .
2.1.6 Các kích thớc cơ bản của máy.
Trên cơ sở quan sát máy mẫu ngoài thực tế sơ bộ định các kích thớc
cơ bản của máy nh sau:
Chiều dài : L = 7200 [mm]
Chiều rộng : B = 2700 [mm]
Chiều cao : H = 3300 [ mm]
Chiều rộng vệt đầm B
1
= 2380 [mm]
Số bánh lốp : trục trớc : 2 bánh
trục sau : 6 bánh
Bề rộng của lốp : b = 305 [mm]
Trịnh Trung Kiên 10 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
áp suất hơi trong bánh p = 5 ữ 6 [kG/cm
2
]
Phạm vi tốc độ : 2,88 ữ 13,32( km/h)
2.2 Tính toán ổn định của máy lu bánh lốp đầm nền đất.
2.2.1 Tính toán ổn định của máy lu bánh lốp đầm nền đất.
a. Xác định vị trí trọng tâm của máy.
Việc xác định chính xác trọng tâm của máy là tơng đối phức tạp vì vậy
để thuận tiện cho tính toán ta giả thiết cho tải trọng phân bố trên hai trục tỷ lệ
với số bánh lốp trên trục đó.
Tải trọng phân bố trên một lốp
p =
8
120000
= 15000 (N)
Tải trọng phân bố trên trục trớc là :
P
1
= 15000 . 2 = 30000 (N)
Tải trọng phân bố trên trục sau là :
P
2
= 15000 . 6 = 90000 (N)
Xác định trọng tâm G
l
1
2
l
P
1
P
2
G
Hình 2.2: Sơ đồ tính toán xác định trọng tâm
Trịnh Trung Kiên 11 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Ta có :
=
=+
2211
21
4000
lPlP
ll
=
=+
21
21
.9000.3000
4000
ll
ll
=
=
1000
3000
2
1
l
l
(mm)
b. Tính toán ổn định của máy theo phơng dọc.
Khi máy chuyển động trên đờng dốc có thể bị mất ổn định( bị lật đổ hoặc
bị trợt) dới tác dụng của các lực và mô men hoặc bị lật đổ khi chuyển động ở
tốc độ cao, tuy nhiên máy lu bánh lốp ít khi chuyển động ở tốc độ quá cao khi
làm việc cho nên khả năng bị lật do chuyển động ở tốc độ cao có thể bỏ qua.
- Trờng hợp lu bánh lốp chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn định, ta
có sơ đồ tính nh sau:
h
g
L
a
b
Z
1
Z
2
G.cos
G.sin
G.cos
Pj
G
A
B
Hình 2.3: Sơ đồ tính toán ổn định của máy lu trên nền nghiêng dọc
Lấy mô men với các điểm A và B ta đợc :
Trịnh Trung Kiên 12 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Z
1
=
L
hPGrfbG
gjb
).sin.() (cos. +
Z
2
=
L
hPGrfaG
gjb
).sin.() (cos. +++
Khi tăng góc dốc đến giá trị giới hạn thì xe sẽ bị lật đổ ứng với lúc Z
1
= 0,
bánh xe trớc bị nhấc khỏi mặt đờng. Để đơn giản ta xét trờng hợp xe chuyển
động ổn định lên dốc với vận tốc nhỏ. Vì xe chuyển động ổn định và với vận
tốc nhỏ nên ta có thể bỏ qua lực cản quán tính P
j
, lực cản gió P
, lực cản lăn
P
f
. Góc dốc giới hạn khi xe bị lật đổ là :
Tg
đ
=
g
h
b
( 7-11, [10] )
Tg
đ
=
1200
1000
đ
= 39
0
48
d. Tính toán ổn định của máy theo phơng ngang.
*Tính ổn định động ngang của máy lu khi chuyển động trên đờng nghiêng
ngang.
Giả thiết là, trọng tâm xe nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc, lực và mô
men tác dụng lên máy lu bao gồm :
-Trọng lợng của máy lu G đợc phân ra làm hai thành phần theo phơng
nghiêng ngang .
- Các phản lực thẳng góc từ đờng tác dụng lên bánh xe Z và Z.
- : Góc nghiêng ngang của đờng.
- Các phản lực ngang Y và Y.
Trịnh Trung Kiên 13 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế
Lu bánh lốp tự hành đầm nền đất 12tấn
Z'
Z''
C
/
2
C
/
2
G.cos
G.sin
G
h
g
Y''
Y'
Hình 2.4 : Sơ đồ tính toán ổn định của máy lu trên nền nghiêng ngang
Dới tác dụng của các lực và mô men, khi góc tăng dần tới góc giới hạn, xe
bị lật quanh điểm A (A là giao tuyến của mặt phẳng thẳng đứng qua trục bánh
xe bên trái và mặt đờng) lúc đó Z = 0, áp dụng công thức (2 31,[10]) và
rút gọn ta có:
Z =
C
hG
C
G
dgd
sin cos.
2
.
1
Ta xác định đợc góc giới hạn lật đổ khi xe chuyển động trên đờng nghiêng
ngang :
Tg
đ
=
g
h
C
.2
Tg
đ
=
1200.2
2075
đ
= 40
0
50.
*Tính ổn định động ngang của máy lu khi chuyển động quay vòng trên đờng
nghiêng ngang.
Trịnh Trung Kiên 14 Lớp Cơ Giới Hoá XDGT K41
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét