Giáo trình Máy san
Công dụng, phân loại, cấu tạo của máy san
Những năm gần đây mức độ cơ giới hóa trong lĩnh vực thi công và xếp dỡ ở nớc ta ngày càng tăng. Tỷ lệ trang thiết bị cơ giới tính trên đầu ngời và khối lợng khai thác có thể sánh ngang với nhiều nớc trong khu vực với số lợng 40.000 chiếc và tổng công suất khoảng trên 2,5 triệu KW bao gồm 350 chủng loại của nhiều nớc sản xuất (khoảng 24 nớc). Các loại máy móc, thiết bị này có thể phân thành các nhóm sau:
- Máy làm đất 16,3%
- Máy thi công chuyên dùng 24,5%
- Máy vận chuyển ngang 31,6%
- Máy vận chuyển cao 7,8%
- Máy làm đá, ép khí 3,8%
- Máy thi công các việc khác 16,2%
Nh vậy với thống kê trên thì máy làm đất chiếm tỷ lệ không nhỏ trong tổng số thiết bị (khoảng 6520 chiếc, đây là số liệu năm 1993). Máy làm đất đóng góp một vai trò to lớn trong việc xây dựng các công trình lớn nhỏ trên cả nớc và thực tế khó có một công trình lớn nhỏ nào lại thiếu vắng đợc các máy làm đất. Tuy vậy do việc đa vào khai thác cha đúng nên hiệu quả không cao ngoài ra có một số máy móc đã cũ, hỏng hoặc lỗi thời do đó nhu cầu về sửa chữa, thay thế và thiết kế các chi tiết để đảm bảo vận hành máy cũng đang đòi hỏi mức độ cao để phù hợp với thực trạng của trang thiết bị.
Trong nhóm máy làm đất bao gồm các loại máy sau:
+ Máy đào: bao gồm các máy xúc thuận, nghịch, máy xúc gầu ngoạm, gầu quăng (loại này hoạt động ở những nơi ngập nớc hoặc các điểm khai thác cát sỏi ven sông).
+ Máy ủi: gồm có máy ủi thờng và máy ủi vạn năng.
+ Máy lu: gồm nhiều loại nh: lu tỉnh, lu rung, bánh lốp (dùng cho mặt đờng.), lu chân cừu.
+ Máy cạp (máy xúc chuyển).
+ Máy san (tự hành, không tự hành).
tính: Và lúc này lực xoay của xy lanh đẩy ngang Sn' chỉ cần là: ***** a = 1,02m, độ chênh của điểm bắt xy lanh vào khung kéo tại dầm T và mâm quay. Vậy Mặt khác ta có công thức: Sn' = Pđ . hC: hiệu suất cơ khí của xy lanh, lấy h = 0,96, chọn hay thì: D = 40 mm Vậy: Có: A1 = 0,001256 m2 A2 = 0,0038 m2 Vp = 0,05 m/s + Chọn xy lanh xoay lưỡi san cũng như xy lanh đẩy ngang vì khi xoay thì lưỡi san cũng phải ra khỏi nền đào. b) Chọn bơm thủy lực cho hệ thống thủy lực của máy san DZ-31 Bơm thủy lực phải chọn theo nguyên tắc đảm bảo sự làm việc của toàn hệ thống tại mức lớn nhất. áp suất danh nghĩa của bơm phải chọn để phù hợp với áp suất yêu cầu của toàn hệ. - áp suất giới hạn của van an toàn ở mức: Pat = 195 . 105 Pa Từ tính toán về xy lanh thủy lực thì lưu lượng lớn nhất là lưu lượng của xy lanh nâng hạ lưỡi san với Qn = 44,26 l/p. Như vậy lưu lượng của bơm là: QB = (1,1 á 1,2) Qn = 1,15 x 44,28 l/p ằ 51 l/p Vậy chọn kiểm bơm pittông rơto hướng trục do Liên Xô (cũ) chế tạo, ký hiệu 210-16 có các thông số sau: Lưu lượng định mức: QBđm = 52,1 l/p Lưu lượng riêng: qb = 28,1 cm3/vòng áp suất đầu ra khỏi bơm: - Định mức: Pb đm = 16 MPa - Lớn nhất: Pb max = 2 Pb đm = 32 MPa áp suất đầu vào bơm: - Lớn nhất: P1b max = 1,6 MPa - Nhỏ nhất: P1b min = 0,07 MPa Tốc độ quay: - Định mức: nđm = 1920 v/p - Lớn nhất: mmax = 3500 v/p Lưu lượng định mức: Qbđm = 52,1 l/p Công suất định mức: Nbđm = 15,5 kW c) Chọn van an toàn cho hệ thống Van an toàn chọn kiểu Y4 790-15 với các thông sóo hành trình pistông đóng mở van 32 (mm). áp lực dầu định mức là: Pđm = 16 MPa Lưu lượng dầu qua van: Định mức: 160 l/p Nhỏ nhất: 16 l/p Tổn thất áp lực qua van Ê 0,6 MPa Trọng lượng: 12 kg d) Chọn van phân phối Van phân phối trong hệ thống làm việc phân chia dòng dầu cao áp vào các đường ống dẫn, do đó: Chọn van phân phối có áp lực định mức là 16 MPa với các thông số sau: - Hành trình đóng mở: 25mm - áp lực dầu vào van: Định mức: 16 MPa Cao nhất: 17 MPa - Lượng tụt áp cho phép: Ê 0,8 MPa - Lưu lượng dầu: Định mức: 160 l/p Cao nhất: 200 l/p - Lựu động mở van Ê 400 MPa e) Thùng dầu Dung tích thùng: Z: Hệ số tỷ lệ chọn Z = 0,17 l/p Ta có: l Thể tích mặt thoáng được tính: V1 = 10% Vt = 30,65 l f) ống dẫn Đường kính ống dẫn tính theo công thức: V: Tốc độ dòng chảy chất lỏng, V = 21 m/s Ta có: Chọn: dt = 30 (mm) Đường kính ngoài của ống dẫn: ị dn ³ 1,6 dt Chọn dn = 1,6 . 30 = 48 (mm) Khối lượng từ vài gam đến hàng tấn - Chế tạo được vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ... mà các phương pháp khắc chế tạo khó khăn hoặc không chế tạo dân chủ. - Độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ bóng có thể đạt dân chủ khá cao nếu dùng phương pháp đặc biệt. - Có thể đúc nhiều lớp kim loại khác nhau trong một vật đúc hoặc có tính mặt ngoài và mặt trong khác nhau. - Đúc có khả năng cơ khí hóa, tự động hóa. - Vốn đầu tư ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất tương đối cao, giá thành vật đúc rẻ. + Nhược điểm - Tốn kim loại cho hệ thống rót đậu hơn, đậu ngót. Ví dụ: đúc nhôm, hợp kim nhôm kim loại hao phí đến 25% so với vật đúc. - Đúc dễ gây ra khuyết tật như thiếu hụt, rỗ khí cháy cát... làm cho tỷ lệ phế phẩm có khi khá cao. - Đúc trong khuôn cát và làm khuôn bằng tay thì độ chính xác độ bóng và năng suất thấp (đạt độ chính xác 2mm, độ bóng D3). - Khó kiểm tra khuyết tật trong vật đúc. b) Đúc trong khuôn kim loại Là rót kim loại lỏng vào khuôn bằng kim loại. + Ưu điểm: - Khuôn có thể dùng dân chủ nhiều lần (hàng trăm đến hàng vạn lần) tùy thuộc vào kim loại vật đúc. - Vật đúc có độ chính xác cao (cấp 6, 7) và độ bóng bề mặt cao vì độ bóng và độ chính xác của lòng khuôn. - Tổ chức kim loại mịn nhỏ (do nguội nhanh) nên cơ tính tốt. + Nhược điểm - Giá thành chế tạo khuôn đắt nên chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và sản xuất hàng khối. - Độ dẫn nhiệt của khuôn lớn nên giảm khả năng điền đầy của kim loại do vậy khó đúc được vật đúc có hình dáng phức tạp và vật có thành mỏng. - Độ dẫn nhiệt của khuôn lớn nên khi đúc gang sẽ bị hóa trắng. - Khuôn và lõi bằng kim loại nên không có tính lún, ngăn cản sự co của kim loại làm cho vật đúc dễ nứt. Tuy có một số nhươc điểm nhưng do có nhiều ưu điểm nên khuôn kim loại ngày nay dân chủ dùng nhiều để đúc các chi tiết bằng gang, thép, nhôm... 2. Cán thanh Quá trình này là quá trình cán bằng cách cho kim loại biến dạng giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau và có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phối, kết quả làm cho chiều cao của phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng và hình dạng của khe hở giữa hai trục cán quyết định hình dạng sản phẩm. Trong quá trình cán phôi chuyển động dân chủ qua khe hở giữa hai trục cán là nhờ ở sự ma sát giữa hai trục cán với chiều phôi. Qua cán phôi không chỉ thay đổi về hình dạng, kích thước mà cơ tính cũng được nâng cao. Cán nóng có ưu điểm tính dẻo của kim loại cao nên dễ biến dạng năng suất cao nhưng chất lượng bề mặt kém vì có vảy sắt trên bề mặt phôi khi nung. + Cán nguội có ưu điểm độ nhẵn bóng bề mặt cao, độ chính xác về kích thước cao nhưng kim loại khó bị biến dạng, năng suất thấp nên cán nguội chỉ dùng để cán tách, cán thép mỏng, cán thép kim loại và hợp kim mầu có độ dẻo cao. 3. Dùng trực tiếp thép tấm mác G13x2 Đây là hợp kim măng gan - crôm có: %C 0,9 á 1,3% %Mn 14% %Cr 2% Nếu dùng phương pháp này thì ta không phải tiến hành các nguyên công chế tạo phôi như rèn, cán mà dùng trực tiếp thép này để chế tạo lưỡi. Thép này có đủ yêu cầu về kỹ thuật và độ bền, nó có khả năng chống mài mòn và chịu va đập tố vì vậy tiết kiệm được thời gian gia công lưỡi, giảm giá thành. Vậy ta chọn phương pháp thứ ba này để gia công chi tiết lưỡi cắt chính. II. Quy trình công nghệ gia công + Quy trình này gồm các bước sau: Chọn phoi, vạch dấu, cắt vát mép, lấy dấu tâm lỗ, khoan, tôi, sam. 1. Chọn phôi Chọn khổ thép: 0,5 x 6m dạng tấm, độ dày: d = 12 á 15mm Sau đó cắt thành kích thước 0,15 x 3,7m có d = 15mm 2. Nguyên công 1 Có thể cắt thành hai tấm thép dạng 0,15 x 1,85m Với: các đường vạch như sau: ***** 3. Nguyên công cắt ở đây ta cắt bằng phương pháp cắt khí. Đây là quá trình phản ứng giữa kim loại với ôxy để tạo thành ôxit và các ôxit dân chủ thổi thành rãnh cắt (phản ứng ôxy hóa này xảy ra mãnh liệt). Kê tấm kim loại lên cách mặt đất khoảng 10cm bằng các ly vô, sau đó cắt các đường từ 1 đến 4. 4. Nguyên công vát mép Dùng các loại máy như máy phay (bào) Máy phay 6H82 (máy bào đường) là loại máy phay đứng. - Định vị chi tiết được định vị bởi ba bậc tự do và hai chốt trụ có khía nhám kẹp chặt, dùng miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết hướng của lực kẹp từ phải qua trái, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện. Để tăng độ cứng vững của chi tiết ta dùng chốt tỳ phụ để đỡ phần dưới của chi tiết. ******* Chọn máy có công suất Nm = 1,7 kW Chọn dao có gắn mảnh hợp kim cứng BKP. Lượng dư gia công: phay một lần với lượng dư Zb = 2mm. Chế độ cắt: cho dao có đường kính trung bình, Chiều sâu cắt: t = 2mm Lượng chạy dao: sr = 0,12 mm/răng. Số răng Z = 12 răng. Tốc độ tra theo bảng [7] "Sổ tay công nghệ chế tạo máy" Vb = 42m/phút. Các hệ số điều chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công, K1 = 0,9. - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, K2 = 0,75. Vậy vận tốc tính toán: Vt = Vb . K1 . K2 . K3 = 42 . 0,9 . 0,75 . 1 = 28,35 m/p Số vòng quay của trục chính theo tính toán: Chọn số vòng quay theo máy là nm = 200 v/p thì tốc độ cắt thực tế sẽ là: Lượng chạy dao theo phút là sp = 1,44 . 200 = 28,8 mm/p. Theo máy ta có: Sm = 250 mm/p Đầu còn lại cần vát mép tiến hành tương tự như trên. 5. Nguyên công 4: Lấy tâm các lỗ để bắt bu lông. ở lưới cắt chính ta cần khoan 12 lỗ để bắt bu lông đầu chìm với lưỡi san phụ. Tiến hành định dấu kích thước như trên hình vẽ, sau đó dùng đầu tu để đánh dấu tâm của lỗ khoan. ****** 6. Nguyên công khoan lỗ f15: 12 lỗ Chọn máy khoan 2A125 với mũi khoan f15. Trước tiên phải định vị lưỡi gá vào êtô của khoan. Chiều sâu cắt t = 4,9mm, lượng chạy dao S0 = 0,1 mm/v Công suất của máy: N = 1 KW. Số vòng quay: n = 960 v/ph. Tốc độ cắt thực tế: vtt = 29,2 m/ph Tiến hành gá chặt lưỡi bằng êtô trên bàn khoan rồi cho tâm mũi khoan chạy đúng tâm lỗ đã vạch ở nguyên công 4. ******** 7. Nguyên công tạo lỗ cho bu lông chìm Tiến hành gá như lưỡi khoan lỗ nhỏ, dùng máy khoan đứng 2A125. Công suất: Nm = 2,8 KW Dao khoét phi tiêu chuẩn: lượng chạy dao S0 = 0,1 mm/v. Số vòng quay của máy nm = 272 v/ph Sơ đồ sau: ********* 8. Nguyên công 7: Tôi ram ở đây sau khi thực hiện các nguyên công trên ta đưa lưỡi vào ram để đạt được độ cứng theo yêu cầu. Chương V Các quy định về an toàn khi sử dụng máy san DZ-31 Khi sử dụng máy san thì đối với công nhân hoặc người sử dụng phải tuyệt đối tuân theo các quy định chung về an toàn để đảm bảo không xảy ra sự cố làm thiệt hại về vật chất và tính mạng của con người. Bởi vì nếu gây sự cố hậu quả có thể rất nghiêm trọng có thể dẫn đến chết người, hỏng máy và phá hủy các công trình đang trong thời gian thi công, do đó khi sử dụng máy san phải tuân thủ các quy định sau: 1. Tuyệt đối cấm cho máy san thi công có lắp càng kéo có chốt không phải của nhà máy sản xuất, chế tạo ra. 2. Cấm người đi lại trên khu vực máy san đất đang thi công hoặc cho người đi lại gần máy san đang hoạt động. 3. Tuyệt đối khi máy san đang làm việc không được ném đá, rễ cây vào dưới lưỡi san hoặc lưỡi gạt mái dốc. 4. Cấm đi qua, hoặc ngồi lên khung máy san, trục máy san khi máy đang di chuyển. 5. Khi có mặt hai người mới được tiến hành lắp lưới bạt mái, lấy mặt san hoặc điều chỉnh lưỡi san. 6. Thợ lái máy san phải có dấu hiệu để có thể báo cho thợ lái máy khác biết khi cần phải dừng lại trong lúc thi công ở công trường có số lượng máy móc thi công tập trung cao. 7. Khi thi công máy san không được thi công ở độ dốc b > 160 (vì khi quá độ cho phép máy sẽ bị lật rất dễ gây tai nạn). 8. Khi gặp cản lớn phải ngừng máy để tránh bị hỏng lưỡi san hoặc mẻ.
File đính kèm:
- giao_trinh_may_san.doc