Tải bản đầy đủ

thiết kế kỹ thuật xe trộn bê tông di động cở nhỏ cho các công trình xây dựng nhỏ ở địa bàn nông thôn

Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC




Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤT ĐẠT NHÂN.
Lớp: 43DLTT.
Chuyên ngành: Động lực tàu thuyền.




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP :
Tên đề tài:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT XE TRỘN BÊ TÔNG DI ĐỘNG CỞ NHỎ CHO CÁC
CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG NHỎ Ở ĐỊA BÀN NÔNG THÔN.
Cán bộ hướng dẫn: GVC Nguyễn Quốc Hiệp.











Nha Trang, tháng 6 năm 2006


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trên Thế Giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng ngành xây dựng
đang rất phát triển. Các máy móc phục vụ cho xây dựng ngày một hiện đại và tiết
kiệm được nhiều lao động và nâng cao năng suất. Tuy nhiên ở một số vùng nông
thôn Việt Nam hiện nay đời sống còn rất khó khăn, cơ sở vật chất nghèo nàn,
khoa học kỹ thuật còn lạc hậu. Nhu cầu về phát triển xây dựng ở đây là rất lớn.
Chính vì lẽ đó việc nghiên cứu thiết kế các máy móc trang bò cho các vùng nông
thôn là hết sức cần thiết.
Với vai trò là một sinh viên chuẩn bò tốt nghiệp, nhằm mục đích tổng hợp
và mở rộng kiến thức đã học, làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, vận
dụng và giải quyết một vấn đề mang ý nghóa thực tế, tôi được hội đồng đào tạo
khoa Cơ Khí giao nhận thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài :
“ Thiết kế kỹ thuật xe trộn bê tông di động cở nhỏ cho các công trình xây
dựng nhỏ ở đòa bàn nông thôn”.
Nội dung của đề tài bao gồm những phần chính sau đây.
- Giới thiệu chung về nhu cầu sử dụng máy trộn bê tông ở nông thôn
- Giới thiệu về các loại máy trộn bê tông đang được sử dụng trong xây
dựng
- Thiết kế kỹ thuật bộ trộn bê tông
- Thiết kế hệ truyền động và bộ phận di chuyển
- Tính toán thiết kế bộ truyền động
Mặc dù đã có nhiều cố gắng tìm hiểu nghiên cứu thực tế của đề tài, nhưng
đây là lần đầu tiên độc lập thực hiện một công việc mang tính chất nghiên cứu
khoa học và do kiến thức bản thân còn hạn chế nên khó tráng khỏi những thiếu
sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp thông cảm và chân thành
góp ý kiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự tận tình hướng dẫn sâu sắc của thầy
giáo Nguyễn Quốc Hiệp, các thầy cô trong khoa và các bạn sinh viên đãgiúp tôi
hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Nha Trang, ngày 21 tháng 6 năm 2006
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 3
Sinh viên thực hiện


Nguyễn Tất Đạt Nhân















Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SỬ DỰNG MÁY
TRỘN BÊ TÔNG Ở NÔNG THÔN.
1.1 NHU CẦU SỬ DỤNG MÁY TRỘN BÊ TÔNG Ở NÔNG THÔN.
Từ những năm đầu của thập niên 90 trở đi, cùng với công cuộc đổi mới của đất nước,
ngành xây dựng Việt Nam đã có những bước phát triển rất mạnh. Nhiều công trình xây dựng
có quy mô lớn, thời gian dài, đòi hỏi nhiều máy móc hiện đại. Tuy nhiên ở các công trình
xây dựng cở nhỏ, thời gian xây dựng ngắn, đặt biệt là ở các vùng nông thôn, máy móc phục
vụ cho ngành xây dựng còn hạn chế, thô sơ, dựa vào sức lao động là chính.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 4
nước ta cho đến nay, mức độ cơ giới hóa trong ngành xây dựng đã phát triển rất cao,
máy xây dựng thường xuyên được cải tiến hoàn thiện và đáp ứng được đòi hỏi ngày càng
khắc khe, nhằm đảm bảo hiệu quả và chất lượng kỹ thuật xây dựng tiên tiến.
Cùng với sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, một vấn đề quan trọng cần
phải giải quyết là xây dựng và phát triển các vùng nông thôn văn minh giàu mạnh. Vấn đề
xây dựng ở nông thôn trở thành một nhu cầu rất lớn, bao gồm việc xây dựng nhà cửa, các
công trình phúc lợi xã hội: điện, đường, trường, trạm… Đặc biệt ở các vùng sâu, vùng xa chưa
có điện không thể sử dụng các máy móc hiện đại.
Trong ngành xây dựng công việc trộn bê tông giữ một vai trò rất quan trọng vì nó quyết
đònh đến chất lượng công trình và tốn rất nhiều công lao động. Nông thôn Việt Nam đang
trên đà phát triển, do đó nhu cầu về máy xây dựng nói chung và nhu cầu về máy trộn bê
tông là rất lớn. Trong khi các máy móc hiện đại phục vụ ở các vùng đô thò có giá thành cao
lại không phù hợp với điều kiện sản xuất ở nông thôn thì việc nghiên cứu, thiết kế ra những
máy móc thiết bò phục vụ cho vùng nông thôn là rất có ý nghóa và cần thiết.
Ngày nay trên thò trường có rất nhiều loại máy trộn với dung lượng khác nhau, tùy thuộc
vào năng suất và dung lượng trộn, tùy theo nhu cầu trộn mà người ta sử dụng loại máy trộn
phù hợp. Tuy nhiên không phải loại nào cũng có thể sử dụng được trên đòa bàn nông thôn,
mà bắt buộc phải qua sự cải tiến hoán cải cho phù hợp. Do vậy việc thiết kế một loại máy
trộn phục vụ cho đòa bàn nông thôn có ý nghóa thực tế.

1.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:
1.2.1 Thiết kế kỹ thuật:
Thiết kế kỹ thuật là giai đoạn thiết kế bao gồm việc tính toán các kết cấu cơ bản, tính
sức bền hệ thống, từ đó chọn công suất, loại máy phù hợp, đảm bảo tính năng kỹ thuật của
máy móc thiết kế.
1.2.2 Máy trộn bê tông di động:
Di động là khả năng di chuyển từ vò trí này sang vò trí khác. Máy trộn bê tông thiết kế
có tính năng di động nghóa là được lai kéo bằng một phương tiện giao thông phù hợp và được
phép lưu thông trên đòa bàn sử dụng.
Có hai phương thức di động cho máy trộn:
+ Được lai kéo bởi một xe khác, hay được vận chuyển bởi một xe khác. Khi đó máy
trộn là loại máy trộn cố đònh trong suốt quá trình làm việc.
+ Máy trộn được đặt ngay trên xe kéo, khi đó trở thành xe chuyên dùng.
Ở đây ta chọn phương án di động thứ hai. Nghóa là phải thiết kế cải tiến một loại
phương tiện giao thông nhằm vào mục đích chuyên chở máy trộn bê tông và đẫn động cho
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 5
Hình 2
-
1
: Máy trộn cố đònh

máy trộn. Trong đó bao gồm việc tính toán thiết kế hệ thống trích lực và truyền động cho
thùng trộn.
1.2.3 Công suất cở nhỏ:
Máy trộn cần thiết kế ở đây có công suất nhỏ, dùng để phục vụ cho các công trình xây
dựng nhỏ. Các công trình xây dựng nhỏ ở đây chủ yếu là các công trình nhà ở, kênh mương,…
ở nông thôn với khối lượng bê tông yêu cầu khoảng vài chục m
3
/ ngày. Công suất máy trộn
được xác đònh dựa vào khối lượng bê tông máy sản xuất được trong một giờ và cường độ làm
việc của máy trong một ngày.
1.2.4 Sử dụng trên đòa bàn nông thôn:
Đặc điểm của đòa bàn nông thôn là:
+ Các công trình xây dựng thường qui mô nhỏ.
+ Kinh tế kém phát triển, một số vùng không có điện sản suất.
+ Đường xá đi lại chật hẹp khó khăn.
Với những đặc điểm đó đòi hỏi máy trộn thiết kế phải đáp ứng các yêu cầu: công suất
máy vừa và nhỏ, có thể đi lại ở những con đường ghồ ghề chật hẹp, giá thành thấp và sử
dụng năng lượng từ xăng dầu.

Chương II: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY TRỘN BÊ TÔNG
ĐANG ĐƯC SỬ DỤNG TRONG XÂY DỰNG.
2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY TRỘN.
Máy trộn bê tông là máy dùng để sản xuất hổn hợp bê tông từ các thành phần vật liệu:
xi măng, cát, đá và nước được xác đònh theo tỷ lệ.
Có rất nhiều loại máy trộn bê tông và có thể được phân loại như sau:
2.1.1 Phân loại theo dung lượng trộn V:
Tùy theo quy mô và tiến độ công trình thông thường trong xây dựng các loại thùng trộn
có dung lượng trộn V = 100; 250; 500; 1000; 1200; 2400…
2.1.2 Phân loại theo khả
năng di chuyển:
có hai loại.
- Loại cố đònh: loại này khi di chuyển
phải tháo dỡ, thường có năng suất vừa và
lớn.


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 6
Hình 2
-
3
: Máy trộn cưỡng bức












- Loại
di động:
được đặt
trên giá có
bánh xe
để kéo
hoặc đặt
trên ôtô.

2.1.3
Theo
phương
pháp
trộn: có
hai loại tự
do và cưỡng bức.
- Loại tự do: thùng trộn gắn với các cánh trộn.
Khi thùng quay các cánh trộn mang bê tông lên cao
rồi trượt, rơi tự do hòa trộn vào nhau.
- Loại cưỡng bức: có trục quay gắn chặt với
cánh trộn. Khi trục quay các cánh trộn khoáy trộn
bê tông bằng lực cưỡng bức. Loại này trộn nhanh và
đều nhưng cấu tạo phức tạp và tốn nhiều năng lượng.
2.1.3 Theo phương pháp đổ bê tông
ra khỏi thùng: có hai loại.
- Dở bằng cách nghiêng thùng để đổ.

Hình 2-2: Máy trộn di động
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 7

- Dở bằng cách dùng máng để chuyển bê tông ra khỏi thùng khi thùng vẫn cố đònh
2.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁC BÊ TÔNG.
Mác xi măng là trò số cường độ chòu nén của các mẫu xi măng được chế tạo và thử
nghiệm theo phương pháp tiêu chuẩn được bảo dưỡng sau 28 ngày trong môi trường nhiệt độ
và độ ẩm cho phép.
Mác bê tông là chỉ số biểu thò chỉ tiêu chất lượng cơ bản của bê tông. Có 3 loại mác bê
tông:
- Mác theo cường độ chòu nén (M): là trò số cường độ chòu kéo tính theo daN/cm
2
của
mẫu chuẩn. Thông thường có các loại mác M100, M150, M200, M250, M300…
- Mác theo cường độ chòu kéo (K): là trò số cường độ chòu kéo tính ra daN/cm
2
của mẫu
chuẩn. Thông thường có các loại mác K10, K15, K20, K25, K30…
- Mác theo khả năng chống thấm (T): là trò số áp suất lớn nhất mà mẫu chòu được để
nước không thấm qua. Thông thường có các loại mác T2, T4, T6, T8, T10, T12…
Trong xây dựng nhỏ ở vùng nông thôn ta chỉ quan tâm đến các loại mác bê tông từ M150
trở lên. Trong đồ án này ta chọn loại mác M250 để tính toán.
Bảng 1: Đònh mức cấp phối vật liệu cho 1m
3
vữa bê tông.[4]
Vật liệu dùng cho 1m
3
vữa bê tông
Mác bê tông

Mác xi măng

Xi măng (kg)

Cát vàng (m
3
)

Đá sỏi (m3)

200 264 0.377 0.869
100
300 239 0.383 0.879
200 334 0.373 0.846
150
300 288 0.381 0.861
400 252 0.385 0.871
300 347 0.373 0.846
200
400 302 0.380 0.857
300 410 0.362 0.831
250
400 349 0.373 0.846
300 435 0.364 0.808
300
400 397 0.381 0.328
400 454 0.366 0.796
400
500 438 0.364 0.817

2.3 CHỌN MỘT KIỂU MÁY TRỘN PHÙ HP ĐỂ THIẾT KẾ:
Theo yêu cầu thiết kế máy trộn có công suất nhỏ, phục vụ ở vùng nông thôn có tổng
dung lượng bê tông sản xuất trong một ngày vào khoảng 10m
3
/ ngày. Thời gian làm việc liên
tục 8h/ ngày.
Năng suất máy trộn bê tông:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 8
Q
bt
= V
s
.K
s
.K
f
.n (m
3
/h). [3]
Trong đó:
V
s
: dung lượng trộn.
K
s
: hệ số suất liệu. K
s
= 0.65 – 0.7
K
f
: hệ số hiệu suất làm việc. K
f
= 0.9 – 0.95
n: số mẻ trộn trong một giờ; n = 3600/t
t: thời gian một mẻ trộn. Trên thực tế t ~ 5phút.
V
s
= (V
đá(sỏi)
+ V
cát
+ V
xi măng
+ V
nước
)/ 1 mẻ trộn

t
M
n
M
V ×
×
=
×
=
8
3600
8
s

Với M: Khối lượng bê tông máy sản xuất trong một ngày.
102.0605
8
3600
10
=××
×

s
V
(m
3
)
Với dung lượng trộn như trên ta chọn máy trộn mẫu sau làm cơ sở để thiết kế:
Model : JG 150-2
Dung tích thùng trộn: V = 250 lít
Dung tích bê tông: V
s
= 150 lít
Tốc độ trộn: n = 18 vòng/phút

Đây là loại máy trộn kiểu lự do, kết cấu đơn giản dễ sử dụng, sử dụng động cơ điện 1 pha
220V.
Þ
Năng suất máy trộn:
=
×
×××=
60
5
3600
95.07.015.0
bt
Q
1.2 (m
3
/h)

2.4 CHỌN PHƯƠNG ÁN DI ĐỘNG CHO MÁY TRỘN.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 9
Máy trộn bê tông thiết kế có tính năng di động, lại hoạt động ở vùng nông thôn. Do đó
xe dùng để chở máy trộn phải có các đặc điểm giá thành thấp, được phép hoạt động, kích
thước nhỏ có thể đi lại trên các đoạn đường nhỏ hẹp. Với các đặc điểm đó ta có thể cải tiến
loại ôtô tải nhỏ 500kg đã qua sử dụng. Loại này có giá thành tương đối rẻ lại thuận tiện cho
hoạt động ở nông thôn.
Trên thực tế hiện nay có một loại xe đáp ứng các đặc điểm trên, đó là loại ôtô tải nhỏ
nhãn nhãn hiệu SuZuKi đã qua sử dụng có thể tận dụng lại, cải tiến phù hợp theo mục đích
sử dụng:
Loại xe : SuZuKi SK410.
Kích thước L x B x H : 3240 x 1393 x 1765 (mm).
Khoảng cách trục bánh trước và sau: 1840 mm.
Khoảng cách 2 bánh xe :1200 mm.
Trọng
lượng xe :
675kg.
Đònh
mức trọng
lượng xe
gộp : 1450
kg.
Máy :
4 thì làm
mát bằng
nước
Công
suất máy :
44HP
Tốc độ quay : n = 5300 rpm.
Hộp số : 5 số tiến, 1 số lùi.
Số 1 2 3 4 5 Số lùi
Tỷ số truyền 3.652 1.947 1.423 1.0 0.795 3.466
Số xylanh : 4.
Đường kính xylanh :65.5 mm
Hành trình : 72 mm.
Mô men xoắn cực đại: 75 N.m/3200 rpm
Dung tích thùng xăng: 36 lít.
Khởi động điện : bình acquy 12v.

Hình 2-4 : Xe SUZUKI SK 410
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 10










Chương III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỘ TRỘN BÊ TÔNG.
3.1 GIỚI THIỆU CÁC KIỂU BỘ TRỘN.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 11
Theo nguyên lý hoạt động có hai kiểu bộ trộn: bộ trộn kiểu tự do và bộ trộn kiểu cưỡng
bức.

3.1.1 Máy trộn tự do:
Khi động cơ dẫn động làm việc, thông qua bộ truyền động đai làm quay thùng trộn 2.
Các cánh trộn được gắn cố đònh trên thùng trộn mang bê tông lên cao rồi trượt xuống hòa
trộn vào nhau.
3.1.2 Máy trộn cưỡng bức:
Khi động cơ dẫn động làm việc, thông qua bộ truyền động đai làm trục ngang của máy
trộn quay trong khi thùng trộn vẫn cố đònh. Các cánh trộn được gắn chặt trên trục ngang cùng
quay theo trục làm nhiệm vụ khoáy trộn bê tông. Tùy theo cách bố trí các trục của thùng trộn
mà ta co các loại máy trộn cưỡng bức một trục ngang, hai trục ngang, hai trục đứng…
3.2 CHỌN VÀ THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO MỘT LOẠI PHÙ HP.
3.2.1 Xác đònh thành phần phối liệu bê tông.
Giả sử máy trộn làm việc với bê tông có mác M250, mác xi măng M400. Dựa vào bảng
đònh mức cấp phối vật liệu, thành phần vật liệu của bê tông dược xác đònh cho 1m
3

tông như sau:
+ Xi măng: 349 kg.
+ Cát vàng: 0.373 m
3
.


+ Đá sỏi: 0.846 m
3
.
+ Lượng nước pha trộn được xác đònh như sau: 8.0=
X
N

Þ N=0.8 x 349 = 279.2 (lít).
Với dung lượng thùng trộn V
s
= 150 lít, thành phần phối liệu bê tông được xác đònh như
sau:
Hình:2-5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 12
+ Xi măng: X = 0.15 . 349 = 52.35 (kg).
+ Cát vàng: C = 0.15 . 0.373 = 0.056 (m
3
).
+ Đá sỏi: Đ = 0.15 . 0.846 = 0.127 (m
3
).
+ Nước : N = 52.35 . 0.8 = 41.9 (lít).
3.2.2 Khối lượng khối bê tông trong một mẽõ trộn:
+ Khối lượng xi măng: X = 52.35 kg.
+ Khối lượng nước: N = 41.9 kg.
+ Khối lượng cát: C = V
c
. r
c
= 56 . 1.9 = 106.4 kg.
+ Khối lượng đá: Đ = V
đ
. r
đ
= 127 . 2.26 = 287 kg.
Þ Khối lượng khối bê tông trong một mẽ trộn:
m
bt
= X + N + C + Đ
m
bt
= 52.35 + 41.9 + 106.4 + 287 = 488 kg.
Khối lượng thùng trộn và giá đỡ m
t
= 70 kg.
Tổng tải trọng xe khi làm việc ( bao gồm một người điều khiển).
M
T
= m
bt
+ m
t
+ m
ng
= 488 + 70 + 75 = 633 kg.
Với tải trọng này phù hợp với tải trọng xe đã chọn.
3.2.3 Xác đònh công suất máy trộn.
Tốc độ quay của máy trộn: n = 18 v/ph.
Vận tốc gốc
p
p
v
6.0
60
2
18 =×= (rad/s).
Vận tốc vòng tại một điểm trên thùng máy trộn:
V = v . R = 0.6 p . 0.425 = 0.8 m/s.
Công suất yêu cầu của máy trộn đươc xác đònh theo công thức:

6
1055.9 ×
×
=
nM
N

Trong đó: P: lực vòng

R
V
mWmP
p
n
2
×=×=
Vp : Vận tốc vòng của thùng trộn
m : khối lượng bê tông và thùng trộn
m = m
bt
+ m
t
= 488 + 70 = 558 (kg).
R : bán kính thùng trộn
425
.
0
8.0
558
2
×=P
N840
=

V: vận tốc vòng (m/s).

od
h
: hiệu suất ổ đỡ trục thùng trộn,
od
h
=0.98
Tổng mômen quay trên trục quay thùng trộn:
å
+=
mstp
MMM
V
p

v

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 13
Trong đó:
M
p
: mô men do lực vòng P.
360425.0840 =×=×= RPM
p
(N.m)
M
mst
: mô men do ma sát trượt giữa bê tông và thùng trộn.
RFM
mstmst
×=
Với F
mst
: lực ma sát trượt giữa bê tông và thùng trộn.
NfF
mst
×=
Với N : áp lực của bê tông tác dụng lên thùng trộn.
448018.948818.9 =×=×=
bt
mN N.
1120448025.0 =×=Þ
mst
F N.
476425.01120 =×=Þ
mst
M N.m

å
=+=Þ 836476360M N.m
Công suất trên trục thùng trộn:
576.1
10
55
.
9
18836000
10
55
.
9
66
=
×
×
=
×
×
=
nM
N KW
3.2.4. Các thông số kích thước cơ bản của máy trộn mẫu :
- Chiều dài toàn bộ máy trộn L = 1300mm
- Chiều rộng máy trộn B = 720 mm
- Chiều cao lớn nhất H = 800 mm
- Đường kính thùng trộn D = 800 mm.
- Chiều dài thùng trộn L = 750 mm
- Đường kính puly dẫn động máy trộn d = 430 mm
- Đường kính tay quay lật thùng d = 600 mm
- Số răng vành răng thùng trộn Z = 134 răng.
3.2.5. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động:
Mô men quay từ động cơ dẫn động truyền qua puly1 qua một bộ truyền đai. Vành răng
3 gắn chặt trên thùng trộn nhận mômen từ bánh răng 2 làm quay thùng trộn. Thùng trộn quay
quanh trục nhờ 2 ổ trượt và bộ truyền bánh răng Z1, Z2. thùng trộn quay liên tục trong suốt
quá trình nạp liệu, khoáy trộn, và dở đổ bê tông. Khi đổ bê tông, dùng chân tác dụng lực vào
bàn đạp 8 thắng lực lò xo đẩy cần 7 đi xuống. Quay tay quay 6, thông qua bộ truyền động
bánh răng làm quay lật thùng trộn
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 14













Chương IV: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ PHẬN DI
CHUYỂN.
4.1 CÁC KIỂU TRUYỀN ĐỘNG.
4.1.1 Truyền động đai:
Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động giữa các trục tương đối xa nhau. Bộ
truyền có ưu điểm là kết cấu đơn giản, giá thành rẽ, làm việc êm, có khả năng bảo vệ các
chi tiết máy khác và động cơ khi bò quá tải đột ngột. Tuy nhiên chúng có nhược điểm là tỷ số
truyền không ổn đònh do có sự trượt giữa đai và bánh đai, lực tác dụng lên trục và ổ đỡ lớn.
Bộ truyền đai thường được dùng để truyền công suất không quá 40 – 50 KW, vận tốc
thông thường khoảng 5 – 30 m/s, tỷ số truyền không quá 5.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 15
Đai dẹt có tiết diện hình chữ nhật, tùy vào vật liệu chế tạo mà có nhiều loại khác nhau
như: đai da, đai vải cao su, đai sợi bông, đai sợi len, đai bằng các loại vật liệu tổng hợp…
Đai hình thang: có tiết diện hình thang, cấu tạo gồm nhiều lớp, lớp sợi chòu kéo, lớp vải
cao su bọc quanh đai và lớp cao su chòu nén. Đai thang được tiêu chuẩn hóa gồm có 6 loại
theo thứ tự từ nhỏ đến lớn: Z, O, A, B, C, D.
Đai hình lược có ưu điểm là hệ số ma sát khá cao đông fthời cũng dễ uốn quanh bánh đai
nên có thể giảm đường kính bánh đai và tăng tỉ số truyền.
Đai răng: các răng hình thang của đai ăn khớp với các răng trên bánh đai. Truyền động
đai răng có ưu điểm giống truyền động xích nhưng ít gây tiếng ồn hơn và không cần bôi trơn.
4.1.2 Truyền động xích:
Truyền động xích được dùng để truyền chuyển động giữa 2 trục song song cách nhau với
khoảng cách trung bình. Bộ truyền động xích có ưu điểm là yêu cầu kích thước bộ truyền nhỏ
gọn và tỷ số truyền trung bình ổn đònh, lực tác dụng lên trục nhỏ. Tuy nhiên nó cũng có một
số nhược điểm là có nhiều tiếng ồn khi làm việc,yêu cầu bôi trơn thường xuyên, chóng mòn,
giá thành cao.
Truyền động xích có thể truyền chuyển động công suất không vượt quá 100 KW, khoảng
cách trục khóng quá 8m, vận tốc xích từ 6 đến 25 m/s.
Các loại xích thường dùng hiện nay gồm xích co lăn, xích ống, xích răng. Cấu tạo, kích
thước, vật liệu được quy đònh trong tiêu chuẩn.
4.1.3 Truyền động trục các đăng:
Bộ truyền động trục các dăng dùng để truyền chuyển động giữa hai trục giao nhau một
góc a nhỏ.
4.2 CÁC PHƯƠNG ÁN DI CHUYỂN.
4.2.1 Di chuyển bằng cách dùng xe lai kéo:
Máy trộn được lắp 2 bánh xe ở chân giá đỡ. Máy được đặt cố đònh một chỗ trông suốt quá
trình làm việc. Khi cần di chuyển đến nơi làm việc mới phải dùng một xe ôtô lai kéo.
Theo phương pháp này thì máy trộn kém tính cơ động, đặt biệt là đối với các công trình
kênh mương dài việc di chuyển bê tông đến nơi cần đổ rất mất nhiều công lao động. Mặt
khác, thời gian vận chuyển bê tông kéo dài làm cho bê tông phân tầng, gây ảnh hưởng đến
chất lượng.
Tuy nhiên khi dùng phương án di chuyển này sẽ đơn giản, ơtơ sẽ cơ động hơn.
4.2.2 Di chuyển bằng xe chuyên dùng:
Máy trộn đặt ngay trên khung và liên kết với xát xi ôtô. Khi đó ôtô vừa làm nhiệm vụ
di chuyển máy trôn vừa làm nhiệm vụ di chuyển bê tông đến nơi cần đổ. Thùng trộn được
dẫn động từ máy chính của ôtô qua một hộp số phụ và một bộ truyền đai.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 16


4.3 THIẾT KẾ MỘT KIỂU HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ DI CHUYỂN PHÙ HP.
4.3.1 Hệ thống di chuyển:
Ta sử dụng phương án di chuyển là xe chuyên dùng. Máy trộn đặt ngay trên ôtô. tô
đóng vai trò là xe di chuyển thùng trộn, truyền động cho máy trộn và vận chuyển bê tông.
1. Động cơ:
Động cơ của ơtơ là loại động cơ F10A, bốn thì, 4 xi lanh,
làm mát bằng nước.
Cơng suất máy: N = 44HP.
Tốc độ quay: n = 5300 v/ph.
Mơ men xoắn cực đại M = 75 N.m


Hình 4
-
1:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 17
2. Ly hợp:
tô được trang bò loại ly hợp một đóa khô dùng lò xo xoắn, cấu tạo như hình 4-3. Vỏ (2)
có các khoang chứa lò xo và được gắn chặt vào bánh đà(4). Khi buông bàn đạp ly hợp, các
lò xo xoắn (3) ấn mâm ép (9) và đóa ma sát (7) áp dính vào mặt bánh đà. Trục sơ cấp của
hộp số gối đầu và quay trơn trong đuôi trục khuỷu có rãnh then hoa (5) liên kết với rãnh tren
hoa của đóa ma sát. Trên vỏ bộ ly hợp có treo ba cần bẫy (8) điều khiển mâm ép (9). Các cần
bẩy (8) được ấn vào do tác động của chân đạp ly hợp qua trung gia gắp (12) và vòng bi
buyttê.
Khi bánh đà đang quay, ta ấn bàn đạp ly hợp, gắp (12) sẽ dòch qua trái ấn ba cần bẩy
xuống, các đầu kia của cần bẩy sẽ nâng mâm ép lên. Lúc này đóa ma sát (7) không bò ép vào
mâm bánh đà nên tự do và đứng yên cùng với trục sơ cấp của hộp số, trong lúc đó bánh đà
vẫn quay, nhờ vậy liên hệ giữa động cơ và hộp số tạm gián đoạn.
Sau khi cài số, buông chân ly hợp, gắp (12) và bạc đạn buýt tê trở về vò trí cũ, không còn
áp lên ba cần bẩy nữa, các lõ xo (3) lại ấn mâm ép đè đóa ma sát bám vào bánh đà, liên kết
giữa động cơ và hộp số liên kết trở lại.


Hình 4
-
3
: Ly hợp dùng lò xo
xoắn trong ôtô tải SuZuKi.
1- Chụp bánh đà. 2-
Vỏ bộ ly
hợp. 3- lò xo xoắn. 4-
Bánh đà.
5-
rãnh then trục sơ cấp hộp số.
6- Lò xo giảm xoắn. 7-
Đóa ly
hợp. 8- Cần bẫy. 9-
Mâm ép.
10- Đóa chống rung. 11-
Vòng bi
buyttê. 12- Gắp.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 18











3. Hộp
số:
tô được trang bò hộp số loại 5 số tới, 1 số lui. Cấp số 1 và 2 được điều khiển bởi bộ đồng
tốc E. Cấp số 3 và 4 được điều khiển bởi bộ đồng tốc B. Bánh răng C, D và F là các bánh
răng của cấp số 3, 2 và 1 quay trơn trên trục thứ cấp và ăn khớp thường trực với trục trung
gian L. Cấp số 5 được điều khiển bởi bộ đồng tốc H trên trục trung gian. Bánh răng I là bánh
răng của cấp số 5, quay trơn trên trục trung gian và ăn khớp thường trực vơí trục thứ cấp G.
Bánh răng N trên trục trung gian là báh răng của cấp số lui.
A- Cài cấp số 1: cắt khớp ly hợp, dòch bộ đồng tốc E sang phải cho khớp răng với bánh
răng F của cấp số 1.
B- Cài cấp số 2: cắt ly hợp, dòch bộ đồng tốc E sang trái cho ăn khớp với bánh răng D của
cấp số 2.
C- Cài cấp số 3: cắt ly hợp dòch bộ đồng tốc E về vò trí 0, điều khiển bộ đồng tốc B sang
phải cho khớp răng vào bánh răng C của cấp số 3.
D- Cài cấp số 4: dòch bộ đồng tốc B sang trái cho khớp răng với trục sơ cấp. Mô men
truyền trực tiếp từ trục sơ cấp sang trục thứ cấp. Tỷ số truyền cấp số 4 là 1:1.
E- Cài cấp số 5: cắt ly hợp, dòch bộ đồng tốc B về vò trí 0, dòch bộ đồng tốc H sang trái để
khớp răng vào bánh răng I của cấp số 5.
F- Cài số lui: cắt ly hợp, đưa cả 3 bộ đồng tốc về vò trí 0, bánh răng lui K cài khớp với
bánh răng N trên trục trung gian và cài răng với răng của bộ đồng tốc E.





Hình 4
-
4
: Điều khiển cắt và nối ly hợp.
A- n bàn đạp ly hợp.
B- Buông bàn đạp ly hợp. 1-
bàn đạp ly hợp.
2- Mâm ép. 3- Đóa ly hợp.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 19





























PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 20






PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 21

Hình 4-5: Hộp số ôtô SuZuKi SK410.
B- bộ đồng tốc cấp số 3,4; E- bộ đồng tốc cấp số 1,2
H- bộ đồng tốc cấp số 5; K- bánh răng giảm tốc lui.
4. Cầu chủ động:
tô có một cầu chủ động là cầu sau. Tỷ số truyền của cầu chủ động là 5.125. Trục
cacđăng truyền mômen xoắn từ hộp số qua bánh răng côn làm quay vành răng và bọc vi sai.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 22
Bọc vi sai quay kéo theo trục hộ tinh quay. Các bánh răng hộ tinh ăn khớp với các bánh răng
hành tinh nên các bánh răng hành tinh cùng quay với bọc vi sai.

Hình 4-5: Cầu chủ động sau của ôtô tải SuZuKi SK410.
4.3.2 Bộ truyền động:
1. Bộ trích lực:
Ta gắn thêm một hộp số phụ sau hộp số chính. Hộp số phụ có công dụng:
+ Đổi số chậm để tăng mô men xoắn cho các bánh xe chủ động khi xe phải di chuyển
trên những đoạn đường xấu.
+ Trích lực từ hộp số chính truyền động cho thùng trộn bê tông khi làm việc.
+ Ở các xe có hai cầu chủ động, hộp số phụ còn có công dụng phân phối mô men xoắn
cho các cầu chủ động.
Hộp số phụ liên kết với hộp số chính qua một trục các đăng trung gian. Hộp số phụ có 3 trục
: trrục chủ động, trục trung gian và trục bò động và 2 cấp số, cấp số nhanh và cấp số chậm.
Trục trung gian được đúc cùng khối với hai bánh răng B và B’. Bánh răng B luôn ăn khớp với
bánh răng A của trục chủ động. Trên trục bò động có bánh răng I di động trên trục bằng rãnh
then và bánh răng C quay trơn trên trục và luôn ăn khớp với bánh răng B. Hoạt động của hộp
số phụ như sau:
Xe chạy trên đường trường: cài số thường. Gạt tay gạt số phụ sang phải, đẩy bánh răng I
cài khớp vào bánh răng C. Khi đó bánh răng C được cài chặt với trục bò động và truyền mô
men xoắn cho trục các đăng sau. Do các bánh răng A, B và C có cùng đường kính và số răng
nên tốc độ ôtô được duy trì không đổi.
Xe chạy trên đường ghồ ghề: cài số mạnh. Gạt tay gạt số phụ sang trái, đảy bánh răng I
ăn khớp với bánh răng B’ của trục trung gian. Lúc này có sự giảm tốc giữa bánh răng B’ và
bánh răng I. Tốc độ của xe giảm nhưng mô men xoắn tăng lên.
Xe cố đònh thực hiện việc trộn bê tông: hộp số phụ ở số 0. Đưa tay gạt về vò trí 0. bánh
răng di động I không liên hệ với trục trung gian. Mô men truyền từ hộp số chính qua trục chủ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 23
động của hộp số phụ đến trục trung gian, làm quay bánh răng C lồng không trên trục bò động,
ngắt mômen quay đến trục các dăng sau của ôtô. Trên một đầu của trục trung gian ta nối
thêm một đoạn trục bằng mối ghép hàn. Đầu trục nối dài được tiện then hoa dùng để liên kết
với khớp nối ly hợp trích lực cho máy trộn bê tông. Sơ đồ nguyên lý của hệ trích lực như sau:


2. Bộ truyền động:
Trên đoạn trục nối dài của hộp số phụ có gắn thêm một buly bắt chặt trên trục. Buly
này được nối với buly trên thùng trộn bê tông thông qua một bộ truyền đai. Khi tay gạt hộp
số phụ ở vò trí 0, kéo khớp nối ly hợp 6 sang phải cho ăn khớp với trục trung gian. Mômen
được truyền qua trục trung gian, qua bộ truyền đai làm quay thùng trộn. Sơ đồ nguyên lý
chung của hệ truyền động và trích lực như sau:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 24


* Các thông số cơ bản của hệ truyền động và trích lực:
- Hộp số chính:
Cấp số 1 2 3 4 5
Tỷ số truyền 3.652 1.947 1.423 1 0.795
Tốc độ quay (v/ph) 1451 2722 3724 5300 6667
- Bộ trích lực:
Tỷ số truyền giữa bánh răng và vành răng thùng trộn:
375.8
16
134
===
z
Z
i

Cấp số 1 2 3 4 5
Tốc độ quay trục sơ cấp (v/ph)

1451

2722 3724 5300 6667
Tỷ số truyền chung 82.6

151.2 206.9 294.4 370.4
Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 25
5.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN:

* Phân phối tỷ số truyền:
Chọn chế độ làm việc của hộp số chính ở cấp số 1 khi máy trộn làm việc

8.244.3375.86.80
×
×
=
=
i

Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng - thanh răng i = 8.375
Tỷ số truyền đai cấp thứ nhất i = 3.44
Tỷ số truyền đai cấp thứ hai i = 2.8
5.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG- VÀNH RĂNG:
Đây là bộ truyền bánh răng hở được bôi trơn đònh kỳ và không được che kín tốt nên
dạng hỏng chủ yếu của bộ truyền là mòn, gãy răng. Do đó chỉ tiêu tính toán của bộ truyền
bánh răng hở là tính theo sức bền uốn, kiểm tra theo sức bền quá tải, bỏ qua việc kiểm tra
theo sức bền tiếp súc.
Do thùng trộn thiết kế có cùng kích thước với thùng trộn của máy trộn mẫu, nên việc
thiết kế vành răng có thể xem như đã có sẵng, ta chỉ cần tính toán thiết kế bánh răng truyền
động phù hợp.
Các thông số cơ bản của vành răng:
Mô đun m = 6 mm
Số răng Z = 134 răng
Đường kính trong D
t
=804 mm
Đường kính ngoài D
n
= 924 mm
Chiều cao răng h = 15 mm
5.2.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×