Tài liệu về máy xúc xây dựng

TÌM HIỂU VỀ MÁY ĐÀO
Máy xúc, còn gọi là máy đào, là một loại máy móc cơ giới sử dụng đa năng, chủ yếu dùng trong
xây dựng, khai khoáng. Máy xúc là một loại máy đào một gầu, có thể coi là "xẻng máy", dùng
một cơ cấu tay cần gắn liền với gầu đào, thực hiện thao tác đào, xúc, múc, đổ đất đá rời hay liền
thổ và các loại khoáng sản, vật liệu xây dựng rời (có thể vận chuyển trong cự ly ngắn hoặc rất
ngắn). Trong xây dựng, máy xúc là một loại máy xây dựng chính trong công tác đất, ngoài ra nó
còn tham gia vào các công tác giải phóng mặt bằng, phá dỡ công trình, bốc xếp vận chuyển vật
liệu.
Máy xúc là loại thiết bị nặng gồm có một tay cần, gầu đào và ca-bin gắn trên một mâm quay.
"Máy xúc là một máy đào cơ giới (power-driven). Các loại chính của máy xúc được sử dụng
trong hoạt động vận chuyển đất bao gồm máy xúc thủy lực và các thành viên của gia đình xẻng
máy vận hành bằng cáp (như: máy xúc gầu thuận, máy đào gầu dây (gầu quăng), máy cuốc, và
máy đào gầu ngoạm). Máy ủi, máy xúc lật, và máy cạp cũng có thể phục vụ như là máy đào."
[1]
Theo nguyên lý làm việc
Có thể phân chia máy đào thành 2 nhóm chính:
• Nhóm máy đào một gầu, là nhóm máy đào làm việc theo chu kỳ, lặp đi lặp lại, bao gồm
các cơ cấu vận hành tay gầu sau:
• Máy xúc thủy lực, vận hành gầu đào bằng hệ cơ cấu xi lanh thủy lực.
• Máy xúc truyền động cáp, vận hành gầu đào bằng hệ cơ cấu tời cáp.
• Nhóm máy đào làm việc liên tục, đây là loại máy đào nhiều gầu.
Theo cơ cấu di chuyển
• Máy xúc bánh lốp
• Máy xúc bánh xích
Theo dạng gầu
Máy đào gầu dây (gầu quăng).
• Máy xúc gầu sấp, còn gọi là máy đào gầu sấp hay máy đào gầu nghịch (máy cuốc
(nghịch) backhoe hay hoe), thích hợp cho việc đào đất đá và vật liệu nằm thấp hơn (sâu
hơn hoặc đôi khi ngang bằng) với vị trí máy đứng.
• Máy xúc gầu ngửa, còn gọi là máy đào gầu ngửa hay máy đào gầu thuận (xẻng máy
shovel hay pront shovel), thích hợp cho việc đào đất đá và vật liệu nằm cao hơn vị trí máy

đứng.
• Máy xúc lật, thích hợp cho việc đào, bốc, dỡ, vận chuyển vật liệu xây dựng rời và đất xây
dựng mềm (cấp I, II), nằm ở độ cao ngang (đôi khi cao hơn) với vị trí máy đứng.
• Máy đào gầu bào
• Máy đào gầu ngoạm
• Máy đào gầu dây (còn gọi là máy đào gầu quăng)
• Máy đào nhiều gầu
Máy xúc gầu nghịch
Công dụng
Máy xúc (đào) gầu nghịch được dùng phổ biến trong xây dựng. Máy xúc gầu nghịch thường
dùng để đào các hố móng sâu hơn vị trí nền đất tự nhiên, máy làm việc hiệu quả khi đứng một
chỗ đào đất đổ đống trên bờ hay đổ lên phương tiện vận chuyển phổ thông là ô tô tải. Do khi bắt
đầu đào máy xúc nghịch phải tiếp đất ở vị trí xa trọng tâm máy nhất, khác với máy xúc gầu thuận
bắt đầu đào ở vị trí gần máy nhất, cho nên máy đào gầu nghịch thường có dung tích gầu không
lớn, nhỏ hơn nhiều so với máy đào gầu thuận cùng công suất. Tuy nhiên, máy đào gầu nghịch
không chỉ dùng để đào hố sâu hơn mặt bằng máy đứng mà chúng còn có thể đào đất ở độ cao lớn
hơn cao trình máy đứng, tương tự như chức năng của máy đào gầu thuận (thường gặp khi đào đất
tầng hầm trong Công nghệ thi công Top-down nhà nhiều tầng). Loại máy xúc nghịch phổ biến
dùng trong xây dựng có dung tích gầu trong khoảng 0,15-0,5 m³. Các loại máy xúc gầu nghịch
điều khiển bằng thủy lực được sử dụng rộng rãi hơn loại điều khiển bằng cáp và có thể có dung
tích gầu đào tới 3,3 m³. Tuy khối tích gầu đào phân bố trong rải giá trị nhỏ, hơn nhiều máy xúc
gầu thuận, nhưng máy xúc gầu nghịch lại có thể làm việc đa năng hơn máy đào gầu thuận. Do
khi công tác đứng cao hơn vị trí công tác (trên bờ) nên không phải làm đường công vụ cho máy
xuống vị trí công tác như máy đào gầu thuận. Đồng thời do có cấu tạo gầu đào thuận lợi cho việc
tạo điểm tựa cho máy, (cần và gầu khoan như một chân càng vững chắc thứ 5, ngoài hệ 4 bánh
lốp hay bánh xích), giúp cho máy có thể làm việc trên mọi địa hình. Khi gặp sự cố như mất thăng
bằng, lật máy xuống hố đào hay sa lầy, thì có thể dùng cần gầu đào làm chân trụ chống đỡ để tự
thân máy giải cứu cho máy. Máy xúc gầu nghịch loại bánh xích còn có thể hoạt động trên mọi
địa hình cả ở trên nền đất yếu.
Cấu tạo

Thông số cơ bản
chuỗi công tác và các thông số đào và đổ đất của máy xúc gầu nghịch (các vị trí làm việc khác
nhau của một gầu đào duy nhất).
• Dung tích gầu V
gầu
; (m
3
)
• Bán kính đào: Bán kính đào tối đa R
max
, (Bán kính đào tối thiểu R
min
= R(H
đứng
), Bán kính
đào sâu nhất R(H
max
)); (m)
• Chiều sâu đào: Độ sâu đào tối đa H
max
, Chiều sâu vách đất đào đứng tối đa H
đứng
(cho vị
trí đào trong trường hợp có tường cừ giữ thành hố đào); (m)
• Độ cao đổ: Độ cao đổ đất tối đa của gầu Đ
max
(trong mọi trường hợp cả khi đổ đất lên bờ
hay khi đổ đất lên ô tô), (Độ cao đổ đất tối thiểu lên phương tiện vận chuyển đất (ô tô tải)
Đ
min

); (m)
• Tốc độ quay bàn máy; (vòng/phút)
Các thông số trên là đặc trưng cho khả năng làm việc cho phép của máy đào gầu nghịch. Khi làm
việc, hình dạng hố đào cùng các thông số công trình đất yêu cầu tương ứng, còn phụ thuộc vào
biện pháp thi công: nếu là đào mở tự nhiên (vát ta-luy) thì thành hố đào phía máy đứng phải để
vát với góc độ dốc cho phép (α) tương ứng với từng loại đất và cấp đất (trong hình vẽ α = A).
Đào đất bằng máy đào gầu nghịch
kỹ thuật đào đất và đổ đất lên ô tô tải của máy xúc gầu nghịch, làm việc theo sơ đồ đào ngang.
chuỗi công tác và các thông số đào và đổ đất của máy xúc gầu nghịch (mặt cắt hố đào khi máy
làm việc theo sơ đồ đào dọc).
kỹ thuật đào đất và đổ đất lên ô tô tải của máy xúc gầu nghịch, làm việc theo sơ đồ đào dọc.
Máy xúc gầu nghịch có thể làm việc với 2 sơ đồ đào, gần giống như máy xúc gầu thuận, là:
• Đào ngang, giống với đào ngang của máy đào gầu thuận, áp dụng khi bề rộng khoang đào
(hố đào chạy dài) không lớn vượt quá bán kính đào lớn nhất (tức là bán kính cho phép)
của máy xúc nghịch. Trong sơ đồ này, máy đứng trên một phía bờ hố đào và chạy dọc
bên cạnh hố đào (hướng di chuyển song song với hố đào). Bộ phận công tác (tay cần và
gầu đào) cùng với phần cabin phía trên mâm quay, xoay ra theo hướng vuông góc với
hướng di chuyển của máy và chiều dọc khoang đào, đào theo chiều ngang hố.
[2]
Đất đào
được đổ về phía sau hướng di chuyển của máy xúc nghịch khi đổ đất lên bờ, hay vào
thùng của ô tô tải (góc quay máy giữa vị trí đào xa nhất và vị trí đổ là khoảng ≥ 90
o
). Sơ
đồ đào ngang, nhìn chung, hạn chế hơn sơ đồ đào dọc, do diện bề rộng khoang đào nằm
trong khoảng phân bố hẹp hơn (< R
max
) so với đào dọc, và góc quay máy giữa đào-đổ là
lớn ≥ 90
o

nên năng suất thấp hơn sơ đồ đào dọc (loại sơ đồ có thể có thể giảm góc quay
máy giữa đào và đổ tới khoảng 60
o
).
• Đào dọc (đào đối đỉnh), gần giống với đào dọc của máy đào gầu thuận, máy đào đứng ở
vị trí đường trục (chính giữa) của khoang đào sẽ được đào và chạy dọc theo hướng chiều
dài của khoang đào, đổ đất sang hai bên bờ, hay lên ô tô tải đỗ ở hai bên máy đào. Tuy
nhiên, khác với máy đào gầu thuận là: do đào đất ở hố thấp hơn máy, máy đào gầu nghịch
đào dọc thường móc dần phần đất nền nơi máy đào đứng nên khi di chuyển thì máy chạy
dật lùi chứ không tiến như máy đào gầu thuận. Bề rộng khoang đào về lý thuyết có thể
mở rộng tối đa tới 2 lần bán kính đào lớn nhất R
max
, khi quay máy đào 90
o
sang cả hai
bên. Tuy nhiên, việc đào với khoang đào rộng tối đa như vậy làm mất ổn định cho vùng
nền đất tại vị trí máy đứng, có thể làm máy lật xuống hố đào. Nên trong thực tế, kích
thước khoang đào dọc của máy đào gầu nghịch B
kđ
nên nằm trong khoảng (1,42-
1,73)R
max
, lần lượt tương ứng với góc mở tay cần khi đào sang mỗi phía bên hông máy
đào là 45
o
-60
o
, cũng lần lượt tương ứng với góc quay máy khi đổ sang mỗi bên là khoảng
60
o

-75
o
. Bề rộng khoang đào dọc của máy đào gầu nghịch hợp lý nhất là bằng 1,42R
max
,
tương ứng với góc mở tay cần khi đào sang mỗi bên hông máy là 45
o
, khối lượng đất đào
được tại một vị trí là khoảng trung bình không quá nhỏ. Nhưng máy đào làm việc đạt
năng suất, do có thể bố trí vị trí đổ đất lên bờ hay lên ô tô (vị trí ô tô đỗ) hợp với phương
trục hố đào (cũng là trục di chuyển của máy đào) một góc khoảng 60
o
< 90
o
, làm giảm
thời gian mỗi chu kỳ đào-đổ của máy đào gầu nghịch.
Dung tích gầu đào của máy đào gầu nghịch thường nhỏ, bằng khoảng nửa so với máy đào gầu
thuận cùng công suất động cơ. Đối với máy đào gầu thuận, thì xe ô tô tải hợp lý có dung tích
thùng xe chứa được từ 3-5 gầu đào thuận. Sự phối hợp về mặt dung tích giữa máy đào gầu
nghịch với xe ô tô tải hợp lý là xe tải nên chọn là loại có dung tích thùng xe chứa được khoảng từ
6-9 gầu đào của máy đào gầu nghịch.
Năng suất của máy đào gầu nghịch có thể được ước tính (với đơn vị tính là: m
3
đất xới rời tơi
xốp/8 giờ) theo công thức:
N=(8*(S
ChuKỳ
*K
ĐộSâu-GócQuay
*K

ThờiGian
))*(V
gầu
*K
ĐầyGầu
)
Trong đó:
• S
ChuKỳ
là Số chu kỳ (đào-đổ) tiêu chuẩn của máy xúc gầu nghịch thủy lực, tra theo Bảng 2.
(chu kỳ/giờ)
• K
ĐộSâu-GócQuay
là Hệ số xét đến ảnh hưởng, của độ sâu đào thực tế cùng với góc quay máy
từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng suất làm việc của máy đào gầu nghịch, tra theo Bảng 3.
• K
ThờiGian
là Hệ số sử dụng thời gian, hay còn gọi là hệ số hiệu quả công việc.
• V
gầu
là Dung tích của gầu đào chứa đầy đất tơi xốp đã được đào. (m
3
đất xới rời tơi xốp)
• K
ĐầyGầu
là Hệ số múc đầy gầu hay còn gọi là hệ số đầy vơi, phụ thuộc vào loại đất được
đào, tra theo Bảng 1.
• Mỗi ca công tác tiêu chuẩn của máy đào là 8 giờ.
Khi tính năng suất theo khối lượng đất liền thổ được đào đi (đơn vị tính là m
3

đất liền thổ/Ca
công tác), thì công thức tính năng suất phải được chuyển đổ với hệ số độ tơi ban đầu của đất đào,
như sau:
N
ĐấtLiềnThổ
= N / ρ
o
trong đó ρ
o
là hệ số độ tơi ban đầu của đất xới rời tơi xốp vừa được máy đào lên.
Có thể quy đổi số chu kỳ đào-đổ trong mỗi giờ như sau: (S
ChuKỳ
*K
ĐộSâu-GócQuay
) = 3600/T
ck
trong đó T
ck
là thời gian thực hiện một chu kỳ công tác trung bình thực tế của máy đào,
(đơn vị tính là: giây), bao gồm các thời gian đào đất, quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, đổ
đất, quay máy từ nơi đổ về nơi đào, di chuyển máy đào sang vị trí đào mới.
Bảng 1. Hệ số đầy gầu của máy đào, K
ĐầyGầu
.
Loại đất của hố đào
Đất thường, đất phù sa
Cát sỏi
Đất sét cứng
Đất sét nhão
Đá nổ mìn văng xa

Đá nổ mìn om
Bảng 2. Số chu kỳ công tác (đào-đổ) tiêu chuẩn trong mỗi giờ công tác của máy đào gầu nghịch
cơ cấu thủy lực, S
ChuKỳ
.
[3]
Loại đất của hố đào
Loại đất mềm (cát, sỏi, đất phù sa)
Loại đất cứng vừa (đất thường, đất sét mềm)
Loại đất cứng (đất sét cứng, đá)
Bảng 3. Hệ số ảnh hưởng, của độ sâu đào và góc quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng suất
của máy đào gầu nghịch, K
ĐộSâu-GócQuay
.
[3]
H = 30%H
max
H = 50%H
max
H = 70%H
max
H = 90%H
max
Máy xúc gầu thuận
•
Máy xúc gầu thuận chạy bằng điện (Power shovel), dẫn động bằng cáp.
•
Máy xúc gầu thuận chạy bằng điện P&H 4100XPB.
•
Máy xúc gầu thuận loại gầu đào trút đất xuống dưới đáy.

Công dụng
Máy xúc gầu thuận ít dùng trong xây dựng nhà cửa dân dụng (loại công trình thường có hố móng
thấp hơn nền đất tự nhiên), nhưng lại dùng chủ yếu trong xây dựng công trình hạ tầng lớn (như
công trình thủy điện, ) và trong khai thác mỏ đặc biệt là các mỏ lộ thiên. Do máy đào gầu thuận
có cơ cấu tay gầu đào chỉ thích hợp cho việc đào đất đá ở độ cao lớn hơn độ cao máy đứng. Việc
cho máy đào gầu thuận đào thấp hơn độ cao máy là rất kém hiệu quả (năng suất rất thấp). Khi
đào các hố móng thấp hơn máy đào, thì máy đào gầu thuận phải tự đào đường xuống cho bản
thân máy và cho ô tô tải chở đất, lúc đó máy đào gầu thuận làm việc không hiệu quả nhưng bắt
buộc phải thực hiện. Hoặc để hiệu quả, phải tạo đường dốc công vụ ban đầu để cho máy đào và ô
tô xuống được hố đào bằng một phương tiện đào khác như máy ủi, Ngoài ra, trong trường hợp
máy đào gầu thuận đào các hố đào sâu, phải đảm bảo mặt bằng tại vị trí máy công tác luôn được
khô ráo (bằng các biện pháp tiêu thoát nước mặt trong hố đào). Nếu thoát nước không tốt, mưa
ngập máy, máy đào gầu thuận không làm việc được.
Máy đào gầu thuận làm việc hiệu quả khi đào đất đá ở vùng đồi núi, địa hình không bằng phẳng,
thuận lợi cho việc bố trí máy đào đứng thấp hơn khối đất cần đào. Máy đào gầu thuận thích hợp
cho việc đào đất đổ lên phương tiện vận chuyển đi xa như ô tô tải. Do trong mỗi thao tác đào,
máy đào gầu thuận bắt đầu đào từ vị trí cánh tay đòn gần máy nhất, nên lực đào khỏe. Do vậy
gầu đào của máy đào gầu thuận thường lớn hơn nhiều máy đào gầu nghịch, đồng thời năng suất
cũng cao hơn rất nhiều.
Thông số cơ bản
Sơ đồ vận hành của máy đào (máy xúc) gầu thuận cơ cấu thủy lực. (загрузка ковша - nạp đất
vào gầu), (Поворот платфoрмы - quay bệ mâm quay máy (quay máy)), (разгрузка ковша - đổ
đất khỏi gầu), (Побьем рукоятц загрузка ковша - nâng tay gầu đào đất), (Побьем стрелы -
nâng tay cần chính), (Опрокибывание и разгрузка ковша - lật gầu và đổ đất).
• Bán kính đào: Bán kính đào lớn nhất R
max
= R, Bán kính đào nhỏ nhất (bán kính khi bắt
đầu đào) R
min
= R

2
; (m)
• Bán kính đổ R
1
; (m)
• Chiều cao đào tối đa H; (m)
• Chiều cao đổ đất H
1
; (m)
• Dung tích gầu V
gầu
; (m
3
)
• Khoảng cách đuôi máy đến tâm máy r (Khoảng cách này liên quan đến khoảng an toàn
khi bố trí vị trí ô tô chở đất.); (m)
• Khoảng cách tâm quay cần đến tâm máy T; (m)
• Chiều cao tâm quay cần S; (m)
Đào đất bằng máy đào gầu thuận
Máy đào gầu thuận có thể công tác theo hai loại sơ đồ sau:
• Sơ đồ đào dọc (đổ bên và đổ sau), là các sơ đồ mà máy đào nằm trong hành lang đào (tức
khoang đào) và hướng di chuyển (hướng tiến) của máy đào, vuông góc đồng thời hướng
vào vách đất cần đào, dọc theo chiều dài khoang đào, xuyên sâu vào trong vách đất. Có
hai sơ đồ đào dọc dành cho máy đào gầu thuận:
Mặt bằng công nghệ đào đất bằng máy đào gầu thuận, làm việc theo sơ đồ đào dọc đổ sau.
Mặt bằng công nghệ đào đất bằng máy đào gầu thuận, làm việc theo sơ đồ đào dọc đổ bên.
• Sơ đồ đào dọc đổ sau là sơ đồ đào dọc mà xe ô tô tải phải đứng phía sau máy đào,
máy đào tiến vào vách đất, (khi vách đất cao hơn nền máy đứng), đào đất đổ ra
phía sau lên ô tô. Sơ đồ này được áp dụng tạo đột phá khẩu đầu tiên khi bắt đầu
đào dọc. Máy đào mới chỉ mở được một cửa mở hẹp chỉ đủ để nó tiến vào, với hai

bên là vách đất cao, mà máy đào chưa thể tạo được chỗ để đưa ô tô vào trong
hành lang khoang đào. Sơ đồ đào dọc đổ sau còn được áp dụng cho đào toàn bộ
khoang đào khi bề ngang khoang đào yêu cầu, B
kđ
yc
, là nhỏ (thường khoảng ≤
1,5R
max
), không bố trí được vị trí ô tô đứng ngang hai bên sườn máy đào, mà phải
bố trí ở phía sau (bán kính đổ đất của máy đào gầu thuận thường nên chọn khoảng
0,6-0,7R
max
). Sơ đồ đào dọc đổ sau cho năng suất máy thấp, vì góc quay máy lớn
(có thể gần tới 180
o
), thời gian mỗi chu kỳ công tác bị kéo dài.
• Sơ đồ đào dọc đổ bên là một sơ đồ đào dọc mà xe ô tô đỗ bên sườn máy đào và di
chuyển song song với hướng di chuyển của máy đào nhưng thường ngược chiều
(để gầu đào không phải quay quét qua nóc ca-bin của ô tô khi đổ đất mà đổ đất
vào thùng ben xe tải). Đường cho xe tải đi có thể cùng cao độ với cao độ máy đào
đứng, cũng có thể cao hơn cao độ máy đứng một chút với một khoảng cách H
(trong hình vẽ phía dưới) H ≤ Đ
đổ
- (H
xe
+0,8) (m). Sơ đồ đào dọc đổ bên năng
suất hơn sơ đồ đào dọc đổ sau do góc quay máy nhỏ (thường ≤ 90
o
), nhỏ hơn so
với đổ sau (có thể tới gần 180

o
). Khi bề ngang khoang đào dọc khoảng 1,5-
2,0R
max
thì nên bố trí theo sơ đồ đào dọc đổ bên. Vị trí đỗ ô tô ở một hay cả hai
bên phải cách máy đào một khoảng cách đảm bảo an toàn khi máy quay, tránh va
đuôi máy đào vào ô tô tải. Bán kính đổ đất R
1
thường khoảng 0,6-0,7R
max
. Khi bề
rộng khoang đào yêu câu trong khoảng 2,0-3,0R
max
, thì vẫn dùng sơ đồ đào dọc đổ
bên nhưng cho máy di chuyển theo đường zich-zắc (chữ chi).
Máy đào gầu thuận đổ đất lên xe tải đứng trên bờ, khi máy đào bắt đầu đào một đường dốc công
vụ đi xuống hố đào sâu. Lúc này độ sâu H của đường dốc so với mặt đất xe tải đứng là không lớn
lắm, H ≤ Đ
đổ
- (H
xe
+0,8) (m).
Mặt bằng công nghệ đào đất bằng máy đào gầu thuận, làm việc theo sơ đồ đào dọc đổ bên di
chuyển zíc-zắc.
• Sơ đồ đào ngang là sơ đồ đào mà vách đất cần đào chạy dài, máy đào gầu thuận di
chuyển bên cạnh và dọc theo chiều dài vách đất (trong một vùng nền máy đứng (vùng
mặt bằng xung quanh máy có cùng độ cao máy đứng) khá rộng rãi) quay tay cần sang
vuông góc với hướng di chuyển và hướng trực tiếp vào vách đất để đào. Trong sơ đồ đào
ngang máy đào không nằm trong giữa hành lang đào mà nằm bên rìa cạch và chạy dọc
khoang đào. Bề ngang của mỗi một hành lang (khoang đào) khi đào ngang tối đa bằng

R
max
.
Mặt bằng công nghệ đào đất bằng máy đào gầu thuận, làm việc theo sơ đồ đào ngang.
Sự phối hợp về mặt dung tích giữa máy đào gầu thuận với xe ô tô tải hợp lý là xe tải là loại có
dung tích thùng xe chứa được từ 3-5 gầu đào của máy đào gầu thuận. Nếu xe chỉ chứa được 1-2
gầu là xe bé so với gầu, đất đổ từ gầu dễ bị rơi vãi ra ngoài. Còn nếu xe được chọn là loại chứa
được từ 6-8 gầu trở lên thì lại quá lớn, xe phải chờ đợi lâu mới đầy thùng làm giảm năng suất vận
chuyển.
Năng suất của máy đào gầu thuận có thể được ước tính (với đơn vị tính là: m
3
đất xới rời tơi
xốp/8 giờ) theo công thức:
N=(8*(S
ChuKỳ
*K
GócQuay
*K
ThờiGian
))*(V
gầu
*K
ĐầyGầu
)
Trong đó:
• S
ChuKỳ
là Số chu kỳ (đào-đổ) tiêu chuẩn của máy xúc gầu thuận thủy lực, tra theo Bảng 4.
(chu kỳ/giờ)
• K

GócQuay
là Hệ số xét đến ảnh hưởng, của góc quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng
suất làm việc của máy đào gầu thuận, tra theo Bảng 5.
• K
ThờiGian
là Hệ số sử dụng thời gian, hay còn gọi là hệ số hiệu quả công việc.
• V
gầu
là Dung tích của gầu đào chứa đầy đất tơi xốp đã được đào. (m
3
đất xới rời tơi xốp)
• K
ĐầyGầu
là Hệ số múc đầy gầu hay còn gọi là hệ số đầy vơi, phụ thuộc vào loại đất được
đào, tra theo Bảng 1.
• Mỗi ca công tác tiêu chuẩn của máy đào là 8 giờ.
Khi tính năng suất theo khối lượng đất liền thổ được đào đi (đơn vị tính là m
3
đất liền thổ/Ca
công tác), thì công thức tính năng suất phải được chuyển đổ với hệ số độ tơi ban đầu của đất đào,
như sau:
N
ĐấtLiềnThổ
= N / ρ
o
trong đó ρ
o
là hệ số độ tơi ban đầu của đất xới rời tơi xốp vừa được máy đào lên.
Có thể quy đổi số chu kỳ đào-đổ trong mỗi giờ như sau: (S
ChuKỳ

*K
GócQuay
) = 3600/T
ck
trong đó T
ck
là thời gian thực hiện một chu kỳ công tác trung bình thực tế của máy đào,
(đơn vị tính là: giây), bao gồm các thời gian đào đất, quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, đổ
đất, quay máy từ nơi đổ về nơi đào, di chuyển máy đào sang vị trí đào mới.
Bảng 4. Số chu kỳ công tác (đào-đổ) tiêu chuẩn trong mỗi giờ công tác của máy đào gầu thuận
cơ cấu thủy lực, S
ChuKỳ
.
[4]
Loại đất của hố đào
Loại đất mềm (cát, sỏi nhỏ, đất phù sa)
Loại đất cứng vừa (đất thường, đất sét mềm, đá nổ mìn bắn văng xa)
Loại đất cứng (đất sét cứng, đá nổ mìn om)
Bảng 5. Hệ số ảnh hưởng, của góc quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng suất của máy đào
gầu thuận, K
GócQuay
.
[4]
Hệ số ảnh hưởng của góc quay máy tới năng suất máy đào gầu thuận
Danh sách các hãng lớn chế tạo máy đào nổi tiếng trên thế
giới
• Công ty Bobcat
• Công ty Quốc tế Bucyrus
• Case CE (CASE)
• Caterpillar (CAT)

• Công ty Toàn cầu CNH
• Tập đoàn Doosan (trước đây là hãng Máy móc và Công nghiệp nặng Daewoo)
• ENMTP
• Hãng Máy xây dựng Hitachi
• Hydrema
• Tập đoàn Công nghiệp nặng Hyundai
• John Deere
• J. C. Bamford (JCB)
• Công ty Trách nhiệm hữu hạn Komatsu
• Công ty Thiết bị xây dựng LBX (Link-Belt)
• ThyssenKrupp
• Hãng Máy xây dựng Mỹ-Kobelco
• Kubota
• Liebherr
• Hãng Máy xây dựng LiuGong
• Hãng Larsen và Toubro (LT)
• Tập đoàn Công nghiệp nặng Mitsubishi
• Hãng Xây dựng New Holland
• Hãng Orenstein và Koppel (O&K)
• Poclain
• Tập đoàn Samsung
• Hãng Khai khoáng và Xây dựng Sandvik
• Tập đoàn Sany
• ST Kinetics
• Tập đoàn Terex
• Hãng Thiết bị xây dựng Volvo
• Wacker Neuson
• XCMG
• Máy đào một gầu
• Máy đào nhiều gầu

• Máy đào gầu ngoạm
• Máy đào gầu bào
• Máy đào gầu dây (còn gọi là máy đào gầu quăng)
• Máy xúc lật
• Khiên đào đường hầm
•
§ 5.5. MÁY XÚC MỘT GẦU
I. KHÁI NIỆM CHUNG
1) Công dụng:
Máy xúc một gầu hay còn gọi là máy đào một gầu là một trong những loại máy chủ đạo trong
công tác làm đất nói riêng và trong công trình xây dựng nói chung. Máy xúc một gầu làm nhiệm vụ khai
thác đất và đổ vào phương tiện vận tải hoặc chúng tự vân chuyển nếu cự ly vận chuyển không lớn như
đào kênh mương, móng vv Máy xúc một gầu đảm nhiệm từ 50 – 70% khối lượng công tác bốc xúc đất.
Máy xúc một gầu làm việc theo chu kỳ gồm các nguyên công:
- đào và tích đất vào gầu
- nâng gầu lên và quay tới vị trí cần đổ
- đổ vào phương tiện vận tải hoặc đổ thành đống.
Ngoài chức năng đào xúc đất khi ta thay đổi các bộ phận công tác vào máy cơ sở máy có thể thực
hiện các chức năng khác như máy cần trục, máy đóng cọc
2) Phân loại: Máy xúc một gầu có thể phân loại theo các dấu hiệu sau:
- theo công dụng của máy
- theo cơ cấu di chuyển
- theo kiểu dẫn động điều khiển gầu
- theo kiểu treo gầu
a) Theo công dụng của máy ta có thể chia máy thành 02 loại
- máy xúc một gầu đa chức năng: đa số các loại máy xúc hiện nay là máy xúc đa chức năng tức là
khi ta thay đổi bộ phận công tác vào máy cơ sở máy có thể thực hiện các chức năng khác như máy cần
trục, máy đóng cọc
- máy xúc một gầu chuyên dùng : chỉ có chức năng duy nhất là bốc xúc đất, ta thường gặp chúng
tại các công trường xây dựng tuy nen giao thông hoặc Nhà máy thuỷ điện trên các công trương khai thác

than lộ thiên như ЭКГ-5А, ЭКГ-8Й & ЭКГ-10
b) Theo cơ cấu di chuyển máy xúc một gầu được chia thành những nhóm sau:
- Loại bánh lốp: loại này cơ động phù hợp với các công trình phân tán có khối lượng bốc xúc
không lớn
- loại bánh xích: đây là loại làm việc ổn định, thể tích gầu bốc có thể tích khác nhau phù hợp với
các công trường có khối lượng bốc xúc lớn
- Ngoài 02 loại liệt kê trên ta còn thấy có loại bánh sắt, loại di chuyển bằng cơ cấu tự bước và loại
đặt trên phao, tuy nhiênít gặp hơn
c) Theo cơ cấu điều khiển dẫn động gầu, máy xúc một gầu có thể được chia thành 02 nhóm sau:
- Loại điều khiển dẫn động gầu kiểu cơ khí, tức là bằng puli, tời và cáp như ЭКГ-5А, ЭКГ-8Й &
ЭКГ-10 của LB. Nga
- Loại máy xúc thuỷ lực với dẫn động điều khiển gầu bằng các xi lanh thuỷ lực.
d) Theo kiểu treo gầu
- máy xúc gầu thuận, còn gọi là máy xúc gầu ngửa
- máy xúc gầu nghịch, còn gọi là máy xúc gầu sấp
- máy xúc gầu quoăng, còn gọi là máy xúc gầu
- máy xúc gầu ngoạm
- máy xúc gầu bào
II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
1. Máy xúc gầu thuận dẫn động thuỷ lực
a) Cấu tạo:
Hình 5.20: Sơ đồ cấu tạo máy xúc gầu thuận dẫn động thuỷ lực
1. Cơ cấu di chuyển; 2. Cơ cấu quay;3. Bàn quay; 4. Xi lanh nâng hạ cần; 5. Cần; 6. Xi lanh quay gầu;;
7.Gầu xúc; 8. Tay cần; 9. Xi lanh co duỗi tay cần; 10. Buồng điều khiển; 11. Động cơ; 12. Đối trọng.
Kết cấu của máy xúc một gầu dẫn động thuỷ lực gồm hai thành phần chính: phần máy cơ sở (máy
kéo bánh xích) và bộ phận công tác (thiết bị làm việc).
Phần máy cơ sở, bao gồm: Cơ cấu di chuyển 1 là loại di chuyển bằng xích; Cơ cấu quay 2; Bàn
quay 3 ở trên đó lắp toàn bộ các cơ cấu, bộ truyền động, thiết bị làm việc, thiết bị điều khiển; Cabin 10
nơi tập trung điều khiển các hoạt động của cả máy; Động cơ 11 là động cơ điezel, cung cấp năng lượng
cho các cơ cấu khác làm việc. Đối trọng 12 làm nhiệm vụ cân bằng tĩnh của máy.

Phần thiết bị công tác: Cần máy 5, có kết cấu phụ thuộc vào cỡ máy, chân cần được lắp khớp bản
lề với bàn quay, đầu cần liên kết với tay cần cũng bằng khớp bản lề, cần được nâng lên hạ xuống nhờ xi
lanh thuỷ lực 4, tay cần một đầu liên kết với cần và đầu kia liên kết với gầu 7, cần co duỗi nhờ xi lanh 9,
gầu 7 quay được quanh khớp liên kết với tay gầu nhờ xi lanh 6.
b) Nguyên lý làm việc của máy:
Máy làm việc ở nơi nền đất cao hơn mặt bằng đứng của máy. Đất được xả qua miệng gầu nhờ có
xi lanh 6. Nhưng có những máy đất xả qua đáy gầu nhờ xi lanh thuỷ lực mở đáy gầu. Máy làm việc theo
chu kỳ, một chu kỳ làm việc của máy bao gồm những nguyên công sau:
Máy đến vị trí làm việc. Hạ gầu và đưa gầu về vị trí sát máy, tiếp xúc với nền đất vị trí I (hình
15.20). Cho gầu chuyển động từ vị trí I, II, III. Nhờ xi lanh 9 hoặc kết hợp với xi lanh 4. Gầu tiến hành cắt
đất và tích đất vào gầu. Đến vị trí III coi như gầu đã đầy đất và kết thúc quá trình cắt đất. Đưa gầu ra khỏi
tầng đào nhờ xi lanh 4. Quay máy về vị trí xả đất nhờ cơ cấu quay 2. Đất có thể xả thành đống hoặc xả
trực tiếp vào phương tiên vận chuyển. Đất được xả ra qua miệng gầu nhờ xi lanh 6. Quay máy về vị trí
làm việc với một chu kỳ tiếp hoàn toàn tương tự.
2. Máy xúc gầu nghịch dẫn thuỷ lực:
a) Cấu tạo:
Kết cấu của máy gồm hai phần chính: phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần thiết bị công tác
(thiết bị làm việc).
Trên hình 5.21 phần máy cơ sở gồm: Cơ cấu di chuyển (1) chủ yếu di chuyển máy trong công
trường. Nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng. Cơ cấu quay (2)
dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang trong quá trình đào và xả đất. Trên bàn quay (3)
người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động cho các cơ cấu,…Ca bin (10) nơi tập trung cơ cấu điều khiển
toàn bộ hoạt động của máy. Đối trọng (12) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy.
Phần thiết bị công tác: Cần (9) một đầu được ghép khớp bản lề với bàn quay còn đầu kia được lắp
khớp bản lề với tay gầu. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xilanh (4). Điều khiển gầu xúc (5) nhờ xilanh
(6). Gầu thường được lắp thêm các răng để làm việc trên nền đất cứng.
Hình
5.21: Sơ đồ cấu tạo máy xúc gầu nghịch dẫn động thuỷ lực
1 – cơ cấu di chuyển; 2 – cơ cấu quay; 3 – bàn quay; 4 – XLTL nâng hạ cần; 5 – gầu ; 6 – XLTL điều khiển gầu; 7 –
tay gầu; 8 – XLTL điều khiển tay gầu; 9 – cần; 10 – ca bin; 11 - động cơ đốt trong; 12 - đối trọng.

b) Nguyên lý làm việc:
Máy khai thác ở nền đất thấp hơn mặt bằng đứng của máy (cũng có những trường hợp máy khai
thác đất ở nơi cao hơn, nhưng nền đất mềm và chỉ có xilanh quay gầu để cắt đất). Đất được xả qua miệng
gầu. Máy làm việc theo chu kỳ và một chu kỳ làm việc của máy bao gồm những nguyên công sau:
Máy đến vị trí làm việc. Đưa gầu vươn xa máy và hạ xuống, răng gầu tiếp xúc với nền đất (vị trí I
hình 5.21 ). Gầu tiến hành cắt đất và tích đất vào gầu từ vị trí I đến II nhờ xi lanh 8 hoặc kết hợp với
xilanh 4.
Quỹ đạo chuyển động của răng gầu trong quá trình cắt đất là một đường cong. Chiều dày phoi cắt
thông thường thay đổi từ bé đến lớn. Vị trí II gầu đầy đất và có chiều dày phoi đất lớn nhất. Đưa gầu ra
khỏi tầng đào và nâng gầu lên nhờ xilanh 4. Quay máy về vị trí xả đất nhờ cơ cấu quay 2. Đất có thể xả
thành đống hoặc xả vào phương tiện vận chuyển. Đất được xả ra khỏi miệng gầu nhờ xilanh 6. Quay máy
về vị trí làm việc tiếp theo với một chu kỳ tiếp hoàn toàn tương tự.
III. NĂNG SUẤT MÁY XÚC MỘT GẦU:
N
s
= .q.K
đ
.
K
K
t
tg
. N
ck
; m
3
/h
Trong đó:
• q – dung tích hình học của gầu, m
3

• K
đ
- hệ số đầy gầu, K
đ
= 0,8 - 1,05.
• K
t
- hệ số tơi của đất = 1,08 ÷ 1,45 ;
• K
tg
– hệ số sử dụng thời gian = 0,8 ÷ 0,9
• N
ck
– số chu kỳ máy làm được trong 01 giờ.
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG NĂNG SUẤT:
Để đảm bảo năng suất cao phải đua ra giải pháp thi công hợp lý, chọn chế độ làm việc và các giải
pháp kỹ thuật tối ưu cho máy, ngoài ra thợ máy cần lưu ý thêm:
+ Chọn đường cong khai thác đất hợp lý;
+ Kết hợp các thao tác có thể vận hành đồng thời;
+ Bố trí phương tiện vận tải đứng ở nơi có góc quay nhỏ nhất;
+ Nừu góc quay lớn hơn 150
0
thì cho toa máy quay trọn vòng 360
0
khi xả đất.