Bài giảng máy xây dựng

BàI GIảNG
Môn học: máy xây dựng
************************

Ngời biên soạn: Đoàn Văn Tú
Bộ môn: Máy xây dựng
tài liệu tham khảo:
1. Nguyễn Thị Tâm - Máy xây dựng - Nhà xuất bản GTVT.
2. Các tài liệu chuyên ngành khác:
- Máy trục vận chuyển
- Máy Thi công chuyên dùng
- Máy sản xuất vật liệu xây dựng
- Các trang WEB chuyên ngành
********************************
chơng 1:
những vấn đề chung về máy xây dựng
1.1. Công dụng và phân loại MXD.
1.1.1. Công dụng của MXD.
1.1.2.Phân loại MXD:
Theo công dụng, MXD đợc phân thành các nhóm chính sau đây:
- Máy phát lực hay còn gọi là động cơ.
- Máy nâng - vận chuyển: Tuỳ theo phơng vận chuyển lại chia thành:
+ Máy vận chuyển ngang;
+ Máy và thiết bị nâng(hay máy vận chuyển lên cao);
+ Máy vận chuyển liên tục.
- Máy làm đất .
- Máy sx vật liệu xây dựng
+ Máy sản xuất đá; + Máy sản xuất bê tông.
- Máy chuyên dùng:
+ Máy gia công nền móng + Máy thi công Đờng sắt
+ Máy thi công Cầu + Máy thi công Hầm

+ Máy thi công Đờng bộ
1.2.Thiết bị động lực trên MXD.
1.2.1. Các loại động cơ u nhợc điểm của chúng.
1.2.1.1 Động cơ đốt trong: (Động cơ xăng và Điezen).
Do nhà bác học Điezen ngời Đức thiết kế, chế tạo và từ năm 1894 đến
nay nó vẫn đợc sử dụng rộng rãi trên MXD đặc biệt là ở những máy thờng
xuyên di động nh ô tô, máy kéo, tàu hoả.
a. Ưu điểm:
Khởi động nhanh
Dễ dàng thay đổi tốc độ quay bằng cách thay đổi lợng xăng hoặc dầu diezen
phun vào trong xi lanh.
Hiệu suất tơng đối cao so với động cơ hơi nớc 3540%.
Tính cơ động tốt.
b. Nhợc điểm:
Không đảo đợc chiều quay.
Chịu quá tải kém.
Gây ô nhiễm môi trờng.
Phụ thuộc vào thời tiết, mùa đông lạnh khó khởi động.
1.2.1.2. Động cơ điện.(Động cơ điện một chiều và xoay chiều)
Động cơ điện một chiều thờng dùng ở những máy di động theo mộtquỹ đạo
nhất định.
Động cơ điện xoay chiều thờng dùng ở những máy cố định (cần trục tháp).
a. Ưu điểm
Kết cấu nhỏ gọn song có khả năng vợt quá tải tốt.
Hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ (8085%).
Khởi động nhanh, dễ dàng thay đổi chiều quay của trục động cơ (đối với động
cơ điện xoay chiều, dùng dòng điện ba pha).
Không gây ô nhiễm môi trờng, điều kiện làm việc tốt, sạch sẽ.
Dễ dàng tự động hoá.
Vì có những u điểm trên nên động cơ điện đang đợc sử dụng rộng rãi trên

MXD cũng nh trong đời sống của chúng ta.
b. Nhợc điểm:
Không thay đổi đợc tốc độ quay.
Tính cơ động kém vì phụ thuộc váo nguồn điện.

1.2.1.3. Động cơ thuỷ lực (hoặc Xi lanh thủy lực).
Động cơ (hoặc XLTL) này hoạt động đợc là nhờ năng lợng của dòng dầu
thuỷ lực với trị số áp suất cho phép do bơm thuỷ lực tạo ra và năng lợng này
đợc chuyển hóa thành cơ năng trên trục động cơ (hoặc trên cán piston)
Ưu điểm Làm việc an toàn, êm, khởi động nhanh, có thể thay đổi chiều
quay của trục động cơ.
b. Nhợc điểm:
Cồng kềnh, phức tạp vì phải có hệ thống dẫn thuỷ lực và bơm thuỷ lực,
dẫn đến hiệu suất không cao do ma sát giữa dòng thuỷ lực và ống dẫn,
do hiện tợng dò rỉ chất lỏng.
1.2.1.4. Động cơ khí nén (hoặc XLKN).
Động cơ này hoạt động đợc là nhờ động năng của dòng khí nén với trị số áp
suất cho phép do máy nén khí tạo ra.
Ưu nhợc điểm của động cơ khí nén cũng giống nh động cơ thuỷ lực
1.2.2.Cách bố trí Động cơ trên MXD.
+Bố trí một động cơ.
Các cơ cấu của máy đợc dẫn động chung từ một động cơ nên cần có hệ
thống truyền lực để truyền chuyển động từ động cơ đến các cơ cấu. Loại này
thờng áp dụng với các loại động cơ đốt trong. Nó có nhợc điểm: khi động
cơ hỏng thì cả máy ngừng làm việc.
+Bố trí nhiều động cơ để dẫn động riêng cho từng cơ cấu: thờng áp dụng vơí
các động cơ điện. Nó khắc phục đợc nhợc điểm của loại trên song lại phụ
thuộc vào lới điện.
+Bố trí hỗn hợp , theo sơ đồ hình dới đây:
Trong đó: 1- Động cơ chính; 2 và 3 có các phơng án sau:

Nếu 2 là máy phát điện một chiều thì 3sẽ là các động cơ điện một chiều;
Nếu 2 là bơm thuỷ lực thì 3 sẽ là các động cơ thuỷ lựcdẫn động từng cơ cấu;
Nếu 2 là máy nén khí thì 3 sẽ là các động cơ khí nén dẫn động cho các cơ cấu.
1.3. Truyền động cơ khí (TĐCK) dùng trên MXD.
1.3.1. Công dụng, phân loại và các thông số cơ bản của TĐCK

a)Công dụng.
b) Phân loại : TĐCK nói chung có hai dạng chính:
+Truyền động bằng ma sát: có truyền động gián tiếp mà điển hình là TĐ đai
và truyền động trực tiếp giữa các đĩa ma sát trong li hợp.
+Truyền động bằng ăn khớp: cũng có TĐ gián tiếp nh TĐxích và TĐ trực
tiếp nh: TĐ bánh răng, TĐ trục vit- bánh vit.
So sánh u nhợc điểm của các TĐ bằng ma sát và TĐ bằng ăn khớp:
- Truyền động bằng ma sát có hiện tợng trợt khi làm việc nên có hiệu suất
thấp hơn truyền động bằng ăn khớp. Song nhờ có trựơt mà truyền động bằng
ma sát có khả năng đảm bảo an toàn cho máy khi quá tải.
- Khi làm việc, truyền động bằng ma sát êm hơn truyền động bằng ăn khớp.

1.3.2. TruyÒn §éng §ai. (T§§)
1.3.2.1. C«ng dông ph©n lo¹i truyÒn ®éng ®ai.
TruyÒn ®éng ®ai ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a hai trôc c¸ch xa nhau vµ
®¶m b¶o an toµn cho m¸y khi qu¸ t¶i
A
D2
n
2
D
1
1
n

1 2 3 4
1
2
S
2
S
1
1.3.3.Truyền động bánh răng(TĐBR).
1.3.3.1.Công dụng và phân loại: Hình 1.3. Các loại truyền động bánh răng
1
O
2
O
1
O
2
O
2
O
1
b)
d)
c)
a)
O
O
2
1
O
1

d
D
c
d
D
t
a. Công dụng:
TĐBR là loại điển hình của truyền động ăn khớp đợc dùng để truyền chuyển
động giữa hai trục gần nhau, yêu cầu không trợt khi làm việc.
b. Phân loại: Dựa vào vị trí tơng đối giữa hai trục, có: TĐBR để truyền chuyển động giữa hai
trục song song quay ngợc chiều(hình 1.3a).
TĐBR để truyền chuyển động giữa hai trục song song quay cùng chiều(hình1.3b).

1.3.5. Truyền động xích .(TĐX)
Truyền động xích là truyền động khớp gián tiếp, đợc dùng để truyền lực giữa hai trục
cách xa nhau. Trong TDX có thể dùng một đĩa xích chủ động và một đĩa xích bị động
hoặc một đĩa xích chủ động và nhiều đĩa xích bị động(24 đĩa)để thay đổi tỉ số truyền khi
cần thiết.
1.3.6 Hộp giảm tốc
Sơ đồ cấu tạo của hộp giảm tốc
Cách xác định tỉ số truyền của hộp giảm tốc
M
1.4. Truyền động cáp và palăng cáp.
Sơ đồ truyền động cáp và palăng cáp đợc thể hiện (hình 1-6) . Trong đó:
1- Tang nâng vật; 2- Các puly đổi hớng cáp nằm ngoài palăng;
3 - Palăng cáp nâng vật.

Hinh1.6.Truyền động cáp và palăng cáp
S,v
c

Q
Q,v
b) Cấu tạo của cáp:đợc mô tả trên hình(1-7) Các nhánh cap số 1 đợc
bện từ các dây thép có cờng độ cao; Các nhánh số 1 lại đợc bện vơí nhau
quanh lõi số2. Lõi này đợc làm từ dây đay hoặc dây gai để cho cáp mềm, dễ
uốn quanh tang hoặc puly, đồng thơì lõi số 2 còn có tác dụng tích trứ mỡ, tự
bôi trơn cho cáp trong quá trình làm việc
Tuỳ theo cách bện cáp, có hai loại:
Cáp bện xuôi (hình 1-7b) và cáp bện chéo hay còn gọi là cáp bện ngợc( hình
1-7c). Trong đó cáp bện chéo đợc dùng phổ biến trong các cơ cấu nâng của
Máy xây dựng để nâng hạ vật . Cáp bện xuôi chỉ đợc dùng để chằng buộc vật
nâng mà thôi.
Hình 1.7 Cấu tạo của cáp
Hình 1 8 Cấu tạo của
1.5.Truyền động thuỷ lực (TĐTL).
1.5.1.Các dạng TĐTL và đặc điểm cơ bản của chúng.
* Truyền động thủy tĩnh hay còn gọi làTDTL Thể tích với đăc điểm là: áp suất
của dòng chất lỏng không thay đổi trong quá trình làm việc.
* Truyền động thuỷ lực động.
Trong đó TĐTL tĩnh thờng sử dụng rộng rãi trên máy xây dựng.
1.5.2.Sơ đồ hệ thống TĐTL thể tích thờng dùng trên MXD.
1.7.HÖ thèng di chuyÓn cña m¸y x©y dùng :
M¸y x©y dùng thêng dïng c¸c lo¹i hÖ thèng di chuyÓn sau:
1. B¸nh xÝch 4. Di chuyÓn trªn Phao
2. B¸nh h¬i 5. Di chuyÓn Bíc
3. B¸nh s¾t trªn ray
HÖ thèng di chuyÓn b»ng b¸nh xÝch
Ch¬ng 2. M¸y trôc
Ch¬ng 2. M¸y trôc
Bài 1- công dụng - phân loại máy trục

1. Công dụng
Máy nâng vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng
Máy nâng vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng
kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị cho các xí nghiệp công
kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị cho các xí nghiệp công
nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để phục vụ trong nhà xởng,
nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để phục vụ trong nhà xởng,
2. Phân loại
Tuỳ thuộc vào kết cấu và công dụng, có thể chia máy trục thành các loại sau:
Tuỳ thuộc vào kết cấu và công dụng, có thể chia máy trục thành các loại sau:
+ Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng không lớn, dùng để nâng hạ vật tại chỗ theo phơng
+ Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng không lớn, dùng để nâng hạ vật tại chỗ theo phơng
thẳng đứng.
thẳng đứng.
+ Bàn tời: Dùng để kéo vật theo phơng ngang hoặc nghiêng hoặc phơng thẳng đứng.
+ Bàn tời: Dùng để kéo vật theo phơng ngang hoặc nghiêng hoặc phơng thẳng đứng.
+ Palăng: Dùng để năng hạ vật theo phơng thẳng đứng.
+ Palăng: Dùng để năng hạ vật theo phơng thẳng đứng.
+ Cần trục: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hoàn chỉnh và phức tạp gồm nhiều bộ máy nh
+ Cần trục: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hoàn chỉnh và phức tạp gồm nhiều bộ máy nh
nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy di chuyển. Các loại cần trục thông dụng gồm có:
nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy di chuyển. Các loại cần trục thông dụng gồm có:
Cần trục tháp.
Cần trục tháp.
Cần trục cánh buồm.
Cần trục cánh buồm.
Cần trục nổi.
Cần trục nổi.
Cần trục lu động.
Cần trục lu động.

+ Máy trục kiểu cầu: cầu trục và cổng trục.
+ Máy trục kiểu cầu: cầu trục và cổng trục.
+ Cần trục dây cáp.
+ Cần trục dây cáp.
+ Thang máy.
+ Thang máy.
BµI 2- Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n vµ chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y n©ng
2.1. Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y trôc
R
Q
H
h
o
n
v
dc
c
v
L
h
v
dc
v
v
xc
h
v
1.Tải trọng nâng danh nghĩa Q:( tấn; Kg )
là thông số cơ bản của máy nâng, nó

là thông số cơ bản của máy nâng, nó
là trọng lợng vật nâng lớn nhất mà máy trục đợc phép nâng; tải trọng Q gồm
là trọng lợng vật nâng lớn nhất mà máy trục đợc phép nâng; tải trọng Q gồm
trọng lợng vật nâng cộng với trọng lợng bộ phận mang hàng
trọng lợng vật nâng cộng với trọng lợng bộ phận mang hàng
2. Chiều cao nâng H (mét ) :
là khoảng cách từ nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị
là khoảng cách từ nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị
trí cao nhất
trí cao nhất
3. Tầm với R hoặc khẩu độ L ( mét )

- Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc
- Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc
- Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe con
- Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe con
Khẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng.
Khẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng.
4. Tốc độ làm việc:
là tốc độ các thao tác chính trên máy nâng bao gồm :
là tốc độ các thao tác chính trên máy nâng bao gồm :
- tốc độ nâng hạ hàng Vh (10
- tốc độ nâng hạ hàng Vh (10
ữ
ữ
30m/ph)
30m/ph)
- tốc độ nâng hạ cần Vc (10
- tốc độ nâng hạ cần Vc (10
ữ

ữ
30m/ph)
30m/ph)
- tốc độ di chuyển Vdc (50
- tốc độ di chuyển Vdc (50
ữ
ữ
200m/ph)
200m/ph)
- tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (20
- tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (20
ữ
ữ
30m/ph)
30m/ph)
- tốc độ quay cần của máy trục n (1
- tốc độ quay cần của máy trục n (1
ữ
ữ
3v/ph).
3v/ph).

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của máy nâng

Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức
Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức
độ chịu tải theo thời gian. Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ
độ chịu tải theo thời gian. Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ
làm việc
làm việc

Các chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc:
Các chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc:
1. Hệ số làm việc trong ngày
1. Hệ số làm việc trong ngày

Kng =
Kng =
2. Hệ số sử dụng trong năm
Kn =
3. Hệ số sử dụng tải trọng KQ =
Qtb trọng lợng trung bình của hàng ( tấn )
Q trọng lợng danh nghĩa của máy ( tấn )

Số h làm việc trong ngày
24h
Số ngày làm việc trong năm
365 ng y
Q
Q
tb
4
4
. C
. C
ờng độ làm việc: CĐ%= T
ờng độ làm việc: CĐ%= T
o
o
/T
/T

ck
ck
.100%
.100%
2.3 Năng suất máy nâng:

Máy nâng là loại máy hoạt động theo chu kỳ, năng suet của máy đợc tính theo
Máy nâng là loại máy hoạt động theo chu kỳ, năng suet của máy đợc tính theo
công thức sau
công thức sau
N = n.Q.Kt.KQ (Tấn/h)
N = n.Q.Kt.KQ (Tấn/h)
n :số chu kỳ làm việc của máy n=3600/T
n :số chu kỳ làm việc của máy n=3600/T
T chu kỳ của máy ( s )
T chu kỳ của máy ( s )
Q tải trọng của hàng (tấn)
Q tải trọng của hàng (tấn)
Kt hệ số sử dụng thời gian
Kt hệ số sử dụng thời gian
KQ hệ số sử dụng tải trọng
KQ hệ số sử dụng tải trọng
- Khi sử dụng gầu ngoạm để bốc dỡ hàng:
- Khi sử dụng gầu ngoạm để bốc dỡ hàng:
Q = V.
Q = V.

( tấn )
( tấn )
Trong đó : V dung tích của gầu ngoạm ( m3 )
Trong đó : V dung tích của gầu ngoạm ( m3 )




tỷ trọng của vật liệu ( t/m3)
tỷ trọng của vật liệu ( t/m3)






hệ số điền đầy gầu
hệ số điền đầy gầu
2.4 .Các cơ cấu cơ bản của máy nâng
2.4 .Các cơ cấu cơ bản của máy nâng
1. Cơ cấu nâng hạ hàng:
2. Cơ cấu thay đổi tầm với
a)Thay đổi tầm với bằng xe con
1 - Động cơ
5 - Puly dẫn huớng

6 - Pu ly móc câu

- H3.1 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ hàng
6
5
4
3
2
1
1 - Động cơ 6 - Pu ly móc câu
2 - Phanh khớp nối 7 - Xe con
3 - Hộp giảm tốc
4 - Tang cuốn cáp
5 - Puly dẫn huớng


- H3.2 Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con
7
7
6
4
3
2
1
b)Thay ®æi tÇm víi b»ng thay ®æi gãc nghiªng cña cÇn
b)Thay ®æi tÇm víi b»ng thay ®æi gãc nghiªng cña cÇn

3. Bé m¸y di chuyÓn:
3. Bé m¸y di chuyÓn:

1 - §éng c¬ 6 - CÇn
5 - Côm Puly n©ng cÇn



- H3.3 S¬ ®å c¬ cÊu n©ng h¹ cÇn
8
7
6
5
4
3
2
1
α
1
2
3
4
5
- S¬ ®å c¬ cÊu di chuyÓn( ray)
1 - §éng c¬ 4 - B¸nh thÐp
2 - Phanh khíp nèi 5 - Ray
3 - Hép gi¶m tèc
4. Bộ máy quay :
4. Bộ máy quay :


5
5

.
.
Cơ cấu phanh hãm:
Cơ cấu phanh hãm:
1 - Động cơ
2 - Phanh khớp nối
3 - Hộp giảm tốc
4 - Bánh răng nhỏ
5 - Vành răng



- H3.4 Sơ đồ cơ cấu quay
5
4
3
2
1
1 - Má phanh 6 - Thanh kéo
2 - Tang phanh 7 - Tam giác truyền lực
3 - Cần phanh 8 - Cần đẩy
4 - Chốt liên kết 9 - Piston thuỷ lực
5 - Cơ cấu điều khiển 10 - Lò xo

- Sơ đồ phanh điện cần đẩy thuỷ lực
11
10
9
8
7

6
5
4
3
2
1