Lựa chọn tổ máy làm đất tối ưu với máy chủ đạo là máy đào gầu sấp và kiểm soát tình trang kĩ thuật của thiết bị làm đất

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

LỜI CẢM ƠN
Trước khi bước vào trình bày nội dung đồ án em muốn được gửi lời cảm ơn
tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Thủy lợi nói chung và các thầy cô giáo
trong khoa Cơ Khí – trường Đại học Thủy lợi nói riêng. Các thầy cô đã dạy dỗ em
trong quá trình học tập tại trường, cung cấp cho em những kiến thức nền tảng cũng
như chuyên môn phục vụ cho công việc cũng như cuộc sống của em sau này.Sự tận
tình của các thầy cô có ý nghĩa rất lớn đối với em. Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo, PGS.TS Vũ Minh Khương. Thầy đã tận tình giúp đỡ, trực
tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong thời
gian làm việc với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà
còn học tập được tính cần cù, thái độ nghiên cứu nghiêm túc, hiệu quả, đây là
những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này. Do thời
gian và kiến thức thực tế của em còn hạn chế, vì thế không thể tránh khỏi những
thiếu sót trong quá trình làm đồ án. Em kính mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo
của các thầy, cô giáo để em có thêm những kiến thức bổ ích phục vụ cho quá trình
công tác sau này.
Một lần nữa em xin được gửi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy
cô giáo trong khoa Cơ Khí cũng như các thầy cô trong trường Đại học Thủy lợi đã
tận tình hướng dẫn em trong quá trình học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Duy Lâm

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

1

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

MỤC LỤC

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

2

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

DANH MỤC HÌNH

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

3

Lớp: 53M-TBLĐ

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển và hội nhập của đất nước ta cùng với các
nước trên thế giới kèm theo đó là những sản phẩm đến từ các nước mang tiến bộ về
khoa học kĩ thuật tiên tiến. Trong đó, máy làm đất cũng là một trong những sản
phẩm được nhập khẩu vào nước ta. Như trước đây, ngành công tác đất được cung
cấp bởi các nước Xã Hội Chủ Nghĩa như Liên Xô, Trung Quốc thì hiện nay chúng
ta đã có những sản phẩm đa dạng từ các nước khác. Đặc biệt trong đó có các thương
hiệu như: Catterpilar, Komatsu, Hitachi, Huyndai…Cùng với sự đa dạng đó là sự
hiện đại của máy móc giúp chúng ta cải thiện về khả năng làm việc, giảm chi phí
cũng như nâng cao năng suất. Tuy nhiên, với sự hiện đại đó thì vai trò của người sử
dụng là yếu tố quan trọng nhất đến năng suất làm việc của máy và kiểm soát tốt tình
trạng kĩ thuật của máy để phát huy được hiệu quả hoạt động của máy làm đất. Ngoài
việc tăng năng suất, chất lượng, tiến độ công trình bằng việc cải tiến, thiết kế máy
móc cho phù hợp với điều kiện ở nước ta thì cần phải chú trọng hơn đến việc sử
dụng, quản lý thiết bị, chọn loại máy, tổ máy sao cho vừa đáp ứng được các yêu cầu
kỹ thuật mà vẫn đạt được sự đồng bộ về thiết bị trong tổ máy. Để giải quyết những
máy làm đất và đặc biệt là liên quan đến máy đào gầu sấp, một loại máy được sử
dụng rất nhiều trong công tác đất hiện nay. Em đã được giao đề tài tốt nghiệp “ Lựa
chọn tổ máy làm đất tối ưu với máy chủ đạo là máy đào gầu sấp và kiểm soát tình
trang kĩ thuật của thiết bị làm đất”.
Qua đó, để có thể giải quyết những vấn đề trên chúng ta sử dụng phần mềm
FPC. Đây là phần mềm hỗ trợ trong việc lựa chọn tổ máy, từ đó đưa ra phương pháp
tối ưu nhất. Đề tài sẽ được thực hiện với các nhiệm vụ và nội dung sau:

+) Một số tiến bộ kĩ thuật trong các máy đào gầu sấp hiện đại.
+) Lựa chọn tổ Máy Làm Đất với máy chủ đạo là máy đào gầu sấp theo điều
kiện làm việc.
+) Sử dụng chương trình FPC để lựa chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo là
máy đào gầu sấp.
+) Kiểm soát tình trạng kĩ thuật Thiết Bị Làm Đất.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

4

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

CHƯƠNG I. MỘT SỐ TIẾN BỘ KĨ THUẬT TRONG
CÁC MÁY ĐÀO GẦU SẤP HIỆN ĐẠI.
1.1. Mục đích và ý nghĩa.
Ngày nay, do các yêu cầu sản xuất của người sử dụng các vấn đề trong xây
dựng dân dụng, xây dựng giao thong, xây dựng thủy lợi. Đối tượng thi công có khối
lượng lớn đầu tiên là công tác đất. Trong các công trình xây dựng, đất là đối tượng
được xử lý với các phương pháp mục mục đích khác nhau nhưng có thể tập hợp
theo các quy trình công nghệ chính: Đào, Khai thác , Vận chuyển, Đắp, San bằng và
Đầm chặt. Trong đó, máy đào gầu sấp thì thi công chủ yếu ở khâu Đào va Khai
thác.
Chính vì thế các nhà sản xuất phải cải tiến về mặt khoa học kĩ thuật tiên tiến

nhất trong máy đào gầu sấp để giải quyết các vấn đề về Đào và Khai thác đất do có
khối lượng công việc lớn, đòi hỏi nhiều nhân lực lao động nặng nhọc, ảnh hưởng tới
tiến độ thi công và năng suất lao động. Để giải quyết triệt để chung ta cần nâng cao
được năng suất lao động và biện pháp chủ yếu nhất la cải thiện công nghệ cho máy
làm đất nói chung và máy đào gầu sấp nói riêng
Để tìm hiểu hơn về những cải tiến của các loại máy đào về công nghệ chúng ta
sẽ xem qua các phần sau:
1.2. Tình hình phát triển của các loại máy đào gầu sấp tại Việt Nam và trên Thế Giới.
Cùng với sự phát triển chung của máy làm đất, cùng với những yêu cầu về
điều kiện công việc và tầm quan trọng trong của mình trong một dây chuyền làm
việc, máy đào gầu sấp cũng có những bước phát triển rất manh mẽ ở Việt nam.
+) Thời kì bao cấp: Với một nền kinh tế còn nhiều khó khăn việc nhập khẩu
máy đào vào nước ta đè nặng về vấn đề kinh tế, do vậy máy đào ở nước ta chu yếu
là máy của Liên Xô với kĩ thuật còn hạn chế dẫn đến công tác thi công còn gặp
nhiều khó khăn, năng suất không cao.
+) Những năm 80 của thế kỉ trước: Nền khoa hoc kĩ thuật phát triển manh
mẽ,cùng lúc đó nền kinh tế nước ta cũng dần phát triển, các loại máy đào ở0 nước ta
chủ yếu la máy móc của các nước tư bản do vậy năng suất làm việc được nâng lên
một cách rõ rệt.
+) Từ năm 97 trở về đây máy đào ở việt nam phát triển rất mạnh mẽ, máy làm
việc trên các công trường thi công chủ yếu là máy đào của các hãng máy xây dựng
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

5

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

nổi tiêng,với kĩ thuật tiên tiến như: caterpillar, komatsu, Volvo,…. do vậy năng suất
công viêc được cải thiện một cách tối đa.
Hiện nay ở Việt Nam sau hơn 10 năm phát triển của mình số máy đào nhập
vào khoảng hơn 10 nghìn chiếc chu yếu là máy đào cảu các hãng nổi tiếng như:
caterpillar, komatsu chiếm 60% thị phần Việt Nam.

Hình 1.1. Máy Đào Gầu Sấp.
1.3. Các cải tiến của máy:
Qua phân tích về tình hình sử dụng máy làm đất trong ngành xây dựng, cải
tạo đất trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng ta có thể thấy bức tranh tổng
thể về xu hướng phát triển, mua sắm máy làm đất ở nước ta. Trong những năm gần
đây, do sự đòi hỏi nhu cầu sản xuất, máy làm đất được chế tạo với công nghệ hiện
đại được nhập về nước ta ngày càng nhiều việc tìm hiểu về đặc điểm kỹ thuật và sử
dụng cơ bản của chúng sẽ giúp ích tích cực cho người sử dụng có những phân tích,
lự chọn hợp lý khi mua sắm thiết bị và sử dụng chúng ngày càng hiệu quả.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

6

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

Ngày nay chúng ta không còn thấy các máy đào dẫn động bằng cáp được sản
xuất bởi các hãng hàng đầu thế giới như: caterpillar, kobelco, komatsu, volvo....
Hầu hết các máy đào có bộ công tác được dẫn động bằng hệ thống thủy lực, trừ một
số loại máy đào gầu kéo, gầu ngoạm nhằm phục vụ những công việc đặc biệt. Đa số
máy đào có bộ di chuyển bánh xich, máy đào có bộ di chuyển banh lốp chỉ được
chế tạo với công suất nhỏ, phục vụ những công trình có khối lượng nhỏ những công
trình trong thành phố, hoặc các công việc cần di chuyển nhiều.
Để tìm hiểu kĩ hơn các tiến bộ chúng ta qua những điểm nổi bật như:
1.3.1. Kiểu dáng công nghiệp:
Với các kiểu dáng và chủng máy đơn thuần của Liên Xô, Trung Quốc với
những đời máy thô sơ về mặt hình thức ở nhưng năm 1975 trở về trước thì hiện nay
với sự không cải tiến không ngừng về mặt kiểu dáng các hãng đã cho ra đời các
chủng máy có hình dáng nhỏ gọn hơn về mặt đường nét, hình khối, màu sắc nhưng
vẫn giữ được sự manh mẽ và khả năng làm việc của máy. Phải kể đến như
Caterpillar họ thiết kê ra những chung máy thon gọn màu sắc vàng đen bắt mắt sử
dụng được ở những nơi có địa hình chật hẹp. Hay các hãng như Komatsu,
Hitachi,..đều có sự thay đổi để cạnh tranh với nhau.
1.3.2. Buồng lái:
Được thiết kế rộng rãi, yên tĩnh có tầm nhìn bao quát được trang bị những máy
móc hiện đại như màn hình LCD, máy điều hòa nhiệt độ để giảm những mệt mỏi
đối với người sử dụng. Có các đệm giảm chấn để ngăn các chấn động phát sinh từ
hệ thống truyền lực tới cabin. Kèm với đó là những tính năng hoạt động cao với hệ
thống điều khiển đảm bảo việc điều khiển nhẹ nhàng chính xác,thuận tiện lực đào
của tay gầu và gầu và khả năng nâng gầu cũng lớn hơn, có thể lựa chon chế độ làm
việc nhờ hệ thống điều khiển công suất(work mode). Đồng thời giúp cho việc sửa
chữa và bảo dưỡng thuận tiện dễ dàng hơn, nhiều công việc có thể thực hiện ở khi
người sử dụng đứng ở dưới đất. Nhờ có các hệ thống kiểm soát điện tử giúp người
sử dụng phát hiện những hỏng hóc kịp thời giúp cải thiện thời gian ngừng máy, giúp
tăng năng suất may, giảm tối thiểu chi phi sửa chữa và bảo dưỡng.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

7

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

Hình 1.2. Buồng Lái Máy Đào.
Đồng thời với nó cũng có hệ thống kiểm soát điện tử ( EUI và HEUI) giúp
máy có thể làm việc ở các công suất khác nhau ( 100%, 90%, 80% ) tùy theo điều
kiện làm việc của máy giúp máy hoạt động êm dịu tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất
làm việc cao. Duy trì được sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ động cơ và yêu cầu thủy
lực trong suốt thời gian hoạt động. Tình trạng kĩ thuật của máy móc được thể hiện
trên bảng báo, có các tín hiệu báo động cần thiết giúp người vận hành có thể kịp
thời khắc phục sự cố và hỏng hóc có thể xảy ra.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

8

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

1.3.3. Hệ thống động lực, truyền động.
Động cơ: Có 2 loại động cơ là điêzen và động cơ xăng ngày càng phát triển
thì người ta sử dụng điêzen có hiệu quả kinh tế và hiệu suất cao hơn và cùng với đó
là sử dụng công nghệ giảm khí thải tiên tiến (ACERT) giúp phân phối nhiên liệu tốt
hơn, gió và điều khiển điện tử giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu ăn mòn vật
liệu, giảm lượng khí thải ở kỳ cháy.
Hệ thống nhiên liệu: Để đáp ứng các như cầu khí thải hiện nay, các máy đào
sử dụng hai hệ thống nhiên liệu chính là HEUI điều khiển bằng điện tử, tác động
bằng thủy lực và EUI điều khiển bằng điện tử, tác động bằng cơ khí. Hai hệ thống
này giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, do nhiên liệu phun vào mịn hơn và
cháy hết, mang lại hiệu suất cao hơn.
Bộ điều khiển động cơ ADEM: Giúp kiểm soát và phân phối nhiên liệu để có
được hiệu suất cao nhất trên một lít nhiên liệu tiêu thụ. Hệ thống quản lý động cơ
cung cấp nhiên liệu linh hoạt cho phép động cơ phản ứng nhanh tùy theo các như
cầu trong quá trình làm việc khác nhau, hệ thống theo dõi tình trạng của động cơ và
máy trong khi vẫn duy trì động cơ vận hành ở hiệu suất cao.
Tua bin tăng áp: Ngày càng được cải tiến giúp tối ưu hóa cấp gió và nhiên
liệu cho hiệu quả công suất của động cơ.
Bầu lọc gió: Bầu lọc gió làm kín hướng kính được đặt trong khoang phía sau
ca bin và là loại lõi kép nên cho hiệu suất cao hơn. Khi bầu lọc bụi bẩn quá mức sẽ
được báo trên màn hình hiển thị.
Hệ thống làm mát: Được cải tiến nhiều giúp tăng khả năng làm mát động cơ
và các bộ phận được giảm nhiệt tăng hiệu quả làm việc của máy.
Mức độ rung và tiếng ồn: Được các hãng đặc biệt chú ý giảm được sự ô
nhiễm tiếng ồn cho môi trường đồng thời giảm ảnh hưởng của độ rung và tiếng ồn
đến người sử dụng tăng hiệu suất làm việc.

Hệ thống truyền động : hệ thống truyền động thủy lực thủy động và truyền
động cơ khí. Trong truyền động thủy lực môi trường truyền năng lượng là dầu có áp
suất cao,chuyển động với vận tốc nhỏ. Có nhiều sự lựa chọn cho nguời sử dụng phù
hợp với mục đích sử dụng và giá cả hợp lý khi sử dụng từng hệ thống khác nhau đạt
được hiệu quả tốt nhất.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

9

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

1.3.4. Hệ thống di chuyển.
Hai loại cơ cấu di chuyển phổ biến là cơ cấu di chuyển bánh lốp và cơ cấu di
chuyển bánh xích ngày càng được cải tiến để đáp ứng được nhiều điều kiện làm
việc hơn cũng như là nâng cao độ bền, giảm chi phí.
Với cơ cấu di chuyển bánh lốp, người ta đã chế tạo và phân loại các loại lốp
dùng cho từng loại máy và từng loại địa hình : lốp ký loại C - dùng cho máy đầm,
loại E - dùng cho máy vận chuyển đất đá, loại G - dùng cho máy san, loại L- dùng
cho máy xúc lật và máy ủi, loại LS - dùng cho máy kéo gỗ, loại ML- dùng cho máy
mỏ và đốn gỗ. Hiện có một số cải tiến về chế tạo ra các loai lốp có thể thay đổi áp
suất để làm việc ở nhiều địa hình hơn.
Cải tiến vê cơ cấu di chuyển xích: Bộ di chuyển xích ngày càng được cải tiến
để nâng cao hiệu quả làm việc của máy. Ví dụ như Hãng Caterpillar đã đưa bánh

sao chủ động lên cao, cách xa vùng bùn đất mài mòn để tăng tuổi thọ chi tiết và ổn
định máy. Các con lăn đè xích được chế tạo kiểu bánh xe cân bằng (Borgi) để khi di
chuyển trên địa hình gồ ghề xích vẫn tiếp xúc tốt với mặt nền.
1.3.5. Hệ thống thủy lực.
Các hệ thống thủy lực được cải tiến có áp suất cao hơn, làm tăng lực dẫn động
từ các xilanh tới cần, tay cần và gầu. Khi lực dẫn động tăng, khối lượng vật liệu
được đào sẽ tăng lên, khả năng nâng của máy lớn hơn và thời gian chu kì làm việc
của máy giảm giúp tăng năng suất của máy.
1.3.6. Các bộ phận công tác và điều kiện áp dụng.
Các bộ phận công tác: Máy đào gầu sấp có 3 bộ phận chính là Gầu,Cần,Tay
gầu các bộ phận này được nối với nhau bằng các khớp bản lề và cần cũng được lắp
với sàn máy bằng khớp bản lề và máy đào gầu sấp có thể mang các bộ công tác thay
thế khác như búa thủy lực, hàm kẹp, đầm bàn,..các bộ phận của máy được điều
khiển bằng xilanh thủy lực 2 chiều. Máy hiện nay có hệ thống quản lý công suất để
phù hợp với công việc sử dụng đúng mục đích đạt được hiệu quả và năng suất tăng
cao. Chi tiết về bộ công tác chính và điều kiện áp dụng của chúng:
Cần: Cần máy đào có thể có ba loại: Loại công dụng chung dùng trong những
công việc xây dựng, khai tahcs thông thường. Loại cần ngắn dùng để lắp gầu to
hơn, sử dụng trong khai thác để có năng suất cao hơn. Loại cần dài và đặc biệt dài

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

10

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm

Đất

dùng trong các công việc yêu cầu tầm với lớn như nạo vét kênh mương, đào hố
móng. Cần được thiết kế cứng vững, có dạng không tập trung ứng suât. Chân cần
được lắp với giá đỡ trên sàn máy bằng các khớp bản lề lớn.
Tay Gầu: Để đáp ứng các yêu cầu công việc tay gầu thường có 6 đến 7 loại
với độ dài và khả năng chịu lực khác nhau. Thường có ba loại tay gầu lắp với cần
công dụng chung, hai loại lắp với cần ngắn và còn lại lắp với cần dài hoặc đặc biệt
dài. Tay gầu được liên kết với đầu cần bằng khớp bản lề liên kết với xilanhtay gầu ở
đầu phía trên của nó, với gầu và các thanh giằng để quay gầu ở phía dưới hoặc phía
trước. Tay gầu và cần khi lắp với nhau thì phải cùng họ với nhau.
Gầu: Gầu (Hình 1.3) được nối với phần dưới của tay gầu bằng một khớp bản
lề và một cơ cấu quay gầu dỡ tải vì vậy gầu chuyển động theo một cung tròn mở
rộng quanh khớp bản lề với tay gầu. Khi duỗi xilanh gầu, các răng gầu dịch chuyển
về phía trong thực hiện việc co gầu đào đất. Xilanh co lại sẽ thực hiện việc mở hay
duỗi gầu. Gầu và răng gầu được thiết kế và chế tạo để tối ưu năng suất làm việc của
máy.

Hình 1.3. Gầu máy đào.
Răng gầu: Răng gầu (Hình 1.4) có một vai trò đặc biệt quan trọng ảnh hưởng
đến quá trình làm việc của gầu. Khi làm việc ở chế độ làm việc nặng nhọc phải

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

11

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

chọn loại răng gầu phù hợp, khi làm việc với vật liệu chịu mài mòn thì phải chọn
răng gầu chịu mài mòn. Răng gầu cũng có nhiều loại cho từng loại vật liệu khác
nhau. Vì thế chọn vật liệu răng gầu phù hợp sẽ tăng thời gian làm việc giảm chi phi
thay thế. Ví dụ như:
Răng ngắn: dùng với đất chắc và lực đào lớn, rất khỏe.
Răng dài: dùng với trường hợp thông thường.
Răng chế độ làm việc nặng, chịu mài mòn: chịu mòn, xúc sỏi đá rời.

Hình 1.4. Răng gầu máy đào.
1.3.7. Tính năng hoạt động cao.
Qua đó chúng ta thấy sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật qua từng thời kì và cũng thấy
được sự phát triển và thay đổi của máy móc ngày càng tốt hơn về mặt: kiểu dáng,
công dụng, hệ thống thủy lực, bộ công tác,.... phù hợp với con người và nhiệm vụ
công tác đất đạt được hiệu quả tốt nhất trong công việc tăng năng suất cho người sử
dụng.
Qua đó chúng ta thấy sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật qua từng thời kì và cũng thấy
được sự phát triển và thay đổi của máy móc ngày càng tốt hơn về mặt: kiểu dáng,
công dụng, hệ thống thủy lực, bộ công tác,.... phù hợp với con người và nhiệm vụ
công tác đất đạt được hiệu quả tốt nhất trong công việc tăng năng suất cho người sử
dụng.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

12

Lớp: 53M-TBLĐ

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN TỔ MLĐ VỚI MÁY CHỦ ĐẠO LÀ MÁY ĐÀO
GẦU SẤP THEO ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC.
Theo quan điểm của nền kinh tế thị trường thì một tổ máy tối ưu chắc chắn
phải là một tổ máy có chi phí trên một đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất, đem lại lợi
nhuận cao nhất nhưng vẫn thỏa mãn được các điều kiện ràng buộc sau:
+ Máy móc trong tổ máy làm việc phải phù hợp với điều kiện thực tế.
+ Đáp ứng được các yêu cầu về năng suất, kỹ thuật đề ra.
+ Đảm bảo sự đồng bộ tối đa trong tổ máy.
Nhưng để lựa chọn ra được tổ máy tối ưu nhất cũng không phải là một việc
làm đơn giản. Do đó sự ra đời của phần mềm FPC đã mang lại nhiều lợi ích thiết
thực trong việc lựa chọn tổ máy làm đất.
2.1. Các loại tổ máy bốc xúc vận chuyển cơ bản
Tổ máy bốc xúc vận chuyển là tổ máy với một hoặc nhiều máy, hoạt động trên
công trường bao gồm: Thiết bị chất tải (máy đào gầu sấp, máy đào gầu ngửa, máy
xúc lật,...); Thiết bị vận chuyển (ôtô vận tải khung cứng, khớp quay,...); Thiết bị phụ
trợ (máy ủi, máy san, máy đầm...). Các máy này làm việc đồng bộ với nhau tạo nên
tổ máy.
Bên cạnh đó, tổ máy phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản như:

- Phù hợp với điều kiện làm việc;
- Đảm bảo năng suất yêu cầu;
- Chi phí cho một đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất.
Dưới đây là các tổ máy hay được sử dụng trong thực tế.

Trong tổ máy bốc xúc vận chuyển thì Thiết bị chất tải là máy chủ đạo, đóng
vai trò quan trọng nhất quyết định đến năng suất của toàn bộ tổ máy. Các thiết bị
chất tải thường gặp là máy đào gầu sấp, máy đào gầu ngửa và máy xúc lật bánh lốp,
… Với điều kiện làm việc của nước ta thì máy đào gầu sấp là loại thiết bị chất tải
phổ biến nhất vì nó có thể làm hầu hết các công việc. Bên cạnh đó, thiết bị vận
chuyển và thiết bị phụ trợ cũng đóng vai trò quan trọng, việc lựa chọn một cách hợp
lý các thiết bị vận chuyển cũng như thiết bị phụ trợ không những giúp tang năng
suất mà còn giảm chi phí trên một đơn vị sản phẩm.
Trong nội dung này, em đi sâu tìm hiểu ưu, nhược điểm của 3 tổ máy chính để
áp dụng vào những điều kiện làm việc khác nhau.
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

13

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

 Tổ máy: Máy đào gầu sấp + thiết bị vận chuyển + thiết bị phụ trợ
Trong tất cả các máy chủ đạo thì máy đào gầu sấp là loại phổ biến nhất ở nước
ta hiện nay, là loại máy đa năng được sử dụng để đào và khai thác vật liệu có mặt
bằng thấp hơn mặt bằng máy đứng, có khả năng làm việc được trên nhiều địa hình
khác nhau. Thực hiện được nhiều công việc khác nhau, như đào đất chất lên phương
tiện vận chuyển hoặc đổ lên thành hố đào, đào kênh mương, nạo vét cửa cống, đào
giao thông hào, hố móng, khai thác vật liệu.

Hình 2.1: Máy đào gầu sấp
Ưu điểm của tổ máy:

-

Làm việc được với nhiều loại vật liệu;
Chiều cao khai thác lớn;
Dễ dàng bố trí không gian làm việc;
Đào được cả bên dưới và bên trên so với vị trí đứng máy;
Lực đào lớn;
Chu kì làm việc ngắn;
Di chuyển trên nhiều loại nền đất yếu.
Nhược điểm:

- Làm việc kém hiệu quả với vật liệu có góc xoải tự nhiên bé;
- Di chuyển chậm.
 Tổ máy: máy đào gầu ngửa + thiết bị vận chuyển + thiết bị phụ trợ
Bên cạnh máy đào gầu sấp thì máy đào gầu ngửa cũng là máy chất tải phổ
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

14

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

biến trong công tác đất. Máy đào gầu ngửa đào vật liệu cao hơn mặt bằng máy
đứng, nó có thể xúc đá nổ mìn hoặc đào đất đá hỗn hợp ở trạng thái tự nhiên,
thường kết hợp với xe tải và sử dụng phổ biến trong khai thác mỏ. Máy phù hợp
chất tải lên xe vận chuyển do khả năng điều khiển gầu ba chiều. Gầu đào còn là một
bộ công tác phục vụ công tác đào tải trọng nặng và vật liệu cứng như đá phiến, vỉa
quặng. Góc cắt hiệu quả được hổ trợ bởi hướng áp lực giúp gầu cắt được các vật
liệu có lực cản lớn và phá vỡ các kết cấu đá có các khe nứt.
Ưu điểm của tổ máy:

-

Làm việc hiệu quả với vật liệu bền chắc;
Có thể làm việc trên nền mền yếu hoặc không bằng phẳng;
Có thể hoạt động được ở những nơi chất tải chật hẹp;
Lực đào lớn, chu kỳ làm việc ngắn.
Nhược điểm:

- Không phù hợp với việc di chuyển nhiều;
- Cần thiết bị làm sạch khoang đào;
- Chiều cao dỡ tải hạn chế.
 Tổ máy: Máy xúc lật bánh lốp + thiết bị vận chuyển + thiết bị phụ trợ

Hình 2.2: Máy xúc lật bánh lốp

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

15

Lớp: 53M-TBLĐ

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

Máy xúc lật cũng là một trong những máy chất tải khá phổ biến. Nó được
dùng nhiều trong công nghiệp khai thác mỏ, dùng để đào, vận chuyển vật liệu tơi
xốp, vật liệu khối lớn. Trong những điều kiện làm việc ở nơi có không gian hẹp với
cự li vận chuyển ngắn như xếp dỡ hàng hóa ở nhà ga, bến cảng, kho bãi hay đào và
vận chuyển đất đá thì máy xúc lật còn làm việc giống như một thiết bị vận chuyển.
Ưu điểm của tổ máy:

-

Có khả năng vừa xúc vừa vận chuyển;
Không gian làm việc nhỏ;
Thích hợp cho các công việc dọn vệ sinh nơi công trường, bãi rác;
Có khả năng làm việc ở đường gồ ghề, có sức chịu tải nhỏ.
Nhược điểm:

- Không phù hợp cho quẵng đường vận chuyển xa;
- Không làm việc được vời vật liệu có độ rắn chắc cao.
 Tổ máy: Máy đào + ô tô tự đổ
Tổ máy sử dụng trong trường hợp không tạo thành khối đắp, như trong trường
hợp bóc mỏ lộ thiên.

 Tổ máy: Máy ủi, máy cạp + máy phụ trợ
Dùng trong trường hợp tạo nền đường. Đào và vận chuyển đất để tạo khối đắp
trong cự ly ngắn.

Trên đây là những tổ máy cơ bản được sử dụng nhiều trong thực tế. Dựa vào
ưu nhược điểm của từng tổ máy, ta có thể lựa chọn ra tổ máy tối ưu phục vụ yêu cầu
làm việc. Trong nội dung đồ án này, em tập trung nghiên cứu về tổ máy với máy
chủ đạo là máy đào gầu sấp 365BL của hãng Catterpilar.
2.2. Tổ máy tối ưu
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của các hãng máy làm đất đã mang đến sự đa
dạng về chủng loại, cải tiến về kỹ thuật thì việc chọn ra một tổ máy thích hợp không
còn là vấn đề khó khăn. Tuy nhiên để chọn ra được một tổ máy tối ưu thì vẫn là một
bài toán khó khăn đòi hỏi các nhà quản lý phải giải quyết. Vậy một tổ máy tối ưu là
một tổ máy như thế nào?
Theo quan điểm của nền kinh tế thị trường, tổ máy tối ưu là tổ máy mang lại
hiệu quả làm việc cao nhất so với những tổ máy có thể làm được cùng một khối
lượng công việc đó. Bên cạnh đó, tổ máy tối ưu còn phải thỏa mãn những tiêu chí

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

16

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

sau:

- Các máy phù hợp với điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo năng suất yêu cầu (Đảm bảo tiến độ thi công).

- Có giá thành một đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất.
Tuy nhiên trong thực tế, rất khó có tổ máy nào thỏa mãn cả ba tiêu chí trên do
các điều kiện thực tế về tài chính, năng lực thiết bị và các yếu tố hiện trường khác.
Vì vậy khi lựa chọn ta cần cân đối các tiêu chí trên để từ đó có thể chọn ra một tổ
máy thích hợp nhất trong điều kiện làm việc cụ thể.
Sau khi đã tìm hiểu những kiến thức về tổ máy bốc xúc vận chuyển cơ bản, em
đi sâu vào tìm hiểu các thành phần trong tổ máy làm việc của mình để qua đó đưa ra
phương án lựa chọn thích hợp nhất.
2.3. Lựa chọn các máy thành phần trong tổ máy theo điều kiện làm việc
Tổ máy đào được lựa chọn phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, phải phù
hợp với điều kiện làm việc mà nó được sử dụng. Lựa chọn một cách hợp lý không
những giúp tăng năng suât làm việc mà còn giảm chi phí trên một đơn vị sản phẩm
qua đó giúp tăng lợi nhuận cho nhà đầu tư. Ngược lại nếu lựa chọn thiếu hợp lý sẽ
dẫn đến năng suất làm việc giảm, chi phí tăng cao qua đó làm giảm lợi nhuận thậm
chí lỗ. Vì vậy, khi chọn lựa một tổ máy cần phải căn cứ vào điều kiện làm việc cụ
thể.
2.4. Lựa chọn máy đào
Máy đào cần được lựa chọn đảm bảo tính đồng bộ tổ máy và phù hợp với điều
kiện làm việc thì mới phát huy được hiệu quả và cho chi phí trên một đơn vị sản
phẩm là nhỏ nhất. Việc lựa chọn phải dựa trên các cơ sở, tiêu chí kinh tế và kỹ
thuật. Có nhiều loại máy chất tải như máy đào gầu sấp, máy đào gầu ngửa, máy xúc
lật,... Trong đó máy đào gầu sấp là được sử dựng phổ biến nhất.
Trước hết, máy đào được lựa chọn phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật. Nghĩa là
các tính năng của máy phải phù hợp với điều kiện làm việcmà nó sẽ được sử dụng.
Nếu lựa chọn không phù hợp sẽ giảm tuổi thọ của máy và kém hiệu quả và thậm chí
không làm việc được. Vì vậy khi lựa chọn máy đào cần dựa trên những cơ sở như:

- Năng suất yêu cầu.
- Loại đất đá và dung trọng riêng của chúng.
- Áp suất riêng của nền đào.

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

17

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

- Chiều sâu đào yêu cầu
- Phương tiện vận chuyển, vốn đầu tư.
Bên cạnh việc thỏa mãn các điều kiện trên, việc lựa chọn máy đào cuối cùng
cần phải kết hợp với các yếu tố kinh tế như đảm bảo tiến độ thi công, cho chi phí
trên một đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất. Dưới đây, ta sẽ đi xem xét các vấn đề cụ thể
theo nguyên tắc trên.

 Theo năng suất yêu cầu
Do đặc thù điều kiện khí hậu của nước ta là mưa nhiều cộng với những ngày
nghỉ theo quy định của Bộ Lao động – Thương binh và xã hội, theo thống kê thực tế
thì một năm nước ta làm việc khoảng 300 ngày. Việc vận hành tổ máy luôn đòi hỏi
độ chính xác cao nên thời gian mỗi ca làm việc hợp lý là khoảng 6 giờ đồng hồ, một
ngày làm việc 2 ca. Xét theo yêu cầu của dự án là thi công trong vòng 1 năm, vậy ta
có thời gian làm việc theo giờ của tổ máy là:
T= 300 x 2 x 6= 3600 (giờ)
Khối lượng đào vận chuyển là 1.060.000 m3 đất đá hỗn hợp, đây là dung trọng
của đất ở trạng thái tự nhiên, trong quá trình tính toán năng suất để lựa chọn máy

ta cần phải quy đổi ra trạng thái rời để chọn máy có năng suất phù hợp bằng cách
nhân với hệ số tơi xốp (Tra bảng 6 phụ lục)
Vo= 1,060,000 x 1.25 =1,325,000 (m3)
Vậy năng suất yêu cầu của tổ máy làm việc trong 1 giờ là:
P y/c= Vo/ T= 1,325,000/3,600= 368,1 (m 3/h)

Theo cơ cấu di chuyển
Máy đào gầu sấp có hai loại cơ cấu di chuyển chính là di chuyển xích và
bánh lốp. Việc chọn loại cơ cấu di chuyển nào phải dựa trên khối lượng công việc,
phạm vi hoạt động, điều kiện làm vệc. Ví dụ, máy làm những công việc nhỏ lẻ,
hay phải di chuyển trên nền cứng, trong khu vực đô thị thì nên dùng máy đào bánh
lốp. Ngược lại, máy làm những công việc có khối lượng lớn, tập trung, ít phải di
chuyển thì chọn cơ cấu di chuyển xích.
Cơ cấu di chuyển xích được dùng phổ biến ở tất cả các kích cỡ. Do áp suất
riêng lên nền di chuyển nhỏ nên nó có thể làm việc tốt ở các điều kiện nền đất
trung bình và yếu. Thường một máy đào có thể lắp một trong ba loại xích:
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

18

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

- Xích tiêu chuẩn: có bề rộng nhỏ, dùng cho nền có độ bền chắc trung bình và
cao.

- Xích bản rộng: Khi nền có mức độ tương đối mềm yếu.
- Xích gầm dài: Vừa có bản rộng, vừa có chiều dài tiếp xúc với đất lớn, là loại
xích chuyên dụng để làm việc trên nền đất yếu, tránh xa lầy. Không được sử
dụng loại xích này trên nền đất cứng vì khi quay vòng rất khó khan và dễ bị
biến dạng.
Thông số quan trọng nhất để lựa chọn loại xích là áp suất riêng của xích lên
nền đất phải nhỏ hơn khả năng chịu tải của nền mà máy di chuyển. Một điểm đáng
lưu ý là chi phí bảo dưỡng, sửa chữa xích chiếm một tỷ lệ tương đối lớn trong chi
phí khấu hao và vận hành của máy. Loại xích bôi trơn kín, không cần bảo dưỡng
sẽ tiết kiệm chi phí và có độ bền cao.

 Lựa chọn máy theo chủng loại
Theo xu thế phát triển của thị trường các hãng máy làm đất không ngừng cải
tiến về công suất, hệ thống nhiên liệu, các thiết bị điện tử hóa trợ giúp người lái,...
cho ra nhiều sản phẩm ưu việt hơn, tạo ra sự đa dạng về máy móc trong thị trường
máy làm đất. Với vai trò chủ đạo trong một dây chuyền thi công, việc lựa chọn máy
đào là rất quan trọng.
Mua và vận chuyển máy đào cỡ lớn sẽ đắt hơn và không gian làm việc cũng sẽ
phải lớn hơn nó sẽ cho năng suất cao hơn đào được đất đá cứng và thô hơn, chi phí
đơn vị sản phẩm sẽ thấp hơn nếu có sự phối hợp đồng bộ giữa các thiết bị. Tùy
thuộc vào điều kiện làm việc của mình mà ta chọn một loại máy có công suất và
dung tích gầu phù hợp để giảm chi phí bảo dưỡng, vận hành máy...
Với sự da dạng các loại máy ta có thể có nhiều sự lựa chọn khác nhau có thể
mua máy mới, và cũng có thể mua máy cũ được chuyển nhượng thanh lý từ các
công ty khác. Người mua máy cũ cần phải hiểu biết về tình trạng máy móc để xem
máy mình mua có đáp ứng được như cầu sử dụng mình cần hay không.
Các hãng máy có uy tín trên thị trường hiện nay là Caterpillar, Komatsu,
Volvo, Case... các máy này có tuổi thọ sử dụng cao, khả năng làm việc tốt, thường
được sử dụng ở các công việc như khai thác mỏ, xây đắp đập... và giá thành khá
cao. Bên cạnh đó có các hãng như Huyndai, Deawoo, Hamn... là các máy được lựa

chọn trong các công việc như làm đường giao thông, nạo vét kênh mương, ... các
máy này được sử dụng nhiều do nó có giá thành phải chăng phù hợp với kinh phí

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

19

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Một điều cần chú ý là giá trị mua máy ban đầu
chỉ chiếm 30 ÷ 40% chi phí khấu hao của đời máy.
Với dự án của mình là dự án lớn, làm việc lâu dài nên em chọn phương án
mua máy mới. Hiện nay có hai hãng có khả năng đáp ứng đầy đủ dây chuyền một tổ
máy làm đất là Komatsu và Caterpillar. Để thuận tiên cho các công việc bảo dưỡng,
đồng bộ các thiết bị, khả năng dich vụ sau bán hàng thuận tiện và lựa chọn tổ máy
trên phần mềm FPC em lưạ chọn hãng máy Caterpillar cho tổ máy của mình.
 Lựa chọn kích cỡ và số lượng máy
Căn cứ vào năng suất yêu cầu, hiện trường thi công, kích cỡ, số lượng thiết
bị vận chuyển và năng suất máy đào sẽ xác định được kích cỡ và số lượng máy
đào. Ta lựa chọn theo các nguyên tắc sau:

- Xác định năng suất yêu cầu – năng suất tổ máy để đảm bảo tiến độ thi công.
- Năng suất máy đào (có thể là một hoặc một số tổ máy) được lựa chọn phải
xấp xỉ bằng năng lực các thiết bị vận chuyển để nâng cao hiệu suất làm việc

của thiết bị.
- Tỷ số của thiết bị vận chuyển và số máy đào phải là số nguyên chẵn để dễ
bố trí.
- Hệ số phối hợp (số gầu xúc cho mỗi ô tô đầy tải): m = 4 ÷ 7.
- Lực đào của gầu phải đủ lớn để phá vỡ đất đá.
- Dung tích gầu phải phù hợp với cấu hình bộ công tác, đảm bảo đào được
loại đất đá có dung trọng cho trước.
 Lựa chọn theo trình độ công nghệ
Khi mà khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, các hang máy trên thế giới
liên tục cho ra đời những sản phẩm mới hiện đại hơn thì việc lựa chọn thiết bị để
phù hợp với trình độ công nghệ lại là một việc hết sức khó khăn. Vì vậy cần có sự
lựa chọn thật sự cẩn thận trình độ công nghệ của các bộ phận trong máy như:
- Cabin: Một trong những yếu tố quan trọng quyết định năng suất làm việc
chính là hệ số làm việc của công nhân, người công nhân cần có tay nghề cao đồng
thời có tâm lý thoải mái trong quá trình làm việc. Chính vì vậy, Cabin rộng rãi có
tầm quan sát tốt, được trang bị điều hòa nhiệt độ, các tay điều khiển và điều khiển
bằng nút bấm có lực điều khiển nhẹ nhàng, chính xác và thuận tiện; có đệm giảm
chấn ngăn các chấn động phát sinh từ hệ thống truyền lực tác động lên ca bin đóng
góp một phần rất lớn vào việc quyết định năng suất làm việc.
- Thiết bị động lực
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

20

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm

Đất

- Động cơ: Chọn động cơ điêzen có biến tốc thủy lực là loại động cơ có hiệu
suất tương đối cao là động cơ kinh tế hơn động cơ xăng, lực nén cao hơn làm động
cơ hoạt động hiệu quả hơn. Sử dụng động cơ điêzen 4 kỳ, làm mát bằng nước và
phun trực tiếp. Động cơ sử dụng công nghệ giảm khí thải tiên tiến (ACERT) giúp
phân phối nhiên liệu tốt hơn, gió và điều khiển điện tử giúp tiết kiệm nhiên liệu và
giảm thiểu ăn mòn vật liệu, giảm lượng khí thải ở kỳ cháy.
- Hệ thống nhiên liệu: Để đáp ứng các như cầu khí thải hiện nay, các máy đào
sử dụng hai hệ thống nhiên liệu chính là HEUI điều khiển bằng điện tử, tác động
bằng thủy lực và EUI điều khiển bằng điện tử, tác động bằng cơ khí. Hai hệ thống
này giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, do nhiên liệu phun vào mịn hơn và

-

cháy hết, mang lại hiệu suất cao hơn.
Bộ điều khiển động cơ ADEM: Giúp kiểm soát và phân phối nhiên liệu để có được
hiệu suất cao nhất trên một lít nhiên liệu tiêu thụ. Hệ thống quản lý động cơ cung
cấp nhiên liệu linh hoạt cho phép động cơ phản ứng nhanh tùy theo các như cầu
trong quá trình làm việc khác nhau, hệ thống theo dõi tình trạng của động cơ và máy

-

trong khi vẫn duy trì động cơ vận hành ở hiệu suất cao.
Tuốc bin tăng áp: Sử dụng tu bô tăng áp cho hiệu suất cao hơn, van điều tiết áp
suất tăng áp thừa bằng cách cho khí xả đi tắt qua bên xả của tu bô, van giúp giảm
mòn tu bô khi vận hành ở tốc độ cao, tối ưu hóa việc cấp gió và nhiên liệu cho hiệu

-

suất động cơ cao nhất.
Mức độ tiếng ồn và rung động thấp: Đệm động cơ bằng cao su giảm tối đa tiếng
ồn. Ngoài ra tiếng ồn còn được giảm thông qua thay đổi thiết kế nắp thùng dầu, cơ

-

chế phun đồng thời, các te và những điều chỉnh trong chuyển động bánh răng.
Bầu lọc gió: Bầu lọc gió làm kín hướng kính được đặt trong khoang phía sau ca bin
và là loại lõi kép nên cho hiệu suất cao hơn. Khi bầu lọc bụi bẩn quá mức sẽ được

-

báo trên màn hình hiển thị.
Hệ thống làm mát: Có dạng mô đun cho hiệu suất làm mát cao, bố trí tách biệt với
khoang động cơ. Quạt làm mát được dẫn động bằng thủy lực vói nhiều tốc độ khác
nhau cho khả năng làm mát tối ưu. Tốc độ tối ưu của quạt dựa trên tốc độ động cơ,
nhiệt độ nước làm mát và dầu thủy lực. Điều này giúp kiểm soát công suất động cơ,
giảm tiếng ồn nhưng vẫn đảm bảo khả năng làm mát tối ưu.
- Hệ thống thủy lực:
Có áp suất cao, làm tăng lực dẫn động các xi lanh tới cần, tay gầu và gầu. Có
cảm biến tải trọng, có chế độ ưu tiên công suất khi gắp phải vật liệu cứng, khi di
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

21

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

chuyển trên nền đất yếu hay khi quay toa. Làm lực dẫn động tăng, tăng khối lượng
vật liệu được đào, khả năng nâng của máy lớn hơn, thời gian chu kỳ làm việc của
máy giảm từ đó làm tăng năng suất máy. Các bơm chính, van thủy lực và thùng dầu
thủy lực được bố trí gần nhau để giảm thiểu hiện tượng ma sát và sụt áp trong ống,
đồng thời thoãi mái cho người vận hành khi giảm khí nóng và tiếng ồn trong ca bin.

- Hệ thống truyền động:
Chọn hệ thống truyền động thủy lực thủy động vì hệ thống có nhiều ưu điểm
như phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, khả năng linh hoạt cao, điều khiển nhẹ nhàng,
đơn giản hóa các cơ cấu cơ khí làm giảm tải trọng máy,... tuy nhiên hệ thống cho
hiệu suất thấp hơn so với truyền động cơ khí đồng thời chế tạo khó khăn và đắt.

- Các cơ cấu bộ phận
Cấu hình bộ công tác là sự kết hợp cụ thể giữa cần, tay gầu và gầu giúp máy
có thể làm việc hiệu quả với những điều kiện công việc nhất định. Việc lựa chọn
cấu hình bộ công tác phù hợp có ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật to lớn.
Cần: Máy đào có ba loại cần loại công dụng chung dùng trong việc khai thác
và xây dựng thông thường, loại cần ngắn dùng để lắp gầu to hơn sử dụng trong khai
thác để có năng suất cao hơn, loại cần dài và đặc biệt dài dùng trong công việc yêu
cầu tầm với lớn. Nếu công việc khai thác không cần chiều sâu đào và chiều cao đổ
lớn ta nên sử dụng cần và tay gầu ngắn để lắp được gầu to, các công việc đào xúc
trung bình lựa chọn cần và tay gầu có độ dài trung bình để vừa đảm bảo chiều sâu
đào, vừa đảm bảo năng suất..
Tay gầu: Để đảm bảo các yêu cầu công việc khác nhau trên thị trường có 6
hoặc 7 loại tay gầu có độ dài và khả năng chịu lực khác nhau, trong quá trình sử
dụng thì tay gầu lắp với cần phải cùng họ.
Gầu: Gầu sấp chủ yếu để đào rãnh và móng công trình, do quá trình làm việc

có nhiều loại vật liệu khác nhau nên có 4 loại gầu khác nhau đáp ứng các điều kiện
khác nhau của công việc, tận dụng tối đa toàn bộ công suất của máy một cách hợp lí
nhất. Loại gầu và răng gầu ảnh hưởng tới lực phá vỡ đất đá, khả năng chịu mài mòn
và khả năng thâm nhập của gầu vào vật liệu, vì vậy việc lựa chọn này phải căn cứ
vào điều kiện công việc cụ thể là cấp đất đá và thành phần hạt.
Chọn gầu có bề rộng nhỏ để tăng lực đào riêng vào vật liệu là đất đá cứng và
ngược lại nếu vật liệu mềm ta chọn gầu có bề rộng lớn. Nếu đào đá phải chọn gầu
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

22

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

đào đá, để đảm bảo đủ độ bền, nếu đá tương đối cứng mà không nổ mìn phải chọn
gầu đào đá chế độ nặng, nếu đào đất đá loại bình thường có thể chọn loại gầu thông
thường, nếu làm việc ở điều kiện khó khăn thì chọn gầu làm việc ở chế độ nặng.
Răng gầu cũng có nhiều loại: Loại công dụng chung (ngắn và dài) dùng để
đào đất đá thông thường, loại dài dùng để đào đất có lẫn nhiều đá hoặc đá nổ mìn.
Khi làm việc ở chế độ nặng nhọc phải chọn loại răng gầu phù hợp (Heavy Duty).
Khi xúc cát hoặc làm việc với vật liệu chịu mài mòn thì chọn loại răng gầu chịu mài
mòn (Abrassive), chế độ làm việc nặng (Abrassive Heavy Duty). Hình dưới đây
minh họa việc lựa chọn răng gầu theo điều kiện làm việc:

Hình 2.3: Lựa chọn răng gầu theo điều kiện làm việc

SVTH: Nguyễn Duy Lâm

23

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

Ngoài bộ công tác chủ yếu trên máy đào thủy lục gầu sấp có khả năng lắp các
bộ phận công tác khác như:

- Búa phá thủy lực: Sử dụng trong các công việc phá hủy và xây dựng
- Bộ xử lí đa năng: Có thể kẹp nghiền và thực hiện một loạt các công việc cắt
vật liệu chuyên dụng.
- Hàm kẹp: Là bộ công tác có tính đa năng như gắp các tảng đá to, kẹp vật
liệu, dọn dẹp cây cối...
- Đầm bàn rung: Dùng đầm lèn trên các công trường mà máy đầm không thể
tiếp cận được.

- Khớp nối nhanh kiểu cặp chốt: Là bộ phận đa năng có thể dùng trong nhiều
công việc khác nhau.
Trên đây là những yêu cầu cơ bản trong việc lựa chọn máy đào, ngoài ra khi
lựa chọn cần phải căn cứ vào độ bền, độ ổn định trong quá trình làm việc. Khả năng
làm việc ở các địa hình khác nhau để có thể lựa chọn được một tổ máy tối ưu nhất.
2.4.1. Lựa chọn thiết bị vận chuyển

 Lựa chọn loại xe.
Xe tải tự đổ là thiết bị phổ biến nhất được sử dụng để vận chuyển hàng, vật
liệu, đất đá trong công tác xây dựng, đào đắp và khai thác mỏ. Xe tải tự đổ được

-

chia làm hai loại chủ yếu:
Xe tải thông dụng là loại chạy được trên đường (on-highway truck). Đây là loại xe
có tổng trọng lượng (tải trọng + tự trọng) vừa và nhỏ. Đảm bảo các loại đường giao
thông thông thường có thể chịu được
- Xe tải mỏ là loại không được phép chạy trên đường giao thông (off – highway
truck). Đây là loại xe có tổng trọng lượng lớn, chỉ chạy trên các đường thi công tại
các công trường và trong các mỏ.
Trong đồ án tốt nghiệp của mình, để phù hợp với nội dung công việc, em đi
sâu vào tìm hiểu về cách lựa chọn xe tải mỏ.
Xe tải mỏ được chế tạo để vận hành trong khai thác mỏ hoặc trong các công
tác bốc xúc vận chuyển khác mà không yêu cầu sử dụng đường giao thông công
cộng, không phải là đối tượng bị hạn chế bởi các quy định của pháp luật về kích
thước và khối lượng. Các loại xe tải mỏ có thể có bề rộng từ 3 m đến 9 m, chiều dài
lên tới 15 m và chiều cao trên 6 m, với chiều cao chất tải từ 2,5 m đến 5,2 m. Dải tải
trọng xe từ 20 đến 400 tấn, với dung tích hình học thùng xe lên tới 230 m3. Trọng
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

24

Lớp: 53M-TBLĐ


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Thiết Bị Làm
Đất

lượng toàn bộ xe có thể bằng 1,8 lần tải trọng vận chuyển. Kết cấu có trọng lượng
nặng hơn các xe tải thông dụng, qua đó chịu được các điều kiện làm việc khắc
nghiệt. Tốc độ cao nhất thường từ 55 km/h đến 80 km/h. Các điều kiện đường vận
chuyển và hiện tượng mòn lốp giới hạn tốc độ thực tế.
Có hai loại xe tải mỏ: khung cứng và khớp quay.
Khung cứng: Xe thường được làm việc kết hợp với các máy làm đất khác như
máy chất tải, máy san, máy đầm trong một dây chuyền thi công khai thác ở các
công trình xây dựng dân dụng, giao thông, thủy lợi, ...
Khớp quay: Hoạt động trong địa hình phức tạp, khó khăn, bán kính quay vòng
nhỏ, loại này thường có tải trọng từ 20 đến 40 tấn. Xe tiêu tốn nhiều nhiên liệu nên
chỉ lựa chọn khi không thể sử dụng được ô tô tự đổ khung cứng.
Dự án của em làm việc ở điều kiện địa hình tương đối tốt nên chọn loại ô tô tự
đổ khung cứng.
 Lựa chọn thùng xe:
Trong quá trình lựa chọn phải quan tâm tới hệ số phối hợp của gầu đào máy
chất tải, để chọn ô tô có dung tích phù hợp. Lựa chọn thùng xe căn cứ vào vật liệu
và đường di chuyển cũng như khả năng chiều cao có thể chất tải của máy đào để
tránh tình trạng rơi vãi vật liệu. Với vật liệu dự án là đất đá hỗn hợp di chuyển
quãng đường hơn 2km nên em lựa chọn thùng xe chữ V để tăng khả năng giữ tải.

 Lựa chọn cơ cấu di chuyển:
Lựa chọn lốp phải phù hợp với điều kiện làm việc là nền đường di chuyển, nên
chọn lốp theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất. Nền hố đào có bùn và nhão nên
chọn lốp cỡ lớn có vấu lốp lớn để tăng diện tích tiếp xúc, tránh xa lầy, tạo lực kéo
tốt hơn và nên chọn lốp bố thép. Trên địa hình cứng, bằng phẳng, trơn trượt chọn
lốp cỡ nhỏ tăng khả năng di chuyển của xe, đồng thời nên chọn lốp của các hãng

sản xuất nổi tiếng có uy tín để đảm bảo chất lượng lốp. Căn cứ vào các điều kiện
trên em lựa chọn lốp hãng Bridgestone và loại lốp là: 2100R33 E4 và 2400 R35 E4.
2.4.2. Lựa chọn thiết bị phụ trợ .
Để hoàn thành dự án chúng ta cần phải lựa chọn các thiết bị phụ trợ hợp lí để
làm các công việc cần thiết như san, đầm, dọn dẹp công trường... với dự án là san
đầm, đắp đập em lựa chọn cho mình hai loại máy phụ trợ là máy ủi và máy đầm.

 Lựa chọn máy ủi.
SVTH: Nguyễn Duy Lâm

25

Lớp: 53M-TBLĐ