ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÁC công nghệ rải bê tông

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG I:
1.1

Tổng quan về 1 số công nghệ rải bê tông hiện nay:
Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay, vai

trò của các công trình xây dựng cơ sở hạ tầng như nhà ở, đường
xá, các khu vui chơi, giải trí, công trình xây dựng phục vụ cho
các hoạt động sản xuất,... rất được chú trọng. Muốn đất nước
phát triển ngoài việc đầu tư vào sự giáo dục phát triển chất xám
thì yếu tố về cơ sở hạ tầng cũng được đặt lên hàng đầu, đặc
biệt là các công trình công cộng như hệ thống đường xá.
Một đất nước đang phát triển như Việt Nam chúng ta luôn
quan tâm và phát triển hệ thống giao thông, đường xá để đem
lại những nguồn lợi kinh tế to lớn. Muốn xây được công trình to
lớn thì không chỉ cần chất xám của toàn dân tộc mà còn cần
những trang thiết bị vật tư hiện đại. Trong đồ án tốt nghiệp của
chúng em, muốn đề cập về cách chế tạo những đường ống bê
tông nằm dưới bề mặt của 1 xã hội văn minh, phát triển
Các công nghệ rải, đổ bê tông ngày càng được tối ưu hóa
cho quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Đơn cử đơn giản
nhất khi xây những ngôi nhà ta sẽ quan sát được hình ảnh máy
trộn bê tông mini

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hoặc tòa nhà đồ sộ thì có những chiếc xe ben trộn bê tông,
bê tông được bơm thủy lực qua đường ống:

Bê tông tươi được bơm bằng các máy bơm:

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các công trình mặt đường thi công bằng xi măng được
dùng các máy rải với công suất lớn, tiết kiệm thời gian và công
sức, đáp ứng được như cầu cơ giới hóa thi công trải đường bê
tông ở Việt Nam

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2 Công nghệ chế tạo đường ống bê tông:
Với các đường ống bê tông như hiện nay đa dạng về kích
thước, khối lượng cũng như hình dáng thì có những công nghệ
chế tạo riêng, sau đây chúng em xin được điểm qua vài cách
chế tạo điển hình:
a)

Máy đúc bê tông kiểu rung ép:

4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

b)

Máy quay ép ống cống:
Công nghệ rung ép quay hai chiều ngày càng được ưa

chuộng, và dần dần thay thế công nghệ ly tâm truyền thống trong
sản xuất ống cống. Mẫu máy quay ép cống rất phổ biến vì nó có
thể giúp bạn sản xuất cống bê tông một cách rất hiệu quả.
Mẫu máy quay ép cống được trang bị hệ thống quay nén lõi
hai chiều độc quyền, và được dùng để sản xuất ống cống bê tông
tròn với chất lượng rất cao và ổn định, cùng với độ gắn kết bê tông
cốt thép và độ nén chặt cao.
Ưu điểm
•

Thiết kế khung máy độc đáo cho phép cấp liệu từ mọi hướng

•

Thân thiện với người sử dụng, dễ dàng bảo dưỡng định kỳ,
thay khuôn nhanh chóng, vệ sinh máy cũng nhanh hơn bởi vì có
ít bê tong rơi vãi hơn.
5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

•

Vỏ bọc hầm bằng sắt giúp lắp đặt nhanh hơn.

•

Cho ra các cống bê tông với độ bám dính tuyệt vời giữa bê
tông và cốt thép, độ nén của bê tông cao và ngoại hình của cống
rất đẹp.

•

Máy hoạt động ổn định, sản phẩm đồng đều về chiều dài,
khớp nối chính xác và chất lượng rất cao.

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
c)

1.3

Đúc ống bê tông bằng công nghệ cán trục treo:

Giới thiệu về chung về máy cẩu trục:
1) Định nghĩa:
Cầu trục là một loại máy trục có kết cấu giống một chiếc cầu có bánh xe

lăn trên đường ray chuyên dùng, nên được gọi là cầu lăn.

2)

Công dụng:
Nó được sử dụng rất phổ biến trong hầu hết các ngành kinh tế quốc phòng

để nâng chuyển vật nặng trong các phân xưởng, nhà kho, cũng có thể được dùng
để xếp dỡ hàng tại các bế cảng, lắp ráp các thiết bị công nghiệp lớn. Cầu trục có
7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thể được trang bị móc câu, cơ cấu nam châm điện hoặc gầu ngoạm tùy theo tính
chất, hình dạng và tải trọng của vật nặng.
3)

Phân loại cầu trục:
Theo hình dạng kết cấu thép người ta chia ra làm hai loại:

Cầu trục 1 dầm:

Cầu trục 2 dầm:

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4)

Cấu tạo chung gốm:

- Cơ cấu di chuyển
- Cơ cấu nâng
- Dầm, dàn cầu

a)

Cơ cấu di chuyển:
Cơ cấu di chuyển xe con: di chuyển theo phương dọc trục dầm cầu
Cơ cấu di chuyển trên ray: di chuyển dầm cầu theo phương dọc trục ray
- Cầu trục sử dụng cơ cấu di chuyển trên ray đối với cầu trục 1 dầm, 2

dầm và di chuyển palang đối với cầu trục treo.
- Cấu tạo gồm một hoặc một cụm bánh xe được dẫn động bằng động cơ
thông qua 1 hệ thống truyền động cơ khí như hộp giảm tốc. Khớp nối
- Cách thức dẫn động: dẫn động chung, dẫn động riêng.
Dẫn động chung: động cơ là nguồn dẫn động chung, momen xoắn được
truyển qua hộp giảm tốc và sau đó đến các bánh xe, nhờ trục truyền động. Tùy
vào khẩu độ mà có thể dùng sơ đồ truyền động với trục quay nhanh hoặc quay
chậm.
+ Đối với cầu trục có khẩu độ nhỏ: trục quay chậm
+ Đối với cầu trục có khẩu độ lớn: trục quay nhanh
Dẫn động chung thường được áp dụng cho cầu trục khẩu độ nhỏ.
Dẫn động riêng: gồm các cụm riêng biệt ở một hoặc hai bên đường ray.
Mỗi cụm đều có động cơ và hộp giảm tốc riêng. Trong cơ cấu dẫn động riêng,
động cơ có thể bố trí dọc hoặc ngang so với đường trục ray... thường được áp
dụng cho cầu trục khẩu độ lớn.

9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
b)

Cơ cấu nâng:
Cơ cấu nâng dùng để nâng vật nặng theo phương thẳng đứng.
Theo cách truyền lực theo phần chuyển động phân ra
- Cơ cấu nâng là tời cáp hoặc tời xích với tang cuốn, đĩa xích hoặc puli ma

sát
- Cơ cấu nâng với truyền động thanh răng, truyền động vít.
- Cơ cấu nâng hạ nhờ xi lanh thủy lực.
Cơ cấu nâng quan trọng và được dùng phổ biến là cơ cấu nâng với tời
cáp:
- Cấu tạo chung của cơ cấu nâng này gồm tời cáp với puli đổi hướng,
palang cáp cùng thiết bị mang vật.
c)

Dầm, dàn cầu:
Là kết cấu chịu lực của cầu trục, được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn

không gian. Dầm dàn không gian tuy nhẹ hơn dầm giàn hộp song khó chế tạo và
thường dùng cho cầu trục có tải trọng nâng và khẩu độ lớn. Dầm cầu có các
bánh xe tựa trên ray, ray đặt trên các vai cột.
A)

Cầu trục 1 dầm:

10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
a)

Phân loại:
Cầu trục dẫn động bằng 2 động cơ gồm 2 loại
- Cầu trục tựa
- Cầu trục treo

b)

Cấu tạo:
Phần kết cấu thép của cầu trục gồm:
- Dầm cầu 1 có 2 đầu tựa lên các dầm cuối với các bánh xe di chuyển dọc

theo ray đặt trên vai cột của nhà xưởng.
- Phía trên dầm chữ I là dàn thép đặt trong mặt phẳng ngang cảu dầm.
- Pa lăng điện có thể chạy dọc theo các cánh thép phía dưới của dầm chữ I
nhờ cơ cấu di chuyển pa lăng.
- Cabin điều khiển được treo vào phần kết cấu chịu lực của cầu trục>
c)

Nguyên lý:
Với trục truyền quay chậm gồm động cơ điện và hộp giảm tốc, đoạn trục

truyền nối với nhau và nối với trục ra của hộp giảm tốc bằng các khớp nối. Trục
truyền tựa lên các gối đỡ bằng các ổ bi. Do phải truyền mô men xoắn lớn nên
trục truyền, khớp nối và ổ bi có kích thước rất lớn. Đặc biệt khi cầu trục có tải
trọng nâng và khẩu độ dầm lớn. Các đoạn trục truyền có thể là trục đặc hoặc
rỗng. So với trục đặc tương đương, trục rỗng có trọng lượng nhỏ hơn 15% 20%.
Cơ cấu di chuyển dẫn động chung với trục truyền quay trung bình:

Có trục truyền chuyển động đến bánh xe di chuyển cầu trục qua cặp bánh
răng hở, dẫn đến momen xoắn trên trục truyền nhỏ hơn so với trục chuyền chậm.
Cơ cấu di chuyển dẫn động chung với trục truyền quay nhanh:

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Có trục truyền 2 được nối trực tiếp với ổ trục động cơ, vì vậy nó có đường
kính nhỏ hơn 2-3 lần và trọng lượng nhỏ hơn 4-6 lần so với trục truyền quay
chậm. Tuy vậy, do quay nhanh đòi hỏi chế tạo chính xác.
d)

Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm: dầm cầu trục dài hơn do đó có thể phục vụ ở cả phần rìa mép

của nhà xưởng.
- Nhược điểm: chiều cao nâng thấp hơn
e)

Phạm vi áp dụng:
Các phân xưởng, nhà kho để nâng hạ, vận chuyển hàng hóa với lượng lớn.

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
B)
a)

Cầu trục 2 dầm:
Cấu tạo:
- cabin điều khiển
- Các đường ray
- Các bánh xe di chuyển
- Các dầm cuối
- Cáp điện
- Cơ cấu nâng phụ
- Cơ cấu nâng
- Dây cáp
- Xe con
- Sàn chính
- Dầm chính
- Cơ cấu di chuyển xe con
- Cơ cấu di chuyển cầu trục

b)

Nguyên lý hoạt động:
Hai đầu của các dầm chính được liên kết cứng với các dầm cuối tạo thành

một khung cứng đảm bảo độ cứng theo cả phương đứng và phương ngang. Trên
dầm cuối lắp các bánh xe di chuyển chạy trên ray đặt dọc theo sàn nhà xưởng
trên các vai cột. Khoảng cách theo phương ngang giữa tâm các ray được gọi là
khẩu độ cảu cầu trục. Xe con chạy dọc theo các đường ray trên dầm chính. Trên
xe con đặt cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển xe con. Tùy theo công dụng của cầu
trục mà trên xe con có 1 hoặc 2 cơ cấu nâng. Trường hợp có 2 cơ cấu nâng thì 1
cơ cấu nâng chính và 1 cơ cấu nâng phụ có tải trọng nhỏ hơn. Cơ cấu di chuyển
được đặt trên kết cấu dầm cầu. Nguồn điện cung cấp cho động cơ của các cơ cấu

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

được lấy từ đường điện chạy dọc theo nhà xưởng và sàn dùng để phục vụ cho
việc kiểm tra bảo trì điện. Ngoài ra trên phần kết cấu thép của cầu trục còn có
phần sàn đứng với lan can để có thể đi lại được khi kiểm tra bảo trì sửa chữa.
c)

Các thông số :
Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn

không gian. Dầm dàn nhẹ hơn dầm hộp, song khó chế tạo và thưởng chỉ dùng
cho cầu trục có tải trọng nâng và khẩu độ lớn. Dầm cuối của cầu trục này thường
được làm dưới dạng hộp. Được liên kết với dầm chính bằng bulong. Cơ cấu di
chuyển cầu trục có thể thực hiện hai phương án: dẫn động chung và dẫn động
riêng.
Phương án dẫn động chung động cơ dẫn động được đặt ở khoảng giữa
dầm cầu và chuyển động tới các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trục
truyền có thể là trục quay chậm, quay nhanh và quay trung bình.
Phương án dẫn động riêng mỗi bánh xe hoặc cụm bánh xe chủ động được
trang bị một cơ cấu dẫn động
Cơ cấu di chuyển dẫn động riêng gồm hai cơ cấu như nhau dẫn động cho
bánh xe chủ động ở mỗi bên ray riêng biệt, công suất mỗi động cơ thường lấy
bằng 60% tổng công suất.
d)

Ưu nhược, điểm:
- Nhược điểm: có sự xô lệch dầm cầu khi di chuyển do lực cản của hai

bên ray không đều.
- Ưu điểm: gọn nhẹ, dễ lắp đặt sử dụng và bảo dưỡng mà ngày càng được
sử dụng phổ biến, đặc biệt là trong những cầu trục có khẩu độ trên 15m.
e)

Phạm vi sử dụng:
Được sử dụng rộng rãi trong công tác xây dựng, nhưng chủ yếu được

dùng để nâng và vận chuyển các vật liệu xây dựng trong các nhà máy sản xuất.
14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.4

Tổng quan về máy cẩu trục rải bê tông:
Nhờ vào các ưu điểm của máy cẩu trục và nhu cầu quan

trọng áp dụng công nghệ kỹ thuật vào chế tạo các hình dạng
ống bê tông, nhóm chúng em xin được lấy đề tài chế tạo máy
cẩu trục rải bê tông dựa trên máy tham khảo được sản xuất tại
xưởng Công ty cổ phần máy CNC Hà Nội.

(chèn hình ảnh chụp trục tiếp của máy)

Mẫu mã của các đường ống bê tông rất đa dạng từ hình
hộp, hình ống, cho đến hình oral... để cải tiến phương pháp
truyền thống lao động chân tay thì Công ty cổ phần CNC Hà Nội
đã cải tiến máy cẩu trục chỉ được biết đến việc nâng chuyển,

nay trở thành 1 công cụ hữu ích gia tăng năng suất và chất
lượng cho những đơn vị sản xuất ống bê tông.
Với năng suất vượt trội và hạn chế sức lao động của con
người, thay bằng máy móc đã giúp đáng kể vào lợi nhuận kinh
tể cho các đơn vị đặt mua, trực tiếp góp phần vào phát triển đất
nước.
Khuôn cốt pha, cốt thép của đường ống được dựng sẵn
dưới bệ máy, bê tông được rót từ trên cao bằng dây truyền tự
động hoặc có thể điều khiển bằng tay tùy nhu cầu của người sử
15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dụng. Với kích thước hành trình lớn có thể rải liên tục trong thời
gian dài tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí bỏ ra.
Tuy có những ưu điểm vượt trội, thì máy cũng có 1 vài
nhược điểm như cần thời gian để cấp bê tông tươi rót vào phễu
chứa
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TỔNG THỂ MÁY RẢI BÊ TÔNG
2.1 Đặc điểm yêu cầu kĩ thuật chung:
1) Để tiêu chuẩn hóa cho việc rải bê tông cho hàng loạt
các khuôn sẵn của đường ống ta quy chuẩn kích thước hành
trình cho máy theo:
- Phương X = 4150 mm
- Phương Y = 5000 mm
2) Thể tích phễu chứa vật liệu: V = 4 m3
3) Tốc độ xe rải:
- X max = 10 m/phút
- X min = 5 m/phút

- Y max = 10 m/phút
- Y min = 5 m/phút
4) Quỹ đạo phễu rải: đường hình vuông, tròn, elip
5) Đặc điểm vật liệu tải: bê tông độ sụt thấp
6) tốc độ băng tải vô cấp: 40 m/phút đến 70 m/phút

16