THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÁY XÚC LẬT HÃNG CHANGLIN 937H

Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay, việc phát triển các nghành
phục vụ xây dựng cơ sở hạ tầng kĩ thuật là 1 yêu cầu không thể thiếu. Trong đó, đặc
biệt phải kể đến ngành cơ khí chế tạo máy phục vụ xây dựng. Ngành máy xây dựng
đóng góp không nhỏ vào việc nâng cao năng suât công việc, giảm thời gian và giá
thành công trình. Cùng với sự phát trển vượt bậc của khoa học kĩ – thuật thì ngày có
nhiều chủng loại máy xây dựng với những tính năng ưu việt khác nhau. Trong đó máy
làm đất chiếm 1 phần không nhỏ. Trong 1 công trình thì khối lượng công tác đất chiếm
tới 80% tổng khối lượng công trình. Việc sử dụng máy làm đất cho phép thực hiện
được những công việc hết sức nặng nhọc, thay thế sức người, giảm cường độ lao động
bảo vệ sức khỏe và đảm bảo an toàn lao động cho công nhân.
Là 1 sinh viên ngành máy xây dựng của trường đại học Thủy Lợi em đã được trang
bị đấy đủ các kiến thức về máy làm đất và việc thực hiện đồ án máy làm đất giúp em
củng cố thêm những kiến thức đã được học. Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy
Nguyễn Văn Kựu em đã thực hiện xong đồ án của mình. Do chưa có nhiều kiến thức
thực tế nên sai xót là không thể tránh khỏi, em mong các thầy góp ý cho em để đồ án
của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện
Lê Đình Hùng

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 1

Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Mục lục

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 2


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

I. Tổng quan về máy bốc xúc
1.1. Đặc điểm cấu tạo
Máy bốc xúc một gầu thuộc nhóm máy động lực. Nó đóng vai trò quan trọng và
được sử dụng rộng rãi trong các công trường xấy dựng, nhiệm vụ là bốc xúc vật liệu
xây dựng, đất đá, sỏi than, rác…Ở máy bốc xúc một gầu tự hành, thiết bị làm việc trực
tiếp với vật liệu là gầu xúc, nó được lắp chốt bản lề với một tay cần, đầu kia của tay
cần được lắp chốt bản lề với khung máy kéo hoặc đầu kéo. Tay gầu quay tương đối
được lắp với khung và gầu là nhờ xy lanh thủy lực được cấp dầu cao áp từ máy bơm,
máy bơm được dẫn động từ động cơ đốt trong của máy kéo. Máy bốc xúc một gầu có
các loại: loại dỡ tải (đổ vật liệu) phía trước máy, loại đổ sang hai bên sườn và đổ vật
liệu ra phía sau (máy xúc vượt).
Thông số cơ bản của máy bốc xúc một gầu là tải trọng nâng của nó. Đối với loại
máy đổ vật liệu phía trước là vật liệu chứa trong gầu, đối với loại máy đổ vật liệu phía
bên hông, ngoài trọng lượng của vật liệu chứa trong gầu còn phải kể đến trọng lượng
bộ phận công tác. Sức nâng của máy xúc một gầu di chuyển bánh lốp từ 0,32-5 tấn ,

đối với loại di chuyển bánh xích từ 2-10 tấn..
Mức độ cắm sâu vào đóng vật liệu phụ thuộc vào vị trí tay gầu, tầm quay càng đặt
cao, chiều sâu cắm vào đống vật liệu càng nhỏ.
Tốc độ gầu khi xúc vật liệu nằm trong giưới hạn từ (1-1.5)m/s. Chiều cao nâng gầu
phải đẩm bảo cho gầu có thể đổ được vào thùng xe tải hoặc phễu chứa vật liệu.
Nếu sức nâng của gầu (1,25-5)tấn thì chiều cao nâng gầu là (2.8-3,6)m.Tốc độ di
chuyển của máy bốc xúc một gầu chạy tương đương tốc đọ di chuyển của máy kéo
bánh xích từ (3-8)km/h; khi lắp them hộp giảm tốc phụ thì có thể đến (8-12)km/h với
mục đích để đảm bảo lực đẩy lớn nhất so với lực bán di chuyển trên trên nền. Máy bốc
xúc một gầu bánh hơi thương ftrang bị bộ biến tốc thủy lực, đảm bảo tốc độ di chuyển
có thể thay đổi tốc đọ vô cấp từ 0 ÷ 40km/h. Khối lượng riêng của máy bốc xúc một
gầu di chuyển bánh hơi thường 3 ÷ 4tấn trên một tấn sức nâng của gầu.
Công suất cần thiết của động cơ được xác định từ trọng lượng máy và tốc độ di
chuyển của máy, thường cứ 25 ÷ 35KW trên một tấn sức nâng gầu.
1.2. Công dụng, phân loại và phạm vi sử dụng
1.2.1. Công dụng và phạm vi sử dụng máy bốc xúc
Máy bốc xúc được dùng để đào và vận chuyển đất đá như một máy chất tải hoặc
máy ủi ,xúc các vật liệu rời và các vật liệu khối lớn, ủi, san phẳng, kéo trong điều kiện
không gian hẹp và xếp dỡ hàng hóa dạng dời ở nhà ga, bến cảng, kho bãi. Với cự ly
vận chuyển ngắn , máy xúc lật có thể vừa đào, vừa vận chuyển đất đá.
Có thể vận chuyển các loại vật liệu (đất,cát, đá..) trong cự ly đến 1km.
Máy bốc xúc được sử dụng rộng rãi trong các mỏ đá,trong các xí nghiệp sản xuất
vật liệu xây dựng, trong các kho bãi chưa vật liệu xây dựng và trong các trạm sản xuất
bê tông tươi, bê tông Atpha…Ngoài ra máy xúc lật còn được sử dụng vào một số công
việc khác tùy thuộc vào bộ công tác của tưng máy mà ta có công dụng riêng.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 3

Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

1.2.2. Phân loại máy xúc lật
Các máy xúc tuy rất đa dạng về hình dáng nhưng có thể phân loại theo các dạng
sau:
• Theo hệ thống di chuyển :
 Máy xúc lật di chuyển bánh xích.
 Máy xúc lật di chuyển bánh lốp
• Theo hướng xúc và dỡ tải :
 Máy xúc lật đổ tải về phía trước.
 Máy xúc lật xúc phía trước đổ về một bên.
 Máy xúc lật phía trước đổ về phía sau
1.3. Máy bốc xúc bánh lốp
1.3.1. Cấu tạo

Hình 1.1. Máy xúc lật bánh lốp
1- Gầu múc; 2- Tay đòn ; 3- Xi lanh quay gầu; 4- Khung chính;
5- Cabin điều khiển; 6- Máy cơ sở; 7,10- Hệ thống di chuyển bánh lốp
8- Khớp quay; 9- Xi lanh nậng hạ khung chính;

1.3.2. Hoạt động
Muốn hạ cần và gầu xuống để xúc (hoặc cắt) đất, điều khiển xi lanh 3 và 9 để hạ bộ
công tác và đặt gầu ở vị trí thuận lợi cho việc xúc đất. Góc xúc của gầu được điều

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 4

Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

chỉnh nhờ xilanh 3 thông qua hệ thống thanh giằng, thanh kéo hoặc cơ cấu quay gầu
hình chữ “Z”. Khi gầu đầy đất, xi lanh 9 nâng bộ công tác, kết hợp với xi lanh 3 quay
và giữ gầy sao cho vật liệu không rơi ra khỏi gầu. Đến vị trí dỡ tải, xi lanh 3 thông qua
hệ thống thanh giằng, thanh kéo 2 làm quay gầu 1, đổ vật liệu qua miệng gầu lên
phương tiện vận chuyển hoặc thành đống. Ngoài ra có thể đặt đáy gầu song song với
mặt đất để làm việc như một máy ủi.
1.3.3. Máy xúc lật bánh lốp bốn bánh chủ động
Máy xúc lật cỡ vừa và lớn bánh lốp là máy lắp trên các máy kéo khớp quay, bôn bánh
truyền động ( Hình 1.1). Các cột trụ khung máy đặt về phía trước khớp khuyên. Do đó,
các càng nâng ở máy bánh lốp ngắn hơn máy bánh xích và góc nâng dốc hơn máy
bánh xích khi có cùng chiều cao nâng gầu. Hầu hết các loại máy này được trang bị
biến mô và hộp số sang số tự động, để tránh độ trễ cho việc ăn khớp các bánh răng với
nhau hoặc sự đồng bộ giữ ly hợp và hộp số.
Người vận hành ngồi cao và tiến về phía trước, do đó họ có tầm nhìn tốt. Ngay cả khi
việc quay máy khoảng 400, bán kính quay của máy bánh lốp cũng lớn hơn bán kính
quay của máy bánh xích, do đó yêu cầu khoảng không gian rộng lớn hơn để vận hành
từ khoang đào đến ô tô tải và phía sau. Cũng giống như máy xúc lật bánh xích, máy
xúc lật bánh lốp bốn bánh chủ động có thể xử lý đá tảng lớn bằng cách ủi hoặc đẩy và
có thể giữ khoảng diện tích dưới chân máy sạch sẽ và bằng phẳng.
Máy xúc bánh lốp có thuận lợi tối ưu là di chuyển nhanh và dễ dàng từ khu vực
này sang khu vực khác trong công trường. Chúng cũng có thể tự di chuyển dễ dàng từ
địa điểm này sang địa điểm khác, nhưng đối với các máy lớn hơn phải yêu cầu sự cho
phép đặc biệt và di chuyển chậm hoặc cần sử dụng xe rơ-moóc khi di chuyển trên
đoạn đường dài.

1.3.4. Các thiết bị công tác
Một máy xúc lật bánh lốp có thể vận hành với nhiều loại thiết bị công tác khác
nhau (Hình 1.2). Các loại thiết bị công tác đất bao gồm: Gầu máy xúc lật, rất nhiều
loại gầu khác, lưỡi ủi, búa đập thủy lực, thiết bị đào hố, thiết bị đào rãnh, thiết bị xúc
đào liên hợp gắn ở phía sau máy…

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 5


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Hình 1.2. Một số bộ công tác khác nhau của máy xúc lật bánh lốp.
1.3.5. Máy bốc xúc bánh lốp hai bánh chủ động
Máy xúc lật bánh lốp có hai bánh chủ động có thể đào tốt ở điều kiện nên có hệ
số bám cao. Đối với máy lớn, có trang bị các thiết bị lắp phía sau nặng, có thể tạo ra
được lực đào cực tốt ở điều kiện đất đá có độ bền chắc trung bình, nếu điều kiện bề
mặt địa hình không trơn, cũng không phải là cát rời. Nhưng nếu điều kiện bề mặt địa
hình kém hoặc vật liệu đào quá cứng sẽ gây khó khăn trong công việc và không kinh
tế. Những máy này hoạt động rất tốt trong việc hỗ trợ và giải phóng mặt bằng. Trong
công trường, chúng có thể xúc đá nghiền và các loại vật liệu khác giống như máy có
bốn bánh chủ động. Cấu tạo của máy hai bánh chủ động thường đơn giản. Các khung
bên được bắt chặt vào vỏ cầu sau và hai bên của bệ két nước và các cột trụ, chúng
được giăng chéo vào với nhau và được lắp ghép với các khung.
1.4. Máy bốc xúc di chuyển xích
Máy bốc xúc di chuyển xích ( Hình 1.3) có bộ công tác xúc lật lắp trên một máy
kéo xích. Đó là loại máy đa năng, thường dùng để làm việc ở những điều kiện gồ ghề,

hoặc nền có sức chịu tải nhỏ ( nền mềm yếu). Nó có thể làm được rất nhiều việc như
chất tải lên phương tiện vận chuyển, san lấp mặt bằng, vun đống vật liệu, làm việc ở
bãi rác. Phía sau có thể lắp lưỡi xới để xới tơi vật liệu trong trường hợp cần thiết.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 6


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Hình 1.3. Máy xúc bánh xích
1.4.1.Đặc điểm cấu tạo
1.4.1.1.Khung máy
Khung chính (Hình 1.4) gồm một kết cấu hàn lớn và rất chắc chắn được cố định
vào khung xích và/hoặc khung giữa. Khung máy đỡ trụ có các khớp bản lề lắp cần và
các xilanh thủy lực và truyền trọng lượng, áp lực, biến dạng xoắn của gầu xúc sang
máy kéo. Các khớp nối liên kết của khung hoặc các điểm chịu ứng suất cần phải được
kiểm tra định kỳ và bắt chặt hoặc hàn lại nếu cần.

Hình 1.4. Khung máy xúc lật
STTH: Lê Đình Hùng

Trang 7


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

1.4.1.2. Các loại gầu máy xúc
Tùy theo yêu cầu công việc mà máy xúc lật có thể lắp các loại gầu xúc khác
nhau để đảm bảo đủ độ bền, phát huy được công suất, năng suất máy và tiết kiệm
nhiên liệu. Dưới đây sẽ trình bày đặc điểm và phạm vi ứng dụng của mỗi loại .
• Gầu công dụng chung.
Loại này có kết cấu dạng vỏ sò, có thể được trang bị các tấm bảo vệ ở các góc, được
dùng cho các công việc như chất đống vật liệu ở kho bãi hoặc đào xúc thông thường.
• Gầu đa dụng.
Đáy gầu được thiết kế có độ cứng tối đa. Loại gầu này có tính đa năng cao, có
thể làm những công việc như: chất tải, bóc tầng p

hủ, ủi, chất đống, làm sạch phế liệu
• Gầu có khả năng thâm nhập cao.
Loại này có các lưỡi cắt bên sắc, đảm bảo khả năng thâm nhập cao, có thể dùng để đào
đất đá chế độ nhẹ, được sử dụng ở những nơi cần phải tạo bề mặt làm việc bằng
phẳng.
• Gầu xúc vật liệu.
Loại gầu này có đáy phẳng, được hàn ở những dải chịu mài mòn. Gầu xúc vật liệu
được sử dụng để chất đống vật liệu hoặc chất tải trong các kho bãi.
1.4.1.3. Xích máy xúc lật
Tương tự như máy ủi, xích máy xúc lật cũng có các loại guốc xích khác nhau để
phù hợp với những điều kiện làm việc cụ thể của đất nền ( Hình 1.5).

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 8

Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Hình 1.5. Các loại xích máy xúc lật
1- Chế độ làm việc nặng; 2- Chế độ trung bình
3- Xích nhiều vấu;
4-Xích có lỗ hình thang
Nên dùng xích có tâm hình thang trong các trường hợp có nhiều gạch đá vỡ, có
xu hướng chèn vào xích. Giảm đất đá bị chèn giữa guốc và bạc xích vì chúng cho phép
bánh sao chủ động đẩy các đất đá và mảnh vỡ ra ngoài.
1.4.1.4. Hệ thống thủy lực
Bơm thủy lực máy xúc lật được thiết kế với lưu lượng dòng chảy biến đổi từ 45
lít mỗi phút (l/ph) đối với máy xúc nhỏ và lên đến 400 l/ph đối với những máy xúc
lớn. Áp suất công tác từ 14.000 kPa ÷ 35.000 kPa. Hầu hết các máy xúc lật đều có hệ
thống cảm biến tải đối với cả hệ thống thủy lực và hộp số. Ví dụ, hộp số tự động hoàn
toàn có điểm sang số được cài đặt trước để việc sang số có thể xảy ra ở thời điểm
mômen thuận lợi nhất. Thùng chưa dầu được trang bị bầu lọc để lọc cặn bẩn bên ngoài
và những cặn bẩn do ăn mòn. Nó có thể ở trong hoặc ngoài thùng với lỗ thông khí
được lọc. Việc giữ dầu ở mức hợp lý rất quan trọng. Nếu lượng dầu không đủ cung cấp
cho hệ thống, sẽ làm hệ thống hút khí và máy sẽ bị giật khi vận hành, nếu nhiều dầu
quá sẽ gây ra hiện tượng rỉ dầu ra khỏi lỗ thông khí hoặc sẽ tích tụ gây ra áp suất có
hại khi hạ gầu có tải.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 9


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Cơ cấu nâng và cơ cấu dỡ tải được điều khiện bằng cần điều khiển loại hai chiều ở
bên phải trong buồng lái. Cần điều khiển cơ cấu nâng có thể có bốn vị trí, vị trí tùy
động ở phía trước, sau đó các vị trí hạ, giữ và nâng ở phía sau. Để điều khiển gầu, một
tay cần điều khiển phải có ba vị trí: vị trí giữa để khóa ngăn không cho gầu xoay, một
vị trí để dỡ tải và một vì trí để xoay ngược gầu lại. Các tay cần điều khiển tạo ra các tín
hiệu điện tử. Những tín hiệu này được bộ vi xử lí của máy tiếp nhận, bộ vi xử lí sẽ kích
hoạt các thiết thủy lực cần thiết. Thiết bị điều khiển có thể có van và cần điều khiển bổ
sung, để sử dụng khi vận hành gầu đa dụng hoặc lưỡi xới gắn phía sau.
1.5. Hoạt động của máy xúc lật
1.5.1. Hoạt động của máy.
1.5.1.1. Đào đất đá
Hầu hết việc đào bằng máy xúc lật được bắt đầu từ bề mặt bằng phẳng hoặc hơi
nghiêng cho đến góc hơi chúc xuống. Vị trí này tạo sự thâm nhập tốt vào các bờ, các
điểm cao và tạo ra vệt cắt nhẵn để các bên xích hoặc lốp di chuyển theo đó. Gầu đổ
ngược cần lắp thêm một thiết bị chỉ báo giúp người vận hành biết được góc quay của
gầu. Người vận hành có thể điều chỉnh được vị trí gầu bằng cách đọc thiết bị chỉ báo,
hoặc bằng cách quan sát trực tiếp gầu.
1.5.1.2. Xúc xuống
Để xúc xuống dưới mặt đất, nghiêng gầu xuống từ 100 ÷ 300. Khi gầu thâm
nhập được vào đất khoảng từ 5cm ÷ 15cm, gầu cần được đưa trở lại vị trí bằng, hoặc
gần bằng trong khi tiếp tục di chuyển máy xúc cho đến khi gầu đầy. Những động tác
nghiêng này cần kết hợp các yếu tố như độ thâm nhập ban đầu tốt, giữ gầu ở vị trí chắc
chắn hầu hết hành trình và hiệu quả bẩy cao trong khi thay đổi góc cắt của gầu. Khi
đào đất, nên tiếp tục tiến hành điều chỉnh góc của gầu khi đào để giúp thâm nhập tốt
hơn.
Vị trí bằng là vị trí tốt nhất để ủi khối đất rời, nên từ từ xoay gầu xuống để rải
và san, để đất di chuyển tự do vào trong các hố và do đó gầu sẽ không bị kéo lại do đất

dính. Cần phải chú ý để gầu không bị mắc vào các vật cản rắn ở góc nghiêng lớn, vì
khi đó gầu ở vị trí yếu nhất và cánh tay đòn của lực chống lại với cơ cấu dỡ tải đang ở
vị trí lớn nhất. Độ sâu của lát cắt có thể được điều chỉnh bằng tời hoặc bằng xilanh dỡ
tải. Đối với mọi vị trí của thanh đẩy, lưỡi cắt nên ở vị trí cao nhất khi gầu ở vị trí bằng
và thấp hơn ít nhất 60 cm khi gầu ở vị trí đổ hết.
1.5.1.3. Độ thâm nhập
Nếu cùng kích thước, gầu máy xúc lật có độ thâm nhập yếu hơn nhiều so với
máy đòa gầu ngửa vì so với công suất và trọng lượng của máy thì gầu máy xúc lật lớn
hơn, có lưỡi cắt rộng hơn và ít răng hơn. Một khó khăn khác trong khi đào của máy
xúc lật là tốc độ nâng chậm so với tộc độ của máy, do đó gầu có xu hướng ăn sâu vào
đất nhiều hơn là có thể làm tơi đất đá và nâng lên.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 10


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

1.5.1.4. Đào khối đào ở thể chặt tự nhiên
Phương pháp tiêu chuẩn là sử dụng khoảng tay số thấp để đưa gầu bằng vào
chân khối đào ở mặt đất.
Khi lực cản làm chậm máy, gầu xoay lại và dần nâng lên trong khi máy vẫn tích
đất (Hình 1.6). Kéo gầu lại khi gầu nâng lên làm tăng cao hiệu quả cắt bằng cách giữ
lưỡi cắt vuông góc với chuyển động lên của nó và bằng cách thu gầu lại để cắt lát
mỏng hơn. Lực hút của gầu và lực xúc của máy có xu hướng làm cho các lát cắt dày
hơn. Tỷ lệ giữa những lực này thay đổi theo máy, khối đào, vị trí và quán tính của gầu.
Trách nhiệm của người vận hành là làm cân bằng các lực này để gầu ở điều

kiện có tải trong thời gian nhỏ nhất.

Hình 1.6. Đào đất ở thể chặt tự nhiên
1.5.1.5. Xúc hướng xuống
Nếu xúc hướng xuống, như khi xúc móng cột hoặc dốc, đối với vật liệu cứng,
có thể cần phải ấn gầu xuống với góc nghiêng 200 ÷ 300 so với xích và tiến hành xúc
với những lát cắt mỏng. Xúc xuống dưới nên thực hiện từ từ, vì máy sẽ rất nặng ở phía
trước gầu có tải
1.5.1.6. Xúc lòng máng
Khó khăn chung trong việc xúc đất chắc là độ thâm nhập của gầu quá tốt, nên
gầu sẽ bị lát cắ vừa xúc kéo xuống, làm nâng phần phía sau của máy lên hoặc kéo phần
phía trước của xích xuống mặt đất. Điều này có thể tránh được bằng cách giữ gầu càng
bằng càng tốt, hoặc bằng cách làm nghiêng đáy gầu đến vị trí gần như thẳng đứng,
điều này làm cho việc xử lý khó khăn nhưng làm tăng lực kéo gầu.
1.5.1.7. Vận chuyển
Nếu bề mặt xúc cứng và vị trí đào và đổ lại bằng phẳng, cần phải vận hành máy
với tốc độ an toàn khi lùi máy, quay máy và đổ tải. Neus bề mặt địa hình gồ ghề, cần

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 11


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

di chuyển máy chậm, vì khi di chuyển có tải nặng qua chỗ mấp mô hoặc gờ cao có thể
làm máy đổ về phía trước, gầu sẽ lao xuống đất.
Nếu một phần tải đổ xuống, máy sẽ ổn định trở lại. Khi di chuyển qua địa hình

gồ ghề, người vận hành phải chú ý hạ hoặc đổ gầu nếu có dấu hiệu lật. Hạ thấp gầu có
tác dụng chia tách phần trọng lượng gầu ra khỏi máy với thời gian đủ lâu để cho phép
máy lấy lại được sự cân bằng. Đổ gầu có tải và dừng gầu có tải đột ngột có thể làm gãy
xilanh nâng hoặc làm mất cân bằng máy.
Không nên để gầu nâng cao nếu có đá tảng hoặc ụ đất nhô ra ở phía sau gầu vì
chúng có thể rơi xuống và làm người vận hành bị thương hoặc có thể làm hỏng máy,
như trong Hình 1.7.

Hình 1.7. Gầu lật quá nhiều về phía sau
1.5.2. Làm các công việc của máy ủi
Lưỡi ủi có độ rộng thông thường có thể được lắp thay cho gầu. Cũng có thể lắp
lưỡi ủi thay gầu nếu máy xúc lật được dùng để đẩy máy cạp, hoặc trang bị cho máy
xúc lật xích có vấu xích để thực hiện công viêc đào nặng nhọc với đất có nhiều đá.
Lưỡi ủi sẽ bền hơn gầu. Một lưỡi ủi lớn cho phép má quay ở trong đường di chuyển
của nó mà không cần trèo lên bờ cắt. Tuy nhiên, gầu có đội rộng tiêu chuẩn làm hầu
hết công việc ủi tốt hơn lưỡi ủi và những loại gầu như vậy luôn sẵn sàng để chất tải
hoặc làm những công việc đặc biệt khác. Lưỡi ủi này có hiệu quả lớn hơn một chút so
với khi lắp trên một máy ủi thông thường, bởi vì góc đào có thể được thay đổi bằng bộ
phận điều khiển dỡ tải để đáp ứng mọi thay đổi trong khi đào, bởi vì lưỡi ủi có thể dỡ
tải ở phía trên các đống vật liệu dốc, trong trường hợp này, với một lưỡi ủi tiêu chuẩn,
một phần tải có xu hướng rơi về phía sau đống vật liệu. Ngoài ra, lưỡi ủi này có thể thả
tùy động về phía trước ở vị trí dỡ hết tải cũng như là về phía sau để san bằng đất rời.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 12


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

1.5.2.1. Thao tác gầu
Trong công việc của máy ủi, gầu được sử dụng hiệu quả nhất bằng cách cắt vật
liệu ở vị trí đào và san vật liệu ở vị trí đổ ít hoặc nhiều ( Hình 1.8). Đáy gầu sẽ nghiêng
một góc bằng với góc nghiêng của lưỡi ủi. Lợi thế này của gầu hơn lưỡi ủi là làm tăng
hiệu quả cắt rất nhiều do gầu có gờ dạng lưỡi cắt. Khả năng này của gầu có thể đẩy
được nhiều đất hơn vì tải đẩy sẽ ở trong gầu, tạo ít lực ma sát gần khi đẩy tải so với
lưỡi ủi. San phẳng tốt hơn vì có thể vận chuyển tải lớn hơn đến các chỗ trũng mà
không làm xáo trộn bề mặt giữa chúng. Vật liệu những chỗ cao có thể được lấy đi lấp
vào những chỗ cần thiết. Sự chuyển tiếp từ đào sang san ủi dễ dàng thực hiện được
bằng các đẩy cần nâng vào vị trí nâng và dỡ tải một chút vào thời điểm gạt cần dỡ tải
qua lại. Mỗi dịch chuyển cần dỡ tải chỉ nên hạ thấp lưỡi cắt một chút vào đẻ bù cho
khoảng nó được nâng lên khi cần dỡ tải ở vị trí trung gian. Vì cơ cấu nâng không hoạt
động trong khi cần dỡ tải đang dịch chuyển, sau khi thực hiện có thể giữ lưỡi cắt để
san phẳng theo cách này. Việc dỡ tải có thể kết thúc ngay sau khi đáy gầu có đủ độ
nghiêng để dỡ hết tải. Thỉnh thoảng có thể làm gián đoạn việc nâng tải để rải được một
lớp mỏng theo yêu cầu.
Trường hợp đổ đất thành đống, cũng nên sử dụng phương pháp tương tự, bắt
đầu việc dỡ tải với lưỡi cắt giữ ở vị trí thấp đủ để gầu ở vị trí dỡ tải vào đống. ó thể
nâng gầu trong khi cài số lùi, hoặc có thể giữ nguyên vị trí trong khi về số và nâng lên
một chút trong khi lùi. Một hệ thống khác là để gầu ở vị trí ủi cho đến khi dỡ tải, đưa
cần nâng vào vị trí nâng, về số lùi, sau đó dỡ tải và lùi máy.
Nếu đã chất đống cao, có thể sử dụng phương pháp khác, đơn thuần là nâng gầu
lên để phù hợp với góc dốc của đống vật liệu khi máy di chuyển trên nó. Thỉnh thoảng
nên san đỉnh của đống vật liệu bằng cách đẩu gầu xuống thấp ở vị trí dỡ tải ở chỗ đất
tơi cách khoảng 30cm ÷ 60cm so với đỉnh. Mỗi lần như vậy có thể đẩy được một vài
m3 đất, do đó rút ngắn khoảng cách máy phải leo lên đống vật liệu để đổ cho một vài
gầu tiếp theo.
Nếu lấp đất sát bờ tường, xúc đầy gầu, để gầu ở vị trí bằng, đẩy một lượng lớn

vật liệu về phía trước và để vật liệu tự rơi xuống hố. Sau đó lại tiếp tục với gầu vật liệu
đầy nữa. Điều này giúp tránh nguy hiểm va đập phần trên của gầu vào tường.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 13


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Hình 1.8. Máy xúc lật ủi đất
1.5.2 .2.Vớt xuống
Máy xúc lật có khả năng với xuống dưới rất hiệu quả và cao hơn nhiều so với máy
ủi. Ở vị trí thẳng đứng, lưỡi gầu có thể với tới 70cm dưới xích và nó sẽ cắt một bức
tường gần như thẳng đứng tới độ sâu đó. Bởi vì chiều rộng cơ sở của máy lớn, nên
không có lưỡi ủi nào có thể ấn thẳng xuống hoặc có tể với tới chiều sâu đó ở khoảng
cách ngắn. Khả năng với xuống cho phép máy xúc lật di chuyển qua những gờ sắc mà
gầu của máy xúc lật không bị mất sự tiếp xúc với mặt đất, một vấn đề rất quan trọng
trong công việc san lấp mặt bằng.
II. Thông số kỹ thuật máy mẫu
2.1. Tính năng, đặc điểm
• Máy bánh lốp được trang bị động cơ có hiệu suất đáng tin cậy
• Thông qua bộ truyền lực biến tốc 2 số tiến và 2 số lùi truyền tải mạnh mẽ
• Hệ thống điều khiển thủy lực với các xilanh có độ kín cao giúp máy có tính
nâng tốt và hoạt động ổn định.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 14


Đồ án máy làm đất

Bộ môn MXD

Các thông số của máy cơ sở Changlin 937h (Trung Quốc):
1. Công suất : Nđ = 190 HP (140 kW ).
2. Dung tích gàu: 1,9 m³
3. Trọng lượng máy cơ sở: GT=196,66kN (17300 kg).

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CHANGLIN 937H.

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 15


Đồ án máy làm đất
STT
1
2
3
4
5
6
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Bộ môn MXD

MÔ TẢ THÔNG SỐ KỸ
KÍCH THƯỚC
THUẬT
KÍCH THƯỚC
Chiều dài
6920 mm
Chiều rộng
2305 mm
Chiều rộng gầu
2430 mm
Chiều cao
3150mm
Chiều cao đổ xả tải
2900 mm
Khoảng sáng gầm máy

360 mm
THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH
Tải trọng nâng
3000 - 4000 Kg
Trong lượng máy
10200 Kg
Dung tích gầu
1,8 - 2,3 m3
Lực đào lớn nhất
96 KN
Lực kéo lớn nhất
90 KN
Chiều cao đổ lớn nhất
2935 mm
Chiều cao đổ nhỏ nhất
1043 mm
Góc đổ vật liệu
≥450
Chiều sâu đào so với đáy gầu
150 mm
nằm ngang mặt đất
Bán kính quay nhỏ nhất
1. Bên ngoài gầu xúc
2. Bên ngoài bánh sau

1

Góc lái tối đa
Góc lắc cần sau
Thời gian nâng gầu

Thời gian hạ gầu
Thời gian đổ vật liệu
Tốc độ di chuyển Km/h, 3 số tiến
và 3 số lùi
1. Số 1 (Tiến/Lùi)
2. Số 2 ( Tiến/Lùi)
3. Số 3 (Tiến/Lùi)
ĐỘNG CƠ DIESEL
Model động cơ

2

Kiểu

3
4
5

Công suất động cơ
Đường kính/hành trình xilanh
Dung tích xilanh

16

STTH: Lê Đình Hùng

5600 mm
5205 mm
38°
11°

≤5.1 s
≤3.0 s
≤1.1 s
7,3/7,8
16,7/16,8
35/36
Cummins 6BT5.9-C120
Xilanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, có Tubo tăng
áp. Tiêu chuẩn khí thải EuRo II
97 KW
102/120 mm
5.9 L

Trang 16


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

III. Tính toán các thông số kĩ thuật của máy bốc xúc
3.1. Năng suất của máy
N sd =

3600.q.k f .kt
ktx .Tck

(m3).

Trong đó:

+ Dung tích gầu q=1.9 m3.
+ Kf: hệ số đầy gầu.
Bảng loại cấp đất loại II
Loại
đất
II

Tên đất

Khối lượng riêng
Hệ số
Hệ số tơi
3
(T/m )
đầy gầu
Ktx

Á sét màu vàng,
hoàng thổ ẩm và tơi

1,4

1-1,1

Chọn Kf =1.1
Kt: hệ số sử dụng thời gian.Kt

= 0,85 ÷ 0,9

.

Chọn Kt= 0,88
Ktx: hệ số tơi trung bình.
Chọn Ktx=1,21
Tck- Thời gian làm việc của một chu kì (s)
Tck=t1+t2+t3+t4+t5
Với :
1

+ t1=5 ÷ 6.s thời gian xúc vật liệu →t =5 (s)

+ t2: thời gian di chuyển đến nơi dỡ tải : t2=
Giả sử :
+ l1=20 m: cự ly vận chuyển

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 17

l
v1

1,14- 1,28


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

+ v1 :vận tốc di chuyển có tải lấy v1=17 (km/h)

=> t2 =4,2 (s)
+ t3=3 ÷ 4 (s) : thời gian đổ vật liệu

+ t4 =

l
v2

: thời gian trở về vị trí xúc

+ v2=30 km/h: tốc độ di chuyển không tải
=> t4 =2,4 (s)
Tck=t1+t2+t3+t4=5+4,2+4+2,4 = 15,6 (s)
Vậy:
N sd =

3600.q.k f .kt
ktx .Tck

3600.1,9.1,1.0,88
1, 21.15, 6

=

3

= 350,76 (m /h)

3.2. T ính khối lượng máy
Áp dụng công thức

m=QH/q
Trong đó:
QH:Tải trọng nâng lớn nhất
h

QH=V .Kd.γ
3

Vh=1,9m : Dung tích gầu
Kd=1,1 : Hệ số đầy gầu
3

γ=1,75 T/ m : Khối lượng riêng.
QH=Vh.Kd.γ
=1,9.1,1.1,75 = 3,66 (T).
q- Hệ số khối lượng (q=0,2 với bánh lốp, q =0,3 đói với bánh xích)
Thay số ta có khối lượng của máy là:
m=QH/q =3,66/0,2=18,3 (T)
Chọn máy có khối lượng m=19 (T) để tính toán

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 18


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất
3.3. Lực kéo lớn nhất.

Lực kéo lớn nhất đặt lên bánh chủ động được tính theo khả năng bám của máy
như sau:
PKmax= Gb * ϕb
Trong đó:
Gb: trọng lượng bám của máy
Gb= 0,8.m= 0,8x19000= 15200(kG)
ϕb hệ số kéo bám của bánh với nền ϕb = 0,55
Thay vào ta có : Pkmax = Gb x ϕb = 15200x0,55 =8360(kG)
IV. Tính toán,thiết kế bộ công tác máy bốc xúc
4.1. Tính toán thiết kế gầu xúc
4.1.1. Xác định hệ thống lực tác dụng lên gầu
Để tính toán thiết kế gầu xúc ta tính toán trong trường hợp máy làm việc bất lợi nhất:
Máy vừa tịnh tiến lên dốc đi lên đống vật liệu vừa hạ gầu để xúc vật liệu đòng thời
nâng và lật gầu để đổ vật liệu vào phễu chưa. Do vậy khi gầu xúc làm việc nó vừa di
chuyển để tích vật liệu vào gầu như lưỡi ủi, vừa quay gầu như cảu máy đào gầu ngửa
4.1.2. Lực tác dụng vào góc mép gầu khi gặp vật cản tại góc mép gầu R x,Ry
Ta dùng hai lực này để tính bên cho gầu và răng gầu.
Rx=PK - W + V .

c.m

Trong đó:
PK- Tải trọng tính toán của máy ( lực đẩy của máy )
Pk=8360 (KG)
VT- Vận tốc tích đất
VT=0,277.K.γ.v (m/s)
K=0,5 : Hệ số biểu diễn sự giảm tốc độ .
γ=1÷1,2 : Hệ số có thể thực hiện đồng thời một vài thao tác chọn γ = 1
v- vận tóc di chuyển của máy khi sục vào vật liệu
v=7,4 (km/h) = 2,05 (m/s)

Thay số ta có :VT=0,277.0,5.1.2,05 = 0,284(m/s)
V=VT.(1-δ)

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 19


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

δ=0,07 : Hệ số di chuyển số 1
Vậy V=0,284.(1- 0,07) =0,264 (m/s)
m- tổng khối lượng máy
m= 19000(kg)
C- Độ cứng có giá trị phụ thuộc vào độ cứng bộ công tác và độ cứng vật liệu :

C=

C1 .C 2
C1 + C 2

Với: C1- Độ cứng của bộ công tác tính theo công thức thực nghiệm
C1=β.Gm (kG/m)

β= 90

kG / m
kG

: Hệ số tính toán

Gm- Trọng lượng máy cơ sở
Gm= m.g =19000(kG)
Do đó:
C1=90.19000 = 1710000 (kG/m)
C2 - Độ cứng vật liệu
C2=19000 (kG/m)
Suy ra:

C=

1710000.19000
1710000 + 19000

=18791,2 (kG/m)

W-Lực cản di chuyển
W=Gm.f
f-Hệ số ma sát :
f=0,04 (bánh lốp)
Vậy :
W=19000.0,04=760(kG)
19000.18791, 2

Rx= 8360 - 760 + 0,264.

STTH: Lê Đình Hùng

=12588,36(kG)

Trang 20


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

Lực tác dụng lên gầu theo phương nâng gầu

Ry=

Gm .b − G0 .a
l

l

b

a

L

Hình 4.1. Kích thước hình học của máy
Trong đó:
G0: Trọng lượng của bộ công tác
G0= Gm.K0 (kG)

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 21


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất
Trong đó :
Gm : Trọng lượng máy cơ sở
Gm=19000(kG)
K0: Hệ số thực nghiệm .
K0=0,25-0,35

Ta chọn K0 = 0,25 ⇒ G0= 19000.0,25 = 4750 (kG)
Các khoảng cách l, b ,a ta xác định được
l= 2750(mm)
a = 1098 (mm)
b = 1300 (mm)

Vậy : Ry =

19000 x1300 − 4750 x1098
2750

= 7085,3 (kG)

4.1.3. Tính toán thiết kế gầu xúc
Bán kính R0 của gầu là
Áp dụng công thức
R0 =

VH
B.λ

Trong đó:
B- Chiều rộng của gầu, chọn B=2,2 m
λ- Hệ số kết cấu gầu
L3 = λ3 .R0 = (1,1 ÷ 1,2) R0
Có:
r0 = (0,35 ÷ 0,4).R0
Lm = (0,06 ÷ 0,12).R0

γ 0 = 48 ÷ 520

γ 1 = 5 ÷ 10 0
α 0 = 50 ÷ 60 0

Vậy:

γ
γ 

λ = 0,5.λ 4 .( λ3 + λ k . cos γ 1 ). sin γ 0 − λ2r .cot g 0 − 0,5.r (1 − 0 0 ) 
2
180 


STTH: Lê Đình Hùng

Trang 22

.


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

Với: λ4=6,5; λ3=1,2; λk=0,14; λr=0,35;
γ1=60; γ0=500

Thay số:
Vậy :

50 

λ = 0,5.1,5.(1,2 + 0,14.0,99).0,766 − 0,352.2,145 − 0,5.3,14(1 −
) = 0,59
180 0 


R0 =

1,9
= 1, 21( m)
2, 2.0,59

-Bán kính đáy gầu:
r0 = λr .R0
⇒ r0 = 0,35.1, 21 = 0, 4234( m)

γ1
L0

Lk

r0

α0 R0

γ0

Lg
Hình 4.2. Kích thức hình học của gầu

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 23


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất
-Các kích thước khác của gầu:

L3 = 1, 2.1, 21 = 1.452( m)
Lg = 1,5.1, 21 = 1,815( m)

Lk = 0,14.1, 21 = 1,38( m)
Lm = 0, 09.1, 21 = 0,11( m)

α 0 = 60 0

4.2 Tính toán thiết kế răng gầu
Căn cứ vào thực tế ( máy bốc xúc ) ta giả sử mặt cắt răng gầu có dạng hình chữ
nhật dưới đây.

a

b
Hình 4.3. Mặt cắt răng gầu

Khi gầu xúc gặp vật cản tai góc mép gầu mà trực tiếp là răng gầu thì khi đó răng
gầu đồng thời chịu uốn và nén theo phương của lực tương ứng là Ry và Rx
Để tính cho răng gầu và tính chọn mặt cắt cảu răng gầu ta đặt 2 lực Rx và Ry vào (
giả sử tại tâm mặt cắt ) để tính

x
STTH: Lê Đình Hùng

x

Trang 24


Bộ môn MXD

Đồ án máy làm đất

* Sơ bộ chọn chiều dài răng gầu là l = 100 (mm)

A

a
b

A
Hình 4.4. Dạng răng gầu

Sơ đồ tính :

Ry

Rx

Hình 4.5. Sơ đồ lực tắc dụng lên răng gầu

STTH: Lê Đình Hùng

Trang 25