thiết kế máy bứng cây ∅1000

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

LỜI CẢM ƠN
---------------o0o--------------Trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại học Bách Khoa thành
phố Hồ Chí Minh, với sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của quý thầy cô đã giúp em tiếp
thu được rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm trong học tập và trong cuộc sống. Qua
luận văn tốt nghiệp đã giúp em ôn tập lại những kiến thức mà thầy cô đã truyền
đạt trong suốt bốn năm qua và đây cũng là cơ hội để em học hỏi thêm nhiều kiến
thức mới, chuẩn bị một hành trang thật vững vàng để bước chân vào ngưỡng cửa
mới – Kỹ sư Cơ khí.
Xin chân thành cảm ơn những công lao mà quý thầy cô đã dành cho em.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy Trần Thiên Phúc đã
nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong kì luận văn. Những kiến thức mà các thầy
truyền đạt sẽ là vốn kiến thức vô cùng quý báu cho em khi ra trường.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình,
sự giúp đỡ động viên của các anh khóa trước, những người bạn thân giúp tôi
vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và
trình độ cá nhân hữu hạn nên bài làm không tránh khỏi sai sót. Rất mong được
sự thông cảm và tiếp nhận sự chỉ dạy, góp ý của Quý thấy cô và bạn bè.

Xin chân thành cảm ơn!

T.P Hồ Chí Minh, ngày… tháng … năm 2019

Trương Huy Phong
i

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

LỜI NÓI ĐẦU
---------------o0o--------------Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa toàn cầu hiện nay đặc biệt ở
Việt Nam thì việc cơ giới hóa đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó giúp giảm sức
lao động con người, giảm thời gian làm việc, tăng độ đồng đều về sản phẩm.
Tuy nhiên về mảng cây xanh đô thị hiện nay ở nước ta chưa được chú trọng lắm,
còn sử dụng lao động chân tay là chủ yếu.
Để đáp ứng yêu cầu đó, vai trò của các kĩ sư ngành cơ khí rất là quan
trọng, đảm nhiệm vai trò thiết kế chế tạo ra những cô máy để phục vụ cho mảng
cây xanh.
Với mục đích góp phần sức lực nhỏ bé của mình vào sự phát triển của đất
nước, sau thời gian tìm hiểu và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy
Trần Thiên Phúc em đã chọn đề tài “Thiết kế máy bứng cây ø1000” làm đè tài
luận văn của mình.
Trong quá trình làm luận văn, với kiến thức hạn hẹp cũng như thời gian có
hạn nên những sai sót là không thể tránh khỏi. Vì vậy, rất mong quý Thầy / Cô
cũng như các bạn nhận xét, đóng góp ý kiến, chỉ bảo những kinh nghiệm quý
báu, qua đó giúp em nâng cao nền tảng tri thức của mình.

Trương Huy Phong

ii

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

DANH MỤC HÌNH ẢNH
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
Hình 1.1 Máy bứng cây Big-John 90D
Hình 1.2 Máy bứng cây Arbor co 2100 super spade
Hình 1.3 Big mega machine super tree spade
Hình 1.4 Nguyên lí bứng cây 1
Hình 1.5 Nguyên lí bứng cây 2
Hình 1.6 Nguyên lí bứng cây 3
Hình 1.7 Máy bứng cây 3 gàu
Hình 1.8 Máy bứng cây 4 gàu
Hình 1.9 Máy bứng cây 6 gàu
Hình 1.10 Máy bứng cây 8 gàu
Hình 1.11 Gàu bứng đường sinh thẳng
Hình1.12 Gàu bứng đường sinh cong
Hình 1.13 Truyền động xy lanh thủy lực và truyền động vít me
Hình 1.14 Vị trí gắn trên xe
CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ ĐỘNG
Hình 2.1 Sơ đồ động
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG QUAN TRỌNG
Hình 3.1 Mô hình 3D gàu bứng
Hình 3.2 Các kích thước để tính lực đào
Hình 3.3 Thể tích bầu đất
Hình 3.4 Diện tích tiếp xúc bầu đất với gàu xúc
Hình 3.5 Kết quả phân tích chuyển vị của gàu
Hình 3.6 Kết quả phân tích ứng suất của gàu

Hình 3.7 Lực cản của đất khi cắt
Hình 3.8 Sơ đồ tính lực cản của đất
Hình 3.9 Sơ đồ tính lực ma sát trên khung trượt
Hình 3.10 Sơ đồ tính lực xy lanh đẩy gàu
Hình 3.11 Tiết diện mặt cắt ngang khung trượt gàu
iii

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình 3.12 Sơ đồ lực tác dụng lên khung trượt
Hình 3.13 Khối lượng gàu bứng
Hình 3.14 Đường trung hòa của tiết diện
Hình 3.15 Sơ đồ tính lực ma sát
Hình 3.16 Khối lượng cụm gàu ngoài
Hình 3.17 Moment quán tính cụm gàu ngoài
Hình 3.18 Sơ đồ tính lực mở hông
Hình 3.19 Sơ đồ tính lực cần thiết của xy lanh tạo lực bứng
Hình 3.20 Sơ đồ tính lực cần thiết của xy lanh nâng hạ hệ thống
Hình 3.21 Sơ đồ tính lực cần thiết của xy lanh đỡ xe khi bứng
Hình 3.22 Sơ đồ lực tác động lên khung trượt
Hình 3.23 Mặt cắt tiết diện khung trượt chính
Hình 3.24 Sơ đồ lực tác dụng lên chốt xoay
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CHO MÁY
Hình 4.1 Sơ đồ mạch thủy lực
Hình 4.2 Kích thước xe tải

iv

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1 Thông số xy lanh tầng
Bảng 4.2 Thông số bơm thủy lực
Bảng 4.3 Kí hiệu của bơm thủy lực
Bảng 4.4 Thông số xe tải

v

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................ ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................................v

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................1
1.1

Sự cần thiết của máy bứng cây đối với sự phát triển của các đô thị. .................1

1.2

Tình hình phát triển và sử dụng máy bứng cây .................................................2

1.3

Mục tiêu đề tài: ..................................................................................................3

1.4

Các nguyên lý bứng cây: ....................................................................................3

1.4.1

Nguyên lý 1: ................................................................................................3

1.4.2

Nguyên lý 2: ................................................................................................4

1.4.3

Nguyên lý 3: ................................................................................................5

1.5 Phân tích nguyên lý, cấu tạo và ưu nhược điểm của các máy đã có trên thế

giới thiết kế theo nguyên lý 3. ......................................................................................5
1.5.1

Về số lượng gàu xúc:...................................................................................5

1.5.2

Về hình dạng gàu xúc: có 2 dạng chính ......................................................8

1.5.3

Về hệ truyền động của máy.........................................................................9

1.5.4

Về cơ cấu truyển động ................................................................................9

1.5.5

Về vị trí lắp trên xe: có 2 vị trí lắp đó là trước và sau xe. .........................10

1.6

Kết luận ............................................................................................................12

CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ ĐỘNG ........................................................................................13
2.1 Sơ đồ động 1: .......................................................................................................13
2.2 Nguyên lý hoạt động: ...........................................................................................14
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG QUAN TRỌNG .....................................15
3.1 Thiết kế gàu bứng.................................................................................................15

3.1.1 Mô hình 3D gàu bứng: ...................................................................................15
3.1.2 Kiểm nghiệm bền gàu bằng phần mềm .........................................................16
3.1.3 Tính lực cản của đất và lực cần thiết để đẩy gàu ...........................................19
3.2 Thiết kế các khung trượt thẳng ............................................................................23

vi

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

3.3 Tính lực tác dụng cần thiết của xy lanh mở hông : ..............................................27
3.4 Tính lực cần thiết của xy lanh tạo lực bứng .........................................................32
3.5 Tính lực tác dụng cần thiết của xy lanh nâng hạ hệ thống : .................................34
3.6 Tính lực cần thiết của xy lanh chân đỡ xe khi bứng ............................................35
3.7 Kiểm nghiệm bền .................................................................................................37
3.7.1 Kiểm nghiệm cho thanh trượt chính ..............................................................37
3.7.2 Kiểm nghiệm bền cho chốt xoay khung trượt chính : ...................................39
CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CHO MÁY ...............................43
4.1 Thiết kế mạch thủy lực cho máy ..........................................................................43
4.2 Chọn xy lanh thủy lực cho các bộ phận công tác : ..............................................44
4.2.1 Chọn xy lanh đẩy gàu ....................................................................................44
4.2.2 Tính xy lanh tạo lực bứng ..............................................................................46
4.2.3 Tính xy lanh nâng hạ hệ thống ......................................................................46
4.2.4 Tính xy lanh chân chống phụ.........................................................................47
4.2.5 Tính xy lanh mở hông ....................................................................................48
4.2.6 Kiểm tra bền cho các chốt xy lanh thủy lực ..................................................48

4.3 Chọn bơm thủy lực cho hệ thống : .......................................................................49
4.4 Chọn động cơ cho bơm thủy lực: .........................................................................51
4.5 Chọn dầu thủy lực ................................................................................................53
CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG .................................................54
5.1 Vận hành : ............................................................................................................54
5.2

Bảo trì bảo dưỡng.............................................................................................54

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN .............................................................................................55
6.1 Những kết quả đạt được .......................................................................................55
6.2 Những kết quả chưa đạt được và hướng phát triển ..............................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................................56

vii

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

viii

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Sự cần thiết của máy bứng cây đối với sự phát triển của các đô thị.
Cây xanh có vai trò quan trọng đối với đời sống con người thế nhưng theo Cục Hạ
tầng kỹ thuật, hiện nay tỷ lệ cây xanh trên mỗi người dân tại các đô thị của Việt Nam ở
mức từ 2 đến 3 m2/người, trong khi chỉ tiêu xanh tối thiểu của Liên hợp quốc là 10 m2
và chỉ tiêu của các thành phố hiện đại trên thế giới từ 20 đến 25 m2, nghĩa là cây xanh
đô thị của Việt Nam chỉ bằng 1/5 đến 1/10 của thế giới. Vậy nên việc trồng cây xanh
có giá trị vô cùng quan trọng mang lại giá trị đô thị lâu dài. Quy hoạch đô thị cần phải
đặt yếu tố “xanh” lên hàng đầu. Vấn đề ở đây là làm sao để trồng lượng lớn cây xanh
một cách nhanh chóng mà cây vẫn phát triển tốt.
Các cây trồng tại công trình đô thị có 2 loại.


Một là những cây được trồng trong bầu từ nhỏ có đường kính gốc từ 2-4 cm
cao khoảng 2-3m. Ưu điểm của loại cây này là sức sống mạnh do bộ rễ bị phát
triển giới hạn trong bầu đất ít bị ảnh hưởng khi di chuyển, chi phí trồng thấp,
nhược điểm là trồng xong một thời gian dài mới có thể cho bóng mát.



Hai là những cây được trồng tự nhiên dưới đất sau đó bứng đem về dưỡng, đối
với loại cây này thì đường kính thân thường lớn hơn 6cm, cao từ 3-4m trở lên.
Ưu điểm của loại cây này là kích thước cây lớn trồng thời gian ngắn sẽ cho
bóng mát, nhược điểm là cây dễ bị chết do vỡ bầu trong lúc di chuyển, bị hao
hụt do dưỡng không tốt.

Việc bó bầu cây thông thường sẽ tốn nhiều thời gian và nhân công từ việc đào gốc
cây, bó bầu cây đến khi vận chuyển và trồng lại.

Ngoài trồng mới cây tạo không gian xanh thì việc đốn hạ, phá bỏ những cây trồng
sai vị trí cũng gây lãng phí. Chúng ta cần tận dụng, đào di dời những cây bị trồng sai
đến nơi khác. Việc này không những tiết kiệm chi phí mà còn tiết kiệm thời gian trồng
lớn.
Để thực hiện công việc trên nhanh chóng và đỡ tốn sức lao động thì chúng ta cần có
một công cụ hỗ trợ hiệu quả hơn, từ đó chiếc máy bứng cây ra đời. Nhờ sự hỗ trợ của
máy bứng cây thì việc quy hoạch đô thị cũng như công tác trồng và di chuyển cây
xanh được thuận tiện hơn. Thế nhưng ở nước ta hiện nay, việc di dời cây xanh chủ yếu
1

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

được thực hiện thủ công, sử dụng lao động chân tay là chủ yếu. Máy bứng cây chưa
được sử dụng rộng rãi vì nó còn khá là mới mẽ và chi phí để sở hữu máy cũng khá là
đắt vì phải nhập từ nước ngoài.
1.2 Tình hình phát triển và sử dụng máy bứng cây
Trên thế giới việc xây dựng mảng xanh đô thị và đã dần được cơ giới hóa bằng việc
áp dụng máy bứng cây. Nhiều công ty lớn đã nghiên cứu và đưa ra thị trường những
lại máy với hình dạng và kích thước đa dạng.
 Công ty Big-John với mẫu máy bứng cây 90D với 4 lưỡi đào, đào bằng thủy lực

Hình 1.1 Máy bứng cây Big-John 90D
 Arbor Co 2100 Super Spade, cơ cấu đào trục vít me và đai ốc

Hình 1.2 Máy bứng cây Arbor co 2100 super spade

2

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

 Big mega machine super tree spade của công ty Dart & Son heavy industries

Hình 1.3 Big mega machine super tree spade
1.3 Mục tiêu đề tài:
Với những lợi ích mà máy bứng cây đem lại thì chiếc máy này nên được dùng phổ
biến ở nước ta. Từ đó ý tưởng về một máy bứng cây được hình thành với mong muốn
nó sẽ được ứng dụng rộng rãi vào thực tế phục vụ quá trình công nghiệp hóa hiện đại
hóa đất nước.
Các yêu cầu kỹ thuật:


Máy bứng và di dời được cây cao đến 4m độ rộng tán lá đến 3m và

đường kính thân cây dưới 15cm và có bộ rễ cọc.


Vận hành nhờ cơ cấu thủy lực, lưỡi đào tịnh tiến theo đường sinh hướng

kính.


Điều khiển dễ dàng.



Di chuyển và trồng lại cây nhanh chóng.



Kích thước nhỏ gọn thích hợp di chuyển trong đô thị.



Cấu tạo không quá phức tạp dễ dàng chế tạo, bảo trì.



Giá cả hợp lí.

1.4 Các nguyên lý bứng cây:
1.4.1 Nguyên lý 1:

3

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hai gàu xúc có dạng hình nón cụt chuyển động tịnh tiến hướng tâm đâm 2
gàu nhỏ bên dưới sâu vào đất. Hai gàu nhỏ này thực hiện chuyển động quay
bóp phần rễ lại sau đó nâng cả bầu rễ lên.

Hình 1.4 Nguyên lí bứng cây 1
Ưu điểm của nguyên lý này là có phần nón cụt phía trên giúp bảo vệ cây
nhưng do có chuyển động bóp bầu rễ nên rễ dễ bị tổn thương, kết cấu phức
tạp, khó chế tạo và khó đảm bảo độ bền khi hoạt động.
1.4.2 Nguyên lý 2:
gàu múc có cấu tạo giống như gàu của máy xúc đất nhưng có thêm hệ thống
răng đẩy để cắt phần rễ bên dưới.

Hình 1.5 Nguyên lí bứng cây 2
Ưu điển của nguyên lý này là kết cấu hệ thống nâng đơn giản nhưng khi
nâng cây dễ bị đổ về phía trước nếu không được đỡ, không đảm bảo kích
4

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

thước bầu rễ phía trước. Khó chế tạo bộ phận răng đẩy bên dưới và độ tin
cậy thấp
1.4.3 Nguyên lý 3:
Các gàu xúc có hình dạng giống cái muỗng sẽ đâm sâu xuống đất theo một
giá dẫn hướng để cắt lấy phần thể tích đất chứa rễ sau đó các gàu được nâng

lên và đưa toàn bộ cây và bầu rễ đến nơi khác.

Hình 1.6 Nguyên lí bứng cây 3
Ưu điểm của nguyên lý này là thể tích lấy đi của phần bầu rễ lớn, nguyên
vẹn để giúp cây phát triển tốt sau khi di dời. Phần dẫn hướng của gàu đặt
cách xa mặt đất nên dễ chế tạo và vận hành tuy nhiên lực đào phải lớn nên
cần sử dụng cơ cấu thủy lực. Nguyên lý này rất phù hợp để ứng dụng vào
thực tế và em sẽ chọn nguyên lý 3 để thực hiện trong luận văn này
1.5 Phân tích nguyên lý, cấu tạo và ưu nhược điểm của các máy đã có trên thế giới
thiết kế theo nguyên lý 3.
1.5.1 Về số lượng gàu xúc:
a. Loại máy có 3 gàu xúc:

5

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình 1.7 Máy bứng cây 3 gàu
Cấu tạo loại máy này gồm 3 gàu xúc đặt cách nhau góc 1200 tạo thành hình
phễu. Thường thấy ở những máy đào có kích thước nhỏ. Máy có kết cấu
đơn giản, nhỏ gọn, dễ điều khiển, thích hợp sử dụng trong vườn ươm cây
nhỏ. Tuy nhiên do bề mặt mỗi lưỡi đào có góc lớn nên lực đào sẽ lớn nên
không thích hợp chế tạo sử dụng cho cây có bầu rễ to.
b. Loại 4 gàu xúc:

Hình 1.8 Máy bứng cây 4 gàu

6

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Các gàu xúc đặt cách nhau góc 900 tạo thành hình chiếc phễu.Do loại này có
thêm 1 gàu xúc nữa nên lực đào sẽ chia nhỏ hơn nên có thể tăng thể tích
bầu rễ. 4 gàu xúc phân bố lực đều, số lượng chi tiết vừa phải, kết cấu không
quá phức tạp, dễ vận hành thường được sử dụng cho cây có bầu rễ tương
đối lớn.
c. Loại 6 gàu xúc:

Hình 1.9 Máy bứng cây 6 gàu
Loại này bố trí gàu cách nhau góc 600, bề mặt mỗi gàu không lớn lắm nên
lực đào nhỏ, thích hợp chế tạo những máy đào có kích thước bầu rễ lớn.
Tuy nhiên vì có 6 lưỡi đào nên nhiều chi tiết, cồng kềnh, bảo trì bảo dưỡng
phức tạp
d. Loại 8 gàu xúc:

Hình 1.10 Máy bứng cây 8 gàu

7

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Loại máy có 8 gàu xúc được dùng cho những trường hợp đặc biệt như di
chuyển những cây cổ thụ kích thước lớn hoặc đào ở những nền đất cứng.
Gàu xúc bố trí đều cách nhau 450. Vì kích thước lớn nên tính chuyên dụng
cao, ít được sử dụng rộng rãi. Việc chế tạo, bảo trì bão dưỡng khó khăn, cần
nhiều thời gian, khó điều khiển.
1.5.2 Về hình dạng gàu xúc: có 2 dạng chính
a. Gàu có đường sinh thẳng:
Ưu điểm của loại này là dễ chế tạo, lực ghim xuống đất nhỏ, độ bền lưỡi
cao, thể tích bầu rễ tương đối, tuy nhiên do đường sinh thẳng nên phần trên
sẽ vương ra làm máy cồng kềnh

Hình 1.11 Gàu bứng đường sinh thẳng
b. Gàu có đường sinh cong:
Ưu điểm của loại này là thể tích bầu rễ lớn, đường sinh cong nên phần trên
không phình to làm máy nhỏ gọn nhưng kết cấu cần chắc chắn và lực ghim
phải đủ mạnh.

8

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình1.12 Gàu bứng đường sinh cong
1.5.3 Về hệ truyền động của máy
Để tạo được lực lớn và kết cấu nhỏ gọn thì các loại máy bứng và di dời cây
xanh sử dụng hệ thống thủy lực. Hệ thống này có các ưu điểm như truyền
được công suất cao và áp lực lớn, kết cấu gọn nhẹ, vị trí các phần tử dẫn và
bị dẫn không lệ thuộc nhau, hoạt động êm, có thể khởi động với tải nặng.
Bên cạnh ưu điểm thì hệ thống thủy lực cũng có những hạn chế: mắc tiền,
khó khăn trong bảo trì, chống ăn mòn, gây ô nhiễm môi trường.
1.5.4 Về cơ cấu truyển động
Về cơ bản vẫn dùng cơ cấu thủy lực dẫn động nhưng để gàu có chuyển
động tịnh tiến thì thông qua 2 cơ cấu:

9

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình 1.13 Truyền động xy lanh thủy lực và truyền động vít me
a. Sử dụng xy lanh thủy lực đẩy trực tiếp.
Ưu điểm: lực đẩy mạnh, nhỏ gọn, lắp đặt dễ dàng, dùng chung cơ cấu thủy
lực với hệ truyền động của máy.
Nhược điểm: Hành trình gàu xúc càng dài thì xylanh càng lớn tốn chi phí.
b. Sử dụng motor thủy lực để dẫn động trục vít me quay
Ưu điểm: truyền động chính xác, hiệu suất cao

Nhược điểm: lắp đặt khó khăn, nhanh bị mòn, chi phí cao
1.5.5 Về vị trí lắp trên xe: có 2 vị trí lắp đó là trước và sau xe.

10

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình 1.14 Vị trí gắn trên xe
a. Khi lắp trước xe:
Ưu điểm: chỉ cần 1 người vừa điều khiển xe vừa bứng cây, linh động khi sử
dụng trong phạm vi hẹp, gắn được trên các loại máy công trình.
Nhược điểm: cản tầm nhìn khi di chuyển xe, hoạt động ở những khu vực
chuyên dụng.
b. Khi lắp sau xe:
Ưu điểm: không cản tầm nhìn, thuận tiện khi di chuyển trên đường, có thể
lắp trên hầu hết các loại xe tải thông thường.
Nhược điểm: cần 2 người điều khiển vị trí lái xe và bứng cây.

11

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

1.6 Kết luận
Dựa vào những yêu cầu của máy bứng cây đã nêu cũng như những ưu nhược điểm
của các loại máy đã có trên thế giới, sau đây là phương án thiết kế mà em cho là thích
hợp.
 Sử dụng nguyên lý bứng cây số 3 với các gàu xúc hình phễu chuyển động
hướng kính
 Số lượng gàu xúc là 4 vì khối lượng rễ cây ở mức trung bình, số lượng chi tiết
vừa phải
 Dạng gàu xúc có đường sinh thẳng vì thích hợp cho loại cây trồng trong đô thị
có loại rễ cọc
 Hệ truyền động thủy lực kết hợp với cơ cấu truyền động thủy lực để có lực
đẩy mạnh mẽ dễ lắp ráp, bảo trì.
 Hệ thống gắn sau xe tải để sử dụng tốt trong đô thị.

12

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ ĐỘNG
2.1 Sơ đồ động 1:

Hình 2.1 Sơ đồ động
1: Xe tải

2: Xy lanh nâng hệ thống
3: Xy lanh đỡ xe khi bứng
4: Xy lanh mở hông
5: Chốt gài
6: Gàu xúc
7: Xy lanh đẩy gàu
8: Thanh trượt gàu
9: Xy lanh tạo lực bứng
13

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

10: Thanh trượt hệ thống
2.2 Nguyên lý hoạt động:
Xe tải di chuyển đến vị trí cây cần bứng, xy lanh nâng hệ thống (1) lên theo
phương cây cần bứng. Các gàu xúc (6) được nâng lên điểm chết trên sau đó xy
lanh tạo lực bứng (9) hạ thấp các gàu xuống. Các xy lanh mở hông (4) mở ra theo
thứ tự để mở chốt gài (5) và dang rộng ra. Xe tải de lùi để gàu vào vị trí bứng. 2
xy lanh đỡ xe (3) hạ xuống chạm mặt đất. Xy lanh mở hông đóng lại theo thứ tự
để gài chốt. Các gàu xúc lần lượt ghim xuống đất để bứng cây. Sau khi các gàu
xúc đã chạm vào nhau tạo thành bầu rễ thì xy lanh tạo lực bứng (9) nâng lên. Xy
lanh nâng hệ thống (2) thu về tựa xuống giá đỡ. Các xy lanh đỡ xe (3) thu về, xe
di chuyển đến nơi khác.

14

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG QUAN TRỌNG
3.1 Thiết kế gàu bứng
Máy bứng và di dời được cây cao đến 4m độ rộng tán lá đến 3m và đường kính
thân cây đến 15cm, đường kính bầu đất 1m góc nghiêng lưỡi 300 từ đó ta tính được độ
sâu bầu rễ khoảng 0.87 m và đưa ra sơ đồ thiết kế gàu bứng:
3.1.1 Mô hình 3D gàu bứng:
Chọn vật liệu làm gàu bứng là thép AR400F có [

] = 1270 MPa giúp chống mài mòn

tốt hơn.

Hình 3.1 Mô hình 3D gàu bứng

15

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình3.2 Các kích thước để tính lực đào
3.1.2 Kiểm nghiệm bền gàu bằng phần mềm
Lực phân bố P là do trọng lượng của đất và cây gây ra
 Khối lượng của cây:
Gàu xúc được thiết kế cho cây cao 4m nên chiều cao thân cây khoảng h=3m,
đường kính thân lớn nhất d=15cm nên thể tích gỗ có thể tính là:
=

4

ℎ=

0.15
× 3 = 0.053
4

 Khối lượng của thân cây:
=
Trong đó

= 0.053 × 1100 = 58.3
là khối lượng riêng của gỗ và có giá trị trung bình là 1100 Kg/m3
= 50

Khối lượng của cành, lá, rễ
Tổng khối lượng của cây :

=

+

= 58.3 + 50 = 108.3



 Khối lượng bầu đất:
16

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS TS. TRẦN THIÊN PHÚC

Hình 3.3 Thể tích bầu đất
Thể tích bầu đất:

= 0.24

Khối lượng bầu đất:
=
Trong đó

= 0.24 × 1700 = 408
là khối lượng riêng của đất 1700 Kg/m3 theo bảng 1-2 [1]

 Diện tích tiếp xúc của gàu với bầu đất:

Hình 3.4 Diện tích tiếp xúc bầu đất với gàu xúc

17

SVTH: TRƯƠNG HUY PHONG