Tài liệu Thiết kế xe trộn bê tông (word + bản vẽ)

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………... ………………..Error: Reference source not found PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1-Giới thiệu chung …………………………………………………………………. …..4 2-Tổng quan về thùng trộn bê tông………………………………………………….....4 2.1- Mô tả chung cụm thùng trộn………………………………………………………...4 2.2-Tính kiểm tra thể trộn………………….4 tích và khối lượng thực tế của thùng 2.2.1-Tính thể tích thùng trộn ………………………………………………………..…4 2.2.2-Tính khối lượng bản thân của thùng trộn ……………………………..………..5 2.3-Xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn …………………………………………......6 2.4-Xác định mô men quay thùng ……………………………………….……………...7 2.4.1-Mô men cản lăn tại các ổ đỡ…………………………………………….…..…….8 2.4.2-Mô men quán tính của thùng……………………………………………………..9 2.4.3-Mô men cản giữa bê tông với thùng trộn……………………………………….10 2.5-Nguyên tắc hoạt động và cách vận hành của thùng trộn…….……………......16 2.5.1-Nguyên tắc hoạt động …………………………………………. …………....17 2.5.2-cách vận hành của thùng trộn…………………………………………….....17 3-Gía đỡ thùng trộn……………………………………………………………. ……....18 3.1--Lắp đặt và bố trí vị trí công tắc điều khiển cụm thùng trộn lên giá đỡ PHẦN 2: XE CƠ SỞ 1-Lựa chọn xe cơ sở………………………………………………………………….....19 2-Giới thiệu chung về xe cơ sở HD270……………………………………………...… 19 PHẦN 3:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN 1-Chọn mô tơ thủy lực…………………………………………………………………... …..21 -1Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông 2-Chọn bơm thủy lực…………………………………………………………………….….22 3-Hộp trích công suất…………………………………………………………………..….… 28 3.1- Các số liệu cho việc tính toán thiết kế………………………………………...…….… 28 3.2-Tính toán các kích thước cơ bản của bộ truyền…………….…………...………….… 29 3.2.1-Xác định kích thước hình học của bộ truyền……………………………………...29 3.2.2-Kiểm bền bộ truyền………………………………………………………………....30 4- Hộp giảm tốc ………………………………………………………………………...32 4.1-Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc…………………………………………...33 4.2-Tính toán bộ truyền cấp chậm………………………………………………….. …....34 4.3-Tính toán bộ truyền cấp nhanh………………………………………………….. …..37 PHẦN 4: TÍNH TOÁN NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ÔTÔ 1- Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài động cơ………………………………….. ……….43 2-Đồ thị nhân tố động lực học…………………………………... ………………………......46 3-Đồ thị cân bằng công suất……………………………………………... ……………….....49 4-Đồ thị cân bằng lực kéo…………………………………………………...…………. …....50 5-Đồ thị gia tốc ………………………………………………………………...……. …….....51 6-Đồ thị thời gian tăng tốc ……………………………………………………………. …….53 7-Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ………………………………………... ………...54 8- Kiểm tra tính ổn định …………………………………………………….56 -2Trịnh Văn An_ôtôA_K49 của ô tô Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông 8.1 Trường hợp khi xe không tải………………………………………………...…...…56 8.2-Trường hợp khi xe đầy tải …………………………………………………………..59 8.3 Bán kính quay vòng của ô tô ………………………………………………………..60 PHẦN 5: TÍNH KIỂM TRA BỀN KẾT CẤU THÙNG TRỘN VÀ CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT LÊN XE 1-Tính kiểm tra bền kết cấu thùng trộn …………………………………………. …..61 1.1-Cơ sở tính toán ………………………………………………………………………....61 1.2-Tính ứng suất trong trường hợp thùng trộn đặt thẳng đứng………………………..63 1.3- Tính ứng suất trong trường hợp thùng trộn đặt nằm ngang ………………….... ….65 2-Tính bền kết cấu cánh gạt …………………………………………………………….. ….67 2.1- Xây dựng mô hình tính kiểm tra bền cánh gạt ……………………………………...68 3-Tính toán các giá đỡ bồn trộn …………………………………………………………...72 3.1-Tính lực tác dụng lên giá đỡ ……………………………………………………... …..73 4-Kiểm tra bền mối ghép bu lông giữa bồn trộn và khung ôtô …………………...…...76 KẾT LUẬN …………………………………………………...…… . 78 Tài liệu tham khảo ………………………………….. ……………………..79 -3Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -4Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -5Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Lời nói đầu Nước ta đang trên đà phát triển với tốc độ nhanh về kinh tế. Ngành nông nghiệp đang được chuyển đổi thành các ngành công nghiệp mới, có quy mô hiện đại phát triển hơn nhiều. Các ngành công nghiệp theo xu thế chung hợp tác với các công ty nước ngoài để nhận được chuyển giao công nghệ, đồng thời các công ty cũng tiến hành nội địa hóa từng khâu sản suất để giảm giá thành sản phẩm. Vì ngành chế tạo máy của nước ta còn chưa phát triển nên mức độ nội địa hóa bị hạn chế. Vì vậy để đáp ứng nhu cầu trong nước bên cạnh hình thức lắp ráp trong các công ty liên doanh, các công ty mua linh kiện, bộ phận máy rời, sau đó tiến hành lắp ráp theo nhu cầu của mình. Cách làm này sẽ giúp giảm giá thành sản phẩm so với nhập nguyên sản phẩm. Với tốc độ phát triển kinh tế, đô thị hóa ngày càng cao, nhu cầu về các loại xe chuyên dụng cũng tăng lên. Trong đó có các xe chuyên dụng trong lĩnh vực xây dựng. Xe chuyên dụng có cấu tạo và hoạt động phức tạp, các xe hầu như đều được nhập khẩu nguyên chiếc với giá thành rất cao. Trong xây dựng, vật liệu lớn nhất là bê tông. Có nhiều công trường xây dựng ở các địa điểm khác nhau vì vậy để nâng cao năng suất, các trạm trộn bê tông được lắp đặt. Bê tông từ trạm trộn được đưa đến các công trường xây dựng bằng các xe trộn bê tông chuyên dụng. Vì công trường xây dựng thường cách xa trạm trộn nên bên cạnh cho thêm phụ gia vào bê tông thì trong quá trình vận chuyển thùng chứa quay để chống bê tông đông cứng. Từ đó cho thấy, xe trộn bê tông hiện nay đóng một vai trò hết sức quan trọng trong ngành xây dựng nói riêng và thực hiện mục tiêu hiện đại hóa để thúc đẩy nền kinh tế nói chung. -6Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Xuất phát từ thực tiễn, hiện nay ở trong nước ta có một số công ty đã sản xuất thành công thùng trộn bê tông loại 7 m3. Chính vì những lí do trên và được sự cho phép của thầy hướng dẫn đồ án tốt nghiệp. Em xin chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình là Thiết kế xe trộn bê tông. Vì là đề tài mới nên trong quá trình làm em đã gặp nhiều khó khăn như tài liệu tham khảo, thành lập các công thức tính toán, lựa chọn các thông số… Song với sự cố gắng của bản thân và được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy trong bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, trường đại học Bách Khoa Hà Nội, và các bạn lớp Ô tô K49, đến nay em đã hoàn thành được đồ án theo đúng tiến độ, yêu cầu khối lượng nội dung. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.Lưu Văn Tuấn đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo, định hướng, giải đáp những vướng mắc của em khi thực hiện đồ án này. PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1-Giới thiệu chung Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn ở các công trìng xây dựng thường cần một khối lượng bê tông rất lớn, mà các công trình này lại đặt ở các địa điểm khác nhau. Do các trạm trộn bê tông thường đặt ở một nơi cố định có một khoảng cách xa (từ chục tới vài chục km) tới nơi cần xây dựng. Hơn nữa, để lắp đặt được một trạm trộn bê tông tươi đòi hỏi rất nhiều công đoạn phức tạp và một khối lượng vật tư thiết bị là rất lớn do đó dẫn đến chi phí lắp đặt thường rất cao. Chính vì vậy, để tối ưu hóa điều này là làm sao chế tạo ra thiết bị để vận chuyển bê tông từ trạm trộn tới công trường xây dựng mà sao cho vẫn đạt được yêu cầu kĩ thuật là: phù hợp với năng suất của trạm trộn và không để bê tông tươi đông cứng. Từ các yếu tố nói trên và để phù hợp với đường xá Viêt Nam. Em xin chọn loại thùng trộn bê tông có thể tích 7m3 . 2-Tổng quan về thùng trộn bê tông 2.1- Mô tả chung cụm thùng trộn Thùng có thể quay quanh trục nhờ động cơ thủy lực để có thể trộn bê tông hoặc chống sự đông cứng của bê tông khi vận chuyển vì vậy vỏ thùng chế tạo bằng thép -7Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông 16Mn có độ dày  5mm , bên trong bồn có các cánh trộn. Vật liệu chế tạo bồn trộn và cánh trộn có khả năng chịu mài mòn, chịu va đập và chống ăn mòn cao. Thùng có thể tích toàn bộ la 11,5 m3, thể tích hữu ích để chứa bê tông tươi khoảng 7 m3.Khối lượng riêng của bê tông bt=1800 kg 2.2-Tính kiểm tra thể tích và khối lượng thực tế của thùng trộn 2.2.1-Tính thể tích thùng trộn Thùng trộn được coi là tổng của 3 thể tích thành phần có các kích thước như trên hình Sơ đồ tính dung tích thùng trộn Ta có : V= V + V + V Phần thể tích V có dạng nón cụt, theo các kích thước tính được V =4,17m3 Phần thể tích V có dạng hình trụ tròn, tính được V = 4,7 m3 Phần thể tích V có dạng hình nón cụt, theo các kích thước tính được V =2,64 m3 Từ đó ta tính được thể tích thùng trộn là: V=2,15+4,7+4,17=11,5m3 2.2.2-Tính khối lượng bản thân của thùng trộn Khối lượng bản thân của thùng trộn (kí hiệu Mo) được tính theo công thức Mo= (Si .i) Trong đó : -8Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Si – các diện tích thành phần bao gồm diện tích xung quanh ,diện tích đáy của thùng trộn, diện tích các tấm cánh đặt trong thùng i – khối lượng riêng tính theo m2 của tấm thép (kg/m2) Diện tích xung quanh thùng trộn là tổng diện tích xung quanh của các thể tích ,, (kí hiệu trên hình 1) có kí hiệu tương ứng S1,S2,S3 Theo các kích thước hình 1 ta tính được : S1 = 10,043 m2 ; S2 = 8,588 m2; S3 = 5,036 m2 Phần vỏ của thùng trộn làm bằng vật liệu thép tấm 16Mn dày 5mm .Tra bảng sổ tay vật liệu ta được 5mm = 39,25 kg/m2 Diện tích đáy thùng trộn (đáy là tấm thép hình vành khăn ). Sd= 1,7m2 Tấm thép có đáy bằng vật liệu thép tấm 16Mn, chiều dày 10mm .Tra bảng sổ tay vật liệu có : 10mm=78,5 kg/m2 Tổng diện tích các tấm cánh bên trong thùng trộn là (5,5x2)m 2 .Tấm cánh bằng vật liệu thép tấm 16Mn có chiều dày 6mm. Tra bảng vật liệu ta được :6mm = 47,1 kg/m2 Thay các giá trị diện tích và khối lượng riêng của mỗi phần vào công thức tính khối lượng của bản thân thùng trộn : Mo= (S1+S2+S3) 5mm+Sd.10mm + Sc . 6mm = (10,043 + 8,588 + 5,036).39,25 +1,7.78,5 + 11.47,1 = 1580 kg ( khối lượng này chưa tính đến khối lượng của các đai, mặt bích ổ đỡ của thùng ) *Khối lượng thùng ở trạng thái công tác (chứa bê tông) Khối lượng thùng trộn khi chứa bê tông tính theo công thức M = MO + Mbêtông Khối lượng bê tông tính theo công thức : Mbê tông = Vbê tông x bê tông Vbê tông - thể tích khối bê tông theo thiết kế là 7 m3 Khối lượng riêng của bê tông là: bê tông = 1800 kg/m3 Thay số ta có kết quả tính : Mbê tông = 7 x 1800 = 12600 kg -9Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Khối lượng toàn bộ thùng trộn M = MO + Mbê tông = 1580 + 12600 =14180 kg 2.3-Xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn - ý nghĩa việc xác định tọa độ trọng tâm của thùng trộn xác định tọa độ trọng tâm làm cơ sỏ để tính mô quay ,kiểm tra công suất dẫn động thùng trộn, tính các lực phân bố lên các ổ tựa để kiểm tra bền các chi tiết giá đỡ thùng . -phương pháp tính ở đây ta có thể dựa vào nhiều phương pháp khác nhau để tính thùng trộn bê tông Việc xác định tọa độ trọng tâm của thùng trộn được tiến hành theo các bước: - xác định trọng tâm của bản thân thùng trộn. - xác định tọa độ trọng tâm của khối bê tông chứa trong thùng trộn - xác định tọa độ trọng tâm chung của thùng trộn Từ các kích thước có được ở trên ta có thể xây dựng được mô hình 3D như trên hình vẽ. Từ công cụ của solidwork ta có thể dễ dàng tìm được tọa độ trong tâm của thùng trộn chứa bê tông: -10Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Trong hệ tọa độ không gian OXYZ, chọn O là tâm của măt phăng đáy thùng. Gọi G là trọng tâm của khối thùng trộn khi chứa bê tông, khi đó trọng tâm G sẽ có tọa độ là: XG=1365 mm, YG=0 mm, ZG=365 mm Từ đó ta xác định được vị trí của trọng tâm thùng trộn khi có bê tông G nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc thùng, có khoảng cách tới tâm của đỉnh thùng là 1365 mm và có khoảng cách tới trục quay của thùng là 250 mm 2. 4-Xác định mô men quay thùng Để quay được thùng trộn thì công suất cung cấp tới thùng sinh ra mô men phải đủ thắng được các mô men cản tác dụng lên thùng. Các thành phần cản tác dụng lên thùng gồm có: cản do ma sát bao gồm ma sát tại các ổ lăn đỡ thùng, ma sát giữa bê tông và thùng, ma sát giữa thùng với không khí và cản do quán tính của thùng quay. Vì thùng quay với tốc độ rất chậm nên cản do ma sát giữa thùng với không khí không đáng kể có thể bỏ qua nên tổng mô men cần thiết để quay thùng được tính như sau: M qt  M cl  M th  M bt Trong đó: M cl : mô men cản lăn tại các ổ đỡ M th : mô men cản quán tính của thùng M bt : mô men cản giữa bê tông và thùng trộn 2.4.1-Mô men cản lăn tại các ổ đỡ Thùng được đỡ trên giá tại 2 vị trí: vị trí thứ nhất tại ổ lăn của hộp giảm tốc thông qua việc đáy thùng nối với mặt bích hộp giảm tốc, mặt có trục lắp vào ổ lăn nằm trong vỏ hộp giảm tốc và vị trí thứ hai tại vành tì gần miệng thùng, vành tì tì lên 2 con lăn đặt trên giá đỡ.Mô men cản lăn xác định theo: M cl  M1  M 2  k1F1  k 2 F2 Trong đó: -11Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông M1 , M 2 : mô men cản lăn tại ổ thứ nhất và thứ hai k1 , k 2 : hệ số ma sát lăn tại các ổ, k1  k 2  5.105 m F1 , F2 : lực hướng kính tác dụng lên ổ Sơ đồ tính lực hướng kính tác dụng lên các ổ đỡ Hệ phương trình xác định các lực F1 , F2 : 1865F1  1650F2  0 � � F1  F2  G tbt cos15o  0 � G tbt : trọng lượng của thùng trộn có bê tông, theo bảng 4 ta có G tbt  141800 N 1865F1  1650F2  0 F1 �65200 N � � � � � F2 �73700 N F1  F2  141800cos15o  0 � � Thay các giá trị vào công thức ta có: M cl  5.105.65200  5.105.73700 �7 Nm 2.4.2-Mô men quán tính của thùng Mô men cản quán tính của thùng: M th  Jε Trong đó: -12Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông J : mô men quán tính của thùng đối với trục quay, theo bảng 2: J  1307 kgm 2 ε : gia tốc góc Khi bắt đầu quay thùng, vận tốc của thùng là: n min  0 ω  min 0  Thùng được quay tới vận tốc lớn nhất bằng: n max  17 vg / ph ω  max � 1,78 rad / s  Gia tốc quay thùng từ vận tốc n min tới vận tốc n max trong thời gian t  1,5 s là: ε ωmax  ωmin 1,78  0  �1,19 rad / s 2 t 1,5 Thay các giá trị số vào công thức ta có mô men: M th  1307.1,19 �1555 Nm 2.4.3-Mô men cản giữa bê tông với thùng trộn Để xác định mô men cản của bê tông đối với thùng, trước tiên ta cần tìm hiểu về nguyên lí trộn bê tông trong thùng.  Nguyên lí nạp, xả và trộn bê tông trong thùng Khi nạp bê tông thì thùng quay theo chiều kim đồng hồ khi ta nhìn từ phía sau thùng vào miệng nạp và khi xả bê tông thì thùng quay theo chiều ngược lại. Tốc độ quay của thùng khi nạp, xả vào khoảng 14 �17 vg / ph . Các cánh của thùng trộn theo dạng xoắn ốc, mối liên hệ chuyển động giữa bê tông và thùng giống như bu lông và đai ốc. Ở đây bê tông đóng vai trò như là bu lông còn thùng trộn như đai ốc. Khi nạp bê tông thì thùng quay theo chiều kim đồng hồ, bê tông chảy từ phễu trạm trộn bê tông xuống phễu nạp của cụm thùng trộn, bê tông được hướng vào miệng thùng. Do tác dụng của trọng lực khi bê tông được nạp từ phía trên miệng và do góc nghiêng của thùng, bê tông có xu hướng chảy về phía đáy thùng. Bê tông ở dạng lỏng sệt chảy trong không gian giữa 2 dải cánh theo chiều xoắn ốc đi vào thùng trộn vì bu lông- bê tông và đai ốc- thùng trộn có chuyển động tương đối xa nhau theo chiều trục của -13Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông thùng do thùng quay trong khi đứng yên. Và cũng với nguyên lí tương tự khi thùng quay theo chiều ngược lại tức quay ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn thùng từ phía sau, thùng quay và đứng yên, còn bê tông được các dải cánh đẩy ra ngoài. Khi nạp hoặc xả bể tông thì xe đứng yên, khi xe vận chuyển bê tông tới công trường xây dựng thì trong khi xe chuyển động thùng quay để chống bê tông bị đông cứng. Chiều quay của thùng giống như khi nạp bê tông nhưng tốc độ quay của thùng thấp hơn, tốc độ lúc này vào khoảng 2 �6 vg / ph . Bê tông theo cánh thùng dồn về phía đáy thùng, vì vậy để tránh bê tông bị dồn nén vào khe giữa cánh và đáy thùng thì trong kết cấu của thùng có bố trí tấm chắn chặn bê tông lại và đẩy bê tông hướng lên trên theo chiều thùng quay. Các dải cánh trong thùng ngoài tác dụng hướng bê tông nạp vào thùng hay xả ra khỏi thùng còn có tác dụng lớn nữa là chống bê tông đông cứng. Các cánh như lưỡi cắt sọc vào khối bê tông, cắt tứng lớp ra để các phần tử bê tông không liên kết với nhau. Cả khối bê tông nằm trong thùng gần như ổn định cho nên các cánh quay theo thùng sẽ cắt vào toàn bộ phần bê tông mà cánh đi qua. Phần bê tông nằm gần trục quay của thùng được trộn ít hơn. Chúng sẽ dần dần thay thế các lớp bê tông mỏng nằm gần sát với cánh và thành trong của thùng, khi các lớp này chuyển động tương đối theo thùng lên phía trên mặt thoáng bê tông. Như vậy toàn bộ khối bê tông nằm trong thùng sẽ được xáo trộn tránh được sự đông kết, nhưng mức độ được trộn của phần bê tông gần trục quay sẽ kém hơn so với những phần nằm xa hơn. Để mức độ trộn đồng đều hơn ta tăng chiều rộng của cánh, nhưng khi đó cản sẽ lớn hơn và như vậy công suất trích cung cấp cho việc dẫn động quay thùng trộn sẽ yêu cầu lớn hơn.  Xác định mô men cản của bê tông đối với thùng Bê tông ở dạng lỏng sệt nên coi cánh chuyển động cắt trộn bê tông như chuyển động trong lòng chất lỏng. Mô men cản sinh ra chủ yếu do ma sát giữa cánh và bê tông. Áp lực của chất lỏng bê tông tác dụng sính ra áp lực lên cánh và thành trong của thùng vùng tiếp xúc với bê tông. Áp lực sinh tạo lực ma sát, lực ma sát sinh ra mô men ma sát khi thùng quay. Vì áp lực của các phàn tử bê tông ở vị trí khác nhau thì -14Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông khác nhau, càng cách xa mặt thoáng càng lớn hơn nên tính toán rất phức tạp. Để đơn giản cho bài toán ta chỉ tính đối với áp suất trung bình. Mô men cản của bê tông đối với thùng: M th  M tt  M ct Trong đó: M tt : mô men cản ma sát của bê tông với thành trong thùng M ct : mô men cản ma sát của bê tông với các cánh của thùng a-Xác định mô men cản M tt Phân khối bê tông trong thùng để tính toán như hình dưới: Hình 4.3a: Các phần bê tông Xét một phần tử bê tông rất nhỏ i: Phần tử i -15Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Mô men ma sát do phần tử i gây ra: M msi  R i Fmsi  R i fN i  R i fpiSi  fpi R iSi Trong đó: R i : khoảng cách từ phần tử i tới trục quay của thùng Fmsi : lực ma sát f : hệ số ma sát, f  9,5.103 N / m N i : áp lực tác dụng lên diện tích tiếp xúc pi : áp suất tác dụng lên diện tích tiếp xúc pi  pγh 0  i p 0 : áp suất không khí, p 0  1,01.105 bar γ : trọng lượng riêng của bê tông, γ  18000 N / m3 h i : khoảng cách từ phần tử i tới mặt thoáng của bê tông Si : diện tích tiếp xúc với thùng của phần tử i Các giá trị của h i , R i , Si đều thay đổi phức tạp theo vị trí của phần tử i nên để tính toán chính xác mô men sẽ rất khó khăn, do vậy ta tính theo công thức gần đúng như sau: 3 M tt  f �p m R mSm m 1 Với: p m , R m , Sm , m  1 �3 là các giá trị áp suất, bán kính trung bình và diện tích tiếp xúc giữa bê tông và thành trong thùng của các khối bê tông 1, 2, 3. Áp suất trung bình được tính như sau: pm  �p m  � pγh m  �m �m i i i 0 i i i Với: mi : khối lượng của phần tử i -16Trịnh Văn An_ôtôA_K49  pγ0  h� mi �m p  γh 0  i i m Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông h m : khoảng cách từ trọng tâm G m lớp bê tông tiếp xúc với thành trong thùng Vậy: 3 M tt  f � pγh Rm  S 0  m 1 m m Bán kính trung bình R m được xác định qua trọng tâm G m . Dùng phần mềm Solidworks ta xác định vị trí trọng tâm G m , khoảng cách h m , các bán kính R m và các diện tích Sm . -17Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Sơ đồ xác định hm , Rm Kết quả xác định hm , Rm , Sm m hm  m Rm  m Sm  m 2  1 2 3 0,79 0,84 0,50 0,80 1,10 0,89 5,52 5,04 4,50 Thay các giá trị số vào công thức tính, ta có: � �1,01.105  18000.0,79  0,80.5,52 � � M tt  9,5.103 �   1,01.105  18000.0,84  1,10.5,04 ��15161 Nm � � 5 �   1,01.10  18000.0,50  0,89.4,50 � � � b-Xác định mô men cản M ct Việc tính toán M ct ta cũng làm tương tự như khi tính M tt . Các phần tử nhỏ i tác dụng lên cả hai phía của cánh, hướng theo chiều rộng của cánh. Vì vậy khi ta xác định diện tích Sm phải bao gồm diện tích 2 bên cánh, lớp bê tông để ta xác định áp lực lên cánh nằm bám theo thành trong thùng và dày bằng bề rộng của các cánh. Ta xây dựng mô hình tính: -18Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Sơ đồ xác định hm , Rm Kết quả xác định hm , Rm , Sm m hm  m Rm  m Sm  m 2  1 2 3 0,71 0,71 0,41 0,88 1,10 0,92 4,04 3,58 5,18 Áp dụng công thức tương tự ta có mô men cản: � �1,01.105  18000.0,71 0,88.4,04 � � 3 � 5 M ct  9,5.10   1,01.10  18000.0,71 1,10.3,58 ��13027 Nm � � 5 �   1,01.10  18000.0, 41 0,92.5,18 � � � Tóm lại từ tính toán ở trên ta có kết quả: M th  M tt  M ct  15161  13027  28188 Nm M qt  7  1555  28188  29750 Nm Công suất quay thùng lớn nhất: N th  Mω th max 29750.1,78 52955 W 2.5-Nguyên tắc hoạt động và cách vận hành của thùng trộn 2.5.1-Nguyên tắc hoạt động -19Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -Bê tông được trộn thông qua máng nạp nhiên liệu hoặc bê tông tươi được trộn tại các tháp trộn cố định, sau đó tiến hành nạp bê tông tươi vào bồn thông qua máng nạp. Khi nạp, vận tốc của bồn là 4-18 v/ph và quay theo chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía sau của xe) nhằm tránh sự đông cứng của bê tông khi ở trạng thái tĩnh. -Để xả bê tông ra ngoài thì ta điều khiển cho bồn quay ở tốc độ 14-18 v/ph và quay ngược chiều kim đồng hồ (hìn từ phía sau của xe). Khi đó các cánh trộn sẽ có tác dụng đẩy bê tông ra ngoài. Máng xả có thể điều chỉnh dễ dàng cho phù hợp với điều kiện thu bê tông. -Ngay sau khi xả hết bêt tông phải tiến hành rửa sạch bồn, máng nạp, máng xả và các thiết bị liên quan. -Hệ thống cung cấp nước được trang bị ngay trên xe, bao gồm bồn nước (có dung tích chứa 340 lít), hệ thống đường ống, các van khóa và bình khí nén. Nước được cấp vào bình thông đường ống và van nạp. Đường ồng và van thông hơi cũng chính là đường báo tràn. Khi tháo nước ra ta phải mở van khí nén, áp suất trong bình sẽ đẩy nước ra. 2.5.2-cách vận hành của thùng trộn -Vận hành khi nạp bê tông +ở chế độ nạp liệu :xe dừng, hộp số ở vị trí số 0, tay điều khiển thùng ở trên ca bin đóng lại +Bồn trộn được điều khiển nạp liệu nhanh, chậm ở cần gạt phía đuôi xe -Vận hành khi khuấy (trộn)bê tông +Bồn trộn được điều khiển khi xe đang hoạt động nhằm chánh sự đông cứng của bê tông. Khi đó bồn chỉ quay với vận tốc rất nhỏ khoảng từ 2 �6 vong/phút +Điều khiển bồn trộn khi khuấy bê tông được điều chỉnh bằng các công tắc và cần gạt phía đuôi xe 3-Gía đỡ thùng trộn -20Trịnh Văn An_ôtôA_K49