Chinh2

§å ¸n tèt nghiÖp rêng ®¹i häc X©Y DNG
bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam
trêng ®¹i häc x©y dùng §éc lËp –Tù do – H¹nh phóc
-------------0O0-------------- -------------------0O0-----------------
Khoa : C¬ khÝ X©y dùng
Bé m«n : M¸y x©y dùng
nhiÖm vô
thiÕt kÕ ®å ¸n tèt nghiÖp
sè : ........................
Hä vµ tªn : NguyÔn C«ng Th¾ng
MSSV : 17867 - 46
Líp : 46 KG
Ngµnh : C¬ giíi ho¸ x©y dùng
1- §Çu ®Ò thiÕt kÕ:
ThiÕt kÕ thiÕt bÞ ñi v¹n n¨ng vµ tæ chøc thi c«ng
®Êt b»ng m¸y ñi v¹n n¨ng
2- C¸c sè liÖu ban ®Çu ®Ó lµm thiÕt kÕ:
+ Khèi lîng ®Êt cÇn san : 26960 m2
/ca
+ ChiÒu dµi vïng san : 70 m
+ Tèc ®é m¸y khi san : 3,6 Km/h
+ Th¬i gian mét lÇn quay ®Çu : 10 s
+ Gãc quay ban ñi trong mÆt ph¾ng ngang : 600
+ Sè lÇn san trªn mét tuyÕn : 2 lÇn
+ §é dèc lµm viÖc : 10 0
0
+ ChiÒu dµi ®µo ®Êt : 5 m
+ CÊp ®Êt lµm viÖc : CÊp III
NguyÔn C«ng Th¾ng – líp 46 kg – khoa C¬ khÝ x©y dùng 1

3- Néi dung çc phÇn thuyÕt minh vµ tÝnh to¸n:
*PhÇn 1: Chän m¸y ñi
- TÝnh chän m¸y ñi
- TÝnh chän m¸y kÐo c¬ s¬ ®Ó l¾p thiÕt bÞ ñi
*PhÇn 2: ThiÕt kÕ thiÐt bÞ ñi dùa trªn m¸y c¬ sì ®· chän
- TÝnh to¸n chung m¸y ñi
- TÝnh to¸n thiÕt kÓ çc thiÕt bÞ chÝnh cña m¸y ñi :
Khung
ñi , bµn ñi , thanh chèng xiªn , hÖ thèng thuû lùc ...
*PhÇn 3: Tæ chøc thi c«ng b»ng m¸y ñi v¹n n¨ng : Nªu çc
biÖn
ph¸p vµ s¬ ®å c«ng nghÖ.
KÕt luËn chung .
4. Çc b¶n vÏ vµ ®å thÞ (Ghi râ çc lo¹i b¶n vÏ vµ kÝch thíc b¶n vÏ).
∗ B¶n h×nh chung m¸y c¬ së (m¸y kÐo cã s½n khung ñi) : A0
∗ B¶n h×nh chung m¸y thiÕt kÓ : A0
∗ B¶n vÏ çc bé phËn thiÕt kÓ : (3 ÷ 4) A1
∗ B¶n vÏ çc s¬ ®å thi c«ng : (2 ÷ 3) A1
5. Çn bé híng dÉn : Lu b¸ ThuËn
C¶n bé híng dÉn tõng phÇn
6. Ngµy giao nhiÖm vô thiÕt kÕ : Ngµy 04 th¸ng 10 n¨m 2005
7. Ngµy hoµn thµnh nhiÖm vô thiÕt kÕ : Ngµy 14 th¸ng 01 n¨m 2006
çn bé híng dÉn tèt nghiÖp
(Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)
Trëng bé m«n
Sinh viªn lµm thiÕt kÕ tèt nghiÖp

Môc lôc
Trang
NhiÖm vô thiÕt kÕ 1
Môc lôc 3
Lêi nãi ®Çu 6
PhÇn më ®Çu : Giíi thiÖu chung vÒ m¸y ñi 7
Ch¬ng 1 : Giíi thiÖu chung vÒ m¸y ñi 7
I, C«ng dông cña m¸y ñi 7
II, Ph©n lo¹i m¸y ñi 8
1, Dùa vµo c¬ cÊu di chuyÓn 8
2, Dùa vµo gãc ®Æt cña bµn ñi so víi trôc däc cña m¸y 8
3, Dùa vµo c«ng suÊt vµ lùc kÐo cña m¸y 8
4, Dùa vµo ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÕn thiÕt bÞ ñi 9
III, CÊu t¹o chung cña m¸y ñi 9
IV, HÖ thèng ®iÒu khiÕn 9
PhÇn I : Chän m¸y ñi
12
Ch¬ng 2 : TÝnh chän m¸y ñi
12
I, TÝnh chiÒu réng bµn ñi 12
II, TÝnh chiÒu cao bµn ñi 13
PhÇn II : ThiÕt kÓ thiÕt bÞ ñi dùa trªn m¸y c¬ së ®· chän
14
Ch¬ng 3 :tÝnh to¸n chung m¸y ñi 14
i, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n 14

1, X¸c ®Þnh çc th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y ñi
14
2, X¸c ®Þnh çc th«ng sè c¬ b¶n cña bµn ñi
14
II, TÝnh to¸n kÐo m¸y ñi 14
1, X¸c ®Þnh çc lùc c¶n
14
2, X¸c ®Þnh lùc b¶m 20
3, X¸c ®Þnh c«ng suÊt di chuyÓn m¸y
19
III, X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn m¸y ñi 22
1, S¬ ®å lùc t¸c dông lªn m¸y ñi 22
2, X¸c ®Þnh çc lùc t¸c dông lªn m¸y ñi 23
IV, TÝnh æn ®Þnh m¸y ñi 39
1, Trêng hîp thø nhÊt 39
2, Trêng hîp thø nhÊt 40
Ch¬ng 4 :TÝnh to¸n çc thiÕt bÞ chÝnh cña m¸y ñi
45
I, Chän vÞ trÝ tÝnh to¸n
45
II, TÝnh to¸n thiÕt kÓ thiÕt bÞ ñi 47
1, TÝnh to¸n thiÕt kÓ bµn ñi 47
a, X¸c ®Þnh çc m« men uèn 50
b, X¸c ®Þnh m« men xo¾n
51
c, X¸c ®Þnh øng suÊt
59

2, TÝnh to¸n kiÓm tra bÒn khung ñi
65
a, X¸c dÞnh lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ñi
65
b, X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn khung ñi v¹n n¨ng
68
c, TÝnh néi lùc trong khung ñi 74
d, KiÕm tra søc bÒn khung ñi
79
3, TÝnh to¸n thiÕt kÓ thanh chèng xiªn
84
a, X¸c ®Þnh ®êng kÝnh vÝt cña thanh chèng xiªn
85
b, X¸c ®Þnh ®êng kÝnh th©n thanh chçng xiªn
86
4, TÝnh to¸n thiÕt kÓ hÖ thèng thuû lùc 88
a, TÝnh chän xylanh thuû lùc
88
b, TÝnh chän b¬m thuû lùc
91
c, TÝnh c«ng suÊt lµm viÖc cña b¬m thuû lùc
93
PhÇn III : Tæ chøc thi c«ng b»ng m¸y ñi v¹n n¨ng
93
Ch¬ng 5 : Qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y ñi
92
1, Khi ®µo vµ vËn chuyÓn ®Êt
92

2, Khi m¸y thùc hiÖn chøc n¨ng san ®Êt 93
Ch¬ng 6 : Çc biÖn ph¸p vµ s¬ ®å c«ng nghÖ thi c«ng
94
I, Çc biÖn ph¸p ®µo ®Êt 94
1, Çc biÖn ph¸p ®µo ®Êt
94
2, X¸c th«ng sè liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh ®µo
®Êt cña m¸y ñi
94
a, X¸c ®Þnh tèc ®é di chuyÓn cña dao c¾t
96
b, X¸c ®Þnh chiÒu s©u c¾t lín nhÊt (h(max))
97
II, Çc biÖn ph¸p di chuyÓn m¸y 99
III, TÝnh to¸n n¨ng suÊt m¸y ñi 102
1, Theo ph¬ng ph¸p cò
102
a, X¸c ®Þnh thÕ tÝch khèi ®Êt tríc bµn ñi
102
b, X¸c ®Þnh thêi gian mét chu kú lµm viÖc
104
2, Theo ph¬ng ph¸p míi 106
a, X¸c ®Þnh thÕ tÝch khèi ®Êt tríc bµn ñi
106
b, X¸c ®Þnh thêi gian mét chu kú lµm viÖc
109
3, Sù phô thuéc cña n¨ng suÊt m¸y ñi vµo qu¶ng

®êng vËn chuyÓn ®Êt
112
4, C¸c biÖn ph¸p thi c«ng ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt
cña m¸y ñi
115
KÕt luËn chung
118
C¸c tµi liÖu tham kh¶o
119

Lêi nãi ®Çu
Trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ , hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc c«ng t¸c x©y
dùng cã mét vÞ trÝ quan träng. Nã lµ nghµnh kinh tÕ duy nhÊt cã thÕ x©y
dùng c¬ së vËt chÊt vµ c¬ së h¹ tÇng cho tÊt c¶ çc nghµnh kinh tÕ x· héi
trong nÒn kinh tÕ quèc d©n . Tuy nhiªn ®©y l¹i lµ nghµnh kû thuËt nÆng
nhäc , do ®ã ®Ó ®¹t ®îc tiÕn ®é thi c«ng vµ chÊt lîng cña c«ng tr×nh th×
vÉn ®Ò c¬ giëi ho¸ tøc lµ ®a çc m¸y mãc vµo thi c«ng thay cho søc lao ®éng
thñ c«ng cña con ngêi lµ mét c«ng t¸c rÊt cÇn thiÕt vÒ c¶ mÆt kinh tÕ còng
nh x· héi .
Trong ®ã c«ng t¸c lµm ®Êt l¹i chiÕm mét khèi lîng c«ng viÖc còng nh
tµi chØnh kh¶ lín trong tû träng cña c«ng tr×nh . §èi víi çc nhµ cao tÇng , çc
khu chung c lµ viÖc chuÈn bÞ mÆt b»ng , thi c«ng phÇn ngÇm... , trong çc
c«ng tr×nh giao th«ng lµ viÖc lµm ®êng , san lÊp çc h« , ñi çc ®åi cao ... Do
®ã , viÖc ®a çc m¸y mãc vµo phôc vô cho thi c«ng lµ ®iÒu tÊt yÕu .
Tuy nhiªn , víi ®iÒu kiÖn kinh tÕ kû thuËt hiÖn nay cña níc ta , çc m¸y
mãc nãi chung vµ çc m¸y lµm ®Êt nãi riªng vÉn cßn thiÕu , çc m¸y hiÖn nay
chñ yÕu lµ nhËp khÊu tõ çc níc nh la Nga , NhËt B¶n , Hµn Quèc ...v× vËy
viÖc thiÕt kÓ , çi tiÕn çc m¸y cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn tù nhiªn , ®iÒu kiÖn
khÝ hËu vµ ®Æc biÖt lµ phï hîp ®iÒu kiÖn thi c«ng cña tõng c«ng tr×nh lµ
mét yªu cÇu cÊp b¸ch .
Qua ®å ¸n tèt nghiÖp em sÏ thiÕt kÕ thiÕt bÞ ñi v¹n n¨ng l¾p trªn m¸y
c¬ s¬ T100 ®Ó thi c«ng ®Êt vµ bæ trÝ sao cho nã lµm viÖc mét çch cã hiÖu
qu¶ .
§Ó hoµn thµnh ®å ¸n ngoµi næ lùc cña b¶n th©n em xin c¶m ¬n sù
quan t©m gióp ®ì cña çc thÇy c« gi¶o trong khoa , trong bé m«n vµ ®Æc
biÖt lµ thÇy gi¶o Lu B¸ Thu©n.

Tuy nhiªn , do thêi gian , tr×nh ®é cã h¹n ch¾c ch¾n kh«ng thÓ tr¸nh
khái sai sãt , em rÊt mong sù chØ b¶o , gãp ý cña çc thÇy c« ®Ó kiÕn
thøc khoa häc kü thuËt cña em ngµy cµng hoµn thiÖn h¬n .
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !
PhÇn më ®Çu
Giíi thiÖu chung vÒ m¸y ñi
Ch¬ng 1
Giíi thiÖu chung vÒ m¸y ñi
i, C«ng dông cña m¸y ñi .
§Ó phôc vô cho c«ng t¸c thi c«ng ®µo vµ chuyÓn ®Êt cã thÓ sö dông
nhiÒu lo¹i m¸y kh¸c nhau nh lµ m¸y ñi , m¸y c¹p hay lµ kÕt hîp gi÷a m¸y ®µo
mét gÇu vµ çc « t« vËn chuyÓn …Tuy nhiªn ®èi víi trêng hîp mµ cø li ®µo
vµ vËn chuyÓn ®Êt nhá h¬n 100 m th× viÖc sö dông m¸y ñi ®Ó thi c«ng lµ
hîp lý h¬n c¶ .
HiÖn nay ë níc ta , m¸y ñi ®îc sø dông kh¸ réng r·i vµ chñ yÓu lµ ®Ó lµm
çc c«ng viÖc sau :
• §µo çc ao , hå vµ çc kªnh m¬ng
• §µo çc mãng nhµ , chñ yÕu lµ çc nhµ cao t©ng cã mãng lín
• §µo ®¾p çc ®êng giao th«ng , vµ lµm çc ®êng phô phôc vô cho thi
c«ng
• San s¬ bé ®èi víi nh÷ng c«ng tr×nh cã mÆt b»ng lín nh s©n vË ®éng ,
khu c«ng nghiÖp …
• San lÊp çc mãng nhµ , çc r·nh ®Æt ®êng èng níc , d©y ®iÖn …

• Thu gom vËt liÖu thµnh tõng ®èng ®Ó m¸y xóc mét gÇu ®æ lªn « t«
• Thu dän hiÖn trêng sau khi c«ng tr×nh thi c«ng xong
• Trî lùc cho m¸y c¹p khi nã lµm viÖc gÆp ®Êt cøng hay chíng ng¹i vËt…
hoÆc çc thiÕt bÞ lµm viÖc kh¸c .
• Lµm m¸y c¬ së ®Ó l¾p thiÕt bÞ xíi
II, Ph©n lo¹i m¸y ñi .
HiÖn nay , m¸y ñi rÊt ®a d¹ng vÒ c¶ h×nh d¸ng vµ chóng lo¹i , do ®ã
viÖc ph©n lo¹i chóng còng rÊt phøc t¹p . Ta cã thÕ ph©n theo mét sè çch
nh sau :
1, Dùa vµo c¬ cÊu di chuyÓn ta chia thµnh çc lo¹i sau .
• M¸y ñi b¸nh xÝch . Lo¹i nµy cã ¸p suÊt nhá , lùc b¸m lín nªn cã thÕ lµm
viÖc nh÷ng n¬i cã ®é dèc hoÆc lµ nÒn ®Êt yÕu , nhng l¹i cã tèc ®é
nhá vµ kh«ng tù di chuyÓn ®îc trªn ®êng giao th«ng .
• M¸y ñi b¸nh h¬i . Lo¹i nµy cã ¸p suÊt xuèng nÒn lín h¬n nªn chÝ lµm
viÖc víi nÒn ®Êt kh« , tuy nhiªn lo¹i nµy l¹i cã kh¸ n¨ng di chuyÓn víi tèc
®é cao h¬n m¸y b¸nh xÝnh vµ cã thÕ tù di chuyÓn trªn ®êng giao
th«ng mét çch b×nh thêng .
2, Dùa vµo gãc ®Æt cña bµn ñi so víi trôc däc cña m¸y.
• M¸y ñi thêng . Bµn ñi cña m¸y lu«n ®Æt vu«ng gãc víi trôc däc cña m¸y
• M¸y ñi v¹n n¨ng . Lo¹i m¸y nµy bµn ñi cã kh¶ n¨ng quay ®îc trong mÆt
ph¼ng ngang vµ ®Æt nghiªng so víi trôc däc cña m¸y mét gãc thêng lµ

450
÷ 600
. Do ®ã m¸y ñi v¹n n¨ng cã kh¶ n¨ng lµm viÖc linh ho¹t h¬n
m¸y ñi thêng .
3, Dùa vµo c«ng suÊt vµ lùc kÐo cña m¸y.
Ta cã thÕ ph©n lo¹i theo b¶ng sau:
Lo¹i m¸y ñi
C«ng suÊt ®éng
c¬(KW) Lùc kÐo(T)
RÊt nhá §Õn 15 §Õn 2,5
Nhá 15 ÷ 60 2.5 ÷ 7,5
Trung b×nh 60 ÷ 110 7,5 ÷ 15
Lín 110 ÷ 220 15 ÷ 20
RÊt lín >220 >30
4, Dùa vµo ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ ñi .
- M¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng çp : N©ng h¹ thiÕt bÞ lµm viÖc b»ng hÖ thèng
d©y çp vµ têi .
- M¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc : N©ng h¹ thiÕt bÞ lµm viÖc b»ng çc
xylanh thuû lùc .
- M¸y ñi ®iÒu khiÕn tõ xa b»ng ®iÖn tõ : Lo¹i nay gi¶ thµnh cao nªn Ýt ®-
îc sö dông , chñ yÕu ®îc dïng cho nh÷ng m¸y ñi khai th¸c kho¶ng s¶n díi
®¸y ®¹i d¬ng .
III, CÊu t¹o chung cña m¸y ñi
Víi c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y hiÖn nay vµ yªu cÇu cña c«ng nghÖ thi c«ng
cã tr×nh ®é c¬ giíi ho¸ cao nªn cÊu t¹o m¸y ñi rÊt ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i còng
nh kÝch thíc . §ã lµ m¸y ñi thêng , m¸y ñi v¹n n¨ng , m¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng
c¬ khÝ , m¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc , m¸y ñi b¸nh xÝch , m¸y ñi b¸nh
lèp …Tuy nhiªn nh×n chung chóng vÉn cã nguyªn lý cÊu t¹o chung . Sau ®©y
lµ cÊu t¹o chung cña m¸y ñi v¹n n¨ng di chuyÓn b»ng xÝch ®iÒu khiÓn b»ng
thuû lùc .

Nguyªn lý cÊu t¹o chung ®îc m« t¶ nh h×nh vÏ :
C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y (H×nh 1.III - 1):
1- Lìi c¾t chÝnh 13- Con l¨n ®ì
2- Lìi c¾t mÐp 14- Con l¨n tú
3- Kkíp cÇu 15- §Üa xÝch bÞ ®éng Cöa ca bin
4- Xy lanh n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi 16- Mãc kÐo Ca bin
5- Khung ñi 17- Thïng dÇu
6- Khíp liªn kÕt 18- Buång l¸i
7- XÝch di chuyÓn 19- N¾p th«ng h¬i
8- Thanh chèng xiªn 20- Hép ®Êu thuû lùc
9- Thanh ®Èy 21- ¤ng khãi
10- §Üa xÝch chñ ®éng 22- §Çu m¸
11- Thanh ®Èy 23- Bµn ñi
12- Lo xo 24- TÊm ch¾n trªn

H×nh 1.III – 1 : CÊu t¹o chung m¸y ñi
Nhê cã khíp cÇu (5) mµ bµn ñi cã thÕ quay trong mÆt ph¾ng n»m
ngang mét gãc thêng lµ kho¶ng 450
÷ 600
. §ã chÝnh lµ u ®iÓm cña m¸y ñi
v¹n n¨ng so víi m¸y ñi thêng .

IV, HÖ thèng ®iÒu khiÕn .
HiÖn nay , m¸y ñi thêng sø dông hai hÖ thèng ®iÒu khiÕn sau :
∗ HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc
∗ HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng çp
Trong ®ã , hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc cã nhiÒu u ®iÓm h¬n
hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng çp nh lµ :
- TruyÒn ®éng ®îc lùc lín
- Lµm viÖc ªm , cho phÐp biÕn ®èi vµ ®iÒu chÝnh b»ng çc thao
t¸c ®¬n gi¶n
- KÕt cÊu ®¬n gi¶n , kh«ng chiÕm kh«ng gian lín
- §¶m b¶o qu¸ tr×nh n©ng h¹ thiÕt bÞ lµm viÖc æn ®Þnh vµ kh«ng
phô thuéc vµo t¶i träng .
- Cã ®é tin cËy vµ ®é bÒn cao
- B¶o qu¶n ®¬n gi¶n
- Mét u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc ®ã lµ cã
thÓ dïng lùc ®Èy cña xylanh n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi trong qu¸ tr×nh
Ên s©u bµn ñi xuèng ®©t cßn ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng çp
th× kh«ng cã .
Song sö dông hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc nã còng cã nh÷ng
nhîc ®iÓm so víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng çp :
- §ßi hái cã ®é chÝnh x¸c cao trong chÕ t¹o , ®ßi hái c«ng nghÖ
chÕ t¹o cao
- Do ph¶i lµm viÖc víi dÇu cã ¸p lùc cao nªn viÖc lµm kÝn rÊt khã
kh¨n
- Çc thiÕt bÞ vÒ truyÒn ®éng thuû lùc rÊt ®¾t …
Cho nªn , hiÖn nay hÖ thèng ®iÒu khiÕn b»ng thuû lùc ®îc sö dông réng
r·i h¬n hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng çp .

PhÇn I
Chän m¸y ñi
Ch¬ng 2
TÝnh chän m¸y ñi
I, TÝnh chiÒu réng bµn ñi .
Tõ n¨ng suÊt san Qs ta sÏ ®i x¸c ®Þnh kÝch thíc cña bµn ñi theo c«ng thøc
sau :
Qs = ).(
).sin.(.
q
tg
t
v
L
n
KcBL
+
−ϕ3600
(2.I - 1)
⇒ B = [
tg
qs
KL
t
v
L
nQ
c
..
).(.
3600
+
+ ]. ϕsin
1
(2.I
- 2)
Trong ®ã :
B : ChiÒu réng bµn ñi
c : chiÒu réng bµn ñi trïng lªn nhau gi÷a 2 lÇn san
c = 0,3 ÷ 0,5 m (Trang 240 - 1)
Chän c = 0,4 m
Qs : N¨ng suÊt m¸y khi san
Qs = 26960 m2
/ca = 3370 m2
/h
n : Sè lÇn san ®Êt t¹i mét tuyÕn , n = 2 lÇn
L : ChiÒu dµi vïng san , L = 70 m
v : VËn tèc m¸y khi san ®Êt , v = 3,6 Km/h = 1 m/s
tq : Thêi gian mét lÇn quay ®Çu , tq = 10 s
Ktg : HÖ sè sö dông thêi gian , Ktg = 0,8 ÷ 0,9 (Trang 231 - 1)
Chän Ktg = 0,8
ϕ : Gãc t¹o bíi bµn ñi vµ trôc däc m¸y , ϕ = 600

⇒ B = [
80703600
10
1
70
22345
40
,..
).(.
,
+
+ ]. °60
1
sin = 3,55 m
B = 3,55 m
II, TÝnh chiÒu cao bµn ñi .
Tõ chiÒu chiÒu réng bµn ñi ta cã thÕ suy ra chiÒu cao cña bµn ñi theo
c«ng thøc sau :
B = (3,0 ÷ 3,5) . H
(2.iI - 1)
chän B = 3,5. H (2.iI
- 2)
⇒ H = 53,
B
= 53
553
,
,
≈ 1,0 m
III, TÝnh chän m¸y kÐo c¬ së .
§Ó chän m¸y kÐo c¬ së ta c¨n cø vµo lùc kÐo danh nghÜa T .
Lùc kÐo T ®îc x¸c ®Þnh tõ chiÒu cao H cña bµn ñi theo c«ng thøc
kinh nghiÖm sau :
H = 450 . 3
10 T., - 0,5 . T
(2.IiI - 1)
T : Lùc kÐo danh nghÜa cña m¸y kÐo
Thay H vµo c«ng thøc kinh nghiÖm (2.IiI - 1) ta cã :
1000 = 450.3 10 T., - 0,5.T
Gi¶i ph¬ng tr×nh trªn ta ®îc nghiÖm T ≈ 135 KN
VËy , ta chän m¸y kÐo c¬ së lµ T100 .
Mét sè ®Æc t×nh kû thuËt cña m¸y kÐo c¬ së T100 .
- C«ng suÊt cña ®éng c¬ : 74 KW
- Lùc kÐo danh nghÜa : 100 KN
- Tèc ®é (Km/h) : + Tèc ®é tiÕn : 2,36 ; 3,78 ; 46,51 ; 6,54 ; 10,15

+ Tèc ®é lïi : 2,79 ; 3,46 ; 46,46 ; 5,34 ; 7,16
- KÝch thíc bao : + ChiÒu dµi : 4313 mm
+ ChiÒu réng : 2460 mm
+ ChiÒu cao : 3059 mm
- Khèi lîng : 12,1 t
PhÇn II
ThiÕt kÓ thiÕt bÞ ñi v¹n n¨ng l¾p trªn
m¸y c¬ së ®· chän
Ch¬ng 3
tÝnh to¸n chung
i, X¸c ®Þnh çc th«ng sè c¬ b¶n .
1, X¸c ®Þnh çc th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y ñi .
- Träng lîng sø dông cña m¸y Gm
Theo kinh nghiÖm Gm = 1,2 . GT (3.I
- 1)
GT : Träng lîng m¸y kÐo c¬ së
GT = 12,1 (T) = 121 KN thay vµo (3.I - 1) ta cã :
Gm = 1,2 . 12,1 = 14,52 (T ) = 145,2 KN
- Träng lîng thiÕt bÞ ñi
Chän s¬ bé GTB = (0,15 ÷ 0,2).GT (3.I
- 2)
LÊy GTB = 0.2 . GT = 0,2 . 12,1 = 2,42 ( T ) = 24,2 KN
2, X¸c ®Þnh çc th«ng sè c¬ b¶n cña bµn ñi .
a, Çc th«ng sè ®éng häc cña bµn ñi.
Çc th«ng sè nµy thêng ®îc chän nh sau :
- Gãc c¾t ®Êt δ = 500
÷ 550
, chän δ = 500

- Gãc nghiªng bµn ñi ε = 750
- Gãc lËt ψ = 600
÷ 750
, chän ψ =700
- Gãc ®Æt cña tÊm ch¾n phÝa trªn ψ 1 = 900
÷ 1000
, chän ψ 1 =
950
- Gãc sau α = 300
÷ 350
, chän α = 350
- Gãc t¹o bíi bµn ñi vµ trôc däc m¸y ϕ = 600
- Gãc t¹o bíi mÐp díi dao c¾t vµ ph¬ng ngang γ = 60
÷ 120
, Chän γ
= 100
b, C¸c th«ng sè h×nh häc cña bµn ñi .
- KiÕm tra chiÒu réng B theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau :
Víi bµn ñi quay ta cã : B = ϕsin
b
+ (700 ÷ 900) mm (3.I -
3)
b: ChiÒu réng bao cña m¸y kÐo c¬ së , b = 2460 mm
⇒ B = 0
60
2460
sin
+ (700 ÷ 900) mm
⇒ B = 3540 ÷ 3740 mm
VËy , B = 3550 mm lµ hîp lý .
- ChiÒu cao cña bµn ñi H = 1000 mm
- ChiÒu réng vïng ph¼ng cña bµn ñi a = 150 ÷ 200 mm , chän a =
200 mm
- B¶n kÝnh cong cña bµn ñi R = ψδ
δ
CosCos
SinaH
+
− .
(3.I
- 4)

a
1
1
H×nh 3.I - 1 : C¸c th«ng sè ®éng häc cña bµn ñi
Trong ®ã :
 H : ChiÒu cao bµn ñi H = 1,0 m
 a : ChiÒu séng vïng ph¾ng a = 0,2 m
 δ : Gãc c¾t ®Êt δ = 500
 ψ : Gãc lËt cña bµn ñi
M¸y ñi v¹n n¨ng ψ =700
÷ 750
, chän ψ =750
Thay c¸c gi¶ trÞ trªn vµo (3.I - 4) ta cã :
R = °+°
°−
7550
502001000
CosCos
Sin.
= 939 mm
II, TÝnh to¸n kÐo m¸y ñi .
Trong khi ®µo vµ chuyÓn ®Êt,m¸y ñi muèn di chuyÓn ®îc thi ph¶i tho¶
m·n ®iÒu kiÖn sau : ∑W ≤ PK ≤ Pb
∑W : Tæng lùc c¶n t¸c dông lªn m¸y

PK : Lùc kÐo tiÕp tuyÕn cña m¸y
Pb : Lùc b¸m gi÷a c¬ cÊu di chuyÓn vµ mÆt ®êng
1, X¸c ®Þnh lùc c¶n .
a, X¸c ®Þnh lùc c¶n c¾t (W1).
®
h
1 2
1
1
H×nh 3.II - 1 : X¸c ®Þnh lùc c¶n t¸c dông lªn bµn ñi
W1 = k .B . h1. Sinϕ (3.II
- 1)
k : Lùc c¶n riªng
Víi δ = 550
, ®Êt cÊp III ta cã k = 110 ÷ 170 KN/m2
(trang 205 - 1)
chän k = 120 KN/m2
B : ChiÒu réng bµn ñi , B = 3,55 m
ϕ: Gãc quay bµn ñi trong mÆt ph¾ng ngang ϕ= 600
h1 : ChiÒu s©u c¾t trong giai ®o¹n vËn chuyÓn ®Êt ®Ó bï l¹i lîng ®Êt bÞ
r¬i v·i sang hai bªn : h1 =
B
Vk .1
(3.II - 2)
k1 : HÖ sè kÓ ®Õn sù r¬i v·i ®Êt sang hai bªn trªn 1 m qu¶ng ®êng vËn
chuyÓn ®Êt
Xem ®Êt kh« cã k1 = 0,06 ÷ 0,07 (Trang 205 - 1)

Chän k1 = 0,06
V : ThÓ tÝch khèi ®Êt tríc bµn ñi
V =
γtg
BHT
.2
.2
(3.II
- 3)
HT : chiÒu cao bµn ñi kÓ c¶ tÊm ch¾n phÝa trªn
HT = H + H1 (3.II -
4)
H1 : ChiÒu cao tÊm ch¾n , thêng chän H1= (0.15 ÷0.25).
H
(Trang 200 - 2)
Chän H1 = 0,2 . H = 0,2 . 1000 = 200 mm = 0,2 m
⇒ HT = 1,0 + 0,2 = 1,2 m
γ : Gãc ch¶y rù nhiªn cña ®Êt
§Êt sÐt nÆng cã γ = 45
0
÷ 50
0
(b¶ng 4.I.9a - 1)
chän γ = 45
0
B : ChiÒu réng bµn ñi B = 3,55 m
Thay c¸c gi¶ trÞ HT , γ , B vµo (3.II - 3) cã :
V = 0
2
452
55321
Tg.
,.,
= 2,3 m3
thay vµo (3.II - 2) cã :
h1 = 553
32060
,
,.,
= 0,04 m thay vµo (3.II - 1) cã :
W1 = 110 . 3,55 . 0,04 . sin600
= 13,5 KN
b, X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn khèi ®Êt l¨n tríc bµn ñi (W2)
W2 = V. 2.ηρ .sinϕ (3.II - 5)
V : ThÓ tÝch khèi ®Êt tríc bµn ñi , V = 2,3 m
3

ρ : Träng lîng riªng cña ®Êt
§Êt cÊp III cã : ρ = 17 ÷ 18 KN/m
3
(Trang 15 - 2)
Ta chän ρ = 17,5 KN/m
3
2η : HÖ sè ma s¸t gi÷a ®Êt vµ ®Êt
§Êt cÊp III cã 2η = 0,7 ÷ 0,8 (B¶ng 1.II.4 - 1) , lÊy 2η = 0,7
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (3.II - 5)
⇒ W2 = 2,3 . 17,5 . 0,7 . sin 60
0
= 21,7 KN
c, X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn khèi ®Êt cuén lªn phÝa trªn bµn ñi.
®3
®® 1
® 2
3
cos
3cos
H×nh 3.II- 2 : X¸c ®Þnh lùc c¶n t¸c dông lªn bµn ñi
Khèi ®Êt tríc bµn ñi t¹o nªn trªn bÒ mÆt lµm viÖc cña bµn ñi mét ¸p lù
N . Díi t¸c dông cña lùc N g©y nªn lùc ma s¸t chèng l¹i sù di chuyÓn cña khèi
®Êt lªn phÝa trªn bµn ñi (F '
ms ) . §ång thêi do bµn ñi nghiªng so víi ph¬ng
chuyÓn ®éng cña m¸y nªn suÊt hiÖn lùc ma s¸t c¶n trë khèi ®Êt di chuyÓn
däc bµn ñi (F ''
ms ) .
F '
ms = 1η . N = 1η . G® . cosδ (3.II -
6)

F ''
ms = 1η . G® . 2η
(3.II - 7)
1η : Hª sè ma s¸t gi÷a thÐp vµ ®Êt
§Êt cÊp III cã : 1η = 0,5 ÷ 0,6 (b¶ng 1.II.4 - 1) , lÊy 1η = 0,5
G® : TRäng lîng khèi ®Êt tríc bµn ñi
G® = V. ρ = 2,3.17,5 = 40,2 KN
⇒ F '
ms = 0,5 . 40,2 . cos500
= 11,5 KN
⇒ F ''
ms = 0,5 . 40,2 . 0,7 = 14,1 KN
ChiÕu çc lùc ma s¸t trªn xuèng ph¬ng di chuyÓn ta ®îc çc lùc c¶n t¬ng
øng sau :
W3
’
= F '
ms . cosδ. Sinϕ (3.II - 8)
W3
’’
= F ''
ms . cos ϕ
(3.II - 9)
δ : Gãc c¾t ®Êt , δ = 500
ϕ: Gãc nghiªng bµn ñi trong mÆt ph¾ng ngang ϕ= 600
Thay vµo çc gi¶ trÞ vµo (3.II - 8) vµ (3.II - 9) cã :
W3
’
= 11,5 . cos50
0
. Sin 60
0
= 5,7 KN
W3
’’
= 14,1 . cos600
= 7,0 KN
⇒ W3 = W3
’
+ W3
’’
= 5,7 + 7,0 = 12,7 KN
d, X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn m¸y ñi (W4) .
W4 = Gm . (f ± i) (3.II -
10)
Gm : Träng lîng m¸y ñi , Gm= 145,2 KN
f: HÖ sè c¶n l¨n

M¸y ñi b¸nh xÝch , xem ®¸t kh« cã f = 0,10 ÷ 0,12 ( Trang 207 - 1)
Chän f = 0,11
i : §é ®é dèc cña bÒ mÆt lµm viÖc , i = 100
/0 = 0,10
Ta xÐt trêng hîp lªn dèc (LÊy dÊu +)
⇒ W4 = 145,2 .(0,11 + 0,10) = 30,5 KN
e, X¸c ®Þnh lùc c¶n ma s¸t gi÷a dao c¾t bµn ñi vµ ®Êt (W5) .
W5 = 1η. (R2 + GTB) (3.II
- 11)
R2 : Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t theo ph¬ng th¾ng ®øng
R2 = k . x . B , N (3.II
- 12)
k : HÖ sè kh¸ n¨ng chÞu t¶i cña ®Êt , k = 50 ÷ 60 N/cm2
(Trang 203 - m¸y lµm ®Êt) . Chän k = 50 N/cm2
= 500
KN/m2
x : ChiÒu réng mßn cïn cña dao c¾t , thêng x = 1,0 ÷ 1,5 cm
(Trang 203 - 1) , lÊy x = 1,0 cm = 0,01 m
⇒ R2 = 500 . 0,01 . 3,55 = 17,7 KN
⇒ W5 = 0,5.(17,7 + 24,2) = 20,9 KN
VËy , tèng c¸c lùc c¶n t¸c dông lªn m¸y ñi lµ :
∑W = W1 + W2 + W3 + W4 + W5
∑W = 13,5 + 21,7 + 12,7 + 30,5 + 20,9 = 98,8 KN
∑W = 98,8 KN
2, X¸c ®Þnh lùc b¸m .
Pb = ϕ. Gb
(3.II - 13)

ϕ: HÖ sè b¸m
M¸y ñi b¸nh xÝch ; ®Êt cÊp III (§Êt sÐt cã ®é Êm tù nhiªn) cã :
ϕ= 0,7 [(B¶ng 1 - 12 ) - 2]
Gb: Träng lîng b¸m
Gb = Gm. cosα . ko®
Gm : Träng lîng m¸y ñi , Gm = 145,2 KN
α : Gãc nghiªng bÒ mÆt lµm viÖc , α = arctgi = arctg 0,1 = 5,70
( ®é dèc lµm viÖc i = 10 0
0
)
ko® : HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bæ träng lîng ra c¸c b¸nh chñ ®éng
M¸y ñi b¸nh xÝch ko® = 1
⇒ Gb = 145,2 . cos 5,70
= 144,5 KN
⇒ Pb = 0,7 . 144,5 = 101,2 KN
Ta thÊy ∑W = 98,8 KN < Pb = 101,2 KN
Nh vËy , lùc kÐo cña m¸y kÐo c¬ së ®¶m b¶o cho m¸y ñi cã thÓ lµm
viÖc b×nh thêng.
2, X¸c ®Þnh c«ng suÊt di chuyÓn m¸y.
C«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó di chuyÓn ®îc x¸c ®Þnh theo lùc PK :
Ndc = η.
.
1000
vPK
, KW (IV -
24)
PK : Lùc kÐo tiÕp tuyÕn , PK = ∑W = 98,8 KN = 98800 N
v : VËn tèc cña m¸y khi lµm viÖc , thêng lµ vËn tèc sè 1 cña m¸y
v = 2,36 km/h = 0,6 m/s
η : HiÖu suÊt truyÒn ®éng cña m¸y , η= 0,8 ÷ 0,9
η = 0,9
⇒ Ndc = 901000
6098800
,.
,.
= 65,9 KW

Ta thÊy Ndc = 65,9 KW < N®c= 74 KW
Nh vËy , c«ng suÊt cña m¸y keos c¬ së ®· chän ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh lµm
viÖc cña m¸y ñi .

III, X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn m¸y ñi .
1, S¬ ®å lùc t¸c dông lªn m¸y ñi .
S¬ ®å lùc t¸c dông lªn m¸y ñi ®îc m« t¶ trªn h×nh vÏ sau (h×nh 3.III –
1) :
Trong ®ã :
GTb :Träng lîng thiÕt bÞ ñi
P : Ph¶n lùc ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t, P ®îc chia thµnh 3 thµnh phÇn P1 ,
P2 , P3
P1 : Theo ph¬ng ngang
P2 : Theo ph¬ng th¾ng ®øng
P3 : Theo ph¬ng vu«ng gãc trôc däc cña m¸y
Pc : Ph¶n lùc t¹i khíp liªn kÕt b¶n lÒ vµ m¸y,nã ph©n ra hai thµnh phÇn Zc
vµ Xc
Zc : Theo ph¬ng th¾ng ®øng , Xc : Theo ph¬ng ngang

2PP
P1
Gt b
S
C
C
Z PC
C
X
3P
P
P1
X C
X C
H×nh 3.III - 1 : S¬ ®å lùc t¸c dông lªn m¸y ñi
2, X¸c ®Þnh çc lùc t¸c dông lªn m¸y ñi .
a, X¸c ®Þnh träng lîng thiÕt bÞ ñi .
Träng lîng thiÕt ñi ®îc x¸c ®Þnh trªn nguyªn lý m¸y ñi ®iÒu khiÕn b»ng çp
(tøc lµ lóc nµy lùc S ë xylanh n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi b»ng 0) vµ ph¶i ®¶m b¶o
sao cho dao c¾t th¾ng ®îc lùc c¶n cña ®Êt trong khi c¾t ®Êt .
§iÒu kiÖn ®Ó tÝnh GTB : - M¸y ñi lµm viÖc trªn mÆt ph¾ng ngang
- Dao c¾t cña bµn ñi ®ang Ên s©u vµo ®Êt
- Lùc c¨ng çp n©ng b¨ng 0
Ta cã thÕ x¸c ®Þnh min
TBG dùa vµo ph¬ng tr×nh c©n b»ng m« men t¹i ®iÓm
C .

∑ CM = min
TBG . l0 - R2 . l + R1 . m = 0
⇒ min
TBG =
0
12
l
mRlR .. −
(3.III - 1)
2R
R1
C
t b
G
0
m
H×nh 3.III - 2 : S¬ då x¸c ®Þnh träng lîng thiÕt bÞ ñi
Trong ®ã :
R2 : Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t theo ph¬ng th¾ng ®øng
R2 = k . x .B , N
k : HÖ sè kh¸ n¨ng chÞu t¶i cña ®Êt , k = 50 ÷ 60 N/cm2
(Trang 203 -
1) .
Chän k = 50 N/cm2
= 500 KN/m2
x : ChiÒu réng mßn cïn cña dao c¾t , thêng x = 1,0 ÷ 1,5 cm
(Trang 203 - 1) , lÊy x = 1,0 cm = 0,01 m

⇒ R2 = 500 . 0,01 . 3,55 = 17,7 KN
R1 : Ph¶n lùc do ma s¸t gi÷a dao c¾t vµ ®Êt
R1 = 1η. R2
1η : HÖ sè ma s¸t gi÷a thÐp vµ ®Êt
§Êt cÊp III cã : 1η = 0,5 ÷ 0,6 (b¶ng 1.II.4 - 1) , lÊy 1η = 0,5
R1 = 0,5 . 17,7 = 7,8 KN
l : Kho¶ng çch tõ R2 tíi C , l = 3,4 m (theo lý thuyÕt m¸y ®ång d¹ng)
l0 : Kho¶ng çch tõ GTB tíi C , l0 = 3
2
.l = 2,2 m
m : Kho¶ng çch tõ R1 tíi C , m = 0,48 m (3)
Thay çc gi¶ trÞ vµo (3.III - 1) cã :
min
TBG = 22
4808743717
,
,.,,., −
= 25,7 KN
Víi m¸y ñi thuû lùc , dao c¾t ®îc Ên s©u cìng bøc vµo ®Êt nhê träng lîng
thiÕt bÞ ñi vµ lùc ®Êy cña xi lanh thuû lùc . Do ®ã , träng lîng thiÕt bÞ ñi cã
thÕ lÊy gi¶m ®i (5 ÷ 10) 0
0
, ta lÊy gi¶m ®i 10 0
0
⇒ min
TBG = 0,90 . 25,7 = 23,5 KN
Nh vËy , ta lÊy GTB min= 24,2 KN lµ hîp lý .
b, X¸c ®Þnh ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn bµn ñi .
Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t P ®îc chia thµnh 3 thµnh phÇn P1 ,
P2 , P3 ®îc biÓu diÔn nh h×nh vÏ (h×nh 3.III - 1).
b.1, X¸c ®Þnh P1 , P2 .
* Khi bµn ñi b¾t ®Çu Ên s©u dao c¾t xuèng ®Êt (dao c¾t bi mßn) . Tr-
íc bµn ñi cha cã khèi ®Êt l¨n , ta cã :
P1 = R1 , P2 = R2
R1 , R2 : Lùc c¶n c¾t cã kÓ ®Õn sù mßn cïn cña dao c¾t theo ph¬ng
tiÕp tuyÕn vµ ph¸p tuyÕn (®îc x¸c ®Þnh ë phÇn trªn)
P1 = R1 = 7,8 KN

P2 = R2 = 17,7 KN
* Khi n©ng bµn ñi cuèi giai ®o¹n c¾t v¸ tÝch ®Êt . Tríc bµn ñi d· cã
khèi ®Êt l¨n g©y nªn ¸p lùc N . Díi t¸c dông cña N tríc bµn ñi xuÊt hiÖn lùc ma
s¸t Fms c¶n di chuyÓn cña khèi ®Êt khi nã cuén lªn phÝa trªn bµn ñi.
Fms = η1 . Ν (3.III - 2)
N : ¸p lùc cña khèi ®Êt tríc bµn ñi theo ph¬ng ph¸p tuyÕn víi dao c¾t
MÆt kh¸c tõ ( h×nh 3.II - 2) ta cã :
Fms = G®. cosδ.η1 (3.III - 3)
1
1
2
1
ms
2
hp
1
1
2
1
2
1
H×nh 3.III – 3 : Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn bµn ñi
Tõ (3.III - 2) vµ (3.III - 3) ta cã:
η1 . Ν = G®. cosδ.η1
⇒ N = G®. cosδ (3.III - 4)
δ : Gãc c¾t , δ = 500
G®: Träng lîng khèi ®Êt tríc bµn ñi .
G® = V. ρ = γtg
HB
.
.
2
2
. ρ

H : ChiÒu cao bµn ñi , H = 1,0 m
γ : Gãc ch¶y tù nhiªn cña ®Êt , γ = 450
⇒ G® = 0
452
01553
tg.
,.,
. 17,5 = 31,1 KN , thay vµo (3.III - 4) ta cã :
Thay vµo (3.III - 4) ta cã :
N = 31,1 . cos500
= 19,9 KN
Çc lùc P1 , P2 ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
P1 = N. sin(δ + ϕ1) + R1 (3.III -
5)
P2 = N. cos(δ + ϕ1) - R1 (3.III -
6)
ϕ1 : Gãc ma s¸t gi÷a thÐp vµ ®Êt : ϕ1 = arctg µ1 = arctg 0,5 = 250
Τrong trêng hîp nµy , lùc P2 híng xuèng vµ ®iÓm ®Æt cña lùc P1 , P2 çch
mÆt ®Êt c¬ b¶n mét ®o¹n Hp = (0,20 ÷ 0,27) . H (Trang 221 - 1)
H: ChiÒu cao bµn ñi : H = 1,0 m
⇒ Hp = (0,20 ÷ 0,27) . 1,0 = 0,20 ÷ 0,27 m
Khi m¸y ñi lµm viÖc gÆp chíng ng¹i vËt , t¹i dao c¾t sÏ ph¸t sinh t¶i träng
®éng, khi ®ã ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t lín nhÊt vµ ®îc x¸c ®Þnh
theo çc c«ng thøc sau :
+ X¸c ®Þnh ph¶n lùc tiÕp tuyÕn .
P1max= P1c + P1®
(3.III - 7)
Trong ®ã :
P1c: Lùc c¶n tÜnh tÝnh theo lùc kÐo lín nhÊt
P1c = Tmax= Pb = ϕmax. Gb (3.III
- 8)

Gb : Träng lîng b¶m Gb = 144,5 KN (Theo tÝnh ë trªn)
ϕmax: HÖ sè b¶m lín nhÊt
M¸y kÐo xÝch , ®Êt cÊp III (§Êt Èm) cã ϕmax= 0,7 [(B¶ng 1 - 12) -
2]
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (IV - 32) ta cã :
P1c = 0,7 . 144,5 = 101,2 KN
P1® : Lùc ®éng ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së kh¶o s¸t m¸y ui vµ chíng ng¹i vËt
nh mét hÖ thèng ®µn håi mét bËc tù do .
Ta cã thÕ x¸c ®Þnh gÇn ®óng theo hÖ sè t¶i träng ®éng nh sau :
k® =
cP
P
1
1max
=
c
dc
P
PP
1
11 +
= 1+
c
d
P
P
1
1
⇒ P1® = (k® - 1) . P1c
(3.III - 9)
HÖ sè k® thêng lµ k® = 1,5 ÷ 2,0 , ta lÊy k® = 1,5
Thay (3.III - 9 vµo (3.III - 7) ta ®îc :
P1max= P1c + (k® - 1) . P1c (3.III
- 10)
P1max= 101,2 + (1,5 - 1) . 101,2 = 151,8 KN
+ X¸c ®Þnh ph¶n lùc ph¸p tuyÕn .
Tõ (3.III - 5) vµ (3.III - 6) ta cã :
N = )sin( 1
11
ϕδ +
− RP
= )cos( 1
22
ϕδ +
+ RP
⇒ P2 = (P1 - R1) . cotg(δ + ϕ1) - R2
P2 cã gi¶ trÞ lín nhÊt khi R1 = R2 = 0 vµ gãc c¾t δ cã gi¶ trÞ nhá nhÊt . Lùc
P2 híng xuèng vµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
P2max= P1max. cotg (δ + ϕ1) (3.III -
11)

Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (3.III - 11) ta cã :
P2max = 22,5 KN
b. 2, X¸c ®Þnh P3 .
Khi gãc quay cña bµn ñi kh¸c 900
ngoµi 2 thµnh phÇn ph¶n lùc P1 vµ P2
cßn cã thµnh phÇn ph¶n lùc P3 theo ph¬ng vu«ng gãc víi trôc däc cña m¸y
(h×nh 3.III - 1) cã xu thÕ lµm cho m¸y quay vßng . Do ®ã ®Ó m¸y cã thÕ di
chuyÓn vÒ phÝa tríc thi ph¶n lùc P3 ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b¶m cña c¬
cÊu di chuyÓn .
P3 . l ≤ Mp
⇒ P3 ≤
l
M p
(3.III
- 12)
Trong ®ã :
* Mp : M« men c¶n quay do tæng c¸c lùc ngang cña mÆt ®Êt t¸c dông lªn
c¬ cÊu di chuyÓn g©y ra khi m¸y ñi quay vßng .
Víi m¸y ñi xÝch Mp ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau : Mp =
4
LGp ..η
(3.III
- 13)
ηp : Hª sè c¶n quay vßng , ηp = 0,7 ÷ 1,0 (Trang 224 – 1)
LÊy ηp = 0,85
L : ChiÒu dµi bÒ mÆt tùa cña xÝch di chuyÓn , L = 2,5 m (3)
G : Träng lîng m¸y ñi dån lªn d¶i xÝch di chuyÓn (khi thiÕt bÞ ñi
n©ng khái mÆt ®¸t thi G lµ träng lîng m¸y ñi cßn khi m¸y ñi m»m trªn mÆt
®Êt th× G lµ träng lîng m¸y kÐo) , G = Gm = 145,2 KN
⇒ Mp =
4
522145850 ,.,.,
= 74,2 KN.m

1
3
1
3
p
l
H×nh 3.III - 4 : Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn bµn ñi
* l : Kho¶ng c¸ch tõ t©m quay cña m¸y ®Õn P3 .
Nã ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
l = lk +
2
1
. B . cosϕ (3.III –
14)
lk : ChiÒu dµi khung ñi
Theo lý thuyÕt víi m¸y ®ång d¹ng ta cã lk = 3200 mm = 3,2 m
ϕ : Gã quay bµn ñi trong mÆt ph¾ng ngang , ϕ = 600
⇒ l = 3,2 +
2
1
. 3,55 .cos 600
= 4,1 m
Thay c¸c gi¶ trÞ Mp , l vµo (3.III - 12) ta cã :
P3 ≤ 14
274
,
,
= 18,1 KN
Ta lÊy P3 = 18,1 KN
b.3, X¸c ®Þnh lùc trªn c¬ cÊu n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi .
§èi víi m¸y ñi thuû lùc ta ph¶i kh¶o s¸t hai trêng hîp sau :
* VÞ trÝ thø nhÊt : Khi Ên s©u dao c¾t xuèng ®Êt b¾t ®Çu qu¸ tr×nh c¾t
®Êt .

Díi t¸c dông cña träng lîng thiÕt bi ñi (GTB) bµn ñi sÏ ¨n s©u vµo ®Êt vµ
thùc hiÖn qu¸ tr×nh c¾t ®Êt . Tuy nhiªn trong trêng hîp gÆp ®Êt cøng hoÆc
lµ gÆp chíng ng¹i vËt th× träng lîng thiªt ñi kh«ng ®ñ lín ®Ó cã thÕ th¾ng ®-
îc lùc c¶n R2 , khi ®ã ta cÇn lùc ®Êy träng xylanh n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi ®Ó
th¾ng lùc c¶n R2 ®Ó Ên s©u dao c¾t xuèng ®Êt .
Lùc trong c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ ñi S ®îc x¸c ®Þnh tõ ph¬ng tr×nh c©n
b»ng m« men cña c¸c lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ lµm viÖc t¹i ®iÓm C .
S =
r
lGmPlP TB 012 ... −−
(3.III - 15)
Thay (3.III - 11) vµo (3.III - 15) ta ®îc lùc n©ng lín nhÊt :
Smax1 =
r
lGmglP TB 011 .])(cot..[max −−+ϕδ
(3.III - 16)
Trong ®ã :
l = 3,4 m (theo lý thuyÕt m¸y ®ång d¹ng)
l0 = 3
2
. l = 3
2
. 3,4 = 2,2 m
r = lk. Sinθ = 3,2 . Sin 450
= 2,2 m [ θ : Gãc hîp gi÷a trôc xy lanh
n©ng bµn ñi vµ trôc khung ñi : θ = 450
÷ 750
(trang 235 - 2) , M¸y ñi
thuû lùc ta chän θ = 450
, lk : ChiÒu dµi khung ñi , lk = 3,2 m ]
m = 0,48 m (3)

m
0
Gt b
C
S
1P
P2
H×nh 3.III - 5 : S¬ ®å lùc ë c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ ñi ë vÞ trÝ
b¾t ®Çu Ên dao c¾t xuèng ®Êt .
P1max : Ph¶n lùc lín nhÊt cña ®Êt t¸c dông lªn bµn ñi , P1max= 151,8 KN
GTB: Träng lîng thiÕt bÞ ñi , GTB = 24,2 KN
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (3.III - 16) ta cã :
Smax1= 22
222244802550438151
,
,.,],)(cot.,.[, −−°+°g
= 5,5 KN
Tuy nhiªn , nÕu lùc Ên trong xylanh Smax1 mµ lín qu¸ th× sÏ gÊy mÊt èn
®Þnh cho m¸y , tøc lµ lùc Smax1 ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ æn ®Þnh sau :
Smax1 < Sy1
Sy1 : Lùc trªn c¬ cÊu n©ng ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh cña m¸y
khi m¸y m¸y cã xu híng lËt quoanh ®iÓm B .

Lùc trong c¬ cÊu n©ng Sy1 ddîc x¸c ®Þnh tõ ph¬ng tr×nh c©n b»ng m«
men t¹i ®iÓm C theo c«ng thøc :
∑ CM = P1. m + GTB. l0 - P2. l + Sy12 . r = 0
⇒ Sy1 =
r
mPlGlP TB ... 102 −−
(3.III -
19)
Trong ®ã :
P2 : §îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh khi m¸y cã xu híng lËt
quoanh ®iÓm B (§iÓm tùa phÝa sau xÝch di chuyÓn) .
∑ BM = GTB.( l0 + l2) - P2.( l+ l2) + GT . l3 = 0
⇒ P2 =
20
320
ll
lGllG TTB
+
++ .).(
(3.III -
20)
Trong ®ã :
L3 : Kho¶ng c¸ch tõ träng lîng m¸y c¬ së tíi ®iÓm B
lT = 1,4 m (3)
l2 : Kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm B vµ ®iÓm C
l2 = 1,2 m (3)
⇒ P2 = 2122
411212122224
,,
,.),,.(,
+
++
= 68,2 KN

1P
P2
0
m
12
r
Y
2
S
3
GT
C
t bG
H×nh 3.III - 7 : S¬ ®å lùc ë c¬ cÊu n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi theo ®iÒu
kiÖn
æn ®Þnh ë vÞ trÝ thø nhÊt
P1 : §îc tÝnh theo c«ng thøc sau :
P1 = Tmax = 101,2 KN
⇒ Sy1 = 22
48021012222443268
,
,.,,.,,., −−
= 59,1 KN
Ta thÊy Smax1 = 5,5 KN < Sy1 = 59,1 KN
VËy , víi lùc n©ng Smax1 ®¶m b¶o m¸y vÉn æn ®Þnh .

*VÞ trÝ thø 2 : Khi n©ng bµn ñi cuèi giai ®o¹n c¾t ®Êt phÝa tríc bµn ñi ®·
®îc tÝch ®Çy ®Êt . §©y lµ vÞ trÝ mµ c¬ cÊu n©ng lµm viÖc nÆng nÒ nhÊt .
0 m
2P
P1
r
G®
Q
4
S
C
t b
G
H×nh 3.III - 7 : S¬ ®å lùc ë c¬ cÊu n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi ë vÞ trÝ thø
hai
§Ó tÝnh lùc n©ng S ta xÐt ph¬ng tr×nh c©n b»ng m« men t¹i ®iÓm C .
∑ cM = P1. m + P2. l + GTB. l0 + Q . l + G®. l4- S . r = 0
⇒ S =
r
lQlGlGlPmP dTB ..... ++++ 4021
(3.III - 21)
Trong ®ã :
P1 = Tmax= 101,2 KN

P2 = P1. Cotg (δ + ϕ1) = 101,2 . Cotg(500
+ 250
) = 15,1 KN
L4 : Kho¶ng c¸ch tõ träng lîng khèi ®Êt tíi ®iÓm C , l4 = 3,2 m
Q : Lùc c¶n trît gi÷a khèi ®Êt ®îc n©ng cïng bµn ñi vµ phÇn ®Êt cßn l¹i
trong khèi ®Êt l¨n tríc bµn ñi . Q ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Q = C . F2 (3.III -
22)
Trong ®ã :
C : HÖ sè b¶m cña ®Êt vµ ®Êt khi kh«i ®©t chóng trît t¬ng ®èi víi nhau
.
Ta xem ®Êt Èm , C = 0,5 N/cm2
= 5 KN/m2
(B¶ng 46.I.6 – 1)
F2 : DiÔn tÝch bÒ mÆt trît gi÷a khèi ®Êt ®îc n©ng lªn cïng bµn ñi vµ
phÇn ®Êt cßn l¹i trong khèi ®Êt l¨n tríc bµn ñi .
F2 = B . H2 (3.III - 23)
H2 : ChiÒu cao cña bÒ mÆt trît nãi trªn , thêng H2 = (0,7 ÷ 0,8). H
(Trang 218 – 2)
Chän H2 = 0,7 . H
H : ChiÒu cao bµn ñi , H = 1,0 m
⇒ H2 = 0,7 . 1,0 = 0,7 m
⇒ F2 = 3,55 . 0,7 = 2,48 m2
⇒ Q = 5 . 2,48 = 12,4 KN
G® : Träng lîng khèi dÊt ®îc n©ng cïng bµn ñi (PhÇn g¹ch chÐo ë h×nh 3.III
- 8)
G® = F1 . B . η = 1
2
2
k
tg
HB
.
.
..
γ
ρ
(3.III - 24)
H : chiÒu cao bµn ñi , H = 1,0 m
ρ : Träng lîng riªng cña ®Êt , ρ = 1,75 T/m3
= 17,5 KN/m3

γ : Gãc ch¶y rù nhiªn cña ®Êt , γ = 450
k1 : HÖ sè tû lÖ gi÷a thÕ tÝch khèi ®Êt ®îc n©ng lªn cïng bµn ñi vµ phÇn
®Êt cßn l¹i trong khèi ®Êt l¨n tríc bµn ñi .
k1 = 0,2 ÷ 0,4 (Trang 227 - 1) , chän k1 = 0,2
⇒ G® = 20
452
51701553 2
,.
.
,.,.,
°tg
= 6,0 KN
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (3.III - 19) ta ®îc :
Smax2 = 22
43412232622224431154802101
,
,.,,.,,.,,.,,., ++++
= 97,8 KN
Lùc n©ng Smax2 ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ æn ®Þnh sau :
Smax2 < Sy2
Sy2 : Lùc n©ng ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh (m¸y lËt quoanh ®iÓm
A - ®iÓm tùa phÝa tríc cña xÝch di chuyÓn)
§Ó x¸c ®Þnh lùc Sy2 ta xÐt ph¬ng tr×nh c©n b»ng m« men t¹i C.
∑ cM = P1. m + P2. l + GTB. l0 + Q . l – Sy2 . r = 0
⇒ Sy2 =
r
lQlGlGlPmP dTB ..... ++++ 4021
(3.III - 25)
Trong ®ã :
P1 = Tmax = 101,2 KN
P2 : §îc x¸c ®Þnh dùa vµo ph¬ng tr×nh c©n b»ng m« men t¹i ®iÓm A .
∑ AM = (Q+P2).(l - l0 + l5) + G®.(l4 - l0 + l5) + GTB.l5 – GT.lT = 0
⇒ P2 =
50
550450
lll
lGlllGlllQlG TBdTT
+−
−+−−+−− .)()(.
(3.III - 26)
Trong ®ã :
l = 3,4 m
l0 = 2,2 m
l2 = 1,1 m
l4 = 3,2 m
lT = 1,1 m
l5 : Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm A tíi lùc GTB , l5 = 0,8 m

P2 = 802243
802248022232580224341211121
,,,
,.,),,,.(,),,,.(,,.
+−
−+−−+−−
⇒ P2 = 39,8 KN
4
Q
®G
r
1P
P2
m0
Gt b
C
SY2
5
TG
T
H×nh 3.III – 8 : S¬ ®å lùc ë c¬ cÊu n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi theo ®iÒu
kiÖn
æn ®Þnh ë vÞ trÝ thø hai .
⇒ Sy2 = 22
43412238722224438394802101
,
,.,,.,,.,,.,,., ++++
= 126,9 KN
Ta thÊy Smax2 = 97,8 KN < Sy2 = 126,9 KN
VËy , víi lùc n©ng Smax2 ®¶m b¶o m¸y vÉn æn ®Þnh .

Qua hai vÞ trÝ tÝnh ë trªn ta thÊy gi¶ trÞ lùc S lín nhÊt lµ :
S max = Smax2 = 97,8 KN
Do ®ã gi¶ trÞ lùc ®Ó tÝnh to¶n thiÕt kÓ c¸c c¬ cÊu n©ng mµ cô thÕ lµ
c¸c bé phËn cña thiÕt bÞ ñi nh lµ khung ñi , bµn ñi , thanh chèng xiªn , xy
lanh thuû lùc …
Khi tÝnh xi lanh thuû lùc th× ph¶i kÓ ®Õn t¶i träng ®éng , cho nªn :
St = Smax . K®
(3.III - 27)
K® : HÖ sè t¶i träng ®éng , thêng K® = 1,35 ÷ 1,5 (Trang 228 - 1)
Chän k® = 1,5
⇒ St = 97,8 . 1,5 = 146,7 KN
* KiÓm tra c«ng suÊt cña ®«ng c¬ .
§Ó m¸y võa cã thÕ n©ng thiÕt bÞ ñi võa cã thÕ di chuyÓn khi lµm
viÖc th× lùc n©ng Smax ph¶i ®îc kiÓm tra theo c«ng suÊt ®éng c¬ cña m¸y
kÐo c¬ së theo c«ng thøc sau :
d
d
n
n
dncd
VTVS
NNN
ηη .
.
.
. maxmax
/
10001000
+=+≥ , KW (3.III - 28)
Trong ®ã:
+ N®c : C«ng suÊt ®éng c¬ cña m¸y kÐo c¬ T100 , N®/c= 74 KW
+ Nn : C«ng suÊt tiªu hao cho c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ ñi
+ Nd : C«ng suÊt tiªu hao cho viÖc di chuyÓn m¸y
+ Smax= 97,8 KN : Lùc n©ng x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh
+ Vn : VËn tèc n©ng thiÕt bÞ ñi , thêng Vn = 0,1 ÷ 0,2 m/s
(Trang 228 – 1) , chän Vn = 0,1 m/s
+ Vd = 0,6 (m/s) : VËn tèc di chuyÓn cña m¸y khi lµm viÖc , øng víi tay
sè I
+ ηn= 0,95 : HiÖu suÊt c¬ cÊu n©ng.

+ ηd : HiÖu suÊt c¬ cÊu di chuyÓn , thêng ηd = 0,8 ÷ 0,9 (trang 207 -
2) Chän ηd = 0,9
+ Tmax= 101,2 KN : Lùc kÐo tiÕp tuyÕn lín nhÊt cña m¸y kÐo
Thay sè liÖu vµo vÕ ph¶i c«ng thøc (3.III - 26) ta cã:
Nn = 9501000
1097800
,.
,.
= 10,3 KW
Ndc = 901000
60101200
,.
,.
= 67,5 KW
Ta thÊy
N®/c = 74 KW > Nn = 10,3 KW
N®/c = 74 KW > Ndc = 67,5 KW
N®/c = 74 KW < Nn + Ndc = 77,8 KW
Nh vËy , khi m¸y gÆp chíng ng¹i vËt trong qu¸ tr×nh n©ng bµn ñi ë cuèi giai
®o¹n c¾t vµ tÝch ®Êt th× c«ng suÊt cña m¸y kh«ng ®ñ ®Ó cho m¸y võa di
chuyÓn võa n©ng thiÕt bÞ ñi lªn . Khi ®ã m¸y buéc ph¶i dõng l¹i ®Ó dïng hÕt
c«ng suÊt cho c¬ cÊu n©ng n©ng thiÐt bÞ ñi cïng khèi ®Êt ®Ó th¾ng chíng
ng¹i vËt sau ®ã míi tiÕp tôc di chuyÓn vÒ phÝa tríc .
Tãm l¹i , c«ng suÊt cña ®éng c¬ lµ ®¶m b¶o cho m¸y cã thÕ lµm viÖc
trong mäi trêng hîp .
b. 4, X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i khíp liªn kÕt gi÷a khung ñi vµ m¸y kÐo.
Díi t¸c dông cña c¸c ngo¹i lùc P1, P2, S vµ GTB , t¹i khíp C liªn kÕt gi÷a
khung ñi vµ m¸y kÐo sÏ xuÊt hiÖn ph¶n lùc RC . Ph¶n lùc nµy ®îc ph©n
thµnh hai thµnh phÇn XC vµ ZC .ThÓ hiÖn trªn h×nh vÏ sau (H×nh IV - 13) :
C«ng thøc x¸c ®Þnh :
XC = P1+ S . cosθ (3.III
- 29)
ZC = S . sinθ - P2 - GTB (3.III
- 30)

Trong ®ã:
θ = 450
: Gãc t¹o bëi gi÷a cÇn cña pistong n©ng thiÕt bÞ ñi vµ ®-
êng t©m trôc cña khung ñi (theo trªn) .
XC ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt khi dao c¾t cña bµn ñi gÆp chíng ng¹i vËt :
Khi ®ã :
P1 = P1max = 151,8 KN
P2 = P2max = 22,5 KN
S = 102,3 KN
Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ta cã :
XC = 151,8 + 97,8 . cos 450
= 220,1 KN
ZC = 97,8 . sin 450
– 22,5 – 24,2 = 22,4 KN
S
C
t b
G
0
m
2P
P1
1
r
CZ
CX
H×nh 3.III – 9 : S¬ ®å x¸c ®Þnh ph¶n lùc tai khíp b¶n lÒ C

- Khi m¸y ñi lµm viÖc trªn bÒ mÆt dèc (α = 5,70
) th× çc lùc ®îc tÝnh lµ:
XC = P1+ S . cosθ + GTB . sinα (3.III
- 31)
ZC= S . sinθ - P2 - GTB . cosα
(3.III - 32)
Thay çc gi¸ trÞ vµo ta cã :
XC = 151,8 + 97,8 . Cos 450
+ 24,2 . Sin 5,70
= 223,3 KN
ZC = 97,8 . Sin 450
– 22,5 – 24,2 . cos 5,70
= 22,5 KN
IV,TÝnh æn ®Þnh m¸y ñi .
1, Trêng hîp thø nhÊt : Dao c¾t cña bµn ñi gÆp chíng ng¹i khi b¾t ®Çu Ên
s©u xuèng ®Êt.
NÕu lµ m¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng çp ë trêng hîp nµy thêng kh«ng tÝnh
æn ®Þnh v× lóc ®ã lùc n©ng trong pa l¨ng çp xem nh b»ng 0 ( S = 0) .Tuy
nhiªn ë trêng hîp nµy ta tÝnh to¸n cho m¸y ñi ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc cã
lùc ®Êy S trong xy lanh thuû lùc lµm cho m¸y cã xu híng lËt quanh ®iÓm
O1 . Do ®ã chóng ta cÇn kiÕm tra trêng hîp nµy .
ë trêng hîp nµy v× ®iÓm ®Æt cña P1 lµ O vµ ®iÓm lËt O1 cïng n»m trong
mÆt ph¼ng ngang nªn khi tÝnh to¸n, cã thÓ xem ph¶n lùc t¹i khíp C do P1
g©y ra cã gi¸ trÞ nhá vµ kh«ng ¶nh hëng ®Õn ®é æn ®Þnh cña m¸y . M«
men g©y lËt m¸y quanh ®iÓm O1 chñ yÕu do lùc n©ng S g©y ra .
HÖ sè æn ®Þnh trong trêng hîp thø nhÊt ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
sau:

151
2
1
,
.
.
≥==
lS
lG
M
M
k T
L
G
od (3.IV - 1)
+ MG = GT . lT : M« men chèng lËt m¸y ñi quanh ®iÓm O1 .
GT : Träng lîng m¸y ñi , GT = 145,2 KN
lT : Çnh tay ®ßn cña lùc GT tíi ®iÓm O1 , lT = 1,2 (3)
⇒ MG = 145,2 . 1,2 = 174,2 KN.m
+ ML = S . l2 : M« men g©y lËt m¸y ñi quanh ®iÓm O1.
S : Lùc trong c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ ñi
Theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã : S = Smax1 = 5,5 KN
l2 : Çnh tay ®ßn cña lùc S víi ®iÓm O1.
l2 = 2,2 m
⇒ ML = 5,5 . 2,2 = 12,1 KN.m
Thay çc gi¶ trÞ vµo (3.IV - 1) ta cã :
112
2174
,
,
=odk = 14,3 ≥ 1,15
VËy , trêng hîp thø nhÊt m¸y ®¶m b¶o æn ®Þnh .

2l
m
0
2P
P1
Gt b
C
TGS
1
r
1
H×nh 3.IV - 1 : S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh m¸y ñi t¹i vÞ trÝ b¾t
®Çu Ên dao c¾t xuèng ®Êt
2, Trêng hîp thø hai : Bµn ñi b¾t ®Çu ®îc n©ng lªn ë cuèi qu¸ tr×nh ®µo.
Trong trêng hîp nµy phÝa tríc bµn ñi cã ®Çy ®Êt, m¸y cã xu thÕ lËt
quanh ®iÓm O2 (h×nh vÏ 3.IV - 2) . Trêng hîp nµy ®Ó tÝnh æn ®Þnh cho
m¸y ñi ®iÒu khiÓn thuû lùc. Muèn n©ng ®îc thiÕt bÞ ñi lªn th× lùc n©ng S
ph¶i th¾ng ®îc lùc c¶n do ¸p lùc cña khèi ®Êt tríc bµn ñi t¸c dông vµo bµn ñi.
Khi ®ã ®iÓm ®Æt cña lùc P1 ®îc n©ng lªn, ph¬ng cña lùc P1 xem gÇn
®óng trïng víi ®êng t©m cña khung ñi tøc lµ ®i qua ®iÓm C , nªn ph¶n lùc
XC t¹i khíp C do P1 sinh ra sÏ t¹o ra m« men gi÷ æn ®Þnh cho m¸y quanh
®iÓm lËt O2.

HÖ sè æn ®Þnh ®èi víi trêng hîp thø hai ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
2
11
2
1
lS
mPlG
lS
mXlG
M
M
K TcT
L
G
od
.
..
.
.. +
=
+
== ≥ 1,5 (3.IV - 2)
C
X
1
GT
S
C
t b
G
m
2P
P1
2
l2
bP
P
H×nh 3.IV – 2 : S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh m¸y ñi t¹i vÞ trÝ bµn ñi b¾t
®Çu ®îc n©ng lªn ë cuèi qu¸ tr×nh c¾t
M« men chèng lËt ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
MG = GT . l1 + Xc . m = GT . l1 + P1 . m (3.IV
- 3)
Trong ®ã:
GT : Träng lîng m¸y ñi , GT = 145,2 KN
Xc : Ph¶n lùc theo ph¬ng ngang t¹i khíp C do P1 sinh ra .
Xc = P1

P1: Lùc c¶n theo ph¬ng ngang do ¸p lùc cña khèi ®Êt tríc bµn
ñi t¸c dông lªn khung ñi .
P1 = 101,2 KN
⇒ Xc = 101,2 KN
Thay çc gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (3.IV - 3) ta cã:
MG = 145,2 . 1,1 + 101,2 . 0,48 = 208,2 KN.m
M« men lËt do lùc n©ng S trong c¬ cÊu n©ng t¹o ra :
ML = S . l2
(3.IV - 4)
Trong ®ã :
S = Smax2 = 97,8 KN
l2 : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm O2 vµ lùc S .
l2 = 1,3 m
Thay çc gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (3.IV - 4) ta cã:
ML= 97,8 . 1,2 = 117,6 KN.m
⇒ Ko® = 6117
2208
,
,
= 1,77 > 1,5
VËy , m¸y ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh trong trêng hîp thø hai .
Tãm l¹i , m¸y ®¶m b¶o æn ®Þnh trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc .

Ch¬ng 4
TÝnh to¸n çc thiÕt bÞ chÝnh cña m¸y ñi
I, Chän vÞ trÝ tÝnh to¸n .
Sau khi x¸c ®Þnh ®îc ç lùc t¸c dông lªn m¸y ñi , ta chän dîc çc vÞ trÝ
mµ t¹i ®ã çc lùc t¸c dông cã gi¶ trÞ lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n søc bÒn çc bé
phËn cña m¸y ñi .
Çc ngo¹i lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ñi gåm :
- Ph¶n lùc cña ®Êt P1 theo ph¬ng ngang , ®¹t gi¶ trÞ lín nhÊt khi m¸y ñi
gÆp chíng ng¹i vËt trong qu¸ tr×nh c¾t ®Êt . Khi ®ã m¸y ñi ph¶i sø dông lùc
kÐo lín nhÊt ®Ó cã thÕ kh¾c phôc ®îc lùc c¶n P1 .
- Çc lùc P2 vµ S trong c¬ cÊu n©ng ®¹t gi¶ trÞ lín nhÊt t¹i vÞ trÝ cuèi giai
®o¹n c¾t ®Êt vµ b¾t ®Çu n©ng bµn ñi ®Çy ®Êt ë phÝa tríc , m¸y ñi sø dông
toµn bé c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®Ó dÉn ®éng cho c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ .
Tõ sù ph©n tÝch trªn ta cã thÕ chän çc vÞ trÝ tÝnh to¸n nh sau :
1, VÞ trÝ I :
Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt t¹i ®iÓm gi÷a bµn ñi trong qu¸ tr×nh c¾t ®Êt .
§iÒu kiÖn tÝnh to¸n :
+ M¸y ñi di chuyÓn trªn mÆt ph¾ng ngang vøi tèc ®ä sè I cña m¸y kÐo .
+ Khi bµn ñi gÆp chíng ng¹i vËt , m¸y ñi sø dông lùc kÐo lín nhÊt theo
®iÒu kiÖn b¶m , cã kÓ dÕn t¶i träng ®éng víi k® = 1,5 ÷ 2,5 .
+ M¸y ñi ®Æt vu«ng gãc víi trôc däc cña m¸y .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh søc bÒn bµn ñi .
2, VÞ trÝ II :
Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt t¹i ®iÓm gi÷a bµn ñi trong qu¸ tr×nh n©ng dÇn
bµn ñi , gi¶m dÇn chiÒu s©u c¾t . §iÒu kiÖn tÝnh to¸n :
+ M¸y ñi di chuyÓn ngang víi tèc ®é sè II .

+ Lùc trªn c¬ cÊu n©ng ®¹t gi¶ trÞ lín nhÊt, ®îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn
æn ®Þnh cña m¸y kÐo vµ kiÕm tra theo c«ng suÊt ®éng c¬. HÖ sè t¶i
träng ®éng k® = 1,5
+ Gãc quay bµn ñi nhá nhÊt .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng
3, VÞ trÝ III :
Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt t¹i mÐp dao trong khi Ên ssaau dao c¾t
xuèng ®Êt ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh c¾t ®Êt , dång thêi m¸y di chuyÓn vÒ
phÝa tríc . §iÒu kiÖn tÝnh to¸n :
+ M¸y ñi di chuyÓn trªn bÒ mÆt ngang .
+ Ph¶n lùc cña ®Êt theo ph¬ng ngang t¸c dông lªn khung ñi lµ lín nhÊt . M¸y
ñi sø dông lùc kÐo lín nhÊt theo ®iÒu kiÖn b¶m , cã kÓ ®Õ t¶i träng ®éng víi
hÖ sè k® = 1,5 .
+ Gãc quay bµn ñi nho nhÊt .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh søc bÒn khung ñi cña thiÕt bÞ ñi cæ ®Þnh .
4,VÞ trÝ IV :
Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt ë mÐp dao trong qu¸ tr×nh c¾t ®Êt . §iÒu
kiÖn tÝnh to¸n gièng nh t¹i vÞ trÝ I .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh thanh ®©y n»m ngang
5, VÞ trÝ V :
Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt ë mÐp dao trong qu¸ tr×nh n©ng dÇn bµn ñi
,®ång thêi m¸y di chuyÓn vÒ phÝa tríc . §iÒu kiÖn tÝnh toasn gièng nh vÞ
trÝ II .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh søc bÒn khung ñi vµ tÝnh thanh chèng xiªn .
6, VÞ trÝ VI :

Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt ë mÐp dao trong khi Ên s©u vµo ®Êt ®Ó thùc
hiÖn qu¸ tr×nh c¾t ®Êt , ®ång thêi m¸y ñi di chuyÓn vÒ phÝa tríc . §iÒu kiÖn
tÝnh to¸n gièng nh vÞ trÝ III .
VÞ trÝ nµy dïng ®Ó tÝnh khíp b¶n lÒ liªn kÕt gi÷a khung ñi vµ m¸y kÐo c¬
së .
II, TÝnh to¸n thiÕt kÓ thiÕt bÞ ñi .
1, TÝnh to¸n thiÕt kÓ bµn ñi .
ThiÕt bÞ ñi lµ bé phËn chÝnh cña m¸y ñi . §èi víi m¸y ñi thuû lùc , thiÕt
bÞ lµm viÖc chÝnh ®ã lµ khung ñi , bµn ñi , thanh chèng xiªn vµ hÖ thèng
thuû lùc ... ë phÇn nµy ta ®i tÝnh to¸n , thiÕt kÓ mét thiÕt bÞ lµm viÖc v¹n
n¨ng , ®iÒu khiÕn b»ng thuû lùc ®Ó l¾p trªn m¸y c¬ së T100 .
Khi tÝnh to¸n thiÕt kÓ bµn ñi th× kh«ng ph©n biÖt lµ bµn ñi cña thiÕt
bÞ ñi v¹n n¨ng hay lµ bµn ñi cña thiÕt bÞ ñi thêng . Bíi v× , ®èi víi thiÕt bÞ ñi
v¹n n¨ng th×
khi tÝnh to¸n còng ®a vÒ vÞ trÝ bµn ñi dîc ®Æt vu«ng gãc víi trôc déc cña
m¸y . T¹i vÞ trÝ nµy lùc t¸c dông lín nhÊt , cßn khi bµn ñi t¹o víi trôc däc mét
gãc ϕ < 900
th× khi ®ã c¸c ph¶n lùc ph¶i nh©n víi gi¸ trÞ Sinϕ nªn trÞ sè cña
chóng sÏ nhá ®i . V× vËy viÖc tÝnh to¸n bµn bÞ ñi víi gãc ϕ = 900
mµ ®¶m
b¶o ®é bÒn th× trong mäi trêng hîp lµm viÖc cña m¸y c¸c thiÕt bÞ vÉn dñ
bÒn .
Ta sø dông vÞ trÝ I ®Ó tÝnh søc bÒn bµn ñi . §iÒu kiÖn tÝnh to¸n nh
sau :
+ Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt t¹i ®iÓm gi÷a bµn ñi trong qu¸ tr×nh c¾t
®Êt . §iÒu kiÖn tÝnh to¸n :
+ M¸y ñi di chuyÓn trªn mÆt ph¾ng ngang vøi tèc ®ä sè I cña m¸y kÐo .

+ Khi bµn ñi gÆp chíng ng¹i vËt , m¸y ñi sø dông lùc kÐo lín nhÊt theo
®iÒu kiÖn b¶m , cã kÓ ®Õn t¶i träng ®éng víi k® = 1,5 ÷ 2,5 .
+ Bµn ñi ®Æt vu«ng gãc víi trôc däc cña m¸y .
§Ó tÝnh søc bÒn bµn ñi ta t¸ch bµn ñi ra khãi khung ñi ®Ó xÐt . S¬
®å lùc t¸c dông lªn bµn ñi ®îc thÕ hiÖn trªn h×nh vÏ (h×nh 4.II.1 - 1)
Trôc x , y n»m trong mÆt ph¨ng chøa khung ñi , cßn trôc z vu«ng gãc
víi hÖ trôc nay .
HÖ sè t¶i träng ®éng lµ k® = 1,35 ÷ 1,5 (Trang 226 – 2)
Ta chän k® = 1,5
Çc lùc t¸c dông lªn bµn ñi bao gåm :
- Çc ph¶n lùc cña ®Êt P1 , P2
P1 : §îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3.III - 10)
Theo tÝnh to¸n ¬ trªn ta cã : P1 = 151,8 KN
P2 : §îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3.III - 11)
Theo tÝnh to¸n ¬ trªn ta cã : P2 = 22,5 KN
- Träng lîng bµn ñi Gb
Gb = k. GTB
(3.II.1 - 1)
k = (0,45 ÷ 0,55) (Trang 226 - 2)
Chän k = 0,5
GTB : Träng lîng thiÕt bÞ ñi , GTB = 24,2 KN
⇒ Gb = 0,5 . 24,2 = 12,1 KN
- Lùc n©ng trong c¬ cÊu n©ng h¹ thiÕt bÞ ñi S
S ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (IV - 48)
Theo tÝnh to¸n ¬ trªn ta cã : S = St = 146,7 KN
- Çc ph¶n lùc t¹i khíp liªn kÕt gi÷a bµn ñi vµ thanh chèng xiªn PB1 , PB2
- Çc ph¶n lùc t¹i khíp liªn kÕt bµn ñi vµ khung ñi XA1, ZA1, XA2, ZA2

H×nh 4.II.1 : Çc lùc t¸c dông lªn bµn ñi .
Khi tÝnh to¸n bÒn ta coi bµn ñi nh mét dÇm ®¬n gi¶n ®Æt trªn hai gèi ®ì
A1 ,A2
cã kÝch thíc vµ tiÕt diÔn cña bµn ñi lµ kh«ng ®èi trªn suèt chiÒu dµi
cña nã .
Çc lùc P1 , P2 , S ®îc quy dÉn vÒ ®iÓm O vµ ®îc phÇn thµnh çc thµnh
phÇn theo çc trôc x , z . Tõ ®ã cã çc thµnh phÇn Qx , Qz .
Träng lîng bµn ñi coi nh ph©n bæ ®Òu trªn theo chiÒu dµi cña nã (q).
q =
L
Gb
= 553
112
,
,
= 3,4 KN/m
(4.II.1 - 2)
(Gb =12,1 KN - Träng lîng bµn ñi , L = 3,55 m - ChiÒu dµi bµn ñi)
Ph©n tÝch q thµnh hai thµnh phÇn qx vµ qz theo çc trôc x vµ z .
Ta cã :
Qx = P1. cosθ1 + P2. sinθ1 + S . cosθ (4.II.1 -
3)
Qz = P1. sinθ1 - P2. cosθ1 + S . sinθ (4.II.1 -
4)

qx = q . sin θ1 (4.II.1
- 5)
qz = q . cosθ1 (4.II.1 -
6)
θ1 : Gãc nghiªng cña khung ñi so víi ph¬ng ngang
Thêng θ1 = 100
÷ 150
( Trang 227 - 2 )
Ta chän θ1 = 120
θ : Gãc nghiªng cña lùc n©ng S so víi ph¬ng ngang
Thêng θ = 450
÷ 750
( Trang 227 - 2 )
Ta chän θ = 450
Thay çc gi¶ trÞ vµo çc c«ng thøc trªn ta cã :
Qx = 151,8 . cos120
+ 22,5 . sin120
+ 146,7 . cos450
= 256,9
KN
Qz = 151,8 . sin120
- 22,5 . cos120
+ 146,7 . sin450
= 113,3
KN
qx = 3,4 . sin120
= 0,7 KN/m
qz = 3,4 . cos120
= 3,3 KN/m
Díi t¸c dông cña çc ngo¹i lùc nãi trªn , lµm xuÊt hiÖn çc néi lùc nh sau :
M« men uæn Mx trong mÆt ph¼ng yoz , Mz trong mÆt ph¼ng xoy
M« men xo¾n
2
kM
.
Ta ®i x¸c ®Þnh biÓu ®å çc néi lùc nãi trªn :
a, X¸c ®Þnh çc m« men uèn .
BiÓu ®å m«men uèn Mx , Mz ®Òu cã d¹ng bËc hai , chóng ®îc biÓu
diÔn nh h×nh vÏ (4.II.1 – 2) vµ (4.II.1 – 2) . Çc gi¶ trÞ max ®îc x¸c ®Þnh nh
sau :

max
xM =
4
LQz.
-
8
2
Lqz.
(4.II.1 -
7)
max
zM =
4
LQx.
-
8
2
Lqx.
(4.II.1 -
8)
Thay c¸c gi¶ trÞ trªn vµo c¸c c«ng thøc (4.II.1 - 7) vµ (4.II.1 - 8) ta cã :
max
xM =
4
5533113 ,.,
-
8
55333 2
,.,
= 95,3 KNm
max
zM =
4
5539256 ,.,
-
8
55370 2
,.,
= 226,9 KNm
1A2A
Qq
m x
z z
xm
max
l
= 95,3k n m
= 113,3= 3,3 KN/m KN
= 1,775 m= 1,775 ml
2 2
H×nh 4.II.1 - 2 : S¬ ®å lùc trong mÆt ph¾ng yoz vµ
biÓu ®å m« men Mx .

Q
zm
q
A2 A1
xx
max
mz = 226,9k n m
= 256,9= 0,7 KN/m KN
= 1,775 ml
2 2
l = 1,775 m
H×nh 4.II.1 - 3 : S¬ ®å lùc trong mÆt ph¾ng xoy vµ
biÓu ®å m« men Mz
b, X¸c ®Þnh m« men xo¾n .
M« men xo¾n
2
kM
®îc x¸c ®Þnh b»ng mét n÷a m« men tæng do çc
ph¶n lùc P1 , P2 , St vµ GB (Träng lîng bµn ñi) g©y ra so víi t©m uèn cña tiÕt
diÔn .
M« men xo¾n Mk do çc lùc Qx vµ Qz g©y ra ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
sau :
Mk = Qx . ZD + QZ . XD (4.II.1
- 9)
Trong ®ã :
Qx , Qz : §îc x¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc (4.II.1 - 3) vµ (4.II.1 - 4)
Theo tÝnh to¸n ë trªn cã :

Qx = 256,9 KN
Qz = 113,3 KN
XD , ZD : To¹ ®é cña t©m uèn cña tiÕt diÔn nguy hiÓm a - a vµ ®îc x¸c
®Þnh theo c«ng thøc sau :
XD =
∑
∑
i
i
xi
ixi
JE
xJE
.
..
(4.II.1 -
10)
ZD =
∑
∑
i
i
Zi
iZi
JE
zJE
.
..
(4.II.1 - 11)
Trong ®ã :
Ei : M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu cña phÇn tö i dïng ®Ó chÕ t¹o bµn
ñi .
Bµn ñi ®îc lµm b»ng thÐp CT3 cã :
Ei = 2,1 . 104
KN/cm2
Jxi , Jzi : M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn nhá i cÊu t¹o nªn tiÕt diÔn a
- a .
xi , zi : To¹ ®é träng t©m cña tiÕt diÔn nhá i cÊu t¹o nªn tiÕt diÔn a - a
.
b.1, X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn nguy hiÓm a - a cña bµn ñi .

H×nh 4.II.1 - 4 : H×nh d¸ng vµ kÝch thíc cña bµn ñi
TiÔt diÔn nguy hiÓm cña bµn ñi ®îc chän s¬ bé theo lý thuyÕt dång d¹ng
víi m¸y ñi cã thiÕt bÞ ñi ®îc l¾p trªn m¸y kÐo c¬ së T100 cïng lo¹i . H×nh d¸ng
vµ kÝch thíc cña tiÕt diÔn cã thÕ xem gÇn ®óng nh h×nh vÏ ( H×nh 4.II.1 -
4 ). Tøc lµ tiÕt diÔn a – a cña bµn ñi ®îc t¹o thµnh tõ 3 ph©n : Tam gi¸c abc ,
h×nh vµnh kh¨n bd vµ h×nh ch÷ nhËt defg .
ChiÒu dµy cña c¸c tÊm thÐp lµm bµn ñi lµ δ = 1,2 cm
Kû hiÖu :
J1 : M« men qu¸n tÝnh cña h×nh ch÷ nhËt defg
J2 : M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn cong bd
J3 : M« men qu¸n tÝnh cña tam gi¸c abc

Víi çc kÝch thíc nh h×nh vÏ (H×nh 4.II.1 - 4) ta cã thÕ x¸c ®Þnh ®îc gi¶
trÞ cña çc m« men qu¸n tÝnh nh sau :
* X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh vµ träng t©m cña h×nh ch÷ nhËt defg (J1)
- Tríc hÕt ta tÝnh m« men qu¸n tÝnh cña h×nh ch÷ nhËt defg ®èi víi trôc x1
vµ z1:
1
1
x
J = 1
11
x
J - 1
12
x
J (4.II.1 -
12)
1
1
z
J = 1
11
z
J - 1
12
z
J (4.II.1 - 13)
Trong ®ã :
1
11
x
J , 1
11
z
J : M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn h×nh ch÷ nhËt phÝa
ngoµi ®èi víi trôc x1 vµ z1
1
12
x
J , 1
12
z
J : M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn h×nh ch÷ nhËt phÝa
trong ®èi víi trôc x1 vµ z1
1
11
x
J =
12
3
1111 hb .
=
12
41248 3
,.,
= 1334,6 cm4
1
12
x
J =
12
3
1212 hb .
=
12
01006 3
,.,
= 500,0 cm4
1
11
z
J =
12
3
1111 bh .
=
12
48412 3
,.,
= 612,5 cm4
1
12
z
J =
12
3
1212 bh .
=
12
06010 3
,.,
= 180,0 cm4
Thay çc gi¶ trÞ vµo (4.II.1 - 12) vµ (4.II.1 - 13) ta cã :
1
1
x
J = 1334,6 – 500,0 = 834,6 cm4
1
1
z
J = 612,5 – 180,0 = 432,5 cm4

H×nh 4.II.1 - 5 : H×nh ch÷ nhËt defg
- Xoay hÖ trôc to¹ ®é (x1 , z1) quanh O1 mét gãc β = 300
(Gãc hîp trôc x1
vµ trôc x)
Lóc nµy m« men qu¸n tÝnh cña defg ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
1
1
x
xJ =
2
11
11
zx
JJ +
+
2
11
11
zx
JJ −
. Cos 2. β (4.II.1 - 14)
1
1
z
xJ =
2
11
11
zx
JJ +
-
2
11
11
zx
JJ −
. Cos 2. β (4.II.1 - 15)
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo (4.II.1 - 14) vµ (4.II.1 - 15)
1
1
x
xJ =
2
54326834 ,, +
+
2
54326834 ,, −
. Cos 2.300
= 734,1 cm4

1
1
x
xJ =
2
54326834 ,, +
-
2
54326834 ,, −
. Cos 2.300
= 533,1 cm4
- ChuyÓn gèc hÖ trôc to¹ ®é (x1 , z1) tõ ®iÓm O1 vÒ ®iÓm O
Khi ®ã ta cã m« men qu¸n tÝnh cña çc trôc nh sau :
1
1
x
cJ = 1
1
x
J + 2
1z . A (4.II.1 - 16)
1
1
z
cJ = 1
1
z
J + 2
1x . A (4.II.1 - 17)
Trong ®ã :
x1 , z1 : Kho¶ng çch tõ gèc O1 tíi çc trôc x vµ z
x1 = 8 cm
z1 = 45 cm
A : DiÔn tÝch tiÕt diÔn h×nh ch÷ nhËt defg
A = 8,4 . 12,4 - 6,0 . 10,0 = 44,16 cm2
Thay vµ (4.II.1 - 16) vµ (4.II.1 - 17) ta cã :
x
J1 = 734,1 + 452
. 44,16 = 90158,1 cm4
z
J1 = 533,1 + 82
. 44,16 = 3359,4 cm4
- To¹ ®é träng t©m cña defg lµ :
x1 = - 8 cm
z1 = 45 cm
* X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña h×nh vµnh kh¨n bd (J2) .
Ta coi gÇn ®óng bd lµ h×nh vµnh kh¨n cã chiÒu dµy δ = 1,2 cm (h×nh
4.II.1 - 6)
Víi kÝch thíc vµ vÞ trÝ nh h×nh vÏ ta tÝnh ®îc m« men qu¸n tÝnh cña
tiÕt diÔn bd ®èi víi çc trôc x , y lµ :

H×nh 4.II.1 - 6 : H×nh vµnh kh¨n bd
x
J2 = 65333,4 cm4
z
J2 = 2026,7 cm4
- To¹ ®é träng t©m cña bd lµ :
x1 = - 2,7cm
z1 = 10,5 cm
* X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña tam gi¸c abc (J3) .
Ta cã thÕ coi gÇn ®óng abc lµ tam gi¸c c©n cã chiÒu dµy c¸c c¹nh lµ δ
= 1,2 cm
(h×nh 4.II.1 - 7) .

H×nh 4.II.1 - 7 : H×nh tam giac abc
Khi ®ã ta tÝnh ®îc m« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÔn abc ®èi víi c¸c trôc x , z
lµ :
x
J3 = 137271,9 cm4
z
J3 = 24565,6 cm4
- To¹ ®é träng t©m cña abc lµ :
x3 = - 5,8 cm
z3 = - 27,1 cm
VËy , m« men qu¸n tÝnh khi chÞu uèn cña tiÕt diÔn a – a lµ :

xJ = x
J1 +
x
J2 + x
J3 = 90158,1 + 65333,4 + 137271,9 = 292763,4 cm4
zJ = z
J1 + z
J2 + z
J3 = 3359,4 + 2026,7 + 34565,6 = 39951,6 cm4
b.2, X¸c ®Þnh m« men xo¾n Mk .
Thay çc gi¶ trÞ vµo (4.II.1 - 10) vµ (4.II.1 - 11) ta cã :
XD = 4292763
859137271724653338190158
,
),.(,),.(,).(, −+−+−
= - 5,8 cm = - 0,058 m
ZD = 639951
127634565510720264543359
,
),.(,,.,., −++
= - 20,2 cm = - 0,202 m
Thay çc gi¶ trÞ vµo (4.II.1 - 9) ta cã :
Mk = 256,9 . (- 0,058) + 113,3 . (- 0,202) = 37,8 KNm
⇒
2
kM
= 18,9 KNm
2A 1A
= 1,775 ml
2
2
l = 1,775 m
k n mmk
37,8
H×nh 4.II.1 - 8 : S¬ ®å lùc trong kh«ng gian vµ
biÓu ®å m« men xo¾n Mz
Nh×n vµo çc biÓu ®å ta thÊy tiÕt diÔn nguy hiÓm lµ tiÕt diÔn a - a .
T¹i tiÕt diÔn nguy hiÓm cña bµn ñi (tiÕt diÔn a - a) , träng t©m tiÕt diÔn
lµ ®iÓm O vµ çc trôc qu¸n tÝnh chÝnh cña tiÕt diÔn la x vµ z .

Çc m« men uèn sÏ g©y ra øng suÊt ph¸p tuyÕn , cßn m« men xo¾n th×
g©y ra øng suÊt tiÕp tuyÕn t¹i tiÕt diÔn a - a cña bµn ñi . Ta ®i x¸c ®Þnh çc
gi¶ øng suÊt ®ã :
c, X¸c ®Þnh øng suÊt .
c.1, X¸c ®Þnh øng suÊt ph¸p .
Díi t¸c dông cña çc m« men uèn Mx , Mz sÏ g©y ra øng suÊt ph¸p σ ®îc
x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
σ =
x
x
z
z
J
zM
J
xM 00 ..
+ (4.II.1 -
11)
Trong ®ã :
Jx , Jz : M« men qu¸n tÝnh chÝnh khi chÞu uèn cña tiÕt diÔn a - a , nã
®îc x¸c ®Þnh b»ng tæng m« men qu¸n tÝnh do tõng ph©n tæ nhá t¹o nªn :
Jx = 292763,4 cm4
Jz = 39951,6 cm4
Mx , Mz : Çc m« men uèn ®îc x¸c dÞnh ë trªn
Mx = 95,3 KNm
Mz = 226,9 KNm
x0 , z0 : to¹ ®é t©m tiÕt diÔn a - a so víi trôc trung hoµ
§Ó x¸c ®Þnh to¹ ®é x0 , z0 cña tiÕt diÔn a - a , ta dùng ®êng o1o1 tiÕp
tuyÕn víi tiÕt diÔn t¹i ®iÓm C vµ song song víi ®êng trung hoµ oo .
Gãc β0 t¹o bíi ®êng trung hoµ oo víi trôc xx ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
sau :
tg β0 =
xz
zx
MJ
MJ
.
.
= 395939951
92264292763
,.,
,.,
= 17,4
⇒ β0 = arctg 9,3 = 860

Tõ ®ã ta sÏ dùng ®îc ®êng trung hoµ oo vµ cã thÕ x¸c ®Þnh gÇn ®óng
gi¶ trÞ x0 , z0 nh sau :
x0 = l . Cos 3
2
β0 = 40 . Cos( 3
2
.86) = 21,5 cm
z0 = l . Sin 3
2
β0 = 40 . Sin( 3
2
.86) = 33,6 cm
( Trong ®ã : l - ChiÒu dµi c¹nh bc cña ph©n tæ abc , l = 40 cm )

H×nh 4.II.1 - 5 : MÆt c¾t cña tiÕt diÔn nguy hiÓm
Thay çc gi¶ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã :
σ = 4292763
6339530
639951
52122690
,
,.
,
,.
+ = 13,3 KN/cm2
c.2, X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp .
Díi t¸c dông cña m« men xo¾n ë trªn trong tiÕt diÔn a - a xuÊt hiÖn øng
suÊt tiÕp τ .
§Ó x¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp ta thõa nhËn gi¶ thiÕt sau : M« men xo¾n
cña çc ph©n tæ tû lÖ thuËn víi ®é cøng cña chóng . Víi gi¶ thiÕt ®ã m« men
xo¾n t¸c dông lªn tõng ph©n tæ ®îc x¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc sau :
Mk1 =
2
kM
.
k
k
J
J 1
(4.II.1
- 12)
Mk2 =
2
kM
.
k
k
J
J 2
(4.II.1
- 13)
Mk3 =
2
kM
.
k
k
J
J 3
(4.II.1
- 14)
Trong ®ã :
Mk : M« men xo¾n t¸c dông lªn t©m uèn cña toµn bé tiÕt diÔn a – a
Jk : M« men qu¸n tÝnh chung cña toµn bé tiÕt diÔn khi chôi xo¾n
Jk1 , Jk2 , Jk3 : M« men qu¸n tÝnh cña tõng tiÕt diÔn ph©n tæ abc , bd
vµ defg khi chÞu xo¾n . Chóng ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
* M« men qu¸n tÝnh cña ph©n tæ abc vµ defg ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng
thøc :

Jk1,3 = ∑
i
iS
F
δ
2
04.
(4.II.1
- 15)
Trong ®ã :
Fo : DiÔn tÝch cña ph©n tæ abc hoÆc defg
δi : ChiÒu dµy cña çc thµnh tiÕt diÔn i cña ph©n tæ abc hoÆc defg
Si : ChiÒu dµi trung b×nh ®êng viÒn ngoµi cña çc tiÕt diÔn i cña
ph©n tæ abc hoÆc defg
Khi chiÒu dµy cña tiÕt diÔn kh«ng ®èi ta cã :
Jk1,3 =
S
F δ.. 2
04
(4.II.1 -
16)
Tõ kÝch thíc cña çc tiÕt diÔn ta cã :
δ = 1,2 cm
F01 = b1n . h1n - b1t . h1t = 8,4 . 12,4 – 6 . 10 = 44,2 cm2
F03 =
2
1
(b3n . h3n - b3t . h3t) =
2
1
(52,0 . 30,4 – 49,6 . 28) = 96,0 cm2
S1 = 2 . (btb1 + htb1) = 2 . (7,2 + 11,2) = 36,8 cm
S3 = 50,8 + 2 . 38,8 = 128,4 cm
Thay çc gi¶ trÞ vµo (4.II.1 - 16) ta cã :
Jk1 = 836
212444 2
,
,.,.
= 254,8 cm4
Jk3 = 4128
210964 2
,
,.,.
= 344,5 cm4
* M« men qu¸n tÝnh cña ph©n tæ bd ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
Jk2 =
3
4
δ
.(
δ
2S
- 0,63) =
3
21 4
,
.( 21
045
,
,
- 0,63) = 25,9 cm4
* M« men qu¸n tÝnh chung cña tiÕt diÔn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

Jk = Jk1 + Jk2 + Jk3 = 254,8+ 25,9 + 344,5 = 625,2 cm4
Mk1 = 18,9 . 2625
8254
,
,
= 4,6 KNm = 460 KNcm
Mk2 = 18,9 . 2625
525
,
,
= 0,77 KNm = 77,0 KNcm
Mk3 = 18,9 . 2625
5344
,
,
= 10,1 KNm = 1010 KNcm
Tõ ®ã , ta x¸c ®Þnh ®îc øng suÊt tiÕp do m« men xo¾n g©y ra t¹i tõng
ph©n tæ nh sau :
* Víi ph©n tæ abc vµ defg , øng suÊt tiÕp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng
thøc :
τi =
oi
ki
F
M
..δ2
(i = 1 hoÆc 3) (4.II.1 - 17)
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo ta cã :
τ1 =
1
1
2 o
k
F
M
..δ = 244212
460
,.,.
=4,3 KN/cm2
τ3 =
3
3
2 o
k
F
M
..δ = 096212
1010
,.,.
= 4,4 KN/cm2
* Víi ph©n tæ bd , øng suÊt tiÕp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
τ2 =
2
2
k
k
J
M δ.
= 925
215
,
,.
= 0,3 KN/cm2
ViÖc kiÕm tra søc bÒn bµn ñi sÏ ®îc tiÕn hµnh ®èi víi ph©n tæ nµo cã
gi¶ trÞ øng suÊt tiÕp lín nhÊt trong c¸c ph©n tæ t¹o thµnh tiÕt diÔn chung a -
a cña bµn ñi .
Nh vËy , ph©n tæ dïng ®Ó kiÕm tra lµ ph©n tæ 3 (abc) víi :
σ = σ 3 = 13,3 KN/cm2
τ = τ3 = 4,4 KN/cm2
Theo thuyÕt bÒn øng suÊt tiÕp ta cã :
σt® = 22
4τσ .+ = 22
444941 ,., + = 15,9 KN/cm2
Ta kiÕm tra bªn theo ®iÒu kiÖn sau :

σt® ≤ [σ] =
n
chσ
Trong ®ã :
σch : øng suÊt ch¶y cña vËt liÖu lµm bµn ñi
Bµn ñi lµm b»ng thÐp CT3 cã :
σch = 22000 N/cm2
= 22 KN/cm2
[(B¶ng F.1 - 1) - 2]
n : HÖ sè an toµn
Víi bµn ñi n = 1.25 41,÷ (Trang 230 - 2) , ta chän n = 1,3
=> [σ] =
n
chσ
= 31
22
,
= 16,9 KN/cm2
Ta thÊy : σt® = 15,9 KN/cm2
< [σ] = 16,9 KN/cm2
Nh vËy , tiÕt diÔn nguy hiÓm nhÊt cña bµn ñi ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn ,
do ®ã mäi tiÕt diÔn kh¸c cña bµn ñi còng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn .
Tãm l¹i , tiÕt diÔn cña bµn ñi nh d· chän lµ ®ñ kh¸ n¨ng chÞu lùc trong qu¸
tr×nh lµm viÖc .

2, TÝnh to¸n kiÓm tra bÒn khung ñi .
§Ó tÝnh to¸n thiÕt kÓ khung ñi ta xÐt t¹i vÞ trÝ V . §iÒu kiÖn tÝnh to¸n nh
sau :
+ Dao c¾t gÆp chíng ng¹i vËt t¹i ®iÓm gi÷a bµn ñi trong qu¸ tr×nh n©ng
dÇn bµn ñi , gi¶m dÇn chiÒu s©u c¾t .
+ M¸y ñi di chuyÓn ngang víi tèc ®é sè II .
+ Lùc trªn c¬ cÊu n©ng ®¹t gi¶ trÞ lín nhÊt vµ ®îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu
kiÖn æn ®Þnh cña m¸y kÐo vµ kiÕm tra theo c«ng suÊt cña ®éng c¬ . HÖ
sè t¶i träng ®éng k® = 1,5 .
a, X¸c dÞnh lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ñi .
S¬ ®å lùc t¸c dông lªn thiÕt bi ñi ®îc thÕ hiÖn trªn h×nh vÏ (h×nh 4.II.2 - 1)

A
A
C
C
B
B
E
E
P
P
m
m
AP
S
Z
Z
X
X
G
Y
H×nh 4.II.2 – 1 : S¬ ®å lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ñi v¹n n¨ng
Trôc x , y n»m trong mÆt ph¨ng chøa khung ñi , cßn trôc z vu«ng gãc
víi hÖ trôc nay.
- C¸c ngoai lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ñi v¹n n¨ng gåm :
+ Träng lîng thiÕt bÞ ñi GTB , ®iÓm ®Æt cña lùc GTB ®îc quy íc lµ
n»m trªn trôc däc cña khung ñi .
+ Lùc n©ng thiÕt bÞ ñi S , còng cã ®iÓm ®Æt ®îc quy íc n»m tren
trôc däc cña m¸y .
+ Ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn dao c¾t ®îc ph©n thµnh 3 thµnh
phÇn : P1 , P2 vµ P3 .
- §Ó x¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc t¹i khíp liªn kÕt gi÷a khung ñi vµ m¸y c¬ së
(khíp C) ta kh¶o s¸t tr¬ng hîp bµn ñi tiÕn hµnh c¾t ®Êt b»ng mÐp ngoµi cïng

cña dao c¹nh ë mét phÝa cña m¸y ñi . Lóc ®ã díi t¸c dông cña thµnh phÇn P3
sÏ xuÊt hiÖn thµnh phÇn ph¶n lùc ngang Yc (theo ph¬ng y) .
Ph¶n lùc Yc chñ yÕu xuÊt hiÖn t¹i khíp cña khung ñi ë phÝa cã ph¶n
lùc P3 t¸c dông vµo bµn ñi . Cßn t¹i khíp phÝa bªn kia , khung ñi cã sù dÞch
chuyÓn tù do däc trôc díi t¸c dông cña ph¶n lùc P3 . Do ®ã ph¶n lùc Yc do lùc
P3 g©y ra t¹i khíp nµy cã thÕ bá qua .
§©y lµ vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt cña khung ñi , cho nªn ta sø dông vÞ trÝ nµy ®Ó
tÝnh søc bÒn cho khung ñi cña m¸y ñi v¹n n¨ng .
Gi¶ thiÕt r»ng : Bµn ñi ®ang tiÕn hµnh c¾t ®Êt b»ng dao c¾t c¹nh phÝa
bªn ph¶i nªn ph¶n lùc cña ®Êt chñ yÕu t¸c dông lªn mÐp dao c¾t bªn ph¶i
(phÝa khíp C2) . Do ®ã thµnh phÇn ph¶n lùc cña ®Êt P3 dån toµn bé lªn gèi
tùa C2 vµ tai gèi nµy xuÊt hiÖn ph¶n lùc Yc n»m trong mÆt ph¾ng xC2y víi
ph¶n lùc Xc2 . T¹i gèi tùa C1 khung ñi cã sù dÞch chuyÓn tù do däc trôc nªn
ph¶n lùc Yc do ph¶n lùc p3 g©y ra t¹i C1 ®îc xem nh lµ b»ng 0 . Khi ®ã ,
khung ñi ®îc xem nh la khung tÜnh ®Þnh ®Ó tÝnh søc bÒn .
§Ó x¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn ph¶n lùc t¹i C1 , C2 ta dïng c¸c ph¬ng tr×nh
c©n b»ng lùc nh sau :
∑ ZM = 0 , ∑ XM = 0 , ∑X = 0 , ∑Y = 0 , ∑Z = 0
Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh trªn ta ®îc :
Xc1 =
b
SinbGCosbSlP TB
.
.....
2
113 θθ +−
(4.II.2 -
1)
Xc2 = Xc1 + S . cosθ - GTB . sinθ1 + P1 . cosθ1 - P2 . sinθ1 (4.II.2 -
2)
Zc1 =
b
bGbSmP TB
.
cos..sin...
2
113 θθ −+−
(4.II.2 - 3)
Zc2 = Zc1 - S . sinθ + GTB . cosθ1 + P1 . sinθ1 + P2 . cosθ1 (4.II.2 -
4)

Yc = P3 (4.II.2 - 5)
Trong ®ã :
* P1 , P2 , P3 : Çc ph¶n lùc cña ®Êt t¸c dông lªn bµn ñi víi hÖ sè t¶i
träng ®éng lµ k® = 1,5
Theo tÝnh to¸n trªn ta cã :
P1 = 151,8 KN , P2 = 22,5 KN , P3 = 18,1 KN
* Lùc n©ng lín nhÊt cña c¬ cÊu n©ng cã kÓ ®Õn hÖ sè t¶i träng
®éng k® = 1,5
S = 146,7 KN
* GTB : Träng lîng thiÕt bÞ ñi
GTB = 24,2 KN
* θ1 : Gãc nghiªng cña khung ñi so víi ph¬ng ngang
Thêng θ1 = 100
÷ 150
(Trang 227 - 2)
Ta chän θ1 = 120
* θ : Gãc nghiªng cña lùc n©ng S so víi ph¬ng ngang
Thêng θ = 450
÷ 750
(Trang 227 - 2)
Ta chän θ = 450
* l1 : Çnh tay ®ßn cña lùc P3 ®èi víi trôc z ®îc x¸c dÞnh theo c«ng
thøc (IV - 37)
Theo tÝnh to¸n ë trªn l1 = 4,1 m
* b : Kho¶ng çch gi÷a t©m m¸y ®Õn trôc z
b = 1,2 m (Theo lý thuyÕt m¸y ®ång d¹ng)
* m1 : Kho¶ng çch gi÷a lùc P3 vµ trôc x
m1 = 0,25 m (Theo lý thuyÕt m¸y ®ång d¹ng)
Xc1 = 212
12212244521714614118 00
,.
sin.,.,cos.,.,,., +−
= - 9,8 KN

( Lùc Xc1 ngîc chiÒu biÓu diÔn trªn h×nh vÏ 4.II.2 - 1)
Xc2= -9,8 + 146,7.cos450
- 24,2.sin120
+ 151,8.cos120
- 22,5.Sin120
=
233,4 KN
Zc1= 212
122122445217146250118 00
,.
cos.,.,sin.,.,,., −+−
= 39,5 ΚΝ
Zc2= 39,5 - 146,7.sin450
+24,2.cos120
+151,8.sin120
+22,5.cos120
Zc2 = 6,0 KN
Yc = 18,1 KN
b, X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn khung ñi v¹n n¨ng .
Ta t¸ch bµn ñi ra khái khung ñi ®Ó xÐt .
Y
G
X
X
Z
Z
S
A
P
E
E
C
C
Z
X
P
P
P
m
H×nh 4.II.2 – 2 : S¬ ®å lùc t¸c dông lªn khung ñi v¹n n¨ng

Trôc x , y n»m trong mÆt ph¾ng chøa khung ñi
Trôc z th¾ng ®øng
Lùc t¸c dông lªn khung ñi ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ (h×nh 4.II.2 - 2) .
Çc lùc t¸c dông lªn khung ñi bao gåm :
- Ph¶n lùc t¹i khíp C1 : Xc1 , Zc1 .
- Ph¶n lùc t¹i khíp C2 : Xc2 , Zc2 , Yc .
- Ph¶n lùc t¹i khíp cÇu A : XA , YA , ZA .
- Ph¶n lùc tõ çc thanh chèng xiªn : PB1 , PB2 .
- Ph¶n lùc tõ çc thanh ®Êy n»m ngang : PE1 , PE2 .
- Lùc n©ng ë c¬ cÊu n©ng : S
- Träng lîng khung ñi : Gk
b
b
A2
2C
A
P3
1E
E2
C1
1A
1P
H×nh 4.II.2 - 3 : S¬ ®å biÕn d¹ng cña thanh ®Êy ngang
Trong ®ã çc lùc Xc1 , Xc2 , Zc1 , Zc2 , Yc ®· x¸c ®Þnh ë trªn , cßn çc lùc
XA , YA , ZA , PB1 , PB1 , PB2 , PE1 , PE2 lµ çc lùc cha biÕt . Do ®ã ®Ó x¸c ®Þnh
çc lùc nµy ta cÇn gi¶i bµi to¸n phô , dùa trªn ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng cña thanh
®Êy n»m ngang díi t¸c dông cña ngo¹i lùc :

§ã lµ : Ta cã thÕ coi khung vµ bµn ñi nh mét hÖ thèng cøng (h×nh
4.II.2 - 3) vµ cã thÕ coi r»ng khi chôi t¸c dông cña ngo¹i lùc , gãc quay cña
bµn ñi cã thay ®èi mét lîng ∆ϕ , çc ®iÓm A1 , A2 cïng dÞch chuyÓn mét
®o¹n ∆l vµ çc thanh A1E1 , A2E2 biÕn d¹ng mét lîng cã gi¶ trÞ b»ng nhau nh-
ng ngîc dÊu , bíi v× çc thanh ®ã cã m« ®un ®µn håi gièng nhau , tiÕt diÔn
ngang vµ chiÒu dµi nh nhau nªn ®é lín cña gi¶ trÞ biÕn d¹ng cña chóng lµ
nh nhau , khi chôi t¸c dông cña nh÷ng lùc cã trÞ sè b»ng nhau . Do dã ta cã
thÕ xem r»ng ph¶n lùc t¸c dông lªn çc thanh ®Êy n»m ngang lµ nh nhau .
Tøc lµ ta cã :
PE1 = PE2 (4.II.2 -
6)
Dùa vµo ph¬ng tr×nh (4.II.2 - 6) vµ çc ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc , ph¬ng
tr×nh c©n b»ng m« men víi çc trôc to¹ ®é , ta cã thÕ x¸c ®Þnh ®îc çc t¸c
dông lªn khung ñi nh sau :
∑ ,y
M = 0 ⇒ ZA =
a
cZcZmGlS cck
,
..cos..sin.. 2111 −+− θθ
(4.II.2 -
7)
∑ xM = 0⇒ PB1 =
2
11
2
2
θ
θθ
sin.
).sin.cos. ckA ZSGZ +−+
(4.II.2 - 8)
∑Z = 0 ⇒ PB2 =
2
21
2
2
θ
θθ
sin.
.sin.cos. ckA ZSGZ ++−−
(4.II.2 - 9)
∑ zM = 0⇒ PE1 = PE2 =
2
12121 θtgZZ
b
l
YXX cc
A
ccc ).(. +−−+
(4.II.2 -
10)
∑X = 0
⇒XA = Gk.Sinθ1 - S.Cosθ - (Xc1 - Xc2) + (PB1 - PB2).Cosθ2
(4.II.2 - 11)
∑Y = 0 ⇒ YA = Yc = P3 (4.II.2 - 12)
Trong ®ã :

* Lùc n©ng lín nhÊt cña c¬ cÊu n©ng cã kÓ ®Õn hÖ sè t¶i träng
®éng k® = 1,5
S = 146,7 KN
* Gk : Träng lîng khung ñi
Gk = GTB - GB
GTB = 24,2 KN - Träng lîng thiÕt bÞ ñi
GB = 12,1 KN - Träng lîng bµn ñi (Theo tÝnh to¸n ë trªn)
⇒ Gk = 24,2 - 12,1 = 12,1 KN
* θ1 : Gãc nghiªng cña khung ñi so víi ph¬ng ngang
Thêng θ1 = 100
÷ 150
(Trang 227 - 2)
Ta chän θ1 = 120
* θ : Gãc nghiªng cña lùc n©ng S so víi ph¬ng ngang
Thêng θ = 450
÷ 750
(Trang 227 - 2)
Ta chän θ = 450
* m : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc Gk ®èi víi trôc y’
, m = 1,1
m
* a : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc ZA ®èi víi trôc y’
, a = 1,5
m
* c : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc Zc1 ®èi víi trôc y’
, c = 0,5
m
* c’
: Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc Zc2 ®èi víi trôc y’
, c’
= 1,6
m
* lA : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc YA ®èi víi trôc y
lA = lk = 3,2 m
* l1 : Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm ®Æt cña lùc S ®èi víi trôc y’
l1 = 1,1 m
* θ2 : Gãc hîp bíi thanh chèng xiªn vµ trôc däc khung ñi .

θ2 = 180
(Theo lý thuyÕt m¸y ®ång d¹ng)
Thay çc gi¶ trÞ vµo çc ph¬ng tr×nh trªn ta cã :
ZA = 51
610350539121111245117146 00
,
,.,,.,cos.,.,sin.,., −+−
= 77,4 KN
PB1 = 0
00
182
539245714612112477
sin.
,.sin.,cos.,, +−+
= 144,5 ΚΝ
PB2 = 0
00
182
03245714612112477
sin.
,.sin.,cos.,, ++−−
= 33,2 ΚΝ
PE1 = PE2 =
2
1206539
21
23
118423389 0
tg).,,(
,
,
.,,, +−−+−
= 82,7ΚΝ
XA=12,1.Sin120
-146,7.cos450
- (-9,8-233,4) +(114,5- 82,7).cos180
=
172,3 KN
YA = 18,1 KN
§Ó ®¬n gi¶n ho¸ trong viÖc tÝnh søc bÒn khung ñi ta cã thÕ chuyÓn s¬
®å lùc kh«ng gian trªn vÒ s¬ ®å çc lùc t¸c dông lªn khung ñi trong víi h×nh
chiÕu ®øng vµ h×nh chiÕu b»ngnh sau :

2E
E1
C2Z
ZE2 E1Z
Zc1SZE2Z
Md
XE2
E1X
D
YC
C2
1C
DX
D
bb
C2X
C2X
YD
d
l C
a
a
c
c
C2
C2
y
E2
E2 C2
0E
H×nh 4.II.2 - 4 : S¬ ®å lùc t¸c dông lªn khung ñi v¹n n¨ng
(theo h×nh chiÕu)
* Trong mÆt ph¾ng cña khung ñi t¹i ®iÓm D n»m trªn tiÕt diÔn d - d cã c¸c
lùc vµ m«men sau : XD , YD , MD . Chóng ®îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng
thøc sau :
XD = XA + S . Cosθ - Gk . Sinθ1 (4.II.2
- 13)
YD = YA (4.II.2
- 14)

MD = YA . d (4.II.2
- 15)
Trong ®ã :
d : Kho¶ng çch gi÷a khíp cÇu A vµ D , d = 200 mm = 0,20 m
Thay sè vµo ta cã :
XD = 172,3 + 146,7.cos450
- 12,1. sin120
= 273,5 KN
YD = 18,1 KN
MD = 18,1 . 0,2 = 3,62 KNm
* Çc ph¶n lùc t¹i khíp E1 , E2 trong mÆt ph¾ng cña khung ñi , ®îc x¸c
®Þnh theo çc c«ng thøc sau :
XE1 = PE1 + PB1 . Cosθ2 (4.II.2 - 16)
XE2 = PE2 + PB2 . Cosθ2 (4.II.2 -
17)
Thay çc sè vµo ta cã :
XE1 = 82,7 + 144,5 . cos180
= 191,6 KN
XE2 = 82,7 + 33,2 . cos180
= 114,3 KN
* Trong mÆt ph¾ng ph¸p tuyÕn víi mÆt ph¾ng khung ñi , cã çc ph¶n lùc
ZA , Zc1 , Zc2 , ZE1 , ZE2 , Sz . Chóng ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
- Çc ph¶n lùc : ZA , Zc1 , Zc2 ®îc tÝnh ë trªn
- Çc ph¶n lùc : ZE1 , ZE2 , Sz ®îc x¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc sau
:
ZE1 = PB1 . Sin θ2 (4.II.2 -
18)
ZE2 = PB2 . Sin θ2 (4.II.2 - 19)
Sz = S . Sinθ (4.II.2 -
20)

Thay çc sè vµo ta cã :
ZE1 = 144,5 . Sin180
= 35,5 KN
ZE2 = 33,2 . Sin180
= 10,2 ΚΝ
Sz = 146,7. Sin450
= 103,7 KN
c, TÝnh néi lùc trong khung ñi .
Díi t¸c dông cña çc ngo¹i lùc nh trªn (cho phÐp bá qua träng lîng b¶n
th©n cña khung ñi) , t¹i çc tiÕt diÔn cña khung ñi xuÊt hiÖn çc m« men My
trong mÆt ph¾ng xc2y , m« men Mz trong mÆt ph¾ng xc2z , lùc däc N híng
theo trôc däc cña khung ñi vµ m« men xo¾n Mk . Çc néi lùc nµy ®îc x¸c
®Þnh theo çc ph¬ng tr×nh sau :
* T¹i ®o¹n khung C2E2 :
My = - XC2 . rC2 - YC . lC
Mz = ZC2 . mC2
N = - XC2 . cos xα - YC . sin xα
Mk = ZC2 . nC2
* T¹i ®o¹n khung E2D :
My = XC2 . rC2 - YC . lC - XE2 . rE2
Mz = ZC2 . mC2 – ZE2 . mE2
N = - (XC2 – XE2) . cos xα - YC . sin xα
Mk = ZC2 . nC2 + ZE2 . nE2
* Trªn ®o¹n khung DE0 :
My = - XC1 . rC1 + XE1 . rE1
Mz = - ZC1 . mC1 - ZE1 . mE1
N = (- XE1 + XC1) . cos xα
Mk = ZC1 . nC1 + ZE1 . nE1
* Trªn ®o¹n khung E0E1 :
My = XC1 . rC1 + XE1 . rE1
Mz = - ZC1 . mC1 - ZE1 . mE1

N = (- XE1 + XC1) . cos xα
Mk = ZC1 . nC1 – ZE1 . nE1
* T¹i ®o¹n khung E1C1 :
My = XC1 . rC1
Mz = - ZC1 . mC1
N = - XC1 . cos xα
Mk = ZC1 . nC1
Trong çc c«ng thøc trªn : r , l , m vµ çc chÝ sè cña chóng lµ çc c¶nh
tay ®ßn cña çc lùc so víi trôc qu¸n tÝnh chÝnh cña çc tiÕt diÔn ®ang tÝnh
søc bÒn . n vµ çc chÝ sè cña chóng lµ çc c¶nh tay ®ßn cña çc lùc tiÕp
tuyÕn víi trôc däc cña khung ñi t¹i tiÕt diÔn ®ang xÐt , x
α lµ gãc gi÷a trôc x
vµ ph¬ng tiÕp tuyÕn víi trôc cña khung ñi t¹i tiÕt diÔn ®ang xÐt .
Thay sè vµo çc c«ng thøc trªn ta cã :
* Trªn ®o¹n khung C2E2 :
T¹i C2 :
My = - 233,4. 11 = - 2567,4 KNcm
Mz = 6,0 . 0 = 0 KNcm
N = - 233,4 . cos00
- 18,1 . sin00
= - 233,4 KN
Mk = 6,0 . 11 = 6,6 KNcm
T¹i E2 :
My = - 233,4 . 15 - 18,1 . 195,0 = - 7011,0 KNcm
Mz = 6,0 .157,5 = 945,0 KNcm
N = - 233,4 KN
Mk = 6,6 KNcm
* Trªn ®o¹n khung E2D :

T¹i E2 :
My = - 233,4 . 15 - 18,1 . 195,0 - 144,3 . 11 = - 8617,8 KNcm
Mz = 945,0 KNcm
N = - 233,4 . cos300
- 18,1 . sin300
= - 211,2 KN
Mk = 6,0 . 125,5 = 753,0 KNcm
T¹i D :
My = 233,4. 113,5 - 18,1 . 195,0 - 144,3 . 137,2 = 3163,4 KNcm
Mz = 6,0. 123,5 - 10,2 . 82,5 = - 100,5 KNcm
N = - (233,4 – 144,3) . Cos900
- 18,1 . Sin900
= - 18,1 KN
Mk = 6,0 . 83,5 + 10,2 . 62,5 = 1138,5 KNcm
* Trªn ®o¹n khung DE0 :
T¹i D :
My = 3163,4 – 3,62 = 3159,8 KNcm
Mz = - 100,5 KNcm
N = - 18,1
Mk = 1138,5 KNcm
T¹i E0 :
My = 9,8 . 11 + 191,6 . 12 = 2287,0 KNcm
Mz = - 39,5. 147,5 - 35,5 . 95,2 = - 7642,6 KNcm
N = (- 222,8 - 42,3) . cos300
= - 225,3 KN
Mk = 62,1 . 11 – 49,5 . 12 = 89,1 KNcm
* Trªn ®o¹n khung E0E1 :
T¹i E0 :
My = - 9,8 . 11 + 191,6 . 12 = 2191,4 KNcm
Mz = - 7642,6 KNcm
N = - 191,6 cos00
- 9,8 . cos00
= - 201,4 KN

Mk = 39,5 . 15 – 35,5 . 11 = 202,0 KNcm
T¹i E1 :
My = 2191,4 KNcm
Mz = - 62,1 . 52,5 - 49,5 . 0 = - 3260,2 KNcm
N = - 201,4 KN
Mk = 202,0 KNcm
* Trªn ®o¹n khung E1C1 :
T¹i E1 :
My = - 9,8 . 11 = - 107,8 KNcm
Mz = - 39,5 . 52,5 = - 2073,8 KNcm
N = - 9,8 . cos00
= - 9,8 KN
Mk = 39,5 . 11 = 434,5 KNcm
T¹i C1 :
My = - 107,8 KNcm
Mz = - 39,5 . 0 = 0 KNcm
N = - 9,8 KN
Mk = 434,5 KNcm
Tõ c¸c sè liÖu ®· tÝnh to¸n ë trªn ta vÏ c¸c biÓu ®å néi lùc nh sau :

107,8
3163,4
3159,8
2567,4
ym k n cm
7011,08617,8
2191,4
2287,0
H×nh 4.II.2 - 4 : BiÓu ®å m« men uèn My
3260,2
7642,6
100,5
945,0
1EE0
2E
2C
C1
D
D
k n cmmz
100,5
H×nh 4.II.2 - 4 : BiÓu ®å m« men uèn Mz

k n cm
753,0
6,6
434,5
km
89,1
1138,5
202,0
H×nh 4.II.2 - 4 : BiÓu ®å m« men xo¾n Mk

9,8
225,3
18,1 n k n
201,4
233,4
211,2
H×nh 4.II.2 - 4 : BiÓu ®å lùc däc N
d, KiÕm tra søc bÒn khung ñi .
Nh×n vµo çc biÓu ®å néi lùc ta thÊy : TiÕt diÔn nguy hiÓm cña khung ñi
lµ çc tiÕt diÔn a - a , b - b , c - c (h×nh 4.II.2 - 4)
T¹i çc tiÕt diÔn nguy hiÓm xuÊt hiÖn çc øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp
®îc ¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc sau :
uσ =
z
y
W
M
+
y
z
W
M
+ F
N
(4.II.2 - 21)
τ =
xoan
k
W
M
(4.II.2 - 22)

Trong ®ã :
Wy , Wz , Wxoan lµ çc m« men chèng uèn vµ chèng xo¾n cña çc tiÕt
diÔn nguy hiÓm .
F : DiÔn tÝch cña çc tiÕt diÔn nguy hiÓm .
Khung ñi cã tiÕt diÔn h×nh ch÷ nhËt , t¹i çc tiÕt diÔn nguy hiÓm nãi
trªn çc m« men chèng uèn vµ çc m« men chèng xo¾n ®îc x¸c ®Þnh theo
çc c«ng thøc sau :
Wy =
h
hbhb
.
).).(.(.
6
22 3
21
3
δδ −−−
(4.II.2 - 23)
Wz =
b
bhbh
.
).).(.(.
6
22 3
12
3
δδ −−−
(4.II.2 - 24)
Wxoan = 2.(h - 1δ ).(b - 2δ ). 1δ (4.II.2 - 25)
TiÕt diÔn cña khung ñi coi nh lµ ®Òu vµ theo tËp b¶n vÏ M¸y lµm ®Êt ta
cã kÝch thíc nh sau (h×nh 4.II.2 - 5) :

H×nh 4.II.2 - 5 : TiÕt diÔn khung ñi
Víi kÝch thíc nh vËy ta cã çc m« men chèng uèn vµ çc m« men
chèng xo¾n nh sau :
Wy =
216
51221512202120 33
.
),.).(,.(. −−−
= 683,2 cm3
Wz =
206
51220512212021 33
.
),.).(,.(. −−−
= 631,5 cm3
Wxoan = 2 . (21 - 1,5) . (20 – 1,5) . 1,5 = 918,0 cm3
F = 21 . 20 – 18 . 17 = 114 cm2
§iÒu kiÖn bÒn cña khung ñi ®îc kiÕm tra theo lý thuyÕt thÕ n¨ng biÕt ®èi
h×nh d¸ng :
tdσ = 22
3τσ .+td < [σ ]
Trong ®ã :
[σ ] =
n
chσ
σch : Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu lµm khung ñi
Khung ñi thêng ®îc lµm b»ng thÐp CT5 cã: σch = 26 KN/cm2
n = 1,4 ÷ 1,5 (trang 240 - 2)
Ta chän n = 1,4
⇒ [σ ] = 41
26
,
= 18,6 KN/cm2
V× tiÕt diÔn cña khung ñi lµ h×nh ch÷ nhËt vµ ®Òu trªn suèt chiÒu dµi
khung ñi , do ®ã ta chi c©n kiÓm tra cho tiÕt diÔn cã néi lùc cã gi¶ trÞ tuyÖt
®èi lín nhÊt . Nh×n vµo çc biÓu ®å néi lùc ta thÊy ®ã chÝnh lµ tiÕt diÔn a –
a , b – b vµ c – c (H×nh 4.II.2 – 4)
Ta lÇn lît kiÕm tra cho tiÕt diÔn nµy :
* T¹i tiÕt diÔn a – a :
My = 8617,8 KNcm

Mz = 945,0 KNcm
N = 233,4 KN
Mk = 753,0 KNcm
Thay c¸c gi¶ trÞ vµo c«ng thøc (4.II.2 - 21) vµ (4.II.2 - 22) ta cã :
uσ = 5631
88617
,
,
+ 2683
0945
,
,
+
114
4233,
= 17,0 KN/cm2
τ = 0918
0753
,
,
= 0,8 KN/cm2
⇒ tdσ = 22
80317 ,.+ = 17,05 KN/cm2
Ta thÊy :
tdσ = 17,05 KN/cm2
< [σ ] = 18,6 KN/cm2
VËy , tiÕt diÔn a –a ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn .
* T¹i tiÕt diÔn b – b :
My = 3163,4 KNcm
Mz = 100,5 KNcm
N = 18,1 KN
Mk = 1138,5 KNcm
uσ = 5631
43163
,
,
+ 2683
5100
,
,
+
114
118,
= 5,3 KN/cm2
τ = 0918
51138
,
,
= 1,2 KN/cm2
⇒ tdσ = 22
21335 ,., + = 5,7 KN/cm2
Ta thÊy :
tdσ = 5,7 KN/cm2
< [σ ] = 18,6 KN/cm2
VËy , tiÕt diÔn b – b ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn .
* T¹i tiÕt diÔn c – c :

My = 2287,0 KNcm
Mz = 7642,6 KNcm
N = 225,3 KN
Mk = 89,1 KNcm
uσ = 5631
02287
,
,
+ 2683
67642
,
,
+
114
3225,
= 13,5 KN/cm2
τ = 0918
189
,
,
= 0,1 KN/cm2
⇒ tdσ = 22
103513 ,., + = 13,51 KN/cm2
Ta thÊy :
tdσ = 13,51 KN/cm2
< [σ ] = 18,6 KN/cm2
VËy , tiÕt diÔn c – c ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn .
Tãm l¹i , khung ñi ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn

3, TÝnh to¸n thiÕt kÓ thanh chèng xiªn .
Thanh chèng xiªn cña thiÕt bi ñi cã h×nh d¸ng nh h×nh vÏ (h×nh 4.II.3 - 1)
. Nã gåm hai phÇn chÝnh lµ th©n thanh chèng xiªn vµ vÝt thanh chèng xiªn ,
phÝa trªn liªn kÕt víi bµn ñi b»ng khíp ch÷ thËp phÝa díi liªn kÕt khíp víi
thanh ®Èy . ChiÒu dµi cña thanh chèng xiªn cã thÕ thay ®èi b»ng c¸ch thay
®èi mçi liªn kÕt ren , nhê ®ã ta cã thÕ thay ®èi gãc c¾t cña bµn ñi .
Thanh ®Êy d í i
Th©n thanh chèng xiª n
VÝt thanh chèng xiª n
Th©n thanh chèng xiª n
H×nh 4.II.3 - 1 : H×nh d¹ng cña thanh chèng xiªn

Thanh chèng xiªn ®îc tÝnh søc bÒn trong trêng hîp bµn ñi tiÕn hµnh
c¾t ®Êt b»ng dao c¾t c¹nh ë mét phÝa cña bµn ñi . Lóc ®ã , ¸p lùc cña khèi
®Êt tríc bµn ñi vµ lùc c¶n c¾t chÝ t¸c dông lªn thanh chèng xiªn ë phÝa ®ã
vµ thanh chèng xiªn mµy chÞu lùc nÐn lín nhÊt cã gi¶ trÞ :
PB = max{2 . PB1 ; 2 . PB2}
Trong ®ã : PB1 , PB2 ®îc x¸c ®Þnh ë trªn :
PB1 = 144,5 ΚΝ
PB2 = 33,2 ΚΝ
⇒ PB = 2 . PB1 = 2 . 144,5 = 289,0 KN
a, X¸c ®Þnh ®êng kÝnh vÝt cña thanh chèng xiªn .
§êng kÝnh vÝt cña thanh chèng xiªn (d1) ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn bÒn
nÐn :
1σ =
1F
PB
≤ [ 1σ ] (4.II.3 - 1)
Trong ®ã :
F1 : TiÕt diÔn ngang cña vÝt .
F1 =
4
2
1d.π
⇒ 1σ =
4
2
1d
PB
.π ≤ [ 1σ ] (4.II.3 - 2)
⇒ d1 ≥
].[
.
1
4
σπ
BP
(4.II.3 - 3)
Trong ®ã :
[ 1σ ] =
n
ch1σ
(4.II.3 - 4)

σch1 : Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu lµm vÝt
VÝt thanh chèng xiªn thêng ®îc lµm b»ng thÐp CT5 cã :
σch1 = 26 KN/cm2
n = 1,2 ÷ 1,3 (trang 241 - 2)
Ta chän n = 1,3
Thay vµo c«ng thøc (4.II.3 - 4) ta cã :
[ 1σ ] = 31
26
,
= 20,0 KN/cm2
Thay vµo c«ng thøc (4.II.3 - 3) ta cã :
d1 ≥
020143
02894
,.,
,.
= 4,3 cm
Chän d1 = 5,0 cm
b, KiÕm tra bÒn th©n thanh chçng xiªn .
Th©n thanh chèng xiªn cã d¹ng h×nh trô rçng víi ®êng kÝnh ngoµi lµ D
vµ ®êng kÝnh trong lµ d , diÔn tÝch tiÕt diÔn ngang lµ F :

H×nh 4.II.3 - 2 : TiÕt diÔn th©n th©n thanh chèng xiªn
F =
4
22
)( dD −π
(4.II.3
- 5)
Díi t¸c dông cña lùc PB trong thanh chèng xiªn sÏ xuÊt hiÖn øng suÊt
σ = F
PB
=
)(
.
22
4
dD
PB
−π
(4.II.3 - 6)
Gi¸ trÞ øng suÊt nµy ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn sau:
σ ≤ [σ ]
(4.II.3 - 7)
Trong ®ã :
[σ ] =
n
chσ
(4.II.3
- 8)
σch : Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu lµm th©n thanh chèng xiªn

Th©n thanh chèng xiªn thêng ®îc lµm b»ng thÐp CT3 cã :
σch = 22 KN/cm2
n : HÕ sè an toµn
n = 1,2 ÷ 1,3 (Trang 241 - 2)
Ta chän n = 1,2
⇒[σ ] =
n
chσ
= 21
22
, = 18,3 KN
⇒
)(
.
22
4
dD
Pb
−π
≤ [σ ] (4.II.3 -
9)
Chän d = 8,0 cm
⇒ D ≥ 2
8
318143
02894
+
,.,
,.
= 9,2 cm (4.II.3 -
10) Chän D = 9,5 cm
4, TÝnh to¸n thiÕt kÓ hÖ thèng thuû lùc .
HÖ thèng thuû lùc cña c¬ cÊu n©ng thiÕt bÞ lµm viÖc bao gåm rÊt
nhiÒu bé phËn nh lµ b¬m , xylanh , c¸c van hµnh tr×nh , van ®iÒu chÝnh ,
c¸c d©y dÉn d©ï , b×nh läc dÇu … S¬ ®å lµm viÖc ®îc m« ta nh h×nh vÏ
(h×nh 4.II - 2) .

Thï ng dÇu
Van gií i h¹n ¸p lùc
Van hµnh tr×nh
Xylanh thuû lùc
B¬m thuû lùc
Läc th«
Läc tinh
H×nh 4.II - 2 : HÖ thèng thuû lùc .
a, TÝnh chän xylanh thuû lùc .
§Ó chän xy lanh thuû lùc ta c¨n cø vµo lùc n©ng lín nhÊt t¸c dông lªn
thiÕt bÞ ñi trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cã kÓ ®Õn hÖ sè t¶i träng ®éng ( St ) vµ
gi¶ trÞ ¸p suÊt dÇu trong xylanh thuû lùc mµ tøng lo¹i m¸y yªu cÇu [p] .
Th«ng thêng ta cã [p] = 700 ÷ 750 N/cm2
Ta chän [p] = 750 N/cm2
§êng kÝnh cña pit t«ng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

Chinh2

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

Similar to Chinh2

Similar to Chinh2 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Chinh2