Đồ án Thiết kế máy khoan cọc nhồi lắp trên máy cơ sở là máy xúc thuỷ lực

Mục lục

Lời nói đầu . .3

PHẦN I: Tổng quan về công nghệ thi công khoan cọc nhồi 4

Chương I: Giới thiệu công nghệ khoan, dung dịch bentonite và

các phương pháp thi công khoan cọc nhôi 4

I. Giới thiệu các công nghệ khoan cọc nhồi hiện nay 4

1. Công nghệ khoan nhồi đơn giản 4

1.1. Các đặc điểm thi công 4

1.2. Các cấu tạo 4

2. Công nghệ thi công khoan cọc nhồi có ống vách 5

2.1. Các đặc điểm thi công 5

2.2. Thi công 5

3. Công nghệ thi công khoan cọc nhồi trong dung dịch 7

3.1. Các đặc điểm thi công 7

3.2. Công nghệ thi công 7

4. Khoan trục rỗng 9

4.1. Các đặc điểm thi công 9

4.2. Các quy định về cấu tạo 9

4.3. Thi công 10

5. Khoan xoắn có khuôn 11

5.1. Các đặc điểm thi công 11

5.2. Các quy định về cấu tạo 11

5.3. Thi công 12

6. Cọc được phun áp lực cao 12

6.1. Đặc điểm thi công 12

6.2. Các quy định về cấu tạo 12

6.3. Thi công 12

II. Chế tạo dung dịch bentonite (bùn khoan) 13

1. Tính chất dung dịch bentonite mới 13

2. Sử dụng và sử lý dung dịch bentonite 14

III. Chọn phương pháp thi công công trình 16

1. Sơ đồ thi công khoan cọc nhồi 16

2. Công tác chuẩn bị 16

3. Định vị hố khoan 17

4. Công tác khoan cọc 17

4.1. Hạ ống vách 18

4.2. Công tác khoan tạo lỗ 18

4.3. Công tác kiểm tra và làm sạch sơ bộ 20

4.4. Tập kết và sử lý bùn khoan 20

5. Gia công và hạ lồng cốt thép 21

6. Làm sạch hố khoan 22

6.1. Thổi rửa bằng bơm 23

6.2. Thổi rửa bằng khí nén 23

7. Thi công đổ bê tông 24

7.1. Lắp đặt ống đổ 24

7.2. Quá trình đổ bêtông 25

8. Rút ống vách 26

9. Dung sai 26

10. Lý lịch cọc 27

11. Lắp đầu cọc 28

PHẦN II. Lựa chọn phương án thiết kế, lắp đặt thiết bị lên máy cơ sở 29

Chương I: Lựa chọn phương án 29

I. Phương án 1: Lắp cần giàn lên máy cơ sở là máy xúc thủy lực 29

1. Ưu điểm 30

2. Nhược điểm 30

II. Phương án 2: Lắp cần hộp lên máy xúc thủy lực 31

1. Ưu điểm 32

2. Nhược điểm 32

III. Nhận xét lựa chọn phương án thiết kế 32

1. Lựa chọn thiết bị cơ sở 32

2. Sơ đồ hình chung máy thiết kế 33

IV. Giới thiệu máy thiết kế 34

PHẦN III. Phần tính chung 35

Chương I: Nội dung và chọn lý thuyết khoan tính toán 35

I. Nội dung thiết kế 35

1. Xác định các thông số cơ bản 35

2. Các số liệu thiết kế 35

II. Chọn lý thuyết khoan xoay để tính toán 35

Chương II. Phần tính toán 36

I. Phần tích chung 36

1. Phân tích lực khi khoan xoay 36

2. Tính các lực cơ bản 37

Kết luận 41

PHẦN IV. Phần tính riêng 42

Chương I: Thiết kế cụm cơ cấu quay dẫn động cần kelly 42

I. Lựa chọn thiết Bỵ 42

1. Chọn động cơ 42

1.1. Môtơ điện 42

1.2. Môtơ thủy lực 42

2. Hộp giảm tốc 42

II. Tính toán chung 43

1. Tính chọn môtơ thủy lực 43

1.1. Các thống số đầu ra của bộ truyền 43

1.2. Chọn môtơ thủy lực 43

2. Sơ đồ dẫn động và phân phối tỉ số truyền 44

2.1. Sơ đồ dẫn động 44

2.2. Xác định và phân phối tỉ số truyền 45

3. Thiết kế bộ truyền bánh răng hành tinh 2 cấp 45

3.1. Sơ đồ truyền động của bộ truyền bánh răng hành tinh 45

3.2. Tính toán thiết kế động học 46

3.3. Kiểm tra điều kiện đồng trục và điều kiện lắp 49

3.4. Kiểm tra điều kiện kề 49

4. Chọn môdun bánh răng và kích thước hình học của bộ truyền 50

4.1. Chọn môdun bánh răng 50

4.2. Kiểm tra điều kiện kề 51

4.3. Chọn môdun bánh răng 51

5. Tính toán các kích thước hình học của bộ truyền 52

6. Tính toán sức bền các bánh răng 53

6.1. Các cặp bánh răng ăn khớp ngoài 1-2 và 4-5 53

6.1.1. Xác định ứng suất cho phép 53

6.1.2. Ứng suất uốn cho phép 54

7. Kiểm nghiệm các cặp bánh răng 56

7.1. Cặp bánh răng 1-2-3 56

7.1.1. Kiểm nghiệm cặp bánh răng ăn khớp ngoài 1-2 56

7.1.2. Các cặp bánh răng ăn khớp trong 59

8. Tính toán các trục bánh răng 62

8.1. Trục bánh răng số 1 62

8.1.1. Sơ đồ tính toán 62

8.1.2. Xác định các thông số 63

8.1.3. Xác định các lực 63

8.2. Thiết kế trục cho bánh răng hành tinh 65

8.2.1. Sơ đồ tính toán 65

8.3. Trục bánh răng số 4 67

8.3.1. Sơ đồ tính toán 67

8.4. Tính trục bánh răng số 5 68

8.4.1. Sơ đồ tính toán 68

8.4.2. Sơ đồ lực 69

8.5. Thiết kế trục ra của hộp giảm tốc hành tinh 70

9. Thiết kế đĩa truyền mômen C1,C2 71

10. Chọn ổ đỡ cho bộ truyền 71

10.1. Chọn ổ đỡ cho trục bánh răng trung tâm 1 71

10.2. Chọn ổ đỡ cho trục bánh răng hành tinh 2 72

10.3. Chọn ổ đỡ cho trục bánh răng trung tâm 4 72

10.4. Chọn ổ đỡ cho trục bánh răng hành tinh 5 72

10.5. Chọn ổ đỡ cho trục ra của hộp giảm tốc 73

IV. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ 1 cấp 74

1. Sơ đồ dẫn động 74

2. Tính chọn vật liệu 74

2.1. Vật liệu chế tạo 74

2.2. Xác định ứng suất cho phép của vật liệu 74

3. Xác định đường kính vòng lăn, khoảng cách trục, môdun

và số răng 76

3.1. Xác định đường kính vòng lăn 76

3.2. Xác định khoảng cách trục 76

3.3. Xác định môdun 76

4. Kiểm tra sức bền làm việc 77

4.1. Kiểm nghiệm sức bền làm việc 77

4.2. Kiểm nghiệm răng về sức bền uốn 79

5. Các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 79

5.1. Bánh răng dẫn động 79

5.2. Vành răng dẫn động cần kelly 80

6. Thiết kế trục truyền động 80

6.1. Các thông số thiết kế 80

6.2. Xác định đường kính trục 80

7. Tính thiết kế bôi trơn hộp giảm tốc hành tinh 81

7.1. Các phương pháp lựa chọn để bôi trơn hộp giảm tốc 81

7.1.1. Bôi trơn ngâm dầu 81

7.1.2. Bôi trơn lưu thông 81

8. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 81

9. Thiết kế chi tiết cho cơ cấu quay dẫn động cần kelly 82

Chương II: Thiết kế cần hộp 83

1. Tính chọn gầu 83

2. Tính chọn cần kelly 84

3. Thiết kế cần hộp 84

3.1. Trường hợp 1 84

3.2. Trường hợp 2 86

3.3. Trường hợp 3 88

3.4. Thiết kế cần 89

3.4.1. Chọn vật liệu và tiết diện cần 89

3.4.2. Xác định mômen quán tính 90

3.5. Kiểm tra bền cần hộp 90

Chương III: Thiết kế phần khung dẫn động cần 93

I. Đại cương 93

II. Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, bài toán vị trí 94

III. Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, bài toán vị trí 97

IV. Phân tích lực cơ cấu phẳng tác dụng lên hệ cơ cấu hình bình hành 98

1. Đại cương 98

2. Thiết kế các khâu cơ cấu khung 100

2.1. Thiết kế sơ bộ cơ cấu khung 100

2.2. Thiết kế thanh chống 100

2.2.1. Trường hợp 1 100

2.2.2. Trường hợp 2 103

2.2.3. So sánh 2 trường hợp 103

2.2.4. Thiết kế thanh chống 104

Chương IV: Thiết kế tính chọn các cơ cấu khác 107

I. Tính chọn cáp và các puli 107

1. Tính chọn cáp nâng cần kelly 107

2. Tính chọn puli đổi hướng cáp lắp trên cần hộp 107

3. Tính chọn các cơ cấu nâng hạ lồng cốt thép 109

4. Thiết kế puli đổi hướng cáp nâng hạ lồng cốt thép 110

Chương 5: Tính ổn định máy khi làm việc 112

I. Các trường hợp máy làm việc 112

1. Trường hợp 1 112

2. Trường hợp 2 115

3. Trường hợp 3 116

Một số quy định khi lắp dựng và sử dụng máy 118

1. Lắp dựng máy 118

2. Một số quy định khi sử dụng máy 118

Kết luận chung 120

Tài liệu tham khảo 121