Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤT ĐẠT NHÂN.
Lớp: 43DLTT.
Chuyên ngành: Động lực tàu thuyền.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP :
Tên đề tài:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT XE TRỘN BÊ TÔNG DI ĐỘNG CỞ NHỎ CHO CÁC
CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG NHỎ Ở ĐỊA BÀN NÔNG THÔN.
Cán bộ hướng dẫn: GVC Nguyễn Quốc Hiệp.


sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp thông cảm và chân thành
góp ý kiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự tận tình hướng dẫn sâu sắc của thầy
giáo Nguyễn Quốc Hiệp, các thầy cô trong khoa và các bạn sinh viên đãgiúp tôi
hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Nha Trang, ngày 21 tháng 6 năm 2006
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 3
Sinh viên thực hiện Nguyễn Tất Đạt Nhân
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SỬ DỰNG MÁY
TRỘN BÊ TÔNG Ở NÔNG THÔN.

1.2.1 Thiết kế kỹ thuật:
Thiết kế kỹ thuật là giai đoạn thiết kế bao gồm việc tính toán các kết cấu cơ bản, tính
sức bền hệ thống, từ đó chọn công suất, loại máy phù hợp, đảm bảo tính năng kỹ thuật của
máy móc thiết kế.
1.2.2 Máy trộn bê tông di động:
Di động là khả năng di chuyển từ vò trí này sang vò trí khác. Máy trộn bê tông thiết kế
có tính năng di động nghóa là được lai kéo bằng một phương tiện giao thông phù hợp và được
phép lưu thông trên đòa bàn sử dụng.
Có hai phương thức di động cho máy trộn:
+ Được lai kéo bởi một xe khác, hay được vận chuyển bởi một xe khác. Khi đó máy
trộn là loại máy trộn cố đònh trong suốt quá trình làm việc.
+ Máy trộn được đặt ngay trên xe kéo, khi đó trở thành xe chuyên dùng.
Ở đây ta chọn phương án di động thứ hai. Nghóa là phải thiết kế cải tiến một loại
phương tiện giao thông nhằm vào mục đích chuyên chở máy trộn bê tông và đẫn động cho
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 5
Hình 2
-
1
: Máy trộn cố đònh

máy trộn. Trong đó bao gồm việc tính toán thiết kế hệ thống trích lực và truyền động cho
thùng trộn.
1.2.3 Công suất cở nhỏ:
Máy trộn cần thiết kế ở đây có công suất nhỏ, dùng để phục vụ cho các công trình xây
dựng nhỏ. Các công trình xây dựng nhỏ ở đây chủ yếu là các công trình nhà ở, kênh mương,…
ở nông thôn với khối lượng bê tông yêu cầu khoảng vài chục m
3
/ ngày. Công suất máy trộn

Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 6
Hình 2
-
3
: Máy trộn cưỡng bức
- Loại
di động:
được đặt
trên giá có
bánh xe
để kéo
hoặc đặt
trên ôtô.

2.1.3
Theo
phương
pháp

- Mác theo cường độ chòu kéo (K): là trò số cường độ chòu kéo tính ra daN/cm
2
của mẫu
chuẩn. Thông thường có các loại mác K10, K15, K20, K25, K30…
- Mác theo khả năng chống thấm (T): là trò số áp suất lớn nhất mà mẫu chòu được để
nước không thấm qua. Thông thường có các loại mác T2, T4, T6, T8, T10, T12…
Trong xây dựng nhỏ ở vùng nông thôn ta chỉ quan tâm đến các loại mác bê tông từ M150
trở lên. Trong đồ án này ta chọn loại mác M250 để tính toán.
Bảng 1: Đònh mức cấp phối vật liệu cho 1m
3
vữa bê tông.[4]
Vật liệu dùng cho 1m
3
vữa bê tông
Mác bê tông

Mác xi măng

Xi măng (kg)

Cát vàng (m
3
)

Đá sỏi (m3)

200 264 0.377 0.869
100
300 239 0.383 0.879
200 334 0.373 0.846

.K
s
.K
f
.n (m
3
/h). [3]
Trong đó:
V
s
: dung lượng trộn.
K
s
: hệ số suất liệu. K
s
= 0.65 – 0.7
K
f
: hệ số hiệu suất làm việc. K
f
= 0.9 – 0.95
n: số mẻ trộn trong một giờ; n = 3600/t
t: thời gian một mẻ trộn. Trên thực tế t ~ 5phút.
V
s
= (V
đá(sỏi)
+ V
cát
+ V

3
)
Với dung lượng trộn như trên ta chọn máy trộn mẫu sau làm cơ sở để thiết kế:
Model : JG 150-2
Dung tích thùng trộn: V = 250 lít
Dung tích bê tông: V
s
= 150 lít
Tốc độ trộn: n = 18 vòng/phút

Đây là loại máy trộn kiểu lự do, kết cấu đơn giản dễ sử dụng, sử dụng động cơ điện 1 pha
220V.
Þ
Năng suất máy trộn:
=
×
×××=
60
5
3600
95.07.015.0
bt
Q
1.2 (m
3
/h)

2.4 CHỌN PHƯƠNG ÁN DI ĐỘNG CHO MÁY TRỘN.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT

Số 1 2 3 4 5 Số lùi
Tỷ số truyền 3.652 1.947 1.423 1.0 0.795 3.466
Số xylanh : 4.
Đường kính xylanh :65.5 mm
Hành trình : 72 mm.
Mô men xoắn cực đại: 75 N.m/3200 rpm
Dung tích thùng xăng: 36 lít.
Khởi động điện : bình acquy 12v.

Hình 2-4 : Xe SUZUKI SK 410
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 10

Chương III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỘ TRỘN BÊ TÔNG.
3.1 GIỚI THIỆU CÁC KIỂU BỘ TRỘN.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 11
Theo nguyên lý hoạt động có hai kiểu bộ trộn: bộ trộn kiểu tự do và bộ trộn kiểu cưỡng
bức.

Þ N=0.8 x 349 = 279.2 (lít).
Với dung lượng thùng trộn V
s
= 150 lít, thành phần phối liệu bê tông được xác đònh như
sau:
Hình:2-5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 12
+ Xi măng: X = 0.15 . 349 = 52.35 (kg).
+ Cát vàng: C = 0.15 . 0.373 = 0.056 (m
3
).
+ Đá sỏi: Đ = 0.15 . 0.846 = 0.127 (m
3
).
+ Nước : N = 52.35 . 0.8 = 41.9 (lít).
3.2.2 Khối lượng khối bê tông trong một mẽõ trộn:
+ Khối lượng xi măng: X = 52.35 kg.
+ Khối lượng nước: N = 41.9 kg.
+ Khối lượng cát: C = V
c
. r
c
= 56 . 1.9 = 106.4 kg.
+ Khối lượng đá: Đ = V
đ
. r
đ

2
18 =×= (rad/s).
Vận tốc vòng tại một điểm trên thùng máy trộn:
V = v . R = 0.6 p . 0.425 = 0.8 m/s.
Công suất yêu cầu của máy trộn đươc xác đònh theo công thức:

6
1055.9 ×
×
=
nM
N

Trong đó: P: lực vòng

R
V
mWmP
p
n
2
×=×=
Vp : Vận tốc vòng của thùng trộn
m : khối lượng bê tông và thùng trộn
m = m
bt
+ m
t
= 488 + 70 = 558 (kg).
R : bán kính thùng trộn

Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 13
Trong đó:
M
p
: mô men do lực vòng P.
360425.0840 =×=×= RPM
p
(N.m)
M
mst
: mô men do ma sát trượt giữa bê tông và thùng trộn.
RFM
mstmst
×=
Với F
mst
: lực ma sát trượt giữa bê tông và thùng trộn.
NfF
mst
×=
Với N : áp lực của bê tông tác dụng lên thùng trộn.
448018.948818.9 =×=×=
bt
mN N.
1120448025.0 =×=Þ
mst
F N.
476425.01120 =×=Þ
mst
M N.m

- Đường kính puly dẫn động máy trộn d = 430 mm
- Đường kính tay quay lật thùng d = 600 mm
- Số răng vành răng thùng trộn Z = 134 răng.
3.2.5. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động:
Mô men quay từ động cơ dẫn động truyền qua puly1 qua một bộ truyền đai. Vành răng
3 gắn chặt trên thùng trộn nhận mômen từ bánh răng 2 làm quay thùng trộn. Thùng trộn quay
quanh trục nhờ 2 ổ trượt và bộ truyền bánh răng Z1, Z2. thùng trộn quay liên tục trong suốt
quá trình nạp liệu, khoáy trộn, và dở đổ bê tông. Khi đổ bê tông, dùng chân tác dụng lực vào
bàn đạp 8 thắng lực lò xo đẩy cần 7 đi xuống. Quay tay quay 6, thông qua bộ truyền động
bánh răng làm quay lật thùng trộn
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 14

Chương IV: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ PHẬN DI
CHUYỂN.
4.1 CÁC KIỂU TRUYỀN ĐỘNG.
4.1.1 Truyền động đai:

góc a nhỏ.
4.2 CÁC PHƯƠNG ÁN DI CHUYỂN.
4.2.1 Di chuyển bằng cách dùng xe lai kéo:
Máy trộn được lắp 2 bánh xe ở chân giá đỡ. Máy được đặt cố đònh một chỗ trông suốt quá
trình làm việc. Khi cần di chuyển đến nơi làm việc mới phải dùng một xe ôtô lai kéo.
Theo phương pháp này thì máy trộn kém tính cơ động, đặt biệt là đối với các công trình
kênh mương dài việc di chuyển bê tông đến nơi cần đổ rất mất nhiều công lao động. Mặt
khác, thời gian vận chuyển bê tông kéo dài làm cho bê tông phân tầng, gây ảnh hưởng đến
chất lượng.
Tuy nhiên khi dùng phương án di chuyển này sẽ đơn giản, ơtơ sẽ cơ động hơn.
4.2.2 Di chuyển bằng xe chuyên dùng:
Máy trộn đặt ngay trên khung và liên kết với xát xi ôtô. Khi đó ôtô vừa làm nhiệm vụ
di chuyển máy trôn vừa làm nhiệm vụ di chuyển bê tông đến nơi cần đổ. Thùng trộn được
dẫn động từ máy chính của ôtô qua một hộp số phụ và một bộ truyền đai.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 16 4.3 THIẾT KẾ MỘT KIỂU HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ DI CHUYỂN PHÙ HP.
4.3.1 Hệ thống di chuyển:
Ta sử dụng phương án di chuyển là xe chuyên dùng. Máy trộn đặt ngay trên ôtô. tô
đóng vai trò là xe di chuyển thùng trộn, truyền động cho máy trộn và vận chuyển bê tông.
1. Động cơ:
Động cơ của ơtơ là loại động cơ F10A, bốn thì, 4 xi lanh,
làm mát bằng nước.
Cơng suất máy: N = 44HP.
Tốc độ quay: n = 5300 v/ph.
Mơ men xoắn cực đại M = 75 N.m


1- Chụp bánh đà. 2-
Vỏ bộ ly
hợp. 3- lò xo xoắn. 4-
Bánh đà.
5-
rãnh then trục sơ cấp hộp số.
6- Lò xo giảm xoắn. 7-
Đóa ly
hợp. 8- Cần bẫy. 9-
Mâm ép.
10- Đóa chống rung. 11-
Vòng bi
buyttê. 12- Gắp.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 18 3. Hộp
số:
tô được trang bò hộp số loại 5 số tới, 1 số lui. Cấp số 1 và 2 được điều khiển bởi bộ đồng

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 19

Ta gắn thêm một hộp số phụ sau hộp số chính. Hộp số phụ có công dụng:
+ Đổi số chậm để tăng mô men xoắn cho các bánh xe chủ động khi xe phải di chuyển
trên những đoạn đường xấu.
+ Trích lực từ hộp số chính truyền động cho thùng trộn bê tông khi làm việc.
+ Ở các xe có hai cầu chủ động, hộp số phụ còn có công dụng phân phối mô men xoắn
cho các cầu chủ động.
Hộp số phụ liên kết với hộp số chính qua một trục các đăng trung gian. Hộp số phụ có 3 trục
: trrục chủ động, trục trung gian và trục bò động và 2 cấp số, cấp số nhanh và cấp số chậm.
Trục trung gian được đúc cùng khối với hai bánh răng B và B’. Bánh răng B luôn ăn khớp với
bánh răng A của trục chủ động. Trên trục bò động có bánh răng I di động trên trục bằng rãnh
then và bánh răng C quay trơn trên trục và luôn ăn khớp với bánh răng B. Hoạt động của hộp
số phụ như sau:
Xe chạy trên đường trường: cài số thường. Gạt tay gạt số phụ sang phải, đẩy bánh răng I
cài khớp vào bánh răng C. Khi đó bánh răng C được cài chặt với trục bò động và truyền mô
men xoắn cho trục các đăng sau. Do các bánh răng A, B và C có cùng đường kính và số răng
nên tốc độ ôtô được duy trì không đổi.
Xe chạy trên đường ghồ ghề: cài số mạnh. Gạt tay gạt số phụ sang trái, đảy bánh răng I
ăn khớp với bánh răng B’ của trục trung gian. Lúc này có sự giảm tốc giữa bánh răng B’ và
bánh răng I. Tốc độ của xe giảm nhưng mô men xoắn tăng lên.
Xe cố đònh thực hiện việc trộn bê tông: hộp số phụ ở số 0. Đưa tay gạt về vò trí 0. bánh
răng di động I không liên hệ với trục trung gian. Mô men truyền từ hộp số chính qua trục chủ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 23
động của hộp số phụ đến trục trung gian, làm quay bánh răng C lồng không trên trục bò động,
ngắt mômen quay đến trục các dăng sau của ôtô. Trên một đầu của trục trung gian ta nối
thêm một đoạn trục bằng mối ghép hàn. Đầu trục nối dài được tiện then hoa dùng để liên kết
với khớp nối ly hợp trích lực cho máy trộn bê tông. Sơ đồ nguyên lý của hệ trích lực như sau:

2722 3724 5300 6667
Tỷ số truyền chung 82.6

151.2 206.9 294.4 370.4
Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp & Lớp 43DLTT
Nguyễn Tất Đạt Nhân Trang 25
5.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN:

* Phân phối tỷ số truyền:
Chọn chế độ làm việc của hộp số chính ở cấp số 1 khi máy trộn làm việc

8.244.3375.86.80
×
×
=
=
i

Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng - thanh răng i = 8.375
Tỷ số truyền đai cấp thứ nhất i = 3.44
Tỷ số truyền đai cấp thứ hai i = 2.8
5.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG- VÀNH RĂNG:
Đây là bộ truyền bánh răng hở được bôi trơn đònh kỳ và không được che kín tốt nên
dạng hỏng chủ yếu của bộ truyền là mòn, gãy răng. Do đó chỉ tiêu tính toán của bộ truyền
bánh răng hở là tính theo sức bền uốn, kiểm tra theo sức bền quá tải, bỏ qua việc kiểm tra
theo sức bền tiếp súc.
Do thùng trộn thiết kế có cùng kích thước với thùng trộn của máy trộn mẫu, nên việc