BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
-------o0o-------

NGÔ VIẾT DÂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỢP LÝ
CHO MÁY ĐẶT CỤM TÀ VẸT ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG,
NÂNG CHUYỂN
Mã số: 62.52.01.16.01

TÓM TẮT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2017


Luận án hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Người hướng dẫn khoa học:
1.PGS.TS. Nguyễn Bính
2. PGS.TS. Nguyễn Văn Vịnh

Phản biện 1: .......................................................................
Phản biện 2: .......................................................................
Phản biện 3: ......................................................................

Luận án đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường tại

- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm.
5. Mục tiêu nghiên cứu
- Chọn được dạng máy đặt cụm tà vẹt phù hợp với điều kiện đường sắt Việt Nam;
- Xác định được các thông số hợp lý (thông số kết cấu và thông số làm việc) cho
máy đặt cụm tà vẹt đường sắt Việt Nam theo quan điểm động lực học (ĐLH).
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xác định các thông số hợp lý cho máy đặt cụm tà vẹt phù hợp với đường sắt
Việt Nam; giải quyết các yêu cầu về tính hợp lý khi thiết kế chế tạo và khai thác có
hiệu quả máy MĐR trong điều kiện Việt Nam. Từ đó có thể tiếp tục phát triển kết quả
nghiên cứu cho các loại máy, thiết bị đặt ray và cụm tà vẹt theo công nghệ tương tự.
7. Điểm mới của luận án
- Áp dụng phương pháp AHP để đánh giá lựa chọn dạng máy đặt tà vẹt, khẳng định
máy MĐR do Việt Nam chế tạo là phù hợp với đường sắt Việt Nam;
- Nghiên cứu động lực học hệ thống thủy lực và động lực học máy MĐR khi đặt
cụm tà vẹt, xây dựng được mô hình động lực học hệ thống thủy lực cơ cấu nâng hạ và


2
cơ cấu di chuyển của máy, xây dựng mô hình động lực học máy MĐR trong các trường
hợp làm việc điển hình, xác định được các đặc trưng động lực học của hệ;
- Thực nghiệm máy MĐR làm việc theo các điều kiện thực tế thi công gồm có thay
đổi nền, số lượng tà vẹt trong cụm, chế độ dừng hãm khi làm việc;
- Xây dựng qui trình xác định thông số hợp lý của máy MĐR theo quan điểm
ĐLHvà xác định được bộ thông số kết cấu và thông số làm việc hợp lý của máy.
CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐẶT CỤM TÀ VẸT ĐƯỜNG SẮT
1.1. Nhu cầu cơ giới hóa lắp đặt kết cấu tầng trên đường sắt Việt Nam và các yếu
tố ảnh hưởng.
1.1.1. Phương hướng phát triển mạng lưới ĐSVN
Mạng lưới đường sắt Việt Nam có tổng chiều dài 3.146,6 km, tổng chiều dài

- Năm 1971-1972, Việt Nam áp dụng không thành công máy kiểu Pooctic
YK25 là do địa hình không cho phép và khối lượng thi công quá ít. Những năm 80, khi
thi công tuyến Kép-Bãi Cháy, sử dụng khung nâng đơn giản để đặt tà vẹt và ray.
- Năm 2011 sử dụng máy MĐR lắp đặt cụm tà vẹt với công nghệ hai bước kết
hợp để thi công đường sắt có khe nối do Việt Nam chế tạo được mô tả theo Hình 1-11:

Hình 1-11. Sơ đồ dây chuyền lắp đặt tà vẹt và ray bằng máy MĐR
Máy đặt ray MĐR có kết cấu nhỏ gọn, dễ sử dụng, chi phí đầu tư thấp, phù hợp
thi công các đoạn tuyến ngắn. Luận án quan tâm đến một số loại máy sau:
Bảng 1-12. Đặc tính kỹ thuật của các loại máy lắp đặt tà vẹt đường sắt
TT

Đặc tính kỹ
thuật

Mã hiệu, chủng loại máy
KGT/V

MĐR

YK25

DPG25A

PTH350

29x3,4x4

3,6x3,8x3,3



4

Năng suất đặt đường

180 m/ca

600 m/ca

250 m/ca

600 m/ca

800 m/ca

5

Hệ thống truyền
động

Thủy lực

Tời cáp
điện

Thủy lựcPuly cáp

Thủy lựcTời cáp

Thủy lực

đường sắt ở Liên Xô (cũ) khi lắp đặt cụm tà vẹt đường sắt bằng việc sử dụng cẩu
Platov, YK-12, YK-25 hoặc cổng trục chuyên dùng.


4
- Thomas Siefer [63] đã nghiên cứu lựa chọn máy cẩu trục MW500-U và máy
dạng cổng trục PK1 đặt cầu ray theo chỉ tiêu chi phí thi công.
- Nguyễn Bính và các cộng sự [2],[3],[4] nghiên cứu lựa chọn công nghệ, thiết
kế chế tạo và thử nghiệm thành công máy MĐR lắp đặt tà vẹt ĐSVN, nhưng chưa
nghiên cứu về động lực học làm cơ sở khoa học xác định các thông số hợp lý cho máy.
1.3.2. Các nghiên cứu về mô hình động lực học kết cấu khung máy dạng cổng trục:
- Nghiên cứu mô hình dao động của dầm chính cổng trục dưới tác dụng của
tải trọng tập trung và tải trọng phân bố khi xe con mang hàng di chuyển, có các tác giả
Đào Trọng Thường [34], Trần Văn Chiến [10], [11] nghiên cứu ĐLH của cổng trục khi
nâng hạ hàng, di chuyển cùng với hàng, khảo sát ảnh hưởng của tải trọng động.
- Nghiên cứu động lực học cơ cấu nâng của máy dạng cổng trục: các tác giả Vũ Liêm
Chính, Phạm Quang Dũng, Trương Quốc Thành [12] đã đề cập đến mô hình tính toán
của cơ cấu nâng có kể đến đàn hồi của kết cấu thép để tính hệ số động lực.
- Nghiên cứu động lực học cơ cấu di chuyển của máy dạng cổng trục, có các tác giả
E.Yazid, S.Parman and K.Fuad [64]: xây dựng mô hình động lực học khung cổng trục
bằng phương pháp phần tử hữu hạn, khối lượng các phần tử kết cấu. Các tác giả Vi Thụ
Bảo [78], Tôn Kiến Duệ [79], Lưu Tập Xuyên [80]: nghiên cứu về ĐLH cơ cấu nâng
và cơ cấu di chuyển cổng trục tại cảng, sử dụng ngôn ngữ lập trình để tính toán ứng
suất trong kết cấu thép. Tác giả Nguyễn Văn Vịnh và các công sự [40], [43] xây dựng
các mô hình động lực học và phương trình chuyển động cho quá trình nâng, hạ hàng
của cổng trục, xác định các thông số động lực học.
1.3.3. Các nghiên cứu xác định thông số hợp lý của thiết bị nâng
Các tác giả khi xác định thông số hợp lý của thiết bị nâng thường dẫn đến bài
toán tối ưu hóa kết cấu. Tác giả Lê Xuân Huỳnh [20], Võ Như Cầu [8] đưa ra các hàm
mục tiêu là tối thiểu khối lượng của kết cấu. Phương pháp này chỉ có ưu điểm đối với

MĐR LẮP ĐẶT CỤM TÀ VẸT.
2.1. Nghiên cứu chọn dạng máy lắp đặt cụm tà vẹt đường sắt Việt Nam
2.1.1. Xây dựng hệ tiêu chí chọn dạng máy đặt cụm tà vẹt đường sắt
Máy được chọn cần thỏa mãn: Tính hợp lý về công năng, tính hiệu quả kinh tế
và tính khả thi. Luận án chọn phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để chọn máy đặt
cụm tà vẹt trên cơ sở đánh giá các tiêu chí của năm loại máy đã nêu ở Bảng 1-12.
2.1.2. Áp dụng phương pháp AHP chọn dạng máy đặt tà vẹt đường sắt Việt Nam.
2.1.2.1. Xây dựng cấu trúc chỉ tiêu đánh giá

Hình 2-2. Sơ đồ cấu trúc tiêu chí chọn dạng máy lắp đặt tà vẹt theo AHP


6
2.1.2.2 Xác định giá trị ưu tiên của các chỉ tiêu:
Mức độ quan trọng của các chỉ tiêu ở mức (1) được xác định bằng cách tổng
hợp mức độ tương đối của các chỉ tiêu tham chiếu của nó ở mức (2). Kết quả nghiên
cứu và khảo sát [3], xác định được mức độ theo 9 chỉ tiêu của 05 loại máy (Bảng 2-1).
2.1.2.3. Xác định các chỉ tiêu định lượng
CCM
- Chỉ tiêu kỹ thuật, gồm: mức độ cơ giới hóa (KCGH): K
100% ;
CGH 
CTC
năng suất thi công N(m); công suất động cơ P(kW);
- Chỉ tiêu kinh tế: vốn đầu tư máy (Io); chi phí ca máy (CCM);
2.1.2.4.Các chỉ tiêu định tính khi đánh giá phương án máy
Khả năng thông qua của máy trên tuyến; Thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật đặt tà vẹt.
Hiệu quả xã hội; Tính dễ sửa chữa; Mức độ hiện đại của hệ điều khiển trên máy.
2.1.2.5. Xác định dạng máy đặt cụm tà vẹt phù hợp đường sắt Việt Nam.
Áp dụng phần mềm Expert-Choice để đánh giá các chỉ tiêu của các phương án

(1)-Động cơ diesel dẫn động bơm;
(2)-Truyền động đai từ bánh đà tới trục bơm;
(3)-Bơm thủy lực;
(4)-Lọc dầu thủy lực;
(5)-Van an toàn áp lực dầu công tác;
(6)-Bộ lọc dầu thủy lực đường dầu hồi;
(7)-Thùng dầu thủy lực;
(8)-Van điều khiển xy lanh nâng hạ hàng;
(9)-Van chống tụt xy lanh;
(10)-Động cơ thủy lực di chuyển;
(11)-Xy lanh thủy lực nâng hạ hàng;
(12)-Van tiết lưu cho động cơ thủy lực;
(13)-Van điều khiển động cơ di chuyển;
(14)-Đồng hồ áp lực dầu công tác;


8
Bảng 2-5. Thông số kỹ thuật của máy MĐR lắp đặt tà vẹt đường sắt
TT
Tên thông số
Ký hiệu
Đơn vị
1 - Chiều dài máy
L
m
2 - Chiều rộng
W
m
3 - Chiều cao
H

mm

Giá trị
3,6
4,7
4,2
2,1
1100
1750
0÷0,1
0÷0,53
11
1,8.10-5
19,5.10-5
0,09
15

2.2.2. Những trường hợp làm việc điển hình của máy MĐR
Luận án nghiên cứu những trường hợp làm việc điển hình của máy, gồm:
- Máy MĐR đứng tại chỗ để nâng cụm tà vẹt từ khi cáp chùng;
- Máy nâng cụm tà vẹt không có độ chùng cáp;
- Khi máy đang nâng cụm tà vẹt thì dừng hãm;
- Khởi động máy MĐR di chuyển với cụm tà vẹt;
- Khi máy đang di chuyển mang cụm tà vẹt thì dừng hãm.
2.3. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực nâng hàng của máy
đặt cụm tà vẹt MĐR
2.3.1. Các giả thiết khi xây dựng mô hình tính toán:
- Mô đun đàn hồi của dầu và đường ống không phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất;
- Tổn thất lưu lượng ở bơm và mô tơ thủy lực tỷ lệ với áp suất dầu thủy lực;
- Chưa xét đến ảnh hưởng biến dạng của kết cấu khung máy MĐR;

 m1.x  (A1.p1  A 2 .p 2 ).c  Fxl  Fms ;
Áp dụng phần mềm Matlab - Simulink lập trình giải hệ phương trình (2-4).
2.3.3. Các thông số đầu vào của mô hình tính toán: Các thông số đầu vào cho
chương trình tính thông số động lực học được thể hiện trong Bảng 2-6 trong luận án.
2.3.4. Chương trình MATLAB_SIMULINK lập với trường hợp xy lanh nâng hàng
- Xác định giá trị lực Fxl tác động lên cụm puly động theo các giai đoạn nâng hàng:

Hình 2-15. Chương trình tính lực tác động lên xi lanh (Fxl) bằng phần mềm
Matlab_Simulink
- Chương trình xác định các thông số động lực học:

Hình 2-16. Chương trình tính các thông số động lực học
bằng phần mềm Matlab_Simulink


10
- Kết quả chạy chương trình: Kết quả tính toán giá trị của lực căng cáp và vận tốc
nâng cụm tà vẹt được thể hiện bằng đồ thị từ các Hình 2-17 đến Hình 2-19:

Hình 2-19. Lực căng cáp
Hình 2-17. Áp suất dầu thủy
Hình 2-18. Vận tốc của
khi máy MĐR nâng hàng
lực khi nâng cụm tà vẹt P1
móc nâng hàng khi nâng
từ trạng thái cáp chùng
(Pa)
cụm tà vẹt (Vh) (m/s)
*> Nhận xét: Đến đầu giai đoạn 3, hàng bắt đầu rời khỏi mặt nền thì giá trị của áp suất
3

P  P V [P ].(1  c .h .d )

J d . d  Vd . 1 2  d d
d  M c ;

dt
2
2.[d ]


Kết quả giải hệ phương trình (2-10) bằng phần mềm Matlab-Simulink:

Hình 2-22. Sự thay đổi áp
suất dầu thủy lực theo thời
gian, P1(Pa)

Hình 2-23. Tốc độ quay của
trục mô tơ thủy lực di
chuyển, Wd(vòng/s)

Hình 2-24. Vận tốc di
chuyển khi mang cụm 5 tà
vẹt, Vdc (m/phút)


11
*> Nhận xét: Hệ số động khi máy di chuyển: K  d _ max  1,788  1,52;
d
d _ b.ô 1,178
2.5. Nghiên cứu động lực học máy MĐR khi nâng hàng.


2
2

m
q

i
S
Rq

q

q

i
K
Rq

q

q

0;




2
2

Nhận xét: Khi khởi động nâng hàng, hệ số động K  Fcap _ max  11,58.10  1,36;
d
3
Fcap _ b.ô 8,47.10
Hình 2-27. Áp suất dầu
thủy lực P1

Ở trường hợp này Kđ =1,36 không cao bằng khi nâng có độ chùng cáp Kđ = 1,44.
2.5.2. Trường hợp nâng hàng và dừng hãm:
Kết quả tính toán được thể hiện trên các Hình 2-32 và Hình 2-35 sau:

Hình 2-35. Dao động q3(m)của m3

Hình 2-32. Lực căng cáp Fcap(N)
Nhận xét: Hệ số động K 
d

Fcap _ max
Fcap _ b.ô



3

10,6.10
 1,25;
8,5.103

2.6. Nghiên cứu động lực học máy MĐR khi di chuyển mang cụm tà vẹt
2.6.1. Trường hợp khởi động di chuyển máy:


.D 
.D 
(2-22)

 .q  S .  q  i3q 4   (P1  P2 ).Vd  f.q ;
 5 5 5 5
5

.D 
2


m q sin q  m q  S i 2q  K i 2q  m g cos q  m (  q )q 2  0;
8
2 7
1 2 7
1 2 7
2
8
2
7
8
 2 4
m 2q 4 (  q 7 )cosq8  m 2 (  q 7 ) 2 q 8  2m 2q 7q 8 (  q 7 )  m 2g(  q 7 )sin q 8  Pg 2 . cos q 8 ;

E . dP1  V .  Vb [b ].(1  b ) .P  2V .q  2 Vd [d ].(1  d ) .P  (P  P ).K ;
b
b
1


8,6.10

2.6.2 Máy di chuyển và dừng hãm:
Kết quả tính toán từ chương trình được biểu thị trên các đồ thị sau:

Hình 2-46. Vận tốc quay của mô tơ thủy
lực q 5 (vòng/s)

Hình 2-47. Vận tốc di chuyển Vdc (m/s) khi
dừng hãm máy


14

Hình 2-48. Áp lực dầu thủy lực P1(Pa)
khi dừng hãm máy

Hình 2-49. Góc lắc cáp nâng hàng khi
dừng máy q8(rad)

Khi máy dừng hãm phát sinh áp suất ngược trong hệ thống thủy lực là do quán
tính di chuyển máy tác động trở lại, hàng bị lắc với q8-max = 0,097rad.
Kết luận chương 2
- Chọn được máy MĐR do Việt Nam chế tạo bằng phương pháp AHP.
- Xây dựng mô hình ĐLH hệ thống TĐTL của cơ cấu nâng hàng và cơ cấu di
chuyển của máy MĐR, tính được hệ số động Kđ=1,44, dạng đồ thị tương đồng với qui
luật của máy nâng dạng cổng trục.
- Nghiên cứu ĐLH máy MĐR cho các trường hợp: nâng hàng không có độ
chùng cáp, khi đang nâng hàng thì dừng hãm, khởi động di chuyển máy với cụm tà vẹt,


Hình 3-16. Sơ đồ các bài thực nghiệm theo các trường hợp làm việc của máy
3.5. Trình tự tiến hành thực nghiệm trên máy MĐR:
Các bước thực nghiệm máy MĐR được thể hiện trong Bảng 3-2 của luận án.
3.6. Kết quả thực nghiệm máy MĐR và xử lý số liệu:
- Chiều cao nâng, vận tốc di chuyển máy MĐR không tải (Bảng 3-3).
- Vận tốc nâng, vận tốc di chuyển máy MĐR khi đặt cụm 5 tà vẹt (Bảng 3-4).
Kết quả thể hiện trên các Hình 3-21 đến Hình 3-24 trong luận án.

Hình 3-25: Đồ thị lực căng cáp Fcap đo
được từ thực nghiệm khi MĐR nâng hàng

Hình 3-26: Đồ thị áp suất P1 dầu thủy lực
khi MĐR di chuyển có hàng và dừng hãm


16
3.7. Phân tích và so sánh kết quả nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm.
3.7.1 So sánh kết quả tính toán của mô hình động lực học hệ thống thủy lực nâng
hàng của máy MĐR với kết quả thực nghiệm

Hình 3-27: Đồ thị so sánh lực căng cáp Fcap (N) lý thuyết với thực nghiệm
So sánh giá trị lực căng cáp tính toán lý thuyết với thực nghiệm ở Bảng 3-6:
Bảng 3-6. Đánh giá sai số giữa tính toán lý thuyết và thực nghiệm
TT
Tên thông số
Đơn
Kết quả
Kết quả
Sai số

Trị số sai lệch 1,6% ÷19,8% giữa kết quả lý thuyết với thực nghiệm là phù hợp
theo máy nâng dạng cổng trục, do vậy kết quả tính toán là chấp nhận được.
3.7.2 So sánh kết quả tính toán của mô hình động lực học máy MĐR trường hợp
nâng hàng khi cáp căng với kết quả thực nghiệm
Bảng 3-7. So sánh kết quả tính toán lý thuyết với thực nghiệm
TT
Tên thông số
Đơn Kết quả
Kết quả
Sai số
vị
lý thuyết T.nghiệm
%
1 Lực căng cáp Fcap khi ổn định
N
8718
8396
4,1%
2 Vận tốc nâng hàng Vh khi bình ổn
m/s
0,10
0,09
11%
3 Áp suất dầu thủy lực P1 khi bình ổn Pa
5,82 .106
6,14.106
5,5%
P1_ TN(max) 73,78.105
Hệ số động thực nghiệm K


MĐR trong trường hợp nâng hàng.
Thay đổi khối lượng hàng và khung nâng m2, khối lượng máy m3 , độ cứng của
nền đường S2 , đường kính cáp nâng hàng dcap , thể tích riêng của bơm thủy lực Vb , qui
cách xi lanh thủy lực (A1, A2) - (Bảng 4-1 trong luận án).
- Kết quả khảo sát các thông số ĐLH của máy khi thay đổi khối lượng hàng (m2):

Hình 4-2. Lực căng cáp
Fcap(N)

Hình 4-4. Vận tốc nâng
hàng Vh (m/s)

Hình 4-5. Dao động q3
của khối lượng m3

Khi tăng m2 lên 2370 kg và 2990 kg tương ứng cụm 7 và 9 tà vẹt thì biên độ dao
động q3 cũng tăng. Với m2 = 2370 kg thì dao động q3 có tăng nhưng giảm hệ số động
Kđ từ 1,36 xuống 1,25, vận tốc Vh giảm 8,2% so với khi m2 = 1750kg, vậy có thể chọn
m2 = 2370 kg, tăng 35%, ứng với cụm 7 tà vẹt là hợp lý.
- Kết quả khảo sát các thông số ĐLH khi thay đổi khối lượng kết cấu khung (m3):


18

Hình 4-7. Lực căng cáp
Fcap(N)

Hình 4-10. Dao động q3
Hình 4-9. Vận tốc nâng
(m)

Hình 4-22. Lực căng cáp
thủy lực P1(Pa)
Fcap(N)
Khi tăng Vb và Dxl thì lực căng cáp ít thay đổi, áp suất dầu giảm, dao động q3 ít
thay đổi dẫn đến hệ số động Kđ cũng giảm. Với Vb=2,2.10-5m3/vòng và Dxl = 90mm có
Kđ=1,36 thì máy làm việc êm dịu và ổn định hơn, vì vậy chọn Vb= 2,2.10-5m3/vòng.
4.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến các thông số động lực học của máy
MĐR trong trường hợp di chuyển có hàng
Thay đổi khối lượng hàng và khung nâng m2 từ 1450 ÷ 2990 kg, khối lượng máy
m3 = 800÷4000 kg, thể tích riêng của bơm thủy lực V b = 1,8.10-5 ÷ 2,6.10-5 m3/vg.
- Kết quả khảo sát các thông số ĐLH của máy khi thay đổi khối lượng hàng nâng (m2):

Hình 4-29. Áp suất dầu P1

Hình 4-30. Lực căng cáp Fcap Hình 4-31. Góc lắc q8(rad)

Khi tăng khối lượng hàng nâng m2 thì máy ổn định hơn, cụ thể là góc lắc q 8 có
biên độ giảm dần. So sánh các đồ thị nhận thấy, với khối lượng m2=2370 kg nhận được
các giá trị thông số động lực học hợp lý.
- Kết quả khảo sát các thông số ĐLH của máy khi thay đổi khối lượng kết cấu khung (m3):

Hình 4-34. Vận tốc Vdc
(m/s)

Hình 4-36. Áp suất dầu P1

Hình 4-37. Góc lắc
q8(rad)



- Máy thông qua được hầm đường sắt: B= 3,5 đến 4,5m, H=5 đến 6m.
- Máy thông qua được cầu đường sắt: B=4-6m, H=5-8m.
- Máy phải phù hợp với kích thước và khả năng chuyên chở của phương tiện vận
chuyển: xác định được chiều cao lấy tà vẹt của máy MĐR là 2,5m.
Xác định được kích thước hợp lý của máy MĐR là: B = 3760 mm; H = 4560 mm.
4.3.3. Xác định công suất động cơ dẫn động máy MĐR khi tăng thông số làm
việc của máy ứng với việc nâng cụm 7 tà vẹt
4.3.3.1. Công suất cần thiết khi nâng cụm 7 tà vẹt:
N ng.h 

K d .(Qb .P1 )
(1,5 x 70, 4.105 x 82.105 )

 12,66, kW;
c .tl .m .1000 (0,95 x 0,9 x 0,8 x1000)

(4-1)


21
4.3.3.2.Công suất cần thiết khi di chuyển máy có hàng:
K .(Qb .P1dc )
(1,8 x 70, 4.105 x 56.105 )
Ndc  d

 10,37, kW;
d .tl .m .1000
(0,9 x 0,9 x 0,8 x1000)

(4-2)

-Δe độ hở an toàn giữa gờ bánh xe
và cạnh ray. Chọn Δe= 3mm;

D

C
Rmin1

Hình 4-55. Xác định bán kính cong của đường ray cho máy di chuyển
Trường hợp bị kẹt khi xe di chuyển vào đường cong xuất hiện tại vị trí (a),
(b),(c) và (d), bằng phương pháp hình học, xác định được giá trị của R min và Rmin1:
Rmin1= 42,5 m , khi đó Rmin có giá trị: Rmin= 42,5 + 3,76/2 = 44,38 m;
Mối quan hệ giữa R, Q và Vdc(m/ph) khi máy di chuyển vào đường cong được
biểu thị trên Hình 4-58.


22
Hình 4-58. Đồ thị quan hệ R,Q và
Vdc(m/ph)
- Đường (1) ứng với Q1 nâng 5 tà vẹt.
- Đường (2) ứng với Q2 nâng 9 tà vẹt.
Xác định được vận tốc di chuyển lớn nhất của máy là Vdc(max) < 141 m/ph.
Để đảm bảo an toàn, chỉ nên sử dụng máy MĐR di chuyển với cụm 07 tà vẹt.
4.6. Đề xuất các thông số hợp lý của máy MĐR theo quan điểm động lực học.
Từ kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến thông số động lực học của máy
MĐR, luận án đề xuất giá trị các thông số hợp lý của máy MĐR theo Bảng 4-4:
Bảng 4-4. Giá trị các thông số hợp lý của máy lắp đặt đường sắt Việt Nam
TT

Tên thông số

nâng hàng
Đường kính của cáp
nâng
Lưu lượng riêng mô tơ
thủy lực

L
W
H
Hh
m3
m2
Vh
Vdc

9
10
11
12
13

m
m
m
m
kg
kg
m/s
m/s


2,1
1,1.103
1,75.103
0,1
0,53

P

kW

10÷14,7

13,2

11

Vb

m3/vg

(1,6÷2,6)10-5

2,2.10-5

1,8.10-5

Dxl

m


năm 2011, cho thấy việc sử dụng máy MĐR dễ dàng và giảm được chi phí trực tiếp
trên 50% so với phương án của Cienco 1 [56]. Điều đó chứng tỏ tính khả thi khi áp
dụng máy MĐR.


23

Hình 4-59. Máy MĐR đặt cụm tà vẹt đường sắt tại ga Cái Lân
Kết luận chương 4:
- Xây dựng 08 chương trình khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến thông số động lực
học của máy giải bằng Matlab-Simulink.
- Kết quả tính toán được biểu thị trên 36 đồ thị ở các mục 4.1 và mục 4.2 mô tả sự
thay đổi của 8 thông số gồm: lực căng cáp Fcap (N), áp suất dầu thủy lực P1(Pa), vận tốc
nâng hàng Vh (m/s), vận tốc di chuyển máy Vdc (m/s), vận tốc góc d (vòng/s) của mô
tơ thủy lực, khoảng cách dịch chuyển máy q 4 (m) dao động q3 (m) của khối lượng m3,
góc lắc cáp nâng hàng q8 (rad). Từ đó đánh giá và lựa chọn được giá trị các thông số
của máy theo quan điểm động lực học.
- Kết hợp với các điều kiện địa hình, đặc điểm cầu hầm, vận chuyển tà vẹt... để
kiểm tính thông số hình học của máy, công suất động cơ dẫn động, đánh giá độ biến
dạng và điều kiện ổn định của ray cho máy làm việc.
- Đề xuất bộ thông số hợp lý cho máy MĐR đặt cụm tà vẹt theo Bảng 4-4.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I/ KẾT LUẬN:
Luận án đã giải quyết được cơ bản các nhiệm vụ nghiên cứu và mục tiêu đề ra. Các
kết quả thu được có ý nghĩa khoa học và thực tiễn với các đóng góp mới và đề xuất cụ
thể như sau:
1. Luận án đã nghiên cứu một số công trình khoa học về công nghệ và máy lắp đặt
đường sắt ở trong và ngoài nước, phân tích các đặc điểm của đường sắt Việt Nam ảnh
hưởng đến việc lựa chọn dạng máy đặt cụm tà vẹt. Luận án đã áp dụng phương pháp
phân tích thứ bậc AHP lựa chọn được máy MĐR phù hợp với điều kiện xây dựng