Mục lục Trang Lời nói đầu 4 Chơng I: Giới thiệu chung về máy rải bêtông nhựa ASPHALT 5 I. Tổng quan về máy rải bêtông nhựa. 5 1.Máy rải bêtông nhựa 5 2.Phân loại máy rải bêtông nhựa 4 3.Quá trình làm việc của máy gồm các bớc 6 II.Một số thông số cơ bản của máy rải 7 1.Lực kéo cần thiết cho quá trình làm việc 7 2.Xác định lực kéo của máy rải 9 3.Công suất cần thiết của động cơ máy rải 9 4.Lực kéo của máy rải xuất phát từ lực bám 10 5.Năng suất của máy rải hoạt động liên tục 10 III.Máy rải bêtông nhựa SUPER-1800 SF 10 1.Máy rải bêtông nhựa SUPER 1800 SF của Đức 10 2.Bảng điều khiển của xe 12 IV.Yêu cầu của đề tài đợc giao 13 1.Theo yêu cầu của đề tài em cần thiết kế sơ đồ 13 điều khiển cho xe rải bêtông ASPHALT SUPER1800- SF với các nhiệm vụ chính sau 2.Nguyên lý điều khiển 14 Chơng II. Giới thiệu chung về băm áp một chiều 15 I. Định nghĩa 15 II. Băm áp một chiều nối tiếp 15 1.Nguyên lý băm áp một chiều nối tiếp 15 1 2. Mạch điều khiển băm áp một chiều 17 3. Mạch điều khiển băm áp một chiều 18 A. Khâu tạo tần số. 19 1. Tạo điện áp tam giác bằng dao động đa hài 21 2. Tạo điện áp tam giác bằng tích phân sóng vuông 22 3. Tạo điện áp tam giác bằng dao động tích thoát 24 4. Mạch tạo điện áp tam giác dùng IC566 26 5. Mạch dao động dùng IC567 28 6. Tạo điện áp tam giác vuông 31 B. Khâu so sánh 31 C. Khâu khuếch đại 34 1. Mạch khuếch đại cho van động lực là tranzitor 34 2. Bộ băm áp một chiều với van động lực là Tranzito 36 3. Lựa chọn van động lực 36 Chơng IV. Giới thiệu về KĐTT (Op-amp) 38 I. Giới thiệu về KĐTT 38 II. Các thông số cơ bản của KĐTT 39 1. Bộ khuếch đại đảo 39 2. Bộ khuếch đại không đảo 40 3. Mạch lặp lại điện áp 41 4. Một số mạch khác và ứng dụng 42 2 Chơng V. Xây dựng sơ đồ khối cho mạch điều khiển xe rải nhựa 53 I.Phơng trình hàm điều khiển cho U đk 53 II. Sơ đồ mạch điều khiển 56 1.Khối mạch tạo trung tính giả(hình 25) 56 2. Khối tạo sóng tam giác.(Hình 26) 57 3. Hàm điều khiển(Hình 28) 58 4. Khối so sánh (hình 29) 59 5. Khối khuếch đại (hình 30) 60 Chơng VI. Tính toán lựa chọn các thiết bị 62 1. Đặc điểm của thiết bị điều khiển 62 2.Tính tầng khuếch đại cuối cùng 63 3. Tính chọn tầng so sánh 66 4.Tính chọn khối tạo sóng tam giác 67 5.Tính chọn khối điều khiển 69 Chơng VII. Mạch điều khiển rung và đầm rung. 71 1.Khối tạo sóng tam giác 71 2.Sơ đồ khối tạo tần, so sánh và khuếch đại 72 3 Lời Nói đầu Trong những năm gần đây nhằm đáp ứng nhu cầu về quy mô, chất l- ợng và tiến độ thi công xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng cầu đ- ờng và thuỷ lợi, sân bay bến cảng n ớc ta đã và đang áp dụng nhiều công nghệ mới sử dụng thiết bị thi công tiên tiến của nhiều nớc trên thế giới. Một trong số những thiết bị mới đợc sử dụng đắc lực cho xây dựng cầu đờng là xe rải bêtông nhựa ASPHALT. Xe rải nhựa có rất nhiều loại và đợc nhập từ nhiều nớc. Gía thành của mỗi chiếc xe này rất cao,vì vậy để tránh hỏng hóc đòi hỏi đội ngũ công nhân vận hành cần lắm vững về quy trình điều khiển xe. Để giảm bớt chi phí sửa chữa và giá thành của xe chúng ta cần tìm hiểu công nghệ để từng bớc tự chế tạo xe. Từ nhu cầu thực tế về xe rải nhựa, em đã nhận đợc đồ án với yêu cầu thiết kế mạch điều khiển lái xe rải nhựa dùng linh kiện điện tử rời. Chắc chắn rằng đồ án của em còn có thiếu sót nên em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy để em có thể thực hiện tốt trong thực tế. Em xin chân thành cảm ơn. 4 Chơng I . giới thiệu chung Về máy rải bêtông nhựa asphalt I. Tổng quan về máy rải bêtông nhựa. 1.máy rải bê tông nhựa: Dùng để rải đều bêtông nhựa khi làm đờng mới hay sửa chữa lớp mặt đờng. Theo kết cấu của máy rải bê tông nhựa chia thành hai loại bánh lốp và bánh xích. Một vài loại máy rải bêtông nhựa ngoài cơ cấu di chuyển bằng bánh xích còn có cơ cấu di chuyển phụ bằng bánh lốp. Tuỳ theo mục đích sử dụng còn chia thành hai loại máy rải loại nặng và loại nhẹ. Máy rải bêtông nhựa loại nặng với nặng suất từ 100 t/h đến 200 t/h thờng dùng khi khối lợng công việc lớn và đòi hỏi chất lợng rải cao, còn loại nhẹ có năng suất từ 25 đến 50 t/h sử dụng khi khối lợng bêtông nhựa rải không lớn và chất lợng không đòi hỏi cao. Ngoài công việc rải thảm, máy còn có thể sử dụng để rải các hỗn hợp khác có pha chất kết dính. Yêu cầu của máy rải thảm là các hỗn hợp cần đợc rải thành những lớp có chiều dày quy định, tạo bề mặt đờng nhựa cao cấp có độ bằng phẳng, nhẵn và tuổi thọ cao, chịu đợc những biến dạng ngang và biến dạng dọc của mặt đờng. 2.Phân loại máy rải bêtông nhựa: Có nhiều cách phân loại: -Dựa vào kết cấu di chuyển: Có loại bánh xích và bánh lốp. 5 -Theo nguyên tắc truyền động: Có loại truyền động cơ khí, có loại truyền động thuỷ lực. -Theo năng suất và chiều rộng vệt rải có thể chia thành các loại: +, Máy rải thảm có chiều rộng hẹp: Dùng rải vỉa hè, hoặc đờng hẹp; năng suất 25 T/h, bề rộng đờng b = 2 ữ3 m. +, Máy rải thảm trung bình: Năng suất 100 ữ 150 T/h; b = 3,75 ữ4,5m. +, Máy rải thảm rộng: Năng suất 200 ữ 250 T/h; b = 5 ữ 7,5 m. +, Máy rải thảm rất rộng: Năng suất 300 ữ 400 T/h; b = 8 ữ 12 m. 3.Quá trình làm việc của máy gồm các bớc: 1. Nhận bêtông nhựa vào thùng chứa. 2. Hỗn hợp chuyển tới vít tải cấp liệu nhờ bộ phận cào hoặc bằng vít tải chuyển liệu. 3. Vít cấp liệu rải đều hỗn hợp theo chiều rộng dải đờng. 4. Dàn đều và lèn chặt bằng tấm đầm lèn chặt. 5. Hoàn thiện bề mặt bằng tấm là nhẵn. Khi xe tự đổ trút bê tông nhựa vào thùng chứa thì máy rải vẫn làm việc bình thờng. Các bánh xe sau của xe tựa vào hai con lăn và máy rải đẩy xe tải tự đổ về phía trớc. Khi ấy việc truyền động tới các bánh sau của xe tải đợc ngắt Các tấm cào làm việc phía trên của hai máy cào chuyển động trên đáy thùng chứa. Tại thành sau của thùng có tấm chắn để điều chỉnh bêtông nhựa từ thùng chứa. Vít cấp liệu phân phối bêtông nhựa đều theo chiều rộng của lớp áo đờng. Việc rải đều lớp bêtông nhựa là do điều chỉnh cửa chắn cho phép chuyển bêtông nhựa về hai phía với số lợng khác nhau và do vít cấp liệu đợc dẫn động và làm việc độc lập. Tấm lèn chặt có nhiệm vụ đầm lèn chặt hỗn hợp, còn tấm là nhẵn dùng để là phẳng lớp hỗn hợp. Tấm lèn chặt có nhiệm vụ: Gạt lớp bêtông 6 nhựa thừa khi máy di chuyển về phía trớc, và lèn chặt lớp này khi chuyển động tịnh tiến theo phơng thẳng đứng. Tấm lèn chặt hoạt động nhờ hai trục lệch tâm đợc dẫn từ động cơ của máy rải. Tấm là phẳng điều chỉnh mặt cắt ngang và chiều dày lớp thảm nhựa, là phẳng lớp bề mặt, ngăn ngừa hỗn hợp bị lồi, bị trợt. Tất cả cơ cấu làm việc treo trên hai càng máy tạo ra áp lực khoảng 0,02 Mpa đè lên lớp nhựa. Nhờ có các tấm lèn chặt và là phẳng mà lớp bêtông nhựa đợc đầm chặt tơng đơng với một xe lu 5t đầm 3 - 5 lợt. Đó là một trong những u điểm cơ bản của máy rải bêtông nhựa. Để tránh bêtông nhựa bị dính vào tấm là phẳng, nó cần đợc đốt nóng nhờ bộ phận chuyên dùng. II. Một số thông số cơ bản của máy rải. 1. Lực kéo cần thiết cho quá trình làm việc của máy. a, Lực cản di chuyển máy, kể cả đến độ nghiêng của mặt đờng: W 1 = (G m + G b ). (f 1 + i) (kg). Trong đó: G m trọng lợng của máy rải (kg). G b trọng lợng của hỗn hợp bêtông nhựa (lấy bằng trọng lợng ô tô tự đổ, kg). f 1 hệ số cản di chuyển của máy trên nền, f 1 = 0,03 ữ 0,07 i độ nghiêng lớn nhất của đờng, i = 0.07 b, Lực cản ma sát của các bộ phận làm việc theo hớng hỗn hợp đợc rải: W 2 = G c . f 2 (kg) Trong đó: +G c trọng lợng của các bộ phận làm việc, kg +f 2 hệ số ma sát trợt, f 2 = 0,5 ữ 0,6 c, Lực cản do di chuyển khối hỗn hợp trớc thanh dầm: W 3 = G h . f 3 (kg). Trong đó: G h trọng lợng của khối hỗn hợp (kg). 7 f 3 hệ số ma sát trong hỗn hợp; f 3 = 0.7 ữ 0,8 d, Lực cản phát sinh khi cắt dòng hỗn hợp chảy ra khỏi phễu (đối với máy rải có phễu rải không đáy). W 4 = K c . F . h . (kg) Trong đó: K c lực cản riêng của khối bêtông nhựa rơi xuống; K c = 7500 kg/m 2 F diện tích tiết diện ở cửa ra của phễu, ( m 2 ) h chiều cao của khối bêtông trong phễu (m) trọng lợng riêng của hỗn hợp, = 1800 (kg/m 2 ) diện tích tiết diện ở cửa ra F = b l l chiều dài khối bêtông (m) b chiều rộng lớp rải (m) e, Lực cản phát sinh khi ô tô tự đổ vào chất liệu và lùi ra: W 5 = G ô *(f 0 + i) (kg) Trong đó: G ô trọng lợng của ô tô tự đổ (kg) f o : hệ số cản lăn f 0 = 0,018 khi nền đất tốt. i: độ dốc nghiêng của đờng . f, Lực cản do khởi động (di chuyển cả máy) có kể cả khi ô tô tỳ vào hệ thống con lăn. W 6 = 1 . t V g GGG mobm ++ (kg). Trong đó: g gia tốc lực, (m/s 2 ) t 1 thời gian tăng tốc (s) Vậy tổng trở lực cản chung khi máy làm việc là W c = W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + W 5 + W 6 (kg) 8 2. Xác định lực bám của máy rải. W b = G m . b (kg) Trong đó: b hệ số bám của xích xuống nền b = 0,3 ữ 0,5 3. Tính công suất cần thiết của động cơ máy rải. P = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 (kw). Trong đó: P 1 công cho việc di chuyển toàn bộ máy (kw). P 1 = 21 60.102 . vW (kw) W tổng tr lực cản. V tốc độ làm việc cực đại của máy. 1 hiệu suất của cơ cấu di chuyển n 1 = 0,7 ữ 0,9 2 hiệu suất truyền động từ động cơ đến bánh sau chủ động. P 2 công suất cần thiết để dẫn động băng tấm gạt P 2 = .370 LN (kw) N năng suất của máy rải thảm T/h L đoạn đờng di chuyển hỗn hợp lớn nhất (m) hệ số kể đến tổn hao hỗn hợp qua thiết bị rải, với băng tải gạt, =1 hệ số đặc trng cho tính chất của hỗn hợp rải , đối với thảm bêtông = 2 ữ3 P 3 Công suất cần thiết để dẫn động băng vít rải, đợc tính tơng tự nh cho băng tấm gạt. ở đây chọn = 0.6; L = 0,5B (B chiều rộng khổ rải) = 5 P 4 Công suất cần thiết cho việc dẫn động thanh là: P 4 = .60.102 nBA (kw) A công tiêu hao tổng cộng A = A 1 + A 2 với A 1 công sinh ra của lực ma sát trong một vòng quay của trục dẫn động. 9 A 2 công để đầm chặt hỗn hợp trong 1 vòng quay của trục dẫn động. 4. Lực kéo của máy rải xuất phát từ điều kiện bám. W k = bm m G v P . 102.60 1 5. Năng suất của máy rải họat động liên tục. N sd = B.h.v m . .k tg (T/h). N = B.v m .k tg (m 2 /h) Trong đó: B là chiều rộng lớp rải thảm (m) h là chiều dày lớp rải v m tốc độ làm việc của máy k tg hệ số sử dụng thời gian, k tg = 0,7 ữ 0.95 trọng lợng riêng của hỗn hợp rải, (T/m 3 ) III. Máy rải bêtông nhựa SUPER-1800 SF. 1.Máy rải bêtông nhựa SUPER - 1800 SF của Đức Trên hình 1 trình bày máy rải bêtông nhựa SUPER -1800 SF của Đức. Đặc điểm của loại máy này là có trang bị thùng chứa nhũ tơng và dàn phun nhũ tơng để phun lớp lót trớc khi rải lớp bêtông nhựa. Trên máy cũng trang bị vít tải cấp liệu, nhng bố trí hai vít tải cấp liệu từ thùng chứa bêtông nhựa tới khoang rải mà không dùng phơng pháp cào nh các máy khác. Tất cả các cơ cấu, kể cả cơ cấu di chuyển bánh xích của máy đều dẫn động bằng bơm thuỷ lực từ nguồn năng lợng của động cơ điêzen có công suất 160 kw. Động cơ điêzen đồng thời làm quay máy phát điện, cung cấp điện năng cho hệ thống làm nóng các tấm là nhẵn và lèn chặt. Tấm là nhẵn có bộ phận điều chỉnh chiều cao lớp rải bằng điện tử thuỷ lực. Tấm lèn chặt bố trí đầm thuỷ lực vô cấp (từ 0 đến 1800 l/ phút). 10 [...]... của bảng điều khiển tơng tự nh bên trái dùng để điều khiển bên phải của xe IV Yêu cầu của đề tài đợc giao 1.Theo yêu cầu của đề tài em cần thiết kế sơ đồ điều khiển cho xe rải bêtông ASPHALT SUPER1800- SF với các nhiệm vụ chính sau: -Điều khiển xe chạy tiến và lùi -Điều khiển xe quay trái và quay phải -Điều khiển rung và đầm 13 -Hệ thống truyền động của xe sử dụng động cơ thuỷ lực đợc điều khiển tiết... công tắc, công tắc thứ nhất điều khiển nắp trái của thùng chứa bêtông có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động, công tắc thứ hai và thứ ba điều khiển rãnh xoắn nhận bêtông -Hàng thứ 5: Gồm có 2 công tắc điều khiển, một để điều khiển xung điện áp, một để điều khiển xoay tròn xe Phần giữa của bảng điều khiển dùng để điều khiển chung của toàn xe -Trên cùng có 3 đồng hồ chỉ thị đồng hồ thứ nhất thể hiện chế... Máy rải bêtông nhựa SUPER 1800SF Năng suất của máy rải bêtông nhựa tính theo công thức: Q = 60Bhv Trong đó: B-chiều rộng lớp nhựa rải, m h- chiều dày lớp nhựa, m v- tốc độ làm việc của máy, m/ ph -= 2,2 t/m3 khối lợng riêng của lớp bêtông nhựa đã lèn và là phẳng Năng suất của các máy rải bêtông nhựa của các nớc nhập vào nớc ta thờng từ 200 đến 450 t/h 2.Bảng điều khiển của xe 11 Hình 2 Sơ đồ bảng điều. .. cách ly giữa mạch điều khiển với mạch động lực (khi mạch động lực có điện áp cao) Trên hình 16 giới thiệu một số mạch đại ghép nối giữa tầng so sánh với tầng động lực Hinh 16a dùng cho những mạch có điện áp nguồn động lực U1 thấp Hình 16b dùng cho những mạch động lực có điện áp nguồn động lực U1 cao, nhng mạch điều khiển có điện áp cấp nguồn điều khiển (Uđk) cách li Hình 16c dùng cho những mạch động lực... chỉnh điện áp điều khiển Udk Trên hình ta tăng Udk sẽ giảm và giảm điện áp ra Nghĩa là trong trờng hợp này Uđk và Utai nghịch biến Sơ đồ khối mạch điều khiển Tạo tần số Tạo xung khuếch đại So sánh Van động lực Hình 5 Sơ đồ mạch khối mạch điều khiển băm áp một chiều 3 Mạch điều khiển băm áp một chiều 18 Gồm 3 khâu cơ bản: Khâu tạo tần số: Có nhiệm tạo điện áp tựa răng ca Urc với tần số theo ý muốn ngời... 2 gồm có 2 công tắc để điều khiển và một biến trở xoay Công tắc thứ nhất để điều khiển chế độ rung, có hai chế độ đó là điều khiển bằng tay (man) và tự động (auto), công tắc thứ hai để điều 2 dùng để điều khiển đầm cũng có hai chế độ điều khiển bằng tay và tự động Biến trở xoay dùng để điều khiển cờng độ đầm gồm có 10 nấc -Hàng thứ 3 gồm 3 công tắc dùng để điều khiển bàn là, điều chỉnh độ rộng, góc... dùng 2 Mạch điều khiển băm áp một chiều 16 Nguyên lý điều khiển -Mạch điều khiển băm áp một chiều có nhiệm vụ xác định thời điểm mở và khoá van bán dẫn trong một chu kì chuyển mạch Chu kì đóng cắt van nên cố định Điện áp tải khi điều khiển đợc tính: U tải = .U1 Trong đó: t t d d = t +t = T d k CK td, tk, Tck: thời gian dẫn, khoá van bán dẫn, chu kì đóng cắt U1: điện áp nguồn một chiều -Mạch điều khiển. .. ứng dụng KĐTT làm khâu so sánh là hợp lí Các sơ đồ so sánh dùng KĐTT trên hình 15b,c rất thờng gặp trong các sơ đồ mạch hiện nay Ưu điểm hơn hẳn của các sơ đồ KĐTT là có thể phát xung điều khiển chính xác tại Uđk = Urc Nh vậy em lựa chọn phơng pháp so sánh hai cổng dùng KĐTT C Khâu khuếch đại 1 Mạch khuếch đại cho van động lực là tranzitor Mạch khuếch đại cho van động lựclà tiristor có nhiệm vụ tạo... và điện áp điều khiển) , cách ly giữa mạch điều khiển với mạch động lực khi nguồn động lực hàng chục vôn trở lên Hình dạng xung điều khiển phụ thuộc loại van động lực đợc sử dụng Van động lực là Tranzitor, xung điều khiển có dạng xung chữ nhật độ rộng của các xung này bằng độ rộng xung điện áp tải A Khâu tạo tần số -Có nhiều cách tạo điện áp tựa có tần số theo ý đồ của ngời thiết kế Những sơ đồ tạo điện... 2.Bảng điều khiển của xe 11 Hình 2 Sơ đồ bảng điều khiển của xe Bảng điều khiển của xe đợc chia làm 2 phần nửa bên trái và nửa bên phải hoạt động hầu nh độc lập với nhau Nửa trái của bảng điều khiển (hình trên) dùng để điều khiển hoạt động bên trái của xe -Hàng trên cùng có hai núm công tắc, công tắc thứ nhất đóng ngắt hoạt động, công tắc thứ hai để điều khiển tốc độ nhanh hay chậm (chế độ ngựa phi và . 40 3. Mạch lặp lại điện áp 41 4. Một số mạch khác và ứng dụng 42 2 Chơng V. Xây dựng sơ đồ khối cho mạch điều khiển xe rải nhựa 53 I.Phơng trình hàm điều khiển cho U đk 53 II. Sơ đồ mạch điều khiển. cần thiết kế sơ đồ điều khiển cho xe rải bêtông ASPHALT SUPER1800- SF với các nhiệm vụ chính sau: -Điều khiển xe chạy tiến và lùi. -Điều khiển xe quay trái và quay phải. -Điều khiển rung và. điều khiển, một để điều khiển xung điện áp, một để điều khiển xoay tròn xe. Phần giữa của bảng điều khiển dùng để điều khiển chung của toàn xe. -Trên cùng có 3 đồng hồ chỉ thị đồng hồ thứ nhất