Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định thông số kỹ thuật hợp lý cho máy ...

• Tác giả: Nguyễn Anh Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. NGƯT Nguyễn Văn Vịnh
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô do Việt Nam chế tạo
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về hệ thống hộ lan đường ô tô
• 1.2. Vai trò của hệ thống hộ lan
• 1.3. Tổng quan về cấu tạo của hệ thống hộ lan
• 1.4. Nhu cầu về hệ thống hộ lan đường ô tô ở Việt Nam
• 1.5. Tổng quan về đặc điểm địa chất và các thông số địa kỹ thuật thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ
• 1.5.1. Đặc điểm địa chất thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ
• 1.5.2. Các thông số kỹ thuật của đất
• 1.6. Tổng quan về công tác cơ giới hóa thi công cọc hộ lan
• 1.7. Tổng quan về máy đóng cọc hộ lan MHP-01 được chế tạo tại Việt Nam
• 1.7.1. Sơ đồ cấu tạo tổng thể của máy
• 1.7.2. Đặc tính kỹ thuật của máy
• 1.7.3. Nguyên lý làm việc của máy MHP-01
• 1.8. Tổng quan các công trình đã nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến luận án
• 1.8.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu về động lực học hệ thống truyền động thủy lực
• 1.8.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu về động lực học máy
• 1.8.3. Tổng quan các công trình nghiên cứu về máy đóng cọc hộ lan
• 1.8.4. Phân tích và nhận xét về các công trình nghiên cứu đã công bố liên quan đến luận án
• 1.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY ĐÓNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO
• 2.1. Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy trong quá trình làm việc
• 2.2. Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy khi đóng cọc
• 2.3. Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy khi nhổ cọc
• 2.4. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực của máy đóng cọc hộ lan trong quá trình làm việc
• 2.4.1. Sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực của máy MHP-01
• 2.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động thủy lực của máy MHP-01
• 2.4.3. Nghiên cứu động lực học xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa trong các quá trình làm việc
• 2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY ĐÓNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Các thông số thực nghiệm
• 3.3. Địa điểm tiến hành thực nghiệm
• 3.4. Đối tượng thực nghiệm và các thiết bị đo
• 3.4.1. Đối tượng thực nghiệm
• 3.4.2. Lựa chọn đầu đo và thiết bị đo
• 3.5. Sơ đồ khối tiến hành thực nghiệm
• 3.6. Bố trí đầu đo và thiết bị đo
• 3.7. Kết quả thực nghiệm và xử lý số liệu
• 3.7.1. Xử lý kết quả đo thực nghiệm
• 3.7.2. Kết quả thực nghiệm
• 3.7.3. Phân tích và so sánh kết quả thực nghiệm với kết quả lý thuyết
• 3.7.4. Áp suất dầu trong xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa
• 3.7.5. Chuyển vị và chuyển vị góc của khung sàn máy
• 3.7.6. Lực tác dụng lên nền tại hai bánh xe
• 3.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY ĐÓNG CỌC HỘ LAN ĐƯỜNG Ô TÔ DO VIỆT NAM CHẾ TẠO
• 4.1. Khảo sát ảnh hưởng của thông số làm việc của máy đến các thông số động lực học của xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa khi đóng cọc
• 4.2. Ảnh hưởng của đường kính xi lanh đến các thông số động lực học của xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa khi đóng cọc
• 4.3. Ảnh hưởng của mô đun đàn hồi của dầu thủy lực đến các thông số động lực học của xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa khi đóng cọc
• 4.4. Khảo sát ảnh hưởng của thông số làm việc của máy và thông số của nền đất đến các thông số động lực học của hệ khung sàn máy khi đóng cọc
• 4.5. Ảnh hưởng của độ cứng lốp bánh xe đến các thông số động lực học của hệ khung sàn máy khi đóng cọc
• 4.6. Ảnh hưởng của yếu tố địa chất, nền móng đến các thông số động lực học của hệ khung sàn máy khi đóng cọc
• 4.7. Xác định một số thông số hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô theo quan điểm ĐLH
• 4.7.1. Xác định thông số hợp lý của đường kính xi lanh thủy lực nâng hạ cần treo búa
• 4.7.2. Xác định thông số hợp lý của mô đun đàn hồi của dầu thủy lực
• 4.7.3. Xác định thông số hợp lý của lưu lượng riêng của bơm thủy lực
• 4.7.4. Xác định thông số hợp lý của tốc độ quay của bơm thủy lực
• 4.7.5. Xác định thông số hợp lý của độ cứng lốp bánh xe
• 4.7.6. Xác định thông số hợp lý của tần số đập của búa thủy lực
• 4.7.7. Xác định thông số hợp lý của khối lượng khung sàn máy
• 4.8. Đề xuất các thông số hợp lý của máy đóng cọc hộ lan đường ô tô theo quan điểm động lực học
• 4.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 1. Hướng nghiên cứu tiếp theo
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu máy đóng cọc

Phần này tập trung vào nghiên cứu máy đóng cọc, đặc biệt là máy đóng cọc hộ lan đường ô tô tại Việt Nam. Nghiên cứu bao gồm việc phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các thông số kỹ thuật của máy. Mục tiêu là xác định các thông số hợp lý để nâng cao hiệu suất và độ bền của máy trong điều kiện địa chất phức tạp tại Việt Nam.

1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy đóng cọc hộ lan MHP-01 được thiết kế với hệ thống truyền động thủy lực, bao gồm xi lanh thủy lực, búa đóng cọc và hệ khung sàn. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng lực ép từ xi lanh thủy lực để nâng và hạ búa, tạo lực đóng cọc vào nền đất. Cấu tạo này đảm bảo tính linh hoạt và hiệu quả trong quá trình thi công.

1.2. Thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật máy đóng cọc như đường kính xi lanh, mô đun đàn hồi của dầu thủy lực, và lưu lượng bơm được phân tích chi tiết. Những thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm việc của máy, đặc biệt trong điều kiện địa chất đa dạng tại Việt Nam.

II. Hộ lan đường ô tô

Hộ lan đường ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn cho hệ thống hộ lan, đặc biệt là trong bối cảnh phát triển cơ sở hạ tầng giao thông tại Việt Nam.

2.1. Vai trò và cấu tạo

Hộ lan đường ô tô không chỉ giúp ngăn chặn phương tiện đi lệch khỏi làn đường mà còn giảm thiểu thiệt hại trong các vụ tai nạn. Cấu tạo của hộ lan bao gồm các thanh thép hoặc bê tông được đóng cọc vào nền đất, đảm bảo độ bền và ổn định.

2.2. Nhu cầu tại Việt Nam

Với sự gia tăng mạng lưới đường ô tô, nhu cầu về hệ thống hộ lan đạt tiêu chuẩn kỹ thuật ngày càng cao. Nghiên cứu này đề xuất các giải pháp thiết kế và thi công phù hợp với điều kiện địa chất và khí hậu tại Việt Nam.

III. Cơ sở khoa học máy đóng cọc

Phần này trình bày cơ sở khoa học máy đóng cọc, bao gồm các nghiên cứu về động lực học và cơ học đất. Nghiên cứu nhằm xác định các thông số động lực học hợp lý để tối ưu hóa hiệu suất của máy trong quá trình đóng cọc.

3.1. Động lực học hệ khung sàn

Nghiên cứu động lực học hệ khung sàn máy trong quá trình đóng và nhổ cọc giúp hiểu rõ các lực tác động lên máy. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự ảnh hưởng của độ cứng lốp và tính chất nền đất đến hiệu suất làm việc của máy.

3.2. Cơ học đất

Các thông số địa kỹ thuật như độ chặt, góc ma sát và mô đun biến dạng của đất được phân tích để xác định lực cản tác dụng lên cọc. Điều này giúp tối ưu hóa thiết kế máy đóng cọc cho các loại đất khác nhau.

IV. Ứng dụng và đánh giá hiệu suất

Nghiên cứu này không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn tập trung vào đánh giá hiệu suất máy thông qua các thí nghiệm thực tế. Kết quả nghiên cứu được so sánh với các mô hình lý thuyết để đảm bảo độ chính xác và khả năng ứng dụng trong thực tế.

4.1. Thí nghiệm thực tế

Các thí nghiệm được tiến hành tại hiện trường để đo đạc các thông số như áp suất dầu, chuyển vị khung sàn và lực tác dụng lên nền đất. Kết quả thí nghiệm cho thấy sự tương đồng cao với các mô hình lý thuyết, khẳng định tính khả thi của nghiên cứu.

4.2. Đề xuất thông số hợp lý

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các thông số hợp lý như đường kính xi lanh, mô đun đàn hồi dầu thủy lực và độ cứng lốp được đề xuất. Những thông số này giúp cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của máy đóng cọc trong điều kiện thực tế.