MỤC LỤC

MỤC LỤC................................................................................................................................1

1. TỔNG QUAN......................................................................................................................4

1.1. Mục đích,  ý nghĩa của đề tài...........................................................................................4

1.2. Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào...............................................................4

1.2.1. Công dụng của máy đào một gầu.................................................................................4

1.2.2. Phân loại máy đào một gầu..........................................................................................5

1.2.3. Yêu cầu của máy đào một gầu.....................................................................................5

1.3. Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7...........................................................7

1.3.1. Kết cấu chung...............................................................................................................7

1.3.2. Các thông số kĩ thuật chính..........................................................................................8

2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7.....................................12

2.1. Nguồn động lực..............................................................................................................12

2.1.1. Hệ thống động lực.......................................................................................................12

2.1.2. Hệ thống truyền động thủy lực....................................................................................13

2.2. Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7...................................................21

2.2.1. Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7...............................................21

2.2.2. Truyền lực công tác......................................................................................................34

2.3. Bộ công tác và cơ cấu phụ trợ........................................................................................44

2.3.1. Kết cấu gầu xúc...........................................................................................................44

2.3.2. Kết cấu tay gầu............................................................................................................46

2.3.3. Kết cấu cần..................................................................................................................47

2.3.4. Kết cấu xylanh thủy lực................................................................................................50

2.4. Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7...................................................51

2.4.1. Giới thiệu chung...........................................................................................................51

2.4.2. Các thành phần chính trong hệ thống điều khiển.........................................................53

2.5. Kết cấu một số bộ phận khác của máy đào KOMATSU PC 400-7..................................69

2.5.1. Bình tích năng...............................................................................................................69

2.5.2. Thùng dầu thủy lực.......................................................................................................70

2.5.3. Bình lọc dầu hồi ...........................................................................................................71

3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ PHẬN CÔNG TÁC MÁY ĐÀO.......................................72

3.1. Cơ sở lý thuyết................................................................................................................72

3.2. Mô hình tính toán............................................................................................................73

3.2.1. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất, lực cản đào và tích đất ...................................73

3.2.2. Xác định lực trong xilanh quay tay gầu.......................................................................74

3.2.3. Xác định lực trong xy lanh nâng cần...........................................................................77

3.2.4. Xác định lực trong xi lanh quay gầu............................................................................80

3.2.5. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống truyền động của máy đào KOMATSU PC 400-7.....82

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................86

LỜI NÓI ĐẦU

Sau quãng thời gian 5 năm học tại trường, được sự dạy bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, em đã tiếp thu những kiến thức quí báu mà thầy cô đã truyền đạt. Mỗi sinh viên trước khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế để kiểm tra và bổ sung thêm những kiến thức đã học.

Trong đề tài tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm bộ phận công tác của máy đào Komatsu PC 400-7”. Đây là loại máy đào được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông, khai thác mỏ, đào và vận chuyển đất đá, …Thông qua đề tài này cho em nắm vững hơn về kết cấu cũng như nguyên lý làm việc của tất cả các hệ thống có liên quan.

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em cũng đã cố gắng làm việc, học hỏi, tìm tòi, nghiên cứu rất nhiều các tài liệu có liên quan đến hệ thống và các loại máy đào bánh xích nhằm mong muốn đồ án đạt kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót.

Em chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy giáo: ThS. ...................., Giáo viên hướng dẫn, đã quan tâm giúp đỡ trong suốt quá trình làm việc và giúp em hoàn thành đồ án đúng tiến độ.

                                                                                                               ...., ngày ... tháng ... năm 20...

                                                                                                            Sinh viên thực hiện

                                                                                                             ............................

1.TỔNG QUAN

1.1.Mục đích,  ý nghĩa của đề tài

Ngày nay cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ đã tác động đến mọi mặt đời sống kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Tự động hoá, cơ khí hoá đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất tạo nên hiệu quả rất cao.

Máy đào là máy dùng để vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường, thủy lợi thủy điện và khai thác các loại khoáng sản. Trong các công việc làm đất chiếm một khối lượng rất lớn, trong đó khoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm. Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau.

Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng cao công suất của máy đào, còn tự động hoá sự dẫn động của nó thì dẫn động tiết kiệm được nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy.

Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau  đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp.

1.2. Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào

1.2.1.Công dụng của máy đào một gầu

Máy đào chủ yếu để đào và khai thác đất, cát phục vụ công việc xây dựng cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực : xây dựng dân dụng và công nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng thủy lợi, xây dựng cầu đường… Cụ thể, nó có thể phục vụ các việc sau:

Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoát nước, đào rãnh dùng cho lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm,  điện thoại, bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu. Ngoài ra có lúc làm việc thay thế cần trục khi lắp các ống thoát nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi công đóng cọc, phục vụ thi công cọc nhồi…

Trong xây dựng thủy lợi: đào kênh, mương; nạo vét sông ngòi, bến cảng, ao, hồ, khai thác đất để đắp đập, đắp đê..

1.2.3.Yêu cầu của máy đào một gầu

Hiện nay máy đào một gàu sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, khai thác các loại khoáng ( than đá, quặng). Quá trình làm việc của máy đào 1 gầu là 1 chu kỳ bao gồm việc đào, vận chuyển đất, đá và chuyển dịch máy đào tới vị trí khác khi chổ đứng máy đào không còn thuận tiện cho việc đào đất được nữa.

Khi máy dịch chuyển, việc đào đất không thể thực hiện được , cho nên thời gian di chuyển cần được rút ngắn tới mức tối đa.

Chu kỳ công tác của máy đào phải bảo đảm các động tác sau:

- Đào đất ( cắt đất và làm đẩy gầu)

- Chuyển gầu ra khỏi vùng đào để bảo đảm vùng quay không bị trở ngại

- Di chuyển gầu đầy đất ra đến chỗ đổ bằng cách quay cả bàn quay cùng thiết bị công tác

1.3. Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7

1.3.1.Kết cấu chung

Máy đào K0MATSU PC 400-7 là máy đào 1 gầu điều khiển bằng thuỷ lực do Nhật Bản sản xuất, dùng đào và vận chuyển đất đá. Nó được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng thuỷ lợi

Máy đào K0MATSU PC 400-7 có đặc điểm , thiết bị công tác chính của máy đào là gầu ngược, mà thể tích của nó có thể trang bị khác nhau tuỳ theo loại đất thi công

Máy có thể làm việc , các công việc như: đào hố móng, đào hào, đào giống, gàu quay có thể bảo đảm được điều kiện tốt để đào đất và thao tác vào bãi thải hoặc các phương tiện  vận chuyển

Thiết bị công tác gầu ngược gồm cần (5), tay gầu (2), gầu (6), và các xi lanh thuỷ lực tương ứng (7,4,1). Buồng lái (8) của thợ lái được trang bị cách nhiệt và cách âm. Trong đó có bố trí ghế ngồi và các cơ cấu điều khiển, bàn điều khiển. Máy có trang bị hệ thống chiếu sáng và còi tín hiệu.

Bộ phận di chuyển máy và bàn quay được dẫn động từ các động cơ thuỷ lực.

Trên máy đào lắp hai mô tơ thuỷ lực và có hộp giảm tốc hành tinh để đảm bảo sự dẫn động độc lập của hai giải xích. Mô tơ thuỷ lực (9) dùng để quay bàn quay , ngoài ra còn có bố trí hệ thống phanh để phanh hãm việc di chuyển và bàn quay.

1.3.2.Các thông số kĩ thuật chính

Các thông số kĩ thuật chính của máy đào Komatsu PC 400-7 như bảng 1.1, 1.2.

2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7

2.1. Nguồn động lực

2.1.1.Hệ thống động lực

Sử dụng loại động cơ đốt trong là loại động cơ diezen 4 kỳ, mã hiệu động cơ SAA6D125E – 3 bao gồm 6 xy lanh, bộ phận làm mát bằng nước phun nhiên liệu diezen trực tiếp thể tích làm việc là 11045 (CC) hành trình làm việc của xy lanh chính là 125 mm đường kính xy lanh là 150 mm.

Nguồn động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện thế 24V và cường độ dòng điện 33A , máy khởi động có hiệu điện thế 24V công suất 7,5KW.

2.1.2.Hệ thống truyền động thủy lực

2.1.2.1.Giới thiệu chung về hệ thống

Hệ thống truyền động thuỷ lực là phương pháp truyền động được sử dụng rất phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy đào này. theo nguyên lý làm việc truyền động thuỷ lực được chia ra làm 2 loại:

- Truyền động thuỷ lực

- Truyền động thuỷ tĩnh (còn gọi là truyền động thể tích).

* Truyền động thuỷ động:

Với phương pháp truyền động này không có mối liên hệ cứng giữa khâu chủ động và khâu bị động. Để truyền năng lượng tới khâu bị động (trục tuabin) động năng được sử dụng làm quay bánh bơm. Ở đây, trục bánh bơm quay nhận trực tiếp chuyển động quay của trục động cơ hoặc cơ năng khác.

* Truyền động thể tích:

Là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảo môi liên hệ cứng (trong giới không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ động và bị động của bộ truyền động thuỷ lực, có truyền dẫn năng lượng do bơm tạo ra đến động cơ thuỷ lực ( xi lanh thuỷ lực hoặc động cơ thuỷ lực) qua chất lỏng công tác để truyền vào một khoang kín.

2.1.2.3.Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm chính

a. Kết cấu bơm chính

Sự quay và mô men được truyền từ trục của bơm được chuyển thành năng lượng thủy lực, và dầu áp suất cao sẽ được cung cấp tùy theo tải trọng.

Sự cung cấp này có thể thay đổi bằng cách thay đổi góc nghiêng của đĩa lắc.

Block xi lanh (7) được nối với trục (1) bởi rãnh then, trục (1) được đỡ bởi phần trước và sau của giá đỡ. Đỉnh piston (6) có dạng cầu lõm, và đế (5) được lăn trên trên đỉnh lõm này. Pistol (6) và đế (5) liên kết dưới dạng chỏm cầu.

Cam lắc (4)  có mặt phẳng A, và đế (5) luôn chịu lực ép tạo ra bởi bề mặt này khi cam lắc (4) chuyển động vòng tròn. Cam lắc (4) sẽ đưa dầu có áp suất cao ở tại bề mặt hình trụ B với giá lắc (2), giá lắc (2) được bắt chặt vào vỏ bơm (3), dưới dạng áp suất tĩnh khi cam lắc trượt.

Pistol (6) thực hiện chuyển động tương đối theo hướng dọc trục bên trong mỗi buồng xi lanh trong block xi lanh (7).

b. Nguyên lý làm việc

b.1. Giai đoạn 1:

Block xi lanh (7) chuyển động quay cùng với trục (1) và đế (5) trượt trên bề mặt (A). Khi đấy, cam lắc (4) di chuyển dọc theo bề mặt dạng trụ (B) nên góc a tạo bởi đường tâm X của cam lắc (4)và đường tâm trục của block xi lanh (7) thay đổi (góc a gọi là góc lắc).

b.2. Giai đoạn 2

Trục X của cam lắc (4) duy trì góc lắc a trong chuyển động với đường tâm trục của block xi lanh (7), và bề mặt (A) di chuyển như một cái cam trong chuyển động với đế (5). Bằng cách này, piston (6)  trượt trên mặt trong của block xi lanh (7), như vậy, sự khác nhau giữa thể tích buồng E và F được tạo ra trong block xi lanh (7). Quá trình hút vào và đẩy ra được tiếp tục bởi sự chênh lệch thể tích giữa hai khoang trên.

c. Điều chỉnh lưu lượng dầu

Nếu góc lắc a trở nên lớn hơn thì sự khác nhau về thể tích của buồng E và F trở nên lớn hơn và lưu lượng Q cũng sẽ tăng lên. Góc lắc a được điều chỉnh bởi pistol trợ lực (12), nó dịch chuyển qua lại được theo tín hiệu áp suất từ van PC và LS. Chuyển động theo đường thẳng này được truyền qua thanh truyền (13) tới cam lắc (4) và cam lắc được tựa lên giá lắc (2) bằng bề mặt dạng trụ, trượt trong chuyển động quay theo hướng mũi tên như hình vẽ bên.

Đối với pistol (12), vùng tiếp nhận áp suất ở bên phải hay trái nó là không giống nhau. Vì thế, bơm chính cung cấp áp suất PP luôn luôn đưa tới khoang tiếp nhận một áp suất tại bên có đường kính nhỏ nhất trên đuôi pistol (12).

2.2.Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7

2.2.1.Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7

Máy đào Komatsu PC 400-7 là một trong những máy đào được trang bị cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích. Với mỗi bánh xích được dẫn động  từ một mô tơ di chuyển riêng biệt và thông qua bộ giảm tốc bánh răng hành tinh, điều này cho phép máy đào có thể quay được nhờ sự chuyển động của hai dải xích khác nhau. Ở cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích thì không cần sang số truyền động mà tốc độ của máy xúc sẽ tự động điều chỉnh bởi mô tơ thuỷ lực.

Hệ thống truyền lực di chuyển của máy đào KOMATSU PC 400-7 bao gồm có bơm được dẫn động từ động cơ diêzen (6), nó cung cấp chất lỏng công tác có áp lực đến các mô tơ di chuyển (5), (11). Việc điều khiển sự làm việc của cơ cấu di chuyển được thực hiện bởi sự di chuyển các van trượt trong khối van phân phối thủy lực (3).

2.2.1.1. Mô tơ di chuyển

* Ưu điểm chính

- Mô men khởi động và chống quá tải tốt.

- Điều chỉnh tốc độ dễ dàng.

- Kết cấu lắp đặt nhỏ gọn.

- Làm việc được ở môi trường khắc nghiệt: dầu, ngập nước, phòng nổ…

* Nhược điểm

- Chi phí hoạt động và bảo trì tương đối lớn.

- Kết cấu phức tạp, khó sửa chữa và thay thế.

- Hiệu suất sử dụng hệ bơm-mô tơ thủy lực thấp (lớn nhất khoảng 70%).

2.2.1.2.Nguyên lý làm việc

a. Ở số vòng quay thấp (góc của đĩa lắc mô tơ đạt cực đại)

Van điện từ bị ngắt điện, vì thế dầu thủy lực từ bơm chính sẽ không chảy tới khoang P. Vì thế, pistol điều chỉnh (8) sẽ bị đẩy bởi lò xo (17).

Dầu thủy lực áp suất cao từ van điều khiển sẽ đẩy van kiểm tra (20), qua van điều chỉnh (16) trong nắp (6) rồi tác động tới khoang b. Khi đấy, lực đẩy của pistol (8) tác động theo hướng đi xuống.

Kết quả là, đĩa van (5) và block xilanh (4) di chuyển vào hướng mà góc của đĩa lắc đạt cực đại, dung tích mô tơ đạt cực đại và hệ thống hoạt động ở số vòng quay thấp.

b. Ở số vòng quay cao (góc của đĩa lắc mô tơ đạt cực tiểu)

Khi van điện từ được kích hoạt, dầu thủy lực áp suất cao sẽ từ bơm chính chảy tới cửa P và đẩy van điều chỉnh (16) đi lên. Vì thế, dầu trong khoang (b) sẽ thoát ra đồng thời cũng tác động tới khoang (a) thông qua van điều chỉnh (16). Do đó, lực đẩy bởi áp suất dầu tại khoang (a) của piston (8) sẽ tác động theo hướng đi lên. Kết quả là đĩa van (5) và block xi lanh (4) di chuyển vào hướng mà góc của đĩa lắc đạt cực tiểu, dung tích mô tơ đạt cực tiểu và hệ thống hoạt động ở số vòng quay cao.

2.2.1.4.Kết cấu các bộ phận của cơ cấu di chuyển bánh xích trên máy đào Komatsu PC 400-7

Kích thước và số con lăn xích phụ thuộc vào kiểu máy đào, nhưng cấu trúc cơ bản thì không có gì khác nhau. Số con lăn xích của máy đào Komatsu PC 400-7 là 7.

2.2.1.5. Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển và nguyên lý làm việc

a. Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển

Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển như hình 2.21.

b. Nguyên lý làm việc

Khi cần di chuyển máy thì người lái tác động vào cần điều khiển di chuyển (7), (8).

Khi di chuyển thẳng đi về phía trước thì người lái tác động đồng thời vào hai cần điều khiển lái di chuyển (7), (8) về phía trước. Dầu điều khiển sẽ dịch chuyển con trượt của hai van chính điều khiển di chuyển (4), (5) cho dầu có áp lực đi qua van phân phối đến van một chiều đi đến hai mô tơ di chuyển trái và phải , đồng thời lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho dầu hồi về thùng.

Nếu vì một lý do nào đó mà sự chuyển động của mỗi bên khác nhau do bị tụt lưu lượng nhất thời ở mổi động cơ thì van điều khiển lái thẳng làm việc để cho việc di chuyển bình thường bằng cách nó bù lưu lượng dầu thừa từ động cơ còn lại để việc di chuyển thẳng.

2.2.2.Truyền lực công tác

2.2.2.1. Hệ thống quay

Hệ thống quay của máy đào Komatsu PC 400-7 bao gồm bàn quay với các bộ phận của máy và thiết bị công tác, được đặt trên khung xe qua cơ cấu ổ quay và con lăn. Ở trên bàn quay có lắp thiết bị động lực và thiết bị thủy lực,hệ thống điều khiển, bình nhiên liệu, buồng lái của thợ lái và đối trọng.

2.2.2.2. Sơ đồ mạch thủy lực và nguyên lý làm việc của hệ thống quay

a. Sơ đồ mạch thủy lực

Sơ đồ mạch thuỷ lực hệ thống quay như hình 2.23.

b. Nguyên lý làm việc

Khi quay bàn quay người lái tác động vào cần điều khiển (chẳng hạn quay sang trái). Dầu từ bơm qua van giảm áp (11) đến cần điều khiển (10) , dầu điều khiển đến van chính điều khiển mâm quay làm dịch chuyển con trượt (6) của van. Dầu có áp lực cao đi từ bơm qua van đến cửa MA của mô tơ quay mâm. Con trượt cũng mở phía còn lại cho dầu hồi về thùng. Đồng thời lúc này van điện từ của hệ thống phanh được kích hoạt mở thông đường dầu từ van giảm áp đến khoang của van phanh thắng sức căng lò xo làm nhả phanh, mô tơ quay.

Van an toàn hút (15) có tác dụng hạn chế sự tăng áp suất và ngăn chặng bất cứ sự phá hoại của nó khi ngừng quay do mô men quán tính tạo nên. Lúc này van an toàn hút mở để cho dầu vượt quá từ cửa này qua cửa kia và về thùng, lúc này áp suất được cân bằng ở hai cửa của động cơ và động cơ dừng quay.

2.2.2.4. Van an toàn

a. Cấu tạo

Khi bộ phận quay bị dừng lại,  mạch xả dầu của mô tơ từ van phân phối bị đóng lại, nhưng mô tơ vẫn tiếp tục quay bới lực quán tính, vì thế, áp suất đầu ra phía bên kia mô tơ bắt đầu tăng một cách bất thường. Để tránh xảy ra hiện tượng trên, áp suất tăng cao bất thường ấy sẽ được giảm bớt từ cửa S tới cửa ra của mô tơ ( bên phía có áp suất cao) để tránh những hư hại.

b.  Nguyên lý làm việc

- Khi khởi động bộ phận quay

Khi tay điều khiển bộ phận quay sang hướng quay bên phải, dầu có áp suất sẽ được cung cấp từ van điều khiển tới cửa MA làm áp suất tại cửa MA tăng lên, mô men khởi động được sinh ra và làm mô tơ quay. Dầu từ lỗ xả của mô tơ đi từ cửa MA qua van điều khiển về lại thùng dầu.

- Khi bộ phận quay ngừng làm việc

Khi tay điều khiển bộ lắc trở về vị trí ban đầu dầu có áp suất cung cấp từ bơm sẽ bị ngưng lại. Với lượng dầu từ lỗ xả của mô tơ, mạch dầu hồi về thùng dầu sẽ bị đóng lại bởi van điều khiển làm áp suất tại cửa MB tăng lên, nhờ vậy làm xuất hiện lực cản quay trong mô tơ, phanh bắt đầu làm việc.Nếu áp suất tại cửa MB tăng lên cao hơn áp suất tại cửa MA, nó sẽ đẩy van (4) và áp suất tại khoang C bằng áp suất tại cửa MB. Áp suất dầu cũng tăng thêm cho tới khi đạt tới áp suất nhất định nào đấy của van giảm áp (1).  Khi van an toàn bắt đầu hoạt động, dầu và dầu giảm áp sẽ từ cửa S đi qua van kiểm tra (3) và cấp cho cửa MA nhằm tránh hiện tượng xâm thực tại đây.

2.2.2.6. Van chống đảo chiều quay

a. Cấu tạo

Van chống đảo chiều quay dùng để giảm thiểu sự quay ngược lại sinh ra trong thân bộ phận quay bởi lực quán tính của bản thân bộ phận quay, độ cứng và độ sai lệch của hệ thống máy và sự nén của dầu thủy lực khi bộ phận quay dừng lại. Điều này ảnh hưởng tới việc chống sự quá tải và giảm thời gian chu trình khi dừng bộ phận quay (khả năng điều chỉnh tốt và bộ phận quay có thể di chuyển nhanh chóng tới vị trí làm việc tiếp theo).

b. Nguyên lý làm việc

- Khi áp suất phanh đang sinh ra tại cửa MB

Áp suất MB đi qua cái khấc và tới buồng (d), con trượt (5) đẩy lò xo 6, theo sự khác nhau giữa tiết diện D1>D2, di chuyển sang trái, và cửa MB được nối tới (e).

Khi đấy, áp suất MB sẽ thấp hơn lực ép của lò xo (3), vì thế, con trượt (2) không thể di chuyển. Do đó, dầu áp lực sẽ bị ngắt bởi con trượt (2) và lực phanh được bảo đảm.

- Sau khi mô tơ quay bàn quay dừng

Mô tơ sẽ bị đảo chiều quay bởi áp suất đóng sinh ra tại cửa MB (đảo chiều quay lần 1). Khi đấy, áp suất đảo chiều quay được sinh ra tại cửa MA. Áp suất MA đi tới buồng (a) làm con trượt (2) đẩy lò xo (3) di chuyển sang phải nên MA được nối tới b.

Tại thời điểm này, (b) được nối tới (f) qua lỗ khoan trong con trượt (3), vì vậy, áp suất đảo chiều tại cửa MA sẽ được đi vòng tới cửa T để chống việc đảo chiều lần 2.   

2.3. Bộ công tác và cơ cấu phụ trợ

2.3.1. Kết cấu gầu xúc

Giữa đáy gầu và thành gầu được liên kết với nhau liền một khối

Số răng gàu lắp trên miệng gầu của gầu xúc được lắp phụ thuộc vào chiều rộng của gầu và đối tượng làm việc của máy. Bán kính răng thích hợp đảm bảo lực thâm nhập của gầu, giảm nhẹ lực đào của gầu và tay gầu. Có tất cả 5 răng gầu, loại răng ngắn đảm bảo xúc được các loại đất chắc, lực đào lớn và rất khỏe.

Hình dạng hình học của gàu: có dạng hai bán kính cong để giảm mòn phía sau gàu và tăng khả năng chất tải.

Dung tích gầu của máy đào Komatsu PC 400-7 là 1,7 m³, đảm bào xúc được loại đất đá với dung trọng theo yêu cầu, giảm tải và làm tăng tuổi thọ cho máy đào.

2.3.2. Kết cấu tay gầu

Được chế tạo từ các thép tấm được hàn lại với nhau, sau đó được gia cố thêm các vị trí lắp ghép có liên quan của bộ công tác.

Nó có thể lắp lẫn khi thay thế các dạng gầu xúc khác nhau hoặc chỉ dùng riêng cho từng loại. Ví dụ: Có thể lắp gầu ngoạm vào thay cho gầu xúc nghịch...

2.3.3. Kết cấu cần

Có kết cấu hình hộp và được chế tạo bằng phương pháp hàn từ các thép tấm lại với nhau.

Cần có hình dáng hơi cong để nhằm mục đích hạ thấp đầu cần, để tăng chiều sâu đào.

Riêng đối với cần xúc thì nó được bố trí một cặp xilanh nâng, hạ.

Đối với cần xúc thì nó có thể lắp được thiết bị đóng cọc, thiết bị ấn bấc thấm...   vào đầu cần.

2.3.3.1. Nâng cần

Khi muốn nâng cần người lái tác động vào tay đòn điều khiển cần. Lúc này Đầu bơm qua van giảm áp 12 đến cần điều khiển nâng cần, dầu có áp lực điều khiển đến van điều khiển chính nâng hạ cần, làm dịch chuyển con trượt của van mở thông đường dầu cao áp đi từ bơm qua van điều khiển chính mở van hảm cần 14, dầu chảy vào đầu piston của xy lanh cần nâng cần lên .

Lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho dầu hồi thùng.

Việc nâng cần, còn có van nâng cần cao. Khi đủ apd lực điều khiển thì van nâng cần cao sẽ mở lúc này dầu cao áp qua hai van đẻ tăng thêm lưu lượng dầu chảy vào đầu piston của xy lanh cần để nâng cần lên với tốc độ cao.

2.3.3.2. Hạ cần

Khi hạ cần ngườ lái tác động vào tay đòn điều khiển theo hướng ngược lai, Lúc này dầu đi qua bơm van giảm áp 12 đến cần điều khiển nâng cần, dầu có áp lực điều khiển đến van điều khiển chính nâng hạ cần, làm dịch chuyển con trượt của van mở thông cho dầu cao áp đi từ bơm qua van điều khiển chính chảy vào đầu cần đẩy của xy lanh cần hạ cần .

Lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho dầu hồi về thùng.

Để tránh hiện tượng làm cho dầu chảy xy lanh nhanh hơn lưu lượng dầu mà bơm cung cấp vào, điều này gây hiện tượng E làm hỏng thiết bị. Trong mạch thủy lực sẻ mở van một chiều 5 để cho dầu chảy về phía còn lại piston một lượng đúng như nó đã chảy ra khỏi xy lanh.

2.4. Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7

2.4.1. Giới thiệu chung

Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7 dùng để thay đổi hướng chuyển động và điều chỉnh tốc độ của khâu đi ra ( các cần đẩy, các trục ) trong các mô tơ thủy lực, cũng như để đảm bảo cho kết cấu của máy xúc không bị quá tải. Thực hiện việc điều chỉnh bằng cách thay đổi lượng tiêu thụ chất lỏng đưa vào mô tơ thủy lực.          Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7 là hệ thống điều khiển thủy lực. Các thành phần chính của hệ thống điều khiển là bơm thủy lực và cơ cấu điều chỉnh ( van điều khiển chính, van các loại…) cũng như các cơ cấu khớp đòn bẩy và các hệ thống khác mà nhờ chúng thợ lái mới điều khiển được các cơ cấu điều chỉnh.

Bơm phía trước được dẫn động trực tiếp bởi động cơ. Một trục của bơm phía trước dẫn động bơm phía sau và cả hai bơm ở cùng một tốc độ.

Công suất của các bơm được điều khiển bởi bộ cảm nhận tải trọng, van, bộ điều khiển mômen.

Dầu có áp lực được chuyển từ bơm chính tới cụm van chính qua các ngăn chia lưu lượng hoặc hợp lưu lượng để chia hoặc hợp lưu lượng khi cần thiết.

Khi không làm việc, dầu dẫn từ bơm chảy qua các cụm van chính và trở về thùng dầu thủy lực. Các van cảm nhận tải trọng duy trì lưu lượng bơm ở mức tối thiểu.            Khi hoạt động cụm van chính đưa dầu đến các xi lanh (xi lanh cần, xi lanh tay gàu), các mô tơ thủy lực (mô tơ quay toa, mô tơ của bộ phận di chuyển).

Van cảm nhận tải trọng và van điều chỉnh mômen để điều chỉnh công suất bơm đạt được lưu lượng theo yêu cầu.

2.4.2. Các thành phần chính trong hệ thống điều khiển

2.4.2.1. Van PPC của bộ phận quay

Cung cấp dầu áp suất cao tới mô tơ quay bàn quay để điều khiển quay toa.

2. Nguyên lý làm việc

a. Tại chế độ không tải

Khi đấy, cổng A và B của van phân phối nối tới khoang xả D thông qua lỗ f trong con trượt 1.

b. Trong quá trình làm việc

 Người lái tiến hành điều khiển bằng cách tác dụng vào cần điều khiển, khi đó, piston (4) bắt đầu bị đẩy bởi đĩa (5), vòng chận lò xo (9) bị đẩy, con trượt (1) cũng bị đẩy bởi lò xo (2) và di chuyển xuống. Lúc ấy, lỗ f cắt đường thông tới khoang xả D và nối tới khoang bơm áp lực PP. Do đó, dầu thủy lực áp suất cao sẽ từ bơm chính  qua lỗ f chảy vào buồng A từ cửa P1 đầy con trượt trong van phân phối và tiền hành điều khiển các thiết bị công tác. Dầu hồi về từ khoang B sẽ chuyển qua cửa P2 qua lỗ f’ và chảy vào khoang xả D.

c. Khi cần điều khiển trở về vị trí ban đầu (Kết thúc làm việc)

Khi đó đĩa (5) trở về vị trí ban đầu, con trượt (1) sẽ bị kéo lên bởi lực từ lò xo trung tâm (3) và áp lực tại cửa P1. Lúc này, lỗ f được nối tới khoang xả D và áp suất dầu tại cửa P1 giảm xuống.

Nếu áp suất tụt quá nhanh thì con trượt (1) sẽ bị đẩy xuống bởi lò xo (2), đồng thời cắt đường thông tới khoang xả D và nối thông tới khoang bơm áp lực PP. Áp suất bơm sẽ cung cấp cho tới khi áp suất tại cửa P­1 phục hồi tới giá trị tương ứng với vị trí cần điều khiển. Khi con trượt của van phân phối trở về vị trí ban đầu, dầu sẽ từ khoang xả D chảy qua lỗ f’ qua cửa P2 vào khoang B để điền đầy khoang này.

2.4.2.3. Van phân phối

 Van phân phối trong máy đào komatsu PC 400-7 bao gồm 7 van trượt, van chia và hợp lưu lượng, van đổi áp, van chống tự hạ cần, van hồi dầu nhanh, van kiểm tra.

Tất cả van trên được lắp thành một cụm chi tiết bằng bu lông và chúng được nối với nhau bên trong. Cụm chi tiết này khá nhỏ và dễ sửa chữa.

Để điều khiển một thiết bị nào đấy thì con trượt tương ứng trong van phân phối của thiết bị đấy sẽ làm việc để tiến hành điều khiển.

2.4.2.4. Van điện từ

a. Cấu tạo

Kết cấu van điện từ như hình 2.53.

b. Nguyên lý làm việc

- Khi chưa làm việc:

Vì dòng tín hiệu chưa tới bộ điều khiển, cuộn dây điện từ (3) chưa làm việc. Do đó, con trượt (4) bị đẩy bởi lò xo (6).

Bằng quá trình này, đường từ P tới A bị đóng và dầu thủy lực từ bơm thủy lực chính không thể chảy vào bộ phận chấp hành được.

- Khi hoạt động

Dòng tín hiệu được đưa từ bộ điều khiển tới cuộn dây điện từ và kích hoạt nó. Do đó, con trượt (4) sẽ dịch chuyển và mở đường thông cho dầu thủy lực từ bơm chính qua cửa P và con trượt (4) tới cửa A và chảy vào bộ phận chấp hành.

Tại đúng thời điểm này, cửa T bị đóng nên dầu không thể chảy về thùng dầu.

Khi cần đã được nâng lên, cần điều khiển sẽ di chuyển về vị trí giữ cần, lượng dầu chảy vào trong mặt trong của ụ (5) qua lỗ (a) sẽ bị đóng lại bởi xi lanh điều khiển (2). Dầu áp suất chính và áp suất giữ tại đáy của xi lanh cần dễ bị ngắt.

Tại thời điểm này, áp suất giữ tại điểm cuối hành trình của xi lanh cần tác động lên diện tích mặt A theo hướng phải do sự khác nhau giữa đường kính ngoài d₁ của ụ (5) và đường kính đáy d₂. Ụ (5) bị đóng lại do lực gây ra bởi tổng lực trên và lực lò xo (4), vì thế, áp suất dầu chính và áp suất giữ cần taj đáy của xi lanh cần bị ngắt.

Thêm vào đó, áp suất giữ tại đáy của xi lanh cần tác động lên đường kính ngoài d₄ của van (6) theo hướng trái. Van (6) bị đóng lại do lực gây ra bởi lực trên và lực lò xo cộng lại, vì thế, dầu áp suất chính và áp suất giữ cần tại đáy xi lanh cần bị ngắt. Kết quả là cần được giữ nguyên vị trí.

c. Khi tiến hành hạ cần

Khi người lái điều khiển để cần hạ xuống, áp suất dầu điều khiển từ van PPC sẽ đẩy con trượt (2) và áp suất dầu tại buồng (b) bên trong ụ (5) được xả ra qua lỗ (c). Dầu tại điểm cuối hành trình của cần chảy từ lỗ (a) tới buồng (b) qua lỗ (c) xả ra ngoài làm áp suất trong buồng (b) giảm xuống. Khi áp suất tại buồng (b) giảm xuống dưới áp suất tại cửa (b), ụ (4) sẽ mở và dầu áp suất từ cửa B đi tới cửa A chảy vào van phân phối.

2.5. Kết cấu một số bộ phận khác của máy đào KOMATSU PC 400-7

2.5.1.Bình tích năng

Bình tích áp thủy lực còn được gọi là bình tích năng hay ắc quy thủy lực. Khi cài nó vào hệ thống, nếu áp suất của hệ thống vượt quá một giá trị nhất định nào đó thì chất lỏng áp suất cao sẽ được tích vào bình tích năng đồng thời giảm áp suất cho hệ thống thủy lực và năng lượng được tích vào này có thể được sử dụng lại cho hệ thống.

Qua đó ta thấy bình tích năng có tác dụng giúp hệ thống thủy lực trên máy đào Komatsu PC 400-7 làm việc êm hơn, đảm bảo an toàn cho hệ thống. Đồng thời cũng tiết kiệm năng lượng làm hiệu suất của hệ thống tăng lên.

Bình tích năng sử dụng trên máy đào Komatsu là bình tích năng loại túi. Ưu điểm lớn nhất của loại này là lưu lượng tích trữ dầu rất lớn, tốc độ “ phóng” dầu ra rất nhanh (<25m/s). Nhưng tỉ số nén khí ni tơ lại thấp (mức an toàn là 4:1).

2.5.2. Thùng dầu thủy lực

Thùng dầu thủy lực thể hiện như hình 2.62.

3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ PHẬN CÔNG TÁC MÁY ĐÀO

3.1.Cơ sở lý thuyết

Dựa vào tính chất cơ lý của từng loại đất

Theo phương pháp thi công bằng cơ giới đất được chia thành 11 cấp.

Trong đó, từ cấp (I ÷V) có thể thi công bằng máy làm đất. Các đặc trưng cơ tính của đất từ cấp (I ÷V) được xác định như trong bảng 1.II.1. [1]

Dựa vào công thức N. G. Dombrovski để tính thành phần lực P₁:

Để xác đinh lực cản đào đất tác dụng lên tác dụng lên dao cắt có nhiều phương pháp khác nhau của các nhà nghiên cứu như A.N.Zelenin,  Ju.A.Vetrov... Tuy nhiên phương pháp của nhà bác học N.G.Dombrovski thường được sử dụng hơn cả.

Đào đất là tổ hợp hai quá trình:

Quá trình cắt đất thuần túy , làm cho đất bị tách khỏi nền cơ bản và trượt trên bề mặt của dao cắt.

Quá trình tích đất vào trong bộ công tác (gầu xúc, thùng cạp…), hoặc tích đất trước bộ công tác (bàn ủi, bàn san,…).

Theo N.G.Dombrovski :

P₁ = K₁.B.h

Trong đó: K₁: hệ số lực cản đào và tích đất, hoặc còn gọi là lực cản đào riêng; tra bảng 1.III.1.[1].

Dựa vào các giả thiết đã cho trước:

- Các lực trên được xác định dựa vào các đặc điểm của quá trình đào và tích đất, cụ thể là các đặc điểm sau:

- Gầu quay quanh khớp O₃  nhờ xilanh quay gầu. Lúc này cho phép xem cần và tay gầu cố định.

- Tay gầu quay quanh khớp O₂ nhờ xilanh quay tay gầu. Khi đó xem cần cố định và gầu được coi là liên kết cứng với tay gầu.

- Cần và tay gầu đồng thời cùng làm việc nhờ xilanh nâng hạ cần và xilanh quay tay gầu. Trong trường hợp này cũng xem gầu liên kết cứng với tay gầu.

Dựa vào các lực tác dụng lên bộ phận công tác:

- Trọng lượng của cần G_c, của tay gầu G_t, của gầu và đất G_g+đ

- Lực cản đào tiếp tuyến tại răng gầu P₁ ở cuối giai đoạn đào và tích đất vào gầu.

- Lực cản đào tại răng gầu do chướng ngại vật gây ra, P_đ.

- Lực nâng và hạ cần làm việc P_c, dưới tác dụng của P_c cần sẽ quay quanh khớp O₁.

- Lực để quay tay gầu quanh khớp O (P_t).

- Lực quay gầu quanh khớp O₂ (P_g).

Dựa vào quá trình đào và tích đất tại hai vị trí (I) và (II).

3.1. Mô hình tính toán

Ta xét quá trình làm việc của máy đào như hình vẽ:

Sơ đồ lực tác dụng lên máy đào KOMATSU PC 400-7 như hình 3.1.

3.1.1. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất, lực cản đào và tích đất

Giả sử trong thời gian đào đất, gầu chuyển động nhờ tay gầu, chiều dày lớn nhất của phoi đất đạt được khi răng gầu cắt hết tầng đào và ngang với khớp O₂. Khớp O₂ có độ cao ngang mặt bằng đứng của máy.

q:   Dung tích hình học gầu q= 1,9 m³.

b:   Chiều rộng gầu b = 1475 (mm) = 1,475 (m).

H_n: Chiều sâu đào đất.

Ta có : O₂ O₃ = 3,38 (m).

l_g : chiều dài của gầu xúc: l_g = 1,839 (m).

Suy ra: H_n = O₂O₃ +l_g= 3,38 + 1,839 = 5,219 (m).

K_t: Hệ số tơi của đất, ta tính cho đất loại IV do đó ta chọn K_t = 1,37.

Trong trường hợp này, thành phần lực cản đào theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo đào lớn nhất tác dụng lên răng gầu (hay mép gầu) được xác định theo công thức của N. G. Dombrovski:

P₁= K₁.b.C_max       

Lực cản đào lớn nhất tiếp tuyến tác dụng lên răng gầu:

P₁= b.K₁.C_max=147,5.36.9,5= 50445 (N).

3.1.2.1 Xác định lực trong xilanh quay tay gầu

Để xác định lực tác dụng lên cán piston của xi lanh quay tay gầu ta dựa vào đặc điểm thứ hai của quá trình đào và tích đất trong máy đào gầu ngược truyền động thuỷ lực.

Theo đặc điểm này, ta có thể xem cần là cố định và gàu được liên kết cứng với tay gàu, chỉ có xi lanh quay tay gầu làm  việc.

Lực đẩy P_t của xylanh quay tay gầu sẽ đạt giá trị lớn nhất tại hai vị trí:

3.1.2.1.1. Vị trí thứ nhất

Vị trí thứ nhất với các đặc điểm tính toán như sau:

Tay gầu gần như vuông góc với phương ngang, trục của tay gầu vuông góc với trục dọc của xi lanh quay tay gầu hay cũng chính là phương của lực P_t trong xi lanh quay tay gầu.

Gàu bắt đầu cắt đất, răng gầu gặp chướng ngại vật.

Xác định các cánh tay đòn:           

+ a₁: Khoảng cách từ lực P₁ đến khớp quay O₂

a₁ = O₂. O₃ + l_g = 3,38 + 1,839 = 5,219 (m).

+ a₃: Cánh tay đòn của G_t,  a₃ = 0.

+ a₄: Cánh tay đòn của P_t đối với O₂, a₄ = 0,396 (m).

Từ đó ta xác định được: P_t = 97536,1 (N)

Vị trí thứ hai.

* Vị trí thứ hai với các đặc điểm tính toán như sau:

Gầu vẫn đang cắt đất ở cuối quá trình đào đất và tích đất vào gầu.

Răng gầu cắt đất với chiều dày phoi cắt lớn nhất C_max; gầu đã được tích đầy đất.

Trong đó, vị trí thứ hai là vị trí tổng quát, luôn luôn xuất hiện trong quá trình đào đất và tích đất của máy đào gầu ngược. Do đó ta tiến hành xác định lực P_t trong xi lanh quay gầu ở vị trí thứ hai. Lực P_­t có phương tạo với trục dọc của tay gầu góc a₁.

G_t, G_g+đ : Trọng lượng tay gầu, trọng lượng gầu và đất ở trong gầu

a₁, a₂, a₃, a₄ : Cánh tay đòn từ các lực đến khớp O₂

P₁: Lực cản đào tiếp tuyến tại răng gầu.

Có G_t = 13478,94 (N),  G_g = 13400,46 (N).

G_g+đ  = G_g + G_đ = 13400,46 + 18394,2 = 31794,6 (N).

Với P₁ = 50445 (N).

Xác định các cánh tay đòn:

a₁: khoảng cách từ lực P₁ đến khớp quay O₂.

Lúc này, coi tay gầu và gầu nằm nghiêng so với phương ngang một góc 30⁰, lực P₁ vuông góc với tay gầu.

a₁ = (O₂O₃ + l_g)cos30⁰ = (3,38+ 1,839)cos30⁰ = 4,52 (m).

a₂: khoảng cách từ G_g+đ đến khớp quay O₂.

Lấy G_g+đ nằm ở giữa gầu, vậy ta có:

a₂ = (O₂O₃+ 0,5.l_g)cos30⁰ = (3,38 + 0,5.1,839) cos30⁰ = 3,72 (m).

a₄: cánh tay đòn từ lực P_t đến khớp quay O­₂.

Lấy góc a₁ = 45⁰   => a₄ = 0,396 (m).

Từ đó ta có: P_t = 389388

3.2.3. Xác định lực trong xy lanh nâng cần

Lực trong xi lanh nâng cần được xác định tại hai vị trí.

Vị trí thứ  nhất:

Máy làm việc ở cuối giai đoạn đào và tích đất vào gầu, gầu đã đầy đất, xi lanh quay tay gầu và xi lanh quay gầu ngừng làm việc.

Lúc đó, xi lanh nâng cần vươn ra từ từ để nâng toàn bộ thiết bị làm việc gồm cần, tay gầu, gầu chứa đầy đất, chuẩn bị quay máy đến vị trí xả.

Vị trí thứ hai:

Máy đã xả xong đất. Lúc này, toàn bộ thiết bị làm việc của máy vươn xa nhất, xi lanh nâng cần chuẩn bị thu về đưa thiết bị làm việc trở về chuẩn bị chu kỳ làm việc tiếp theo.

3.2.3.1. Tại vị trí thứ nhất

Lực trong xi lanh nâng cần được xác định tại thời điểm kết thúc giai đoạn đào và tích đất vào gầu, gầu đã đầy đất, xi lanh quay tay gầu và xy lanh quay tay gầu ngừng làm việc. Lúc đó, xi lanh nâng cần vươn ra từ từ để nâng toàn bộ thiết bị làm việc gồm cần, tay gầu và gầu chứa đầy đất lên khỏi tầng đào, chuẩn bị quay máy đến vị trí xả đất.

Lực nâng cần P_c được xác định từ phương trình cân bằng mô men do các lực tác dụng lên cân gây ra so với khớp chân cần – khớp O₁.

ZM_O1 = 0

Xác định các cánh tay đòn:

b₁ : khoảng cách từ G_g+đ đến khớp quay O₁.

Khi xi lanh nâng cần bắt đầu vươn ra từ từ, coi tay gàu nghiêng một góc

a = 30⁰, cần nằm ngang :

b₁ = l_c – (O₂O₃ .cos30⁰ + 0,5.l_g)

b₁ = 7,06 –(3,38.cos30⁰ + 0,5.1,839] = 3,2 (m).

=> lực cần thiết trong mỗi xilanh nâng cần là : P_x = 32115,84(N).

3.2.3.2. Vị trí thứ hai

Máy đã xả xong đất. Lúc này toàn bộ thiết bị làm việc của máy vươn xa nhất, xi lanh nâng cần chuẩn bị thu về đưa thiết bị làm việc trở về chuẩn bị chu kỳ làm việc tiếp theo.

Lực nâng cần Pc được xác định từ phương trình cân bằng mômen do lực tác dụng lên cần gây ra so với khớp chân cần – khớp O₁.

ZM_O1 = 0 => G_g.b₁ + G_t.b₂ + G_c.b₃ – P_c.b₄ = 0

Có: G_g =1366.9,81=13400,46 (N).

G_c = 3290.9,81=32274,9  (N).

G_t = 1374.9,81=13478,94 (N).

- Xác định các cánh tay đòn:

Coi lúc này cần nghiêng một góc 45⁰ so với phương ngang, tay gầu nghiêng một góc 30⁰.

+ Xác định b₁:khoảng cách từ trọng tâm gầu đến khớp O₁

b₁=L_c.cos45⁰+(O₂O₃+1/2.l_g).cos30⁰

b₁=7,06.cos45⁰+(3,38+1,839/2).cos30⁰ =8,72 (m).

Ta có b₄ = 1,475 (m).

=> P_c =.(13400,46. 8,72 + 13478,94. 6,5 + 32274,9.2,5) = 193323,64 (N).

=> lực cần thiết trong mỗi xilanh nâng cần là : P_x = 96611,82 (N).

3.2.7. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống truyền động của máy đào KOMATSU PC 400-7

Thông qua việc tính toán kiểm tra bộ công tác của máy đào ta tính được lực lớn nhất cần sinh ra trong các xilanh của bộ công tác máy đào. Đây chính là cơ sở cho việc so sánh với lực lớn nhất được sinh ra bởi áp lực dầu trong hệ thống thuỷ lực. Nếu lực tính toán nhỏ hơn hoặc bằng với lực do áp lực dầu sinh ra thì máy đào có thể làm việc tốt với những chế độ tải nặng.

Đối với máy đào Komatsu PC 400-7 là máy đào đã được tính toán làm việc tốt cho những điều kiện khắc nghiệt nhất. Sau khi tính toán lại bộ phận công tác ở chế độ tải nặng. Ta chọn ở cấp đất lớn nhất, chọn các hệ số ở mức độ tải trọng làm việc nặng nhất, những lực sinh ra ở các xi lanh như sau

3.2.7.1. Tính các lực lớn nhất của các xilanh

Áp suất của chất lỏng làm việc trong hệ thống bằng giá trị cực đại mà bơm của hệ thống bơm có thể cung cấp được:

P_max = 38 MPa = 380 bar. (Hay là P = 380.10⁵ N/m²)

Khi các xilanh làm việc lực sinh ra ở cần piston theo áp suất chất lỏng trong hệ thống thủy lực được tính như bảng.

Do có tổn thất trên hệ thống thủy lực nên giá trị áp suất p₁ và p₂ phải được nhân với hệ số h. Ta chọn  h= 0,8:

p₁ = 380.10⁵.0,8 = 304.10⁵ (N/m²) , p₂ = 20.10⁵.0,8= 16.10⁵ (N/m²).

=> Lực sinh ra của các xilanh: F= h_c (p₁A₁ - p₂A₂ )

+ Xilanh cần:

 F_c= h_c (p₁A₁ - p₂A₂) = 0,95.10⁵ (304.20096.10^-6 - 16.10597,5.10^-6) = 564264,28 (N)

+ Xilanh tay gầu:

  F_tc=h_c (p₁A₁ - p₂A₂)= 0,95.10⁵(304.26866,6.10^-6 - 16.15562,6.10^-6)= 752252,3 (N)

+ Xilanh gầu:

F_c= h_c (p₁A₁ - p₂A₂ )= 0,95.10⁵ (304.20096.10^-6 - 16.10597,5.10^-6) = 564264,28 (N)

Dựa vào kết quả tính toán ta thấy lực lớn nhất của các xilanh luôn luôn đảm bảo lớn hơn lực cản của bộ công tác đã tính toán ở trên. Do đó có thể khẳng định rằng máy đào Komatsu PC 400-7 có khả năng làm việc với những điều kiện làm việc nặng nhọc nhất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Hữu Đỗng, Hoa Văn Ngũ, Lưu Bá Thuận. “Máy làm Đất”. Nhà xuất bản xây dựng 2004.

[2]. I.L.Berkman, A.V.Rannev, A.K.Reis. “Máy xúc xây dựng một gàu vạn năng”. Nhà xuất bản MIR Maxcơva-Liên xô 1984.

[3]. Đinh Ngọc Ái, Đặng Huy Chi, Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận. “Thuỷ lực và máy thuỷ lực  tập 2”. Nhà xuất bản Đại Học và Trung Học Chuyên Nghiệp, Hà Nội 1972.

[4]. Shop manual PC 400-7.

[5]. Catalogue PC 400-7.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"