MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

LỜI CAM ĐOAN.. 2

LỜI CÁM ƠN.. 3

MỤC LỤC.. 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH.. 7

DANH MỤC BẢNG.. 10

DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT TRONG THUYẾT MINH.. 10

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 10

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 10

1.2 Mục tiêu của đề tài 11

1.3 Ý nghĩa của đề tài 11

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 12

1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu. 12

1.6 Các phương pháp nghiên cứu. 12

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. 12

1.6.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu. 12

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 14

2.1 Hệ Thống Cung cấp Điện. 14

2.1.1 Tổng quan. 14

2.1.2 Sơ đồ tổng quát 14

2.1.3 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp điện. 15

2.2 Hệ thống nạp trên ô tô – máy kéo chuyên dụng. 26

2.2.1 Chức năng của hệ thống nạp. 26

2.2.2 Sơ đồ mạch nạp. 27

2.2.3 Phân loại máy phát điện. 28

2.2.4 Cấu tạo máy phát điện. 28

2.2.5 Nguyên lý máy phát điện. 34

CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA.. 41

3.1 Thông số kỹ thuật 41

3.1.1 Thông số của máy ủi Caterpillar D6R.. 41

3.1.2 Thông số của máy phát điện Delco Remy 26-SI 42

3.2 Hệ thống nạp trên máy ủi Caterpillar D6R.. 43

3.2.1 Cấu tạo máy phát điện Delco Remy 26-SI 43

3.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống. 44

3.3 Các dạng hư hỏng thường gặp và cách kiểm tra. 46

3.3.1 Các dạng hư hỏng thường gặp. 46

3.3.2 Cách kiểm tra ban đầu. 47

3.4 Quy trình kiểm tra chẩn đoán hệ thống. 49

3.5 Quy trình kiểm tra sửa chữa. 59

3.5.1 Kiểm tra hệ thống. 59

3.5.2 Quy trình kiểm tra sửa chữa ắc quy. 60

3.5.3 Quy trình kiểm tra sửa chữa máy phát điện. 60

CHƯƠNG 4.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THANH TRUYỀN.. 70

4.1 Thanh truyền. 70

4.1.1 Đặc điểm làm việc đầu to thanh truyền. 70

4.1.2 Điều kiện làm việc. 70

4.1.3 Vật liệu chế tạo thanh truyền. 70

4.1.4 Kết cấu của thanh truyền. 70

4.1.5 Đầu nhỏ thanh truyền. 71

4.1.6 Thân thanh truyền. 72

4.1.7 Bạc lót đầu to thanh truyền. 73

4.1.8 Kết cấu bạc lót 75

4.1.9 Bu lông thanh truyền. 76

4.1.10 Kết cấu bulông thanh truyền. 76

4.2 Thông số ban đầu, thông số chọn của thanh truyền. 77

4.2.1 Các thông số ban đầu. 77

4.2.2 Các thông số tính toán. 77

4.3 Ứng dụng phần mềm Solidworks vào tính toán, thiết kế thanh truyền. 80

4.3.1 Giới thiệu phần mềm SolidWorks. 80

4.3.2 Giao diện của phần mềm Solidworks. 80

KẾT LUẬN.. 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 86

LỜI NÓI ĐẦU

Máy xây dựng bao gồm tất cả các loại máy, thiết bị dùng để thực hiện các công việc xây dựng thay thế sức người. Trong xây dựng công trình nói chung và xây dựng thủy lợi, thủy điện nói riêng, lao động thủ công không thể đáp ứng được các yêu cầu về quy mô, khối lượng công việc và tiến độ cũng như kỹ thuật thi công, vì vậy công tác cơ giới hóa xây dựng ngày càng trở nên quan trọng. Ngày nay, để hội nhập với nền kinh tế khu vực và thế giới thì công nghiệp hóa, hiện đại hóa không những là một chủ trương của Đảng và Nhà nước mà còn là một xu thế phát triển tất yếu. Hiện nay ở các nước phát triển, mức độ cơ giới hóa trong xây dựng có thể đạt tới 90/95% tổng khối lượng công việc, máy xây dựng thường xuyên được cải tiến, hoàn thiện và đáp ứng được các đòi hỏi khó khăn nhằm đảm bảo hiệu quả và chất lượng kỹ thuật xây dựng tiên tiến. Ở nước ta, cho đến nay, đa số các loại máy xây dựng đều được nhập khẩu từ nước ngoài, trong đó có rất nhiều loại máy xây dựng hiện đại. Do vậy các cán bộ kỹ thuật cần nghiên cứu tìm hiểu, nắm bắt sự thay đổi thường xuyên về máy xây dựng để khai thác có hiệu quả, đáp ứng các quy trình công nghệ xây dựng tiên tiến, nâng cao chất lượng công trình, giảm giá thành xây lắp. Một trong những công tác đó là lập quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa khi máy gặp các vấn đề hư hỏng, cũng như tính toán, thiết kế lại các chi tiết có điều kiện làm việc khó khăn.

            Sau 4 năm học tập và rèn luyện tại trường em đã được khoa tin tưởng giao cho để tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống nạp trên máy ủi CATERPILLAR D6R và tính toán, thiết kế thanh truyền”. Đây là một đề tài còn khá mới và có nhiều khó khăn. Với sự cố gắng của bản thân và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS. ................... cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong Khoa Cơ khí, em đã hoàn thành đề tài đáp ứng được yêu cầu đưa ra. Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy em mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy, cô để đồ án được hoàn thiện hơn.

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong cuộc sống phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc tiếp cận với những công nghệ tiên tiến trên thế giới càng trở lên dễ dàng hơn. Để có thể nắm bắt được công nghệ tiên tiến này đòi hỏi học sinh, sinh viên và người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết sâu sắc. Từ đó có thể chẩn đoán hư hỏng và đề ra phương án khắc phục tối ưu khi có hư hỏng xảy ra.

Chính vì vậy việc thực hiện đề tài :“Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống nạp trên máy ủi CATERPILLAR D6R và tính toán, thiết kế thanh truyền”. Là cấp bách và thiết thực.

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Hiểu rõ kết cấu, mô tả nguyên lý điều kiện làm việc của hệ thống, nắm được cấu tạo, mối tương quan lắp ghép của các chi tiết, cụm chi tiết của máy phát điện, hệ thống nạp.

- Hiểu và phân tích các hư hỏng, những nguyên nhân, tác hại và sửa chữa các chi tiết của “Hệ thống nạp”. Thực hiện tháo lắp đúng quy trình và kiểm tra sửa chữa các chi tiết trong hệ thống.

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa “Hệ thống nạp”, nắm rõ được kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống.

- Phạm vi nghiên cứu: Các tài liệu về máy xúc đào, tài liệu thực hành sửa chữa, bảo dưỡng và những kiến thức thực hành đã được trang bị.

1.6 Các phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

a, Khái niệm: Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn làm bộc lộ bản chất và các quy luật vận động của đối tượng.

b, Các bước thực hiện:

- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống nạp”.

- Bước 2: Xây dựng tiến trình khảo sát.

- Bước 3: Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của “Hệ thống nạp”.

1.6.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cần thiết.

Các bước thực hiện :

- Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống nạp.

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống chặt chẽ theo từng bước, từng đơn vị kiến thức, tư vấn đề tài khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Hệ Thống Cung cấp Điện

2.1.1 Tổng quan

Hệ thống điện trên xe là bộ phận không thể thay thế. Hệ thống điện được ví như “hệ thần kinh” của chiếc xe, chiếm khoảng 20% và điều khiển đến 80% các hệ thống khác trên xe, đảm bảo khả năng hoạt động của các hệ thống đó.

2.1.3 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp điện

2.1.3.1 Ắc Quy

q. Cấu tạo ắc quy axit chì:

Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động các bộ phận tiêu thụ điện khác khi động cơ chưa hoạt động hay hoạt động có số vòng quay nhỏ. Ngoài ra, cùng với máy phát điện cung cấp điện năng cho phụ tải trong trường hợp tải vượt quá khả năng cung cấp của máy phát điện với yêu cầu:

- Có cường độ phóng lớn, đủ cho máy khởi động hoạt động.

- Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sửa chữa, bảo dưỡng.

+ Vỏ bình:

Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao su cứng hay bằng nhựa tổng hợp, nhựa Axphantopec… Phía trong chia thành ngăn kín riêng biệt. Dưới đáy các ngăn có các sống để đỡ các bản cực tạo thành khoảng trống và các bản cực và tránh hiện tượng chập mạch. Vỏ bền, chắc không bị axit ăn mòn và chịu được nhiệt độ cao.

+ Dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy thường là hỗn hợp của axit sunfuric nguyên chất và nước cất. Nồng độ pha chế thay đổi phụ thuộc vào khí hậu và vật liệu tấm ngăn. Thông thường 1,21g/cm³ - 1,31g/cm³ ở 150°C. Nồng độ dung dịch quá cao sẽ làm cho các tấm ngăn mau hỏng (đặc biệt là các tấm ngăn bằng gỗ). Nếu nhiệt độ nước điện tích tăng hay giảm với mức 150°C thì phải chỉnh lại số đọc mới nơi tỷ trọng kế. Ví dụ cao hơn 10°C ta cộng thêm 0,0007g/cm³. Nếu thấp hơn 150°C thì cứ 10°C ta trừ bớt đi 0,0007g/cm³.

b. Quá trình nạp điện, phóng điện của ắc quy axit chì

+ Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion âm và ion dương.

+ Hiện tượng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện được gọi là phóng điện, và ngược lại hiện tượng chuyển đổi năng lượng điện thành hóa học được gọi là nạp điện.                     

Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắc quy thì dòng điện một chiều sẽ được khép kín mạch qua ắc quy.

Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:

H₂SO₄ →  2H⁺ + SO₄^2-

- Quá trình phóng điện:  

Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với phụ tải (bóng đèn) thì năng lượng điện đã được tích trữ trong ắc quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng.

Phản ứng hoá học xảy ra :

 Tại cực (+) : PbO₂ + 2H⁺ + H₂SO₄ + 2e → PbSO₄ + 2H₂O

 Tại cực (-)  : Pb + SO₄^2- → PbSO₄ + 2e

* Nạp điện với điện áp không đổi

(nạp ắc quy với máy nạp nhanh)

Ở phương pháp này những ắc quy được nạp thải có cùng điện áp hoặc được đánh dấu để có cùng điện áp, sau đó đấu song song vào máy nạp. Điện áp của nguồn phải lớn hơn điện áp ắc quy định.

2.1.3.2 Máy khởi động

- Máy khởi động về cơ bản là một máy phát điện một chiều, gồm các cuộn dây quấn phần ứng, cổ góp, chổi than,... Ngoài ra có thêm cơ cấu điều khiển và khớp nối (bộ tiếp hợp). Hình 2.16 giới thiệu cấu tạo của một máy khởi động dùng trên máy xây dựng.

* Nhiệm vụ

Hệ thống khởi động có nhiệm vụ làm quay trục khuỷu của động cơ đến một tốc độ nhất định để động cơ có thể bắt đầu nổ máy và hoạt động.

* Phân loại:

+ Theo điều khiển :

- Loại điều khiển trực tiếp

- Loại điều khiển gián tiếp

+ Theo kết cấu :     

- Loại thông thường

- Loại giảm tốc

* Rơ le thực hiện quá trình kéo (Hút vào)

Khi bật khoá điện lên vị trí START, dòng điện của ắc quy đi vào cuộn giữ và cuộn hút. Sau đó dòng điện đi từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát. Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và do vậy piston của công tắc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ sự hút này mà bánh răng khởi động bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên.

2.1.3.4 Relay và cầu chì

Cả 2 chi tiết đều có chức năng bảo vệ hệ thống điện trên xe, thường được thành bố trí thành một cụm trên xe đó là hộp cầu chì.

Relay dùng để đóng ngắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực. Còn cầu chì, có chức năng bảo vệ khi bị quá dòng trên đường dây hệ thống.

2.2 Hệ thống nạp trên ô tô – máy kéo chuyên dụng

2.2.1 Chức năng của hệ thống nạp

* Trên ô tô - máy kéo, máy phát điện là một nguồn cung cấp năng lượng chính cho các phụ tải điện và nạp điện cho ắc quy. Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện thế ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường.

- Mục đích của hệ thống nạp là biến đổi cơ năng từ động cơ thành năng lượng điện để nạp ắc quy và cung cấp dòng điện để vận hành các hệ thống điện của xe (Hình 2.22).

- Ắc quy, cung cấp năng lượng điện để khởi động, khi động cơ đang chạy, máy phát điện sẽ cung cấp năng lượng cho tất cả các bộ phận điện của xe.

- Máy phát điện cũng nạp điện cho ắc quy để thay thế năng lượng được sử dụng khi khởi động động cơ.

2.2.2 Sơ đồ mạch nạp

Mạch nạp hoạt động theo ba giai đoạn:

+ Trong quá trình khởi động ắc quy cung cấp tất cả dòng tải.

+ Trong quá trình hoạt động có tải lớn, ắc quy giúp máy phát điện cung cấp dòng điện.

+ Trong quá trình hoạt động bình thường, máy phát điện cung cấp tất cả dòng điện và nạp ắc quy.

Khi công tắc khởi động ở vị trí START, ắc quy cung cấp dòng điện cho máy khởi động để khởi động động cơ (Hình 2.23a).

Sau đó, động cơ điều khiển máy phát điện, tạo ra dòng điện để đảm nhận hoạt động của bộ đánh lửa, đèn và các tải phụ kiện trong toàn bộ hệ thống.

Sơ đồ hình 2.23b cho thấy ắc quy cũng cung cấp dòng điện trong quá trình hoạt động cao điểm khi tải điện quá cao đối với máy phát điện.

2.2.5 Nguyên lý máy phát điện

2.2.5.1 Cảm ứng điện từ

Khi từ thông bị cắt bởi một dây dẫn điện chuyển động trong từ trường, suất điện động (điện áp cảm ứng) sẽ được tạo ra trong dây dẫn và dòng điện sẽ chạy nếu dây dẫn là một phần của một mạch hoàn chỉnh.

Như trong hình 2.33, kim của điện kế (một ampe kế được kích hoạt bằng một lượng dòng điện nhỏ nhất) sẽ chuyển động do suất điện động tạo ra khi một dây dẫn di chuyển qua lại giữa các cực nam và bắc của từ trường.

2.2.5.3 Nguyên lý máy phát điện

Mặc dù sức điện động được tạo ra khi một dây dẫn quay trong trường nam châm, nhưng lượng lực được tạo ra thực sự rất nhỏ (Hình 2.35).

Tuy nhiên, nếu hai dây dẫn được nối từ đầu đến cuối (Hình 2.36), sức điện động sẽ được tạo ra ở cả hai và do đó, tăng gấp đôi. Do đó, càng nhiều dây dẫn quay trong một từ trường, thì sức điện động sẽ được tạo ra càng nhiều.

2.2.5.5 Chỉnh lưu

Dòng điện được tạo ra là xoay chiều. Nhưng hệ thống điện cần có dòng điện một chiều. Nên đầu ra của máy phát điện phải được chuyển đổi từ dòng AC sang DC.

Ắc quy được kết nối với đầu ra DC sẽ được khôi phục năng lượng khi máy phát điện cung cấp dòng điện nạp. Tác dụng của đi-ốt là dòng điện chỉ đi theo 1 chiều, ngăn không cho ắc quy phóng điện trực tiếp qua bộ chỉnh lưu.

Ghi chú:

Một tụ điện được hiển thị giữa B+ và B-. Tụ điện thực hiện các chức năng sau:

+ Bảo vệ bộ chỉnh lưu khỏi điện áp quá độ cao.

+ Bảo vệ cụm đi-ốt.

+ Làm mịn đầu ra của bộ chỉnh lưu.

+ Giảm nhiễu điện.

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA

3.1 Thông số kỹ thuật

3.1.1 Thông số của máy ủi Caterpillar D6R

Thông số của máy ủi Caterpillar D6R như bảng 3.1.

3.1.2 Thông số của máy phát điện Delco Remy 26-SI

* Tốc độ tối đa:

Liên tục: 10.000 rpm

Gián đoạn: 12.000 rpm

* Giới hạn nhiệt độ môi trường xung quanh:

-40°C đến +85°C

* Giới hạn điện áp quá độ:

250V – 300ms (24V)

* Cân nặng: 12.5kg

3.2 Hệ thống nạp trên máy ủi Caterpillar D6R

3.2.1 Cấu tạo máy phát điện Delco Remy 26-SI

3.2.1.1 Giới thiệu

Máy phát điện sê-ri 26-SI là hệ thống nạp liên kết không chổi than, công suất lớn với bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện áp đi-ốt tích hợp, tạo ra dòng điện một chiều cho hệ thống ắc quy điện. Dòng 26-SI được thiết kế để sử dụng động cơ diesel và xăng cỡ lớn và tầm trung trong dịch vụ vượt đường, cũng như cho các thiết bị địa hình, nông nghiệp và xây dựng.

Đối với hệ thống 12V, định mức đầu ra 85A là tiêu chuẩn. Đối với hệ thống 24V, có sẵn xếp hạng đầu ra 50A hoặc 75A (hình 3.2).

3.2.1.1 Cấu tạo

Cấu tạo của máy phát điện Delco Remy 26-SI được thể hiện trên mặt cắt hình 3.

3.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống

Máy phát điện xoay chiều là một máy tạo ra hiệu điện thế. Bộ điều chỉnh điện áp giới hạn điện áp tối đa mà máy phát điện tạo ra ở đầu ra bằng cách điều khiển từ trường trong trường tĩnh. Điện áp đầu ra, được tạo ra trong stato và được chỉnh lưu bởi đi-ốt, cho phép dòng điện chạy qua để đáp ứng các tải điện đặt trên hệ thống, lên đến dòng điện tối đa là đặc trưng của thiết kế máy phát điện.

Với rô to máy phát điện quay, một từ trường xung quanh cuộn dây trường tĩnh được dẫn bởi các cực rô to để tạo ra điện áp trong các cuộn dây của stato. Các rô to quay càng nhanh thì điện áp cảm ứng càng cao.

3.3 Các dạng hư hỏng thường gặp và cách kiểm tra

3.3.1 Các dạng hư hỏng thường gặp

Các dạng hư hỏng thường gặp như bảng 3.2.

3.3.2 Cách kiểm tra ban đầu

- Kiểm tra không tải (Kiểm tra mạch nạp khi không có tải)

Trong kiểm tra không tải, điện áp tạo ra được duy trì ở một mức độ ổn định (điện áp điều chỉnh) sẽ được kiểm tra ngay cả khi tốc độ máy phát thay đổi khi phụ tải nhỏ nhất (cực lớn nhất là 10A). Kiểm tra không tải là cần thiết và được tiến hành trong điều kiện điện ra lớn nhất là 10A.

Trong máy phát loại bộ điều áp IC giá trị tiêu chuẩn của điện áp điều chỉnh nằm trong khoảng 13,5V - 15,1V (khi tốc độ động cơ là 2,000 vòng/phút).

Nếu kết quả đo nằm ngoài khoảng giá trị tiêu chuẩn, thì máy phát có sự cố. Nếu giá trị này cao hơn giới hạn trên thì cụ thể bộ điều áp IC có sự cố. Nếu giá trị này nhỏ hơn giới hạn dưới thì cụ thể một cụm nào đó của máy phát trừ bộ điều áp IC có sự cố.

- Kiểm tra có tải (kiểm tra mạch nạp có phụ tải)

3.4 Quy trình kiểm tra chẩn đoán hệ thống

3.4.1.1 Kiểm tra Bước 1: Kiểm tra điện áp hệ thống

Trước khi khởi động máy, kết nối vôn kế giữa cực "B +" và vỏ của máy phát điện.

3.4.1.3 Kiểm tra Bước 3: Kiểm tra đầu ra của máy phát điện

Ghi chú:

Ắc quy được nạp đầy có thể có điện áp mạch hở trên 12,5VDC trên hệ thống 12V. Hệ thống 24V có thể cao đến 25VDC.

1. Nếu ắc quy đã được nạp đầy, sau đó quay động cơ trong 30 giây. Hành động này làm giảm điện áp của ắc quy. Để thay thế, hãy vận hành đèn trong 10 phút khi động cơ tắt.

2. Kết nối Đầu dò dòng điện 9U-5795 hoặc Ampe kế 8T-0900 với DMM (đồng hồ vạn năng kỹ thuật số). Đồng hồ vạn năng phải có tính năng giữ ổn định dòng điện. Kẹp đầu dò xung quanh dây đầu ra của máy phát điện "B +". Trước khi kẹp đầu dò xung quanh dây, đảm bảo rằng đầu dò ở trạng thái "Không".

3. Đặt đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thành “mức giữ ổn định” hoặc “chế độ tối đa” trên thang “mV”.

3.4.1.5 Kiểm tra Bước 5: Kiểm tra mạch nạp

1. Kiểm tra xem đai ốc trên đầu nối máy phát điện "B +" có chặt không. Ngoài ra, xác minh rằng dây có kết nối tốt với thiết bị đầu cuối "B +".

2. Nhiều máy Caterpillar được trang bị đầu nối cho Máy phân tích khởi động/nạp 6V-2150. Việc sử dụng trình kiểm tra này thay thế phần còn lại của bước kiểm tra này. Để vận hành máy phân tích, hãy tham khảo sách hướng dẫn vận hành công cụ, SEHS7768, “Sử dụng 6V-2150”.

3. Khởi động động cơ và cài đặt ga ít nhất 75 phần trăm. Bật tất cả các phụ kiện điện trong phần còn lại của bước kiểm tra này. Để động cơ chạy ít nhất 3 phút trước khi tiếp tục.

3.4.1.9 Kiểm tra Bước 9: Khôi phục từ tính dư của rôto

1. Kết nối một đầu của dây nhảy với đầu cuối "B +" của máy phát điện.

2. Nối đầu kia của dây nhảy với đầu cuối "R" của máy phát điện trong hai giây.

3.4.1.12 Kiểm tra Bước 12: Đo dòng điện bằng cách tháo cáp âm của ắc quy

1. Ngắt kết nối cáp nối đất khỏi trụ ắc quy âm. Có thể có nhiều hơn một ắc quy được kết nối với đất. Ngắt kết nối tất cả các ắc quy được kết nối với đất. Không ngắt kết nối cáp giữa các ắc quy được mắc nối tiếp.

2. Kết nối ampe kế giữa cáp nối đất đã ngắt kết nối của ắc quy và một trong các cực âm của ắc quy. Nối dây dẫn dương màu đỏ của ampe kế với cáp. Dây dẫn âm phải được kết nối với cực ắc quy. Nếu sử dụng đồng hồ vạn năng, hãy sử dụng kết nối 10A để tránh hư hỏng.

3.4.1.14 Kiểm tra Bước 14: Kiểm tra dòng điện đầu ra của máy phát điện dưới 0,015 Ampe

Ngắt kết nối dây khỏi cực "B +" của máy phát điện. Đặt đồng hồ vạn năng trên thang 10A. Nối dây dẫn màu đỏ của đồng hồ vạn năng với dây dẫn đã ngắt. Nối dây đen của đồng hồ vạn năng với cực "B +" của máy phát điện. Ghi lại dòng điện đã đo.

3.5 Quy trình kiểm tra sửa chữa

3.5.1 Kiểm tra hệ thống

* Kiểm tra đai dẫn động:

- B1. Kiểm ra bằng mắt các lớp cao su phía trên và dưới có bị tách khỏi các lõi không, các lõi có bị tách ra từ cạnh đai không, các dây lõi bị đứt không, các gân có bị mòn, nứt, tách khỏi lớp cao su không. Nếu cần thay dây đai.

- B2. Kiểm tra độ trùng dây đai bằng cách ấn lực 10(kg) độ trùng tiêu chuẩn 7- 8 mm, nếu cần điều chỉnh lại độ trùng đai.

* Kiểm tra bằng mắt các dây điện của máy phát và âm thanh khác thường:

Kiểm tra rằng các dây điện ở trạng thái tốt.

Kiểm tra rằng không có âm thanh khác thường phát ra phát từ máy phát khi động cơ hoạt động.

3.5.2 Quy trình kiểm tra sửa chữa ắc quy

- Kiểm tra bằng mắt: Việc bắt đầu với việc kiểm tra bằng mắt để kiểm tra các lỗi là rất quan trọng như:

+ Vỏ ngoài bị vỡ hoặc nứt sẽ làm mất mát chất điện phân.

+ Lớp bọc các cọc bình có thể bị làm hư hại do kết nối các cực cho phép khí rò ra gắn với khu vực dễ đánh lửa.

+ Các cực bị hỏng hoặc ăn mòn trên ắc quy mà có thể ảnh hưởng đến vận hành và kiểm tra ắc quy.

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THANH TRUYỀN

4.1 Thanh truyền

4.1.1 Đặc điểm làm việc đầu to thanh truyền

Thanh truyền là chi tiết nối với piston và trục khuỷu nó có nhiệm vụ truyền lực khí thể từ piston làm quay trục khuỷu và điều khiển piston làm việc trong quá trình nạp, nén, nổ và xả. Đồng thời biến chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.

4.1.2 Điều kiện làm việc

Trong quá trình làm việc, thanh truyền chịu tác dụng các lực sau:

- Lực khí thể trong xilanh.

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston.

- Lực quán tính của thanh truyền.

4.1.5 Đầu nhỏ thanh truyền

Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước và phương pháp lắp ghép chốt piston.

4.1.5.1. Khi lắp chốt tự do: 

Đầu nhỏ thanh truyền có hình dạng trục rỗng. Đôi khi có dạng ô van để tăng độ cứng vững (hình 4.2b). Trên động cơ xăng ôtô đầu nhỏ thường làm mỏng (hình 4.2c). Khi lắp chốt tự do, phải chú ý bôi trơn mặt chốt piston và bạc lót đầu nhỏ. Thông thường dầu nhờn được đưa lên bôi trơn mặt chốt và bạc lót đầu nhỏ bằng đường dầu khoan dọc trong thân thanh truyền (a,b).   

- Trên động cơ làm mát đỉnh piston bằng cách phun dầu nhờn vào mặt dưới của đỉnh piston.

- Trên đầu nhỏ phải có lỗ phun dầu.

Bạc lót đầu nhỏ thanh truyền thường làm bạc đồng. Đôi khi bằng bạc thép có tráng lớp hợp kim chịu mòn,chiều dày bằng khoảng (0,080 0,085)d_c (d_c - đường kính chốt piston).

4.1.5.2. Khi chốt piston lắp cố định trên đầu nhỏ: kết cấu đầu nhỏ phụ thuộc vào cách cố định chốt piston.

- Cố định theo kiểu (hình 4.2a) thuận tiện cho việc lắp ghép, nhưng làm yếu tiết diện nhỏ nhất của thanh truyền.

- Cố định theo kiểu (hình 4.2b) làm cho đầu nhỏ thanh truyền không đối xứng, khi vận động sẽ gây ra mômen uốn phụ, tuy nhiên ảnh hưởng này nhỏ nên kết cấu nhỏ này được ứng dụng phổ biến.

4.1.6 Thân thanh truyền

Khoảng cách giữa tâm đầu nhỏ và đầu to gọi là chiều dài của thanh truyền và phụ thuộc vào thông số kết cấu

- Tiết diện thanh truyền đa dạng (hình 4.3a,b) Loại tiết diện chữ I được dùng rộng rãi trong các loại động cơ. Còn thân thanh truyền có tiết diện chữ nhật, ôvan dễ chế tạo thường dùng cho động cơ môtô, xe máy, xuồng máy và các động cơ xăng cỡ nhỏ.

- Trong thân thanh truyền có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn (hình 4.3c), đường kính lỗ dẫn dầu khoảng 8 4mm. Đôi khi để tăng độ cứng vững và dễ khoan lỗ dẫn dầu, người ta gân dọc suốt chiều dài thân thanh truyền.

4.1.7 Bạc lót đầu to thanh truyền

4.1.7.1. Đặc điểm làm việc và vật liệu chế tạo.

* Trên động cơ, hầu hết các ổ trục và ổ chốt đều là ổ trượt. Do đầu to cắt thành hai nửa nên bạc lót cũng gồm hai nửa. Bạc lót bao gồm bạc thép phía ngoài và lớp hợp kim chịu mòn tráng lên phía trong bạc thép. Yêu cầu đối với vật liệu chịu mòn:

- Có tính chống mòn tốt, có hệ số ma sát nhỏ

- Có độ cứng thích đáng và độ dẻo cần thiết

* Vật liệu được chia thành ba nhóm sau:

- Nhóm kim loại: gồm có babít, đồng thanh-thiếc, đồng thanh-chì, hợp kim nhôm, hợp kim kẽm, gang chóng mòn.

- Nhóm kim loại gốm: gồm các bột kim loại ép như sắt-graphít, đồng thanh-graphít vv...

- Nhóm phi kim loại: gồm chất dẻo, gỗ ép.

* Hợp kim babít chia ra hai loại:

- Loại babít nền thiếc: SnSbCu₆: Sn = 84 ¸ 86%; Sb = 10 ¸12%; Cu = 5,5 ¸ 6,5%

tạp chất gồm: 0,08%Fe; 0,35%Pb; 0,05Bi.

- Loại babít nền chì: PbSn10Sb14Cd1,5.

                     Sn = 9 ¸11%; Cu = 1,5 ¸ 2,0%

                     Sb = 13 ¸15%; As = 0,5 ¸ 0,9%

                     Ni = 1,25%; Cd = 1,25 ¸ 1,75%

4.1.8 Kết cấu bạc lót

* Hợp kim chịu mòn tráng lên đầu to thanh truyền theo hai cách sau:

- Tráng trực tiếp hợp kim chịu mòn lên đầu to thanh truyền (không dùng bạc lót)

- Tráng hợp kim chịu mòn lên bạc lót: có loại bạc lót dày và bạc lót mỏng.

4.1.9 Bu lông thanh truyền

4.1.9.1 Đặc điểm làm việc và vật liệu chế tạo

Bu lông thanh truyền là tiết nhỏ nhưng rất quan trọng trong mối ghép trục khuỷu - thanh truyền.

Trong quá trình làm việc bu lông chịu tác dụng của các lực:

- Lực xiết ban đầu khi lắp ghép.

- Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính ly tâm của khối lượng chuyển động quay.

4.2 Thông số ban đầu, thông số chọn của thanh truyền

4.2.1 Các thông số ban đầu

Bảng thông số ban đầu như bảng 4.1.

4.2.2 Các thông số tính toán

4.2.2 1 Tính toán piston

Từ các thông số đầu bài cho ta chọn loại xe tính toán là động cơ Diesel, 04 xylanh thẳng hàng. Với đường kính piston D = 112 (mm)

* Đường kính chốt piston (d ): (Tra bảng 1.1 – Tài liệu [5])

d  = (0,3 0,45)D = (0,3 0,45).112 = 33,5 50,4 (mm)

Chọn  d  = 50 (mm)

* Đường kính bệ chốt (d ): (Tra bảng 1.1 – Tài liệu [5])

d  = (1,3 1,6)d = (1,3 1,6).50 = 65 80 (mm)

Chọn d  = 65 (mm)'

4.2.2 2. Tính toán đầu nhỏ thanh truyền

* Chiều dày bạc lót Δ đầu nhỏ: (Tra bảng 2.1 – Tài liệu [5])

Δ = (0,08 0,085)d_cp = (0,08 0,085).50 = (4 4,25) (mm)

Chọn Δ = 4 (mm)

* Chiều dài đầu nhỏ thanh truyền:

l_a = (0,28 0,32).D = (0,28 0,32).112 = (31,36 35,84) (mm)

Chọn l_a = 33 (mm)

4.3 Ứng dụng phần mềm Solidworks vào tính toán, thiết kế thanh truyền

4.3.1 Giới thiệu phần mềm SolidWorks

SolidWorks là phần mềm thiết kế 3D chạy trên hệ điều hành Window và có mặt từ năm 1997, được tạo bởi công ty Dassault Systèmes SolidWorks Corp., là một nhánh của Dassault Systèmes, S. A. (Vélizy, Pháp). SolidWorks hiện nay được dùng bởi hơn 2 triệu kỹ sư và nhà thiết kế với hơn 165,000 công ty trên toàn thế giới.

Ở Việt Nam phần mềm này được sử dụng rất nhiều không chỉ trong lĩnh vực cơ khí mà nó còn được mở rộng ra các lĩnh vực khác như: Điện, khoa học ứng dụng, cơ mô phỏng,..

4.3.2 Giao diện của phần mềm Solidworks

4.3.2.1. Giao diện Sketch

Các công cụ phác thảo:

Gồm các công cụ thường dùng để vẽ phác thảo trên solidworks, phác thảo là bước đầu tiên để dựng hình 3D cho chi tiết.

Để vào môi trường phác thảo. Nhấp chọn vào lệnh Sketch rồi chọn vào một trong ba mặt phẳng trên màn hình làm việc.

4.3.2.2. Giao diện Part Design

Sử dụng các công cụ phác thảo, vẽ biên dạng của thanh truyền.

Sử dụng công cụ Smart Dimension gán kích thước phù hợp.

4.3.2.4. Tạo bản vẽ 2D chi tiết

Với khối hoàn chỉnh, chuyển sang Drawing để xuất sang bản vẽ 2D.

Lựa chọn khổ giấy phù hợp.

Lựa chọn các hình chiếu, mặt cắt biểu diễn. Dùng Dimension tạo kích thước tự động.

KẾT LUẬN

Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp đề tài : “ Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống nạp trên máy ủi CATERPILLAR D6R và tính toán, thiết kế thanh truyền”. Nhằm mục đích tìm hiểu sâu hơn về kết cấu để hiểu rõ về “Hệ thống nạp” và phục vụ cho công tác đào tạo. Đến nay đề tài đã thực hiện được :

- Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống nạp.

- Đưa ra các hư hỏng thường gặp.

- Lập quy trình chẩn đoán, sửa chữa.

- Tính toán, thiết kế thanh truyền.

Đề tài đã hoàn thành các mục tiêu đề ra của đồ án tốt nghiệp. Sự thành công có được của đề tài là do sự tập trung, nỗ lực không ngừng nghỉ của em, cùng với sự chỉ bảo ân cần và giúp đỡ nhiệt tình của giảng viên hướng dẫn là thầy: T.S ............., cùng với những góp ý chân thành của các thầy cô trong khoa và của các bạn sinh viên.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20...

                                                                    Sinh viên thực hiện

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

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. CATERPILLAR - D6R – SPECALOG - AEHQ7517 - 00.

[2]. CATERPILLAR - Asia Pacific Learning APLTCL012_SGD_L-02.

[3]. DELCO REMY - Product Information - 1G-287.

[4]. Giáo trình hệ thống điện động cơ - Trường cao đẳng nghề công nghiệp Hà Nội.

[5]. TS. Trần Thanh Hải Tùng, Tính toán thiết kế động cơ đốt trong, 2007.

[6]. Part Manual - D6R Track - Type Tractors, Caterpillar Inc, 2002.

[7]. Schematic - D6R Track Type Tractor - Electical System, Caterpillar Inc, 2014.

[8]. Parts Manual - C9 Engine, Caterpillar Inc, 2006.

[9]. System Operation Testing and Adjusting C-9 Engine for Caterpillar Built Machine, Caterpillar Inc, 2003.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"