MỤC LỤC

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

LỜI NÓI ĐẦU………………………..………………………………............….…2

NỘI DUNG TÍNH TOÁN………………………..……………………...........……4

I. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THUỶ LỰC: ………………………..………...........……4

II. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN: ………………………….............…4

III. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC GẦU VÀ BỐ TRÍ XI LANH THUỶ LỰC….....…7

1- Xác dịnh kích thước gầu. ………………………..………………..........….....7

2- Bố trí xi lanh thuỷ lực cho các cơ cấu. ……………………………...........…8

IV. TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC MÁY ĐÀO GẦU THUẬN:…….9

1- Xác định lực xilanh tay gầu: ………………………..………….............….…11

2- Xác định lực xilanh cần: ………………………..………………............……14

3- Xác định lực xilanh gầu: ………………………..…………..........….………16

V. XÁC ĐỊNH ĐỐI TRỌNG CHO MÁY: ………………………................……19

VI. TÍNH HỆ THỐNG THUỶ LỰC: ………………………..……...........…...…21

1- Tính chọn xilanh thuỷ lực. ………………………..…………….…...........…21

2- Cơ cấu quay. ………………………..……………………………..............…28

3- Tính chọn cơ cấu di chuyển. ………………………..………..........….……31

4- Tính chọn bơm. ………………………..………………………..........…...…33

VII.  TÍNH ỔN ĐỊNH CHO MÁY. ………………………..…….….…............…32

VIII. TÍNH BỀN BỘ CÔNG TÁC. ………………………..……….…............…36

1- Tính bền  gầu. ………………………..…………………………........…...…36

2- Tính bền răng gầu. ………………………..……………………..........…..…41

KẾT LUẬN………………………..…………………………….…..…...........…44

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………..……………………............…45

Thiết kế máy đào thủy lực gầu thuận

Lắp trên máy cơ sở: CAT-345C

I. Số liệu cho trước:

- Máy cơ sở  :                       CAT- 345C

- Dung tích gầu:                    q=2.5 m³.

- Cấp đất:                             IV.

- Tốc độ xi lanh cần:             V_xc= 0.215 (m/s).

- Tốc độ xi lanh tay gầu:       V_xl = 0.34 (m/s).

- Tốc độ xi lanh gầu:             V_xg= 0.21 (m/s).

- Tốc độ di chuyển:               V_dc = 4(km/h).

- Số vòng quay bàn quay:     N_q=4.2 (v/p)

II. Nội dung tính toán:

Tính toán chung Máy Đào.

Tính bền gầu.

III. Bản vẽ:

Bản vẽ chung Máy Đào.: Ao

Bản vẽ chế tạo gầu : A1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình xây dựng cơ bản hiện nay, máy móc được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò hết sức quan trọng của công việc như: chất lượng, tiến độ, giá thành...của công trình. Mặt khác máy móc – thiết bị sử dụng trong ngành xây dựng hay còn gọi là máy xây dựng chính là yếu tố cơ bản để đánh giá tiềm lực và khả năng của mỗi đơn vị hay doanh nghiệp xây dựng.

Do vậy ngày nay công tác thiết kế, chế tạo và sử dụng có hiệu quả các loại máy này là yêu cầu thiết yếu. Đưa máy móc vào thi công các công trình lớn và quan trọng là việc làm cần thiết để có thể đảm nhiệm được những công việc phức tạp, khối lượng công việc nặng nề mà lao động thô sơ không thể thực hiện được hoặc năng suất thấp, hiệu quả kinh tế không cao. Vì vậy Máy Xây Dựng không thể thiếu được trên các công trường xây dựng, các công trình thuỷ lợi, giao thông...

Những năm gần đây, ngành cơ khí nói chung và lĩnh vực Máy Xây Dựng nói riêng của nước ta đã và đang được nhà nước đầu tư và tạo điều kiện phát triển. Đó cũng chính là mục tiêu đẩy mạnh sự phát triển kinh tế, dựa trên một nền công nghiệp hiện đại và tiên tiến trong sự nghiệp đổi mới của đất nước.

Đối với công tác xây dựng nói chung, xây dựng Thuỷ Lợi nói riêng công tác làm đất chiếm 60¸80% khối lượng công trình cho, nên Máy Làm Đất có nhiệm vụ rất quan trọng đối với công tác xây dựng.

Thực tế Máy Đào gầu thuận được đánh giá là một trong những loại máy làm đất quan trọng, luôn có mặt trong các công việc khai thác vận chuyển đất đá...  trên các lĩnh vực Thuỷ Lợi, Giao Thông, Xây Dựng, bởi phạm vi sử dụng rộng, năng suất cao và có nhiều tính năng ưu việt.

Với nhiệm vụ và yêu cầu được giao, qua quá trình nghiên cứu và làm đồ án môn học Máy Thuỷ Lợi với đề tài “ Thiết kế máy Đào thuỷ lực gầu thuận” em đã đi sâu nghiên cứu về tính bền bộ công tác (tính bền Gầu).

Vì sự có hạn về cả thời gian và kiến thức, em xin hệ thống hoá và phân tích, đánh giá những vấn đề chung cơ bản của các cơ cấu trong Máy Đào gầu thuận. Sau đó đi sâu nghiên cứu, tính toán, tính bền cho bộ công tác (tính bền gầu) .

Nội dung cơ bản của thuyết minh đồ án được chia làm 8 phần:

Phần I : Chọn sơ đồ hệ thống thuỷ lực.

phần II: Xác định các thông số cơ bản.

Phần III: Xác định kích thước gầu và bố trí xi lanh.

Phần IV: Tính toán dẫn động bộ công tác .

Phần V: Xác định đối trọng cho máy.

Phần VI: Tính hệ thống thuỷ lực.

Phần VII: Tính ổn định cho máy.

Phần VIII : Tính bền bộ công tác (tính bền gầu).

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: Ths………………, la những nguời người đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này và các thầy cô giáo trong Khoa đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu, các tài liệu tham khảo để em có điều kiện đi sâu tìm hiểu đề tài đã học. Do sư hiểu biết còn hạn chế nên khó tránh khỏi những sai sót.Vì vậy em kính mong sự góp ý giúp đỡ của các thầy.

Em xin cảm ơn !

                                                                           Hà nội, ngày ….. tháng …. năm 20…

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                             ………………….

NỘI DUNG TÍNH TOÁN

I. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THUỶ LỰC:

Nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực trong máy CAT – 345C:

Đầu tiên động cơ Diesel (31) làm việc, thông qua các khớp nối và các bánh răng ăn khớp dẫn động các bơm piston (28), (29) và bơm cung cấp dầu riêng cho hệ thống điều khiển làm việc theo.

Bơm (28) cung cấp dầu có áp lực cao cho xi lanh gầu (7) và xi lanh cần (8) làm việc, bơm (29) thì cung cấp dầu cho các xi lanh và cơ cấu còn lại: xi lanh tay gầu (9), cơ cấu quay (1), cơ cấu di chuyển trái (2) và cơ cấu di chuyển phải (3). Thông qua các hệ thống van phân phối mà dầu sẽ được chuyển đến những vị trí cần thiết để thiết bị làm việc.

II. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN:

- Trọng lượng máy theo dung tích gầu xác dịnh theo công thức:

G = k_G´ q  (tấn)

Dựa vào quy luật đồng dạng về kích thước, trọng lượng, công suất. Máy cỡ lớn, điều kiện làm việc trung bình và nặng ta dựa vào bảng (5-1) MTL ta chọn:  k_G=18

G = k_G´ q =18.2,5=45 (tấn)

- Trọng lượng các bộ phận của máy xác dịnh theo công thức sau:

G_i = k_i´G

Với:

G=45(t) đã xác định ở trên

K_i : hệ số tỳ lệ tra bảng (5-2) MTL

Ta có bảng thông số kích thước dựa vào Bảng 5-1(MTL) như bảng dưới.

III. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC GẦU VÀ BỐ TRÍ XI LANH THUỶ LỰC

1- Xác dịnh kích thước gầu.

Kích thước gầu được xác định dựa vào công thức kinh nghiệm.

2- Bố trí xi lanh thuỷ lực cho các cơ cấu.

Việc bố trí xi lanh thuỷ lực với bộ công tác của máy đào gầu thuận có nhiều kiểu khác nhau.

- Bổtí xi lanh thuỷ lực đặt ở trên cần:

ở phương pháp này thì lực nâng cần nhỏ ,hơn nữa ở máy đào gầuthận do đặc tínhlàmviệc la đào đất cao hơn mặt bằng máy đứng do đó bụi bâm sẽ lọt vào xi lanh làm tuổi thọ xi lanh giảm.

- Bố trí lanh thuỷ lực đặt phía dưới cần:

Phương pháp này lực nâng lớn,tránh được bụi bẩn lọt vào xi lanh => So sánh hai phương pháp trên ta chọn phương pháp bố trí xi lanh ở dưới làm việc có hiệu quả hơn.

IV. TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC MÁY ĐÀO GẦU THUẬN:

Quá trình đào đất của Máy Đào thuỷ lực gầu thuận có thể tiến hành theo các nguyên tắc:

- Gầu và tay gầu cố định, cần chuyển động nhờ xilanh cần.

- Cần quay quanh khớp bản lề nối với tay gầu nhờ xi lanh gầu, lúc đó cần và tay gầu cố định, gầu chuyển động nhờ xilanh gầu.

- Tay gầu quay quanh khớp bản lề nối với cần nhờ xi lanh tay gầu, lúc đó cần và gầu cố định, gầu chuyển động nhờ xilanh tay        gầu.

- Cần và tay gầu cùng làm việc đồng thời nhờ các xilanh cần và xilanh tay gầu. Ở trường hợp này gầu coi như lắp cứng với tay gầu.

Giả sử trong thời gian đào, gầu chuyển động nhờ xilanh tay gầu lớn nhất của lát cắt đạt được khi răng gầu, khớp cần và tay gầu (khớp O) nằm trên đường nằm ngang (vị trí II).

Lực cản đào tiếp tuyến lớn nhất được xác định theo công thức NG.Dombrovsky

P_o1= k₁.b.C_Max

Trong đó:

k₁: Là hệ số cản đào. Dựa vào Bảng1-9 (MTL).

Ta có: k₁= 0,3 MPa = 0,3.10­³ (kN/m²).

=> P_o1= 0,3.10³ . 1,63 . 0,16 = 78,24 (kN).

1- Xác định lực xilanh tay gầu:

Trong thời gian đào gầu chuyển động từ vị trí I ¸II lực cần thiết của xilanh tay gầu P_xt thay đổi từ O đến lớn nhất.

Ở cuối quá trình đào, tay gầu ở vị trí nằm ngang, chiều dày lát cắt lớn nhất.

Giá trị lớn nhất lực xilanh tay gầu P_xt sẽ xác định từ phương trình mô men với khớp O của tất cả các lực tác dụng lên hệ tay gầu ở vị trí II như hình dưới.

Hình vẽ  (Sơ đồ xác định lực xilanh tay gầu).

P₀₁= 78,24 (kN).

G_xg=0,225T= 2,25 (kN).

G_xt=4,5 (kN).

G_g = 18(kN).

=> G_g+d =G_g+ G_d= 18+ 36,5 = 54,5 (kN).

Mặt khác ta có:

- Chiều dài gầu: H=1,46(m)

- Chiều dài tay gầu: l_tg=4,98(m).

2- Xác định lực xilanh cần:

Các xilanh cần sẽ làm việc sau khi đào xong, để nâng toàn bộ bộ công tác và đất lên chiều cao đổ, lực lớn nhất của xilanh cần sẽ được xác định từ phương trình mômen với O₁

Hình vẽ (Sơ đồ xác định lực xilanh cần).

G_c=3,6(tấn)=36(kN): Trọng lượng cần.

Å r_g+đ: Khoảng cách từ G_g+đ đến điểm O:

r_g+đ= l_c. cos45⁰ +l_tg +h/2= 6,05.cos45⁰ +4,98+1,46/2=9,94(m).

Å r_xg: Khoảng cách từ G_xg đến điểm O:

r_xg = l_c. cos45⁰+5/6.l_tg=6,05.cos45+5/6.4,98=8,43(m).

Å r_tg: Khoảng cách từ G_t đến điểm O:

r_tg = l_c. cos45⁰+ l_tg/2 =6,05.cos45⁰+2,49=6,77(m).

Å r_c: Khoảng cách từ G_c đến điểm O:

r_c = 1/2 .l_c. cos45⁰=2,14(m).

Å r_xc: Khoảng cách từ G_xc đến điểm O:

r_xc = 2/3.l_c. cos45⁰ =2/3.6,05. cos45⁰ =2,85(m).

Å Xác định r:

Ta có: FD=AC=2/3. cos45⁰=2/3.6,05. cos45⁰=2,85(m).=BC

P_xc= 564,25(kN).

3- Xác định lực xilanh gầu:

Lực lớn nhất của xilanh gầu sẽ xuất hiện khi đào đất bằng xilanh gầu.

k₁= 0,07 Mpa=0,07.10³kN/m²:

k₁: Hệ số cản đào vơí đất cấp II. Bảng 1-9 MTL

P^”₀₁=0,07.10³ . 1,63 . 0,82 = 93,56(kN).

- Bằnh phương pháp đa giác lực ta xac định được:  P_xg=275,5(KN)

V. XÁC ĐỊNH ĐỐI TRỌNG CHO MÁY:

Kiểm tra ổn định ở hai vị trí.

Xác định đối trọng máy đảm bảo cân bằng máy đào ở vị trí bộ công tác khi làm việc và khi di chuyển.

a. Vị trí 1:

Bàn quay của máy đào lật ở điểm tựa giới hạn trước, cần nghiêng một góc 40⁰ gầu đầy đất, tay gầu nằm ngang.

G_a :Trọng lượng các bộ phận trên bàn quay.(Gồm động cơ và khung máy, thiết bị thuỷ lực, thiết bị phụ,cơ cấu quay, bộ phận điều khiển, vỏ máy)

G_a=3,15+ 3,6 + 1,35 + 6,48 + 0,45+ 0,9+0,45=16,38 (T)=163,8(kN)

Chọn điểm đặt khớp chân cần cách tâm quay= 0,95(m)

+ r_c: Khoảng cách từ G_c đến tâm quay.

r_c=0,95+1/2 l_c cos40⁰ =0,95+1/2.6,05.0,766=3,26(m)

+ r_g+đ: Khoảng cách từ G_g+đ  đến tâm quay.

r_g+đ =0,95+ l_c cos40⁰ + l_tg+h/2=0,95+6,05.0,766+4,98+1,46/2=11,23(m)

+ r_tg: Khoảng cách từ G_t đến tâm quay.

r_tg=0,95+ l_c cos40⁰ +1/2 l_tg=0,95+6,05.0,766+1/24,98=8,06(m)

- Bán kính vòng tựa quay theo máy tương tự ta có a = 1,2(m).

=> G_đt1=66,7KN =6,67(tấn).

b. Vị trí 2.

Bàn quay lật ở điểm tựa sau, cần nghiêng một góc 60⁰ gầu không đất tựa trên mặt đất

G_đt2=8,16(tấn).

=> Ta chọn G_đt=8(tấn).

VI. TÍNH HỆ THỐNG THUỶ LỰC:

1- Tính chọn xilanh thuỷ lực.

a. Tính chọn xi lanh cần.

Xét tại vị trí thứ nhất khi gầu bắt đầu đào khi đó xi lanh cần là dài nhất.Cần nghiêng một góc 55⁰ so với phưong ngang .Khi đó Chiều dài xilanh cần :Ta có AE=1,05; ED=1,03(m)

Ta có: CH=AB+AE=AC.Sin55⁰+AE =2/3 l_c Sin55⁰+AE =2/3 6,05 Sin55⁰+1,05 =4,35(m)

BC =ED+DH => DH=BC-DE= 2/3 l_c Cos55⁰-ED =2/3 6,05 Cos55⁰-1,03 =1,28(m)

Hành trình lớn nhất của xi lanh cần:

L_max = FC+ FD= 3,56+ 1,06 = 4,62 (m).

- Xét tại vị 2 cần nghiêng một góc 45⁰ gầu ở miệng khoang đào khi đó hành trình xi lanh là nhỏ nhất

DH =BC- ED =2/3 l_c Cos45⁰ -1,03 =2/3 6,05 Cos45⁰ -1,03=1,82(m)

CH= AB+ AE=2/3 l_c Sin45⁰ +AE =2/3 6,05 Sin45⁰ +1,05 =3,9(m)

Hành trình nhỏ nhất của xi lanh cần :

L_min = FC+ FD= 3,75+ 0,56 = 4,31 (m).

Hành trình của xi lanh cần:

s = L_max - L_min = 4,62 -4,31 =0,31(m)=310(mm).

Áp suất trên bề mặt làm việc của Piston đối với máy mỹ  P= 25MPa= 2,5kN/cm².

Lực tác dụng lên xilanh cần   P_xc=564,25 (kN).

Từ s=31(mm), D=120(mm) ;P=25 Mpa ta tra được xi lanh theo tiêu chuẩn có các thông số:

S=500(mm) ; D=130(mm) ;d =90(mm); P=250(Mpa) v=0,215 m/s

b. Tính chọn xilanh tay gầu.

- Xét tại vị trí cuối quá trình đào: tay gầu nằm ngang cần nghiêng một góc 45⁰ khi đó xi lanh tay gầu làm việc dài nhất :

Ta có : CD= AE =AB Sin45⁰=2/3. l_c Sin45⁰=2/3.6,05. Sin45⁰=2.85(m)

EB = 2/3. l_c Cos45⁰=2/3.6,05. Cos45⁰=2.85(m)

AD =EB+BC = 2,85+ 1/3 l_tg=2.85 +1/3.4,98 =4,51(m)

=> Hành trình piston của xi lanh tay gầu:

S= L_max  - L_min= 5,33 - 2,73 =2,6 (m)

Đường kính cán piston : d=0,6.D

Từ s=2600(mm), D=222(mm) ;P=25 Mpa ta tra được xi lanh theo tiêu chuẩn có các thông số:

S=3000(mm) ; D=230(mm) ;d =138(mm); P=250(Mpa) ;v=0,34m/s

c. Tính xilanh gầu:

Xét tại vị trí gầu bắt đầu đào, răng gầu chạm đất, góc giữa thanh chống xiên và tay gầu là 73⁰  khi đó xi lanh làm viẹc là ngắn nhất: sơ đồ như hình vẽ.

Ta có: BC=BDSina= 0,7 Sin73⁰= 0,67(m)

Mặt khác do bố trí ta có: AD =1,569m)

=> AC = AD-CD =1,56 - BDCos73⁰=1,56 – 0,7 Cos73⁰= 1,36 (m)

Từ s= 780(mm), D=118,5(mm) ;P=25 Mpa ta tra được xi lanh theo tiêu chuẩn có các thông số:

S=1000(mm) ; D=120(mm) ;d =72(mm); P=250(Mpa) ;v=0,3m/s

2- Cơ cấu quay.

Chọn cơ cấu quay toàn vòng. Thời gian quay của Máy Đào chiếm 2/3 thời gian chu kỳ làm việc.

Xác định thông số cơ bản của cơ cấu quay:

- Mô men quán tính của phần quay Máy Đào khi gầu đầy đất J_o(KN.m/s²).

- Tốc độ góc lớn nhất của bàn quay:

- Gia tốc góc lớn nhất:

- Thời gian khởi động máy, phanh: t_k, t_p.

- Tư mô men M_max và công suất N_max tra động cơ có ký hiệu MCR-4200 có cácthông số sau:

M_max =30,09 (KNm)

N_max  =100  (KW)

n  =100 (v/ph)

m =190 (kg)

P = 350  (bar )

Q =569 (l/ph)

3- Tính chọn cơ cấu di chuyển.

Trong thiết kế nếu động cơ chính đã biết thì tính toán kéo có ý nghĩa kiểm tra khả năng di chuyển của máy trong điều kiện đã cho. Đối với máy dẫn động riêng biệt tính toán kéo để chọn động cơ đảm bảo chế  độ cho trước của máy.

Tính theo công thức tổng quát:

P_k= W₁+ W₂+ W₃+ W₄+ W₅+ W₆

a. Trường hợp máy chuyển động quay vòng trên mặt phẳng nằm ngang.

P_k1= W₁+ W₂+ W₃+ W₄+ W₅+ W₆

Để tính các lực cản này cần có những số liệu thực tế về cấu tạo. Trong thiết kế máy số liệu này khó xác định, do vậy ta tính theo công thức kinh nghiệm. Dựa vào bảng 4-1 (68) MTL, ta có:

=> W₁=  7.450/100 = 31,5 (kN )

W₂= f . G = 0,07 . 450 = 31,5 (KN).

Þ  W₆= W¹₆ + W²₆ =8,96 – 5,81 =3,15 (kN).

=> P_k1= 31,5+31,5+0+4,26+6,75+3,15= 77,59 (kN).

b. Trường hợp máy chuyển động thẳng lên dốc với góc dốc lớn nhất  (a_Max = 30⁰).

P_k2= W₁+ W₂+ W₃+ W₄+ W₅

W₁=31,5 (kN).

W₂= f . G = 0,07 . 45 = 31,5(KN).

W₃= G. sina=450 Sin10⁰  =  78,14 (kN).

W₄ = q . F= 4,26 (KN).

=> P_k2= 31,5 + 31,5 + 78,14 + 4,26 + 6,75= 152,15 (kN).

Do cơ cấu di chuyển có 2 động cơ ở 2 bên nên chọn động cơ mỗi bên có công suất:

N= N_dc/2 = 187,78/2 = 93,89 (kN)

- Từ công suất N= 93,89: ta tra được động cơ thuỷ lực có ký hiệu:A2FM32 : có các thông số :

N= 101(KW); Q= 152 (l/ph); M = 203 (Nm);n =4750 (v/ph);

4- Tính chọn bơm.

Khi chọn các thông số truyền động thuỷ lực có sự phân chia công suất cho các cơ cấu chấp hành riêng biệt ,được tiến hành theo cơ cấu chịu tảI lớn nhất .

Trong trương hợp nhiều cơ cấu làm việc đồng thời cần tiến hành tính tổng lăng lượng tiêu thụ ,áp suất và lưu lượng của chúng để chọn bơm có các thông số cho phù hợp .

Chọn bơm thuỷ lực có kí hiệu A2V -1000  có các thông số sau:

+ Số vòng quay   :    n = 1600 (v/ph).

+ Lưu lượng :           Q = 1600  (l/ph).

+ Khối lượng :          m = 801 (Kg).

+ Mômen :               M = 5565  (N/m).

+ Công Suất :          N = 933 (KW).

VII.  TÍNH ỔN ĐỊNH CHO MÁY.

Kiểm tra ổn định ở hai vị trí

a. Vị trí 1:

Ổn định của Máy Đào khi làm việc được xác định ở cuối quá trình đào, tay gầu nằm ngang gần đến mép khoang đào, cần nghiêng một góc 45⁰.

Máy đào có thể lật ở mép ngoài của các bánh tì điểm A.

P_xt: Lực lớn nhất xilanh tay gầu. P_xt= 1038 (KN)

G_t : Trọng lượng tay gầu. G_t= 18 (KN)

G_g+đ Trọng lượng gầu đầy đất. G_g+đ= 54,5 (KN)

r^’_g+đ Khoảng cách từ G_g+đ đến điểm O:

r^’_xg: Khoảng cách từ G_xg đến điểm O:

r^’_t: Khoảng cách từ G_t đến điểm O:

r^’_xt: Khoảng cách từ G_xt  đến điểm O:

Chọn b = 1,59 (m)

- Mô men lật:

=> M_l=1268,28kN

Mô men giữ:

K_ođ = 1,123

Đảm bảo điều kiện ổn định:  1,1 < K_ođ <1,2

VIII. TÍNH BỀN BỘ CÔNG TÁC.

1- Tính bền  gầu.

- Vị trí nguy hiểm nhất của gầu là khi bắt đầu đào và cuối quá trinh đào tay gầu nằm ngang.

Lực Po xem như có phương vuông góc với thành trước và tác dụng vào nhưng răng giữa đối với số răng gầu chẵn hoặc vào 1 răng iữa vói số răng gầu lẻ.

Hình vẽ:khi bắt đầu đào.

P_xt=1038(KN):lực lớn nhất của x lanh tay gầu

G_tg=18 (KN) : Trọng lượng tay gầu

G_g=18 (KN) : Trọng lượng gầu không có đất

r_xt= 2/3l_c.Sin19⁰ = 2/3.6,05. Sin19⁰ = 1,13 (m)

r_tg= 1/2l_tg.Sin5⁰ = 1/2.4,98. Sin5⁰ = 0,22 (m)

r_xt=( l_tg+h/2)Sin5⁰ = (4,98+1,46/2 )Sin5⁰ = 0,39 (m)

r_xt=( l_tg+h)Sin46⁰ = (4,98+1,46 )Sin46⁰ = 4,8 (m)

=> P₀ = 230,4 (KN)

Khi ở cuối quá trìh đào:

P_xt=1038(KN):lực lớn nhất của x lanh tay gầu

G_tg=18 (KN) : Trọng lượng tay gầu

G_g+đ=54,5 (KN) : Trọng lượng gầu đầy đất

r_xt= 0,89 (m) :Đã xác định ở phần tính xi lanh tay gầu.

r_tg= 1/2l_tg= 1/2.4,98 = 2,49 (m)

r_g+đ= l_tg+h/2 = 4,98+1,46/2 = 5,66 (m)

r₀=( l_tg+h) Cos56⁰ = (4,98+1,46) Cos56⁰ = 3,85 (m)

=> P₀ = 148  (KN)

So sánh 2 trương hợp ta chọn Po =230,4 (kN) để tính bền gầu.

- Giả thiết độ cứng thành sau lớn hơn thành trước và thành bên thì sơ đồ tính toán gầu là khung siêu tĩnh bậc 3:Hình vẽ

Ta có:

h_g= 1,46 (m)

b_g=  1,63 (m)

P₀=  230,4(KN)

- Mô men tổng hợp M= M_x1 + M_p có dạng như hình dưới.

- Biểu đồ lực cắt có dạng như hình dưới.

- Đai gầu có tiết diện hình chữ nhật chọn tiết dieenj đai gầu như sau:

b_đ = 4 (cm)

h_đ = 30  (cm)

2- Tính bền răng gầu.

Lực tác dụng lên răng gầu chủ yếu là Po và tiết diện nguy hiểm nhất là mặt cắt n-n.

Chọn kích thước mặt cắt:a =0,15 (m); b =0,16(m);

Chọn chiềudài lưỡi cắt: l = 0,20(m)

- Ứng suất tiếp:

Q : lực cắt: Q =  P₀ = 230,4 KN

=> T = 12,92 (KN/cm²)

- Kiểm tra theo thuyết thế năng biến đổi hình dáng

Vậy e_t = 85 (KN/cm²) < [e] < 70,83 (KN/cm²)

=> Vậy răng gầu thoả mãn bền.

KẾT LUẬN

Qua tính toán và nghiên cứu các máy thực tế ta thất các số liệu hoàn toàn phù hợp, máy đảm bảo làm việc tốt theo yêu cầu. Tuy nhiên vì thời gian và trình độ có hạn cho nên không tránh khỏi những thiếu sót, em mong được sự đóng góp của các thầy cô giáo.

Em xin chân thành cám ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Máy Thuỷ Lợi - Trường đại học Thuỷ Lợi - Vũ Văn Thinh - Vũ Minh Khương - Nguyễn Đăng Cường.

2. Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí (Tập I, Tập II ) - Trịnh  Đình Chất - Lê Văn Uyển.

3. Catalog Cat – 345C , Sơ đồ hệ thống thủy lực máy Cat - 345C và một số tài liệu tra cứu xi lanh, động cơ và bơm thủy lực.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"