MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO.................................................................................................................................................2

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài.............................................................................................................................................................2

1.2. Tổng quan về máy đào.........................................................................................................................................................................3

1.2.1. Phân loại máy đào.............................................................................................................................................................................3

1.2.2. Công dụng của máy đào một gầu......................................................................................................................................................7

1.3. Giới thiệu chung về máy đào KOBELCO SK480..................................................................................................................................8

1.3.1. Kết cấu chung của máy......................................................................................................................................................................8

1.3.2. Thông số kỹ thuật của máy................................................................................................................................................................9

1.3.3. Sự khác biệt.....................................................................................................................................................................................13

1.4. Giới thiệu tổng quan về bộ công tác...................................................................................................................................................13

1.5. Kết luận chương.................................................................................................................................................................................16

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC MÁY ĐÀO KOBELCO SK480.................16

2.1. Đặc tính làm việc và cơ sở tính toán của máy SK480........................................................................................................................16

2.2. Xác định, lựa chọn các thông số cơ bản của máy..............................................................................................................................18

2.2.1. Cơ sở để lựa chọn các thông số cơ bản.........................................................................................................................................18

2.2.2. Xây dựng sơ đồ nguyên lý và chọn sơ bộ các thông số của máy thiết kế......................................................................................21

2.3. Tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực dẫn động bộ công tác...............................................................................................................20

2.3.1. Tính toán cơ cấu điều khiển thiết bị gầu nghịch truyền động thủy lực............................................................................................20

2.3.2. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất và lực cảm đào, tích đất.......................................................................................................24

2.3.3. Xác định lực trong xylanh quay gầu................................................................................................................................................22

2.3.4. Xác định lực trong xylanh tay gầu...................................................................................................................................................26

2.3.5. Xác định lực trong xylanh nâng cần................................................................................................................................................30

2.3.6. Tính chọn xylanh thủy lực...............................................................................................................................................................30

2.3.7. Tính chọn bơm thủy lực..................................................................................................................................................................34

2.3.8. Tính chọn van phân phối ................................................................................................................................................................36

2.3.9. Tính chọn thùng dầu thủy lực..........................................................................................................................................................37

2.3.10. Tính chọn ống dẫn và cút nối........................................................................................................................................................38

2.3.11. Tính chọn bầu lọc dầu...................................................................................................................................................................39

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC VÀ CỦA MÁY ĐÀO KOBELCO SK480...............40

3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác máy đào KOBELCO SK480..............................................................43

3.1.1. Khái niệm chung về bảo dưỡng......................................................................................................................................................43

3.1.2. Các tiêu chuẩn bảo dưỡng..............................................................................................................................................................44

3.1.3. Bảo dưỡng bơm thủy lực………………………..…................................................................................................….……………....47

3.1.4. Bảo dưỡng van phân phối...............................................................................................................................................................68

3.1.5. Bảo dưỡng xy lanh thủy lực............................................................................................................................................................71

KẾT LUẬN................................................................................................................................................................................................74

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................................................................75

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian gần 5 năm học tại trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo. Em đã tiếp thu được những kiến thức cơ bản mà thầy, cô giáo đã truyền đạt. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã học, đồng thời nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường.

Sau khi hoàn tất cả các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là:“ Tính chọn, bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực bộ công tác máy đào một gầu truyền động thủy lực SK480”. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản: Than, đá, quặng,.... đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc như đào và vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Do đó máy xúc một gầu KOBELCO SK480 với hệ thống truyền động thuỷ lực có rất nhiều ưu điểm về kết cấu và thao tác cùng với khả năng tự động hoá giúp nâng cao năng suất và kinh tế trong quá trình sử dụng.

Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong được các thầy trong bộ môn giúp đỡ để em có thể hoàn thành được tốt hơn.

Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cám ơn thầy giáo : TS…………… đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đề tài này.

                                                                                                                                             Hà Nội ngày… tháng … năm 20…

                                                                                                                                         Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                           ……………..

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài

- Cùng với sự phát triển của đất nước, ngày nay các công trình xây dựng đang phát triển một cách nhanh chóng và toàn diện ở nước ta.

- Chúng ta cần có những cơ sở hạ tầng rộng khắp, phục vụ đắc lực cho mọi hoạt động kinh tế xã hội. Các công trình đó từ chỗ được thực hiện chủ yếu bằng tay chân, đến nay đã tiến lên cơ giới hóa ở mức độ cao nhằm giảm sức lao động của con người và mang tính hiệu quả kinh tế cao.

- Trước những nhu cầu đó, đòi hỏi chúng ta phải có những lựa chọn hợp lý đối với các phương tiện thi công cơ giới cần thiết. Trong đó máy xây dựng đóng vai trò hết sức quan trọng có thể nói là không thể thiếu trong các công trình xây dựng.

- Trong đề tài này, chúng ta tìm hiểu về máy đào là máy nằm trong hệ thống máy làm đất, tìm hiểu sâu hơn là hệ thống thủy lực hoạt động trên máy đào này.

- Máy đào được sử dụng rộng rãi, bởi 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 các bộ phận di chuyển khác. Trong đó máy đào đạt năng suất hơn nhiều so với một số loại máy khác, ngoài ra máy đào còn tăng mức độ cơ giới một cách đáng kể khi sử dụng vào các công việc làm đất khác nhau

1.2. Tổng quan về máy đào

1.2.1. Phân loại máy đào

a. Phân loại theo số lượng gầu

- Máy đào một gầu

- Máy đào nhiều gầu

c. Phân loại theo hệ thống dẫn động

- Dẫn động bằng thủy lực

- Dẫn động bằng cáp

d. Phân loại theo kiểu di chuyển

- Máy đào di chuyển bằng bánh lốp

- Máy đào di chuyển bằng bánh xích

1.2.2. Công dụng của máy đào một gầu

- Máy đào một gầu là một trong những loại máy chủ đạo trong công tác làm đất nói riêng và trong công tác xây dựng nói chung.

- Máy đào chiếm từ 0 ÷ 70% khối lượng công tác đào xúc đất. Trong các công trình xây dựng đường, đê đập, thủy điện…thì máy đào một gầu được liệt kê vào loại máy quan trọng nhất. Máy đào một gầu có các công dụng như:

+ Trong xây dựng thuỷ lợi: Đào kênh, mương, nạo vét sông ngòi, bến cảng, ao, hồ…khai thác đất để đắp đập, đắp đê…Máy đào dùng trong xây dựng thủy lợi thường có tay gầu dài và bộ phận di chuyển được thiết kế lội dưới nước.

+ Trong xây dựng cầu đường: Đào móng, khai thác đất, cát để đắp đường, nạo, bạt sườn đồi để tạo ta luy khi thi công đường sát sườn núi…

1.3. Giới thiệu chung về máy đào kobelco SK480

1.3.1. Kết cấu chung của máy

- Máy đào kobelco SK480 là máy đào một gầu kiểu gầu nghịch, một gầu, dẫn động thủy lực. Nó được sử dụng để cơ giới hóa công tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay thế cho máy nâng. Ngoài ra, nó còn có thể đảm nhiệm nhiều chức năng khác như: Cần trục, búa đóng cọc, nhổ gốc cây…

- Trong hệ thống thuỷ lực máy đào kobelco SK480 người ta sử dụng bơm piston roto hướng trục và sử dụng loại bơm đơn, dẫn động chung bằng một trục. Hệ thống di chuyển của máy sử dụng môtơ thuỷ lực piston rôto hướng trục. Động cơ quay toa trên máy đào SK480 sử dụng loại môtơ thủy lực piston roto hướng trục. Để điều khiển thao tác của bộ công tác, ta sử dụng hệ thống các xy lanh và thông qua các van phân phối

1.3.2. Thông số kỹ thuật của máy

- Thông số chính của máy

Thông số chính của máy đào như bàng 1.1.

- Thông số kích thước của máy.

Thông số kích thước của máy đào như bàng 1.1.

1.4. Giới thiệu tổng quan về bộ công tác

- Cơ cấu dẫn động bộ công tác được phân thành hai dạng là dẫn động bằng cơ học và dẫn động bằng thủy lực. Tuy nhiên để đáp ứng nhu cầu của xã hội về năng suất cũng như khả năng linh hoạt, tính ổn định,..... ta sử dụng cơ cấu dẫn động bằng thủy lực

 Cấu tạo bộ công tác:

- Thiết bị công tác bao gồm cần (6), xylanh co duỗi cần (7), tay gầu (4), xylanh điều khiển gầu (2), gầu (1) (và các thiết bị công tác phụ trợ khác). Cần (6) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu kia được lắp khớp với tay gầu. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ hai xi lanh thuỷ lực nâng cần được bố trí đối xứng ở hai bên cần.

- Tay gầu (3) một đầu được nối với cần (7) thông qua khớp trụ và đầu còn lại nổi với gầu xúc thông qua khớp trụ. Xylanh co duỗi tay gầu (4) đựơc lắp ở đầu tay gầu và ở cần thông qua 2 khớp trụ. 

1.5. Kết luận chương

Trên cơ sở nắm được cấu tạo, công dụng và nguyên lý làm việc của các hệ thống trên máy đào SK480 cùng với những thông số kỹ thuật, ta có thể đánh giá tình trạng của hệ thống, các dạng hư hỏng có thể xảy ra, trên cơ sở đó xây dựng được phương án, đường lối tính toán thiết kế cũng như lập được quy trình công nghệ bảo dưỡng, sửa chữa.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC MÁY ĐÀO KOBELCO SK480

2.1. Đặc tính làm việc và cơ sở tính toán của máy SK480

- Mỗi quá trình làm việc của máy được ghi nhận bởi các chỉ tiêu khác nhau: Lực tác dụng, vận tốc chuyển động, sự thay đổi về phương, chiều và giá trị của chúng, thời gian của từng giai đoạn

- Chế độ làm việc của máy được chia làm 6 nhóm: Chế độ làm việc rất nhẹ, nhẹ, trung bình, trung bình nặng, nặng và rất nặng.

+ Chế độ làm việc rất nhẹ của máy được đặc trưng bằng sự không thay đổi về vận tốc, phương chiều chuyển động. Chế độ làm việc rất nhẹ có giá trị tỷ số giữa tải trọng lớn nhất và trung bình không vượt quá 1,2. Số lần đóng mở cơ cấu không vượt quá 20÷50 lần/h.

+ Chế độ làm việc nhẹ được đặc trưng bằng sự thay đổi nhỏ về vận tốc của các chuyển động không đảo chiều hay ít đảo chiều, số lần đóng mở trong 1 giờ nằm trong khoảng từ 50 đến 100 lần. ở chế độ làm việc nhẹ của máy, tải trọng có thể tăng lên từng lúc nhưng không vượt quá giá trị trung bình 1,2 ÷ 1,5 lần.

-  Để cho máy có thể hoạt động tốt trong mọi trường hợp thì ta phải kiểm nghiệm máy với chế độ làm việc nặng nhọc nhất. Tại đó các chỉ tiêu của quá trình làm việc là cực đại.

- Máy xúc SK 480 là loại máy chuyên dụng được chế tạo với công nghệ tiên tiến và đã được thử nghiệm, làm việc ở mọi chế độ tải nên đã cải tiến công nghệ cho phù hợp nhằm nâng cao tính cơ động và hiệu quả công việc trong mọi điều kiện làm việc vì vậy nó đáp ứng và hoạt  động tốt ở mọi chế độ làm việc đem lại hiệu quả kinh tế cao.

2.2. Xác định, lựa chọn các thông số cơ bản của máy

2.2.1. Cơ sở để lựa chọn các thông số cơ bản

a. Chọn các thông số hình học:

Ta có:

A: Thông số các kích thước (m)

q: Thông số về dung tích hình học của gầu (m³) với q =1,8 (m³)

k_q: Hệ số tỷ lệ, tra theo bảng 2.1 [1]

- Dựa vào trọng lượng máy thì các kích thước của máy xúc một gầu cũng như các bộ phận chính của nó có thể được xác định dựa vào trọng lượng máy theo công thức:

b. Xác định trọng lượng các bộ phận chính của máy

- Trọng lượng các bộ phận chính trong máy có quan hệ với trọng lượng chung của máy theo công thức:

G_i = k_i.G

Trong đó:

k_i : Hệ số tỉ lệ giữa trọng lượng của các bộ phận G_i và trọng lượng chung của máy G, tra bảng 2.1 [1]

G : Trọng lượng chung của máy (T) với G = 42,24 (T)

2.2.2. Xây dựng sơ đồ nguyên lý và chọn sơ bộ các thông số của máy thiết kế

a. Cơ sở để xây dựng sơ đồ

- Dựa vào nhiệm vụ thiết kế

- Dựa vào máy tương tự

- Với nhiệm vụ thiết kế là máy đào gầu nghịch với dung tích q = 1,8 (m³) để tìm ra các kích thước sơ bộ của máy thiết kế, trên cơ sở đó ta chọn sơ bộ máy cơ sở để lắp thiết bị làm việc của máy thiết kế

b. Chọn sơ bộ các thông số của máy thiết kế

-  Dựa vào mối tương quan của các đại lượng như trong công thức 2.1 và bảng đã chọn, đối chiếu lại với máy SK 480, ta thấy máy có các thông số như sau:

+  Dung tích của gầu: q = 1,8 (m³)

+ Trọng lượng của máy vận hành: G = 42240 (kG)

+ Tốc độ di chuyển: v = 3,2 ÷ 5,5 (km/h)

+ Tốc độ quay của toa quay: n_tq = 9 (v/ph)

2.3. Tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực dẫn động bộ công tác

2.3.1. Tính toán cơ cấu điều khiển thiết bị gầu nghịch truyền động thủy lực

- Máy đào gầu nghịch truyền động thủy lực đang được sử dụng phổ biến nhất trong các loại máy đào một gầu. Sơ đồ lực tác dụng lên thiết bị làm việc của máy đào gầu ngược truyền động bằng thủy lực được thể hiện trên hình (2.1)

- Theo hình vẽ 2.1, lực tác dụng lên thiết bị làm việc tại hai vị trí I và II của gầu ngược gồm có:

+ Trọng lượng của cần G_c, của tay gầu G_t và của gầu chứa đầy đất G_g+đ.

+ Lực cản đào tại răng gầu do chướng ngại vật gây ra P_đ

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

- Trong khi đào đất, cơ cấu điều khiển thiết bị làm việc chịu tác dụng của các lực sau:

+ Lực nâng hạ cần và thiết bị làm việc P_c. Dưới tác dụng của lực P_c, cần sẽ quay quanh khớp O₁.

+ P_t: Lực để quay tay gầu quanh khớp O₂, liên kết giữa tay gầu và đầu cần.

+ P_g: Lực quay gầu quanh khớp O₃, liên kết giữa tay gầu và gầu.

2.3.3. Xác định lực trong xylanh quay gầu

- Xác định lực trong xy lanh quay gầu trong trường hợp gầu quay quanh khớp O₃ (giữa gầu và tay gầu) để tiến hành xúc đất và tích đất vào gầu, xy lanh cần và xy lanh tay gầu cố định. Như vậy, khớp O₃ cố định gầu quay từ vị trí I đến vị trí II tiến hành cắt đất và tích đất vào gầu với chiều cao H₁. Khi răng gầu kết thúc quá trình cắt thì đạt độ cao ngang với khớp O₃ và chiều dày phoi cắt lớn nhất, gầu đã tích đầy đất.

Xác định các cánh tay đòn:

 r₁: Khoảng cách từ lực P₁ đến khớp quay O₃ r₁ = L_g = 1,6 (m)

r₂: Khoảng cách từ G_g+đ đến khớp quay O₃

r₂ = 0.5.L_g = 1,6 =0,8 (m)

r₃: Khoảng cách từ lực P_g đến khớp quay O₃, lấy r₃ = 0,68 (m)

Suy ra P_g = 109275,3 N

2.3.4. Xác định lực trong xylanh tay gầu

a. 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.

- Gầu bắt đầu cắt đất, răng gầu gặp chướng ngại vật:

 a₁: Khoảng cách từ lực P₀ đến khớp quay O₂

a₁ = O₂. O₃ + l_g = 4 + 1,6 = 5,6 (m)

 a₂: Cánh tay đòn của G_g đối với O₂

 a₃: Cánh tay đòn của G_tg, a₃ = 0

  a₄: Cánh tay đòn của P_t đối với O₂, a₄ = 0,9 (m)

Từ đó ta xác định được P_tg = 177,861 kN

b. 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_tg trong xi lanh quay gầu ở vị trí thứ hai. Lực P_­tg có phương tạo với trục dọc của tay gầu góc a₁.

* Xác định các cánh tay đòn:

 a₁: Khoảng cách từ lực P₀ đến khớp quay O₂

Lúc này, coi tay gầu và gầu nằm nghiêng so với phương ngang một góc 30⁰, lực P₀ vuông góc với tay gầu.

a₁ = O₂O₃ + l_g = 4 + 1,6 = 5,6 (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 = (4 + 0,5.1,6).cos30⁰ = 2,77 (m)

a₄: Khoảng cách từ lực P_tg đến khớp quay O­₂

Lấy góc a₁ = 45⁰ => a4 = 0,9. sin45⁰ = 0,64 (m)

Từ đó ta có: P_tg = 397,97 kN

2.3.5. Xác định lực trong xylanh nâng cần

a. 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.

* 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 gầu nghiêng một góc a = 30⁰, cần nằm ngang:

b₁ = O₁O₂ - (O₂O₃.cos30 + 0,5.L_g)

b₁ = 7 – (4.cos30⁰+ 0,5.1,6)= 2,74 (m)

 b₂: Khoảng cách từ G_tg đến khớp quay O₁

b₂ = O₁O₂ – 0,5.O₂O₃.cos30⁰

b₂ = 7 – 0,5.4.cos30⁰ = 5,27 (m)

 b₃:  Khoảng cách từ  G_c đến khớp O₁

b₃ = 0,5. O₁O₂= 0,5.7 =3,5 (m)

b₄: Khoảng cách từ P_c đến khớp quay O₁

b₄ = 1,06 (m)

Do dùng hai chiếc xilanh nên lực trong mỗi xilanh sẽ bằng một nửa giá trị lực P_c.: P_c.= 122688,7 (N).

b. Vị trí thứ hai

- Gầu tích đầy đất và vươn xa để đổ đất. Xylanh tay gầu co lại, xylanh cần duỗi ra, đất vẫn còn trong gầu

* Xác định các cánh tay đòn:

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

b₁ = O₁O₂.cos45⁰ + (O₂O₃+ 0,5.l_g).cos30⁰

b₁ = 7.cos45⁰ + (4 +0,5.1,6).cos30⁰ = 9,1 (m)

Xác định b₂: Khoảng cách từ G_tg đến khớp O₁

b₂ = O₁O₂.cos45⁰ + 0,5.O₂O₃.cos30⁰

b₂ = 7.cos45⁰ + 0,5.4.cos30⁰ = 6,68 (m)

 Xác định b₃:  Khoảng cách từ G_c đến khớp O₁

b₃ = 0,5.O₁O₂.cos45⁰ = 0,5.7.cos45⁰ = 2,47 (m)

Do dùng hai chiếc xilanh nên lực trong mỗi xilanh sẽ bằng một nửa giá trị lực P_c. P_c= 140301,8N.

Kết luận: Lực trong 2 xi lanh nâng hạ cần trong trường hợp đổ đất chịu lực lớn hơn trường hợp máy ở giai đoạn đào và tích đất vào gầu, gầu đã đầy đất.

2.3.6. Tính chọn xylanh thủy lực

- Mô hình tính xylanh:

Mô hình tính xylanh thể hiện như hình 2.8.

a. Tính chọn xylanh quay gầu

- Với lực đẩy lớn nhất của xylanh gầu P_g = 109,3 (kN) F = P_g = 109,3 (kN)

- Áp lực dầu chọn sơ bộ: P₁ =  25 (MPa) = 25 (MN/m²) = 25000 (kN/m²)

P₂ = 2 (MPa) = 2 (MN/m²) = 2000 (kN/m²)

Thay vào công thức 2.13 ta có: D = 0,079 m

=> Chọn D = 0,08 (m)

- Tính chọn chiều dài cán piston

+ Khoảng cách lớn nhất của xylanh quay gầu: l_max = 3265 mm

+ Khoảng cách nhỏ nhất của xylanh quay gầu: l_min = 1995 mm

- Với thông số đã tính toán, tra theo tiêu chuẩn ISO6020/1 ta được xylanh thủy lực có các thông số sau:

+ Áp suất dầu p = 25 (MPa)

+ Đường kính xy lanh D_g = 80 (mm)

+ Đường kính cán piston d_g = 50 (mm)

+ Chiều dài hành trình: l =1270 (mm)

b. Tính chọn xylanh tay gầu

- Với các thông số đã tính toán, so sánh hai kết quả ta thấy trường hợp gầu vẫn đang cắt đất (c_max) và tích đất vào gầu có lực đẩy của xylanh là lớn nhất

- Với lực đẩy lớn nhất của xylanh gầu P_tg = (kN) F = P_tg = 396,97 (kN)

- Áp lực dầu chọn sơ bộ: P₁ =  25 (MPa) = 25 (MN/m²) = 25000 (kN/m²)

P₂ = 2 (MPa) = 2 (MN/m²) = 2000 (kN/m²)

Thay vào công thức 2.13 ta có: D = 0,152 m. => Chọn D = 0,16 (m)

- Tính chọn chiều dài cán piston

+ Khoảng cách lớn nhất của xylanh tay gầu: l_max = 4740 mm

+ Khoảng cách nhỏ nhất của xylanh tay gầu: l_min = 2755 mm

Chiều dài cán piston: l = 1985 mm

- Với thông số đã tính toán, tra theo tiêu chuẩn ISO6020/1 ta được xylanh thủy lực có các thông số sau:

+ Áp suất dầu p = 25 (MPa)

+ Đường kính xy lanh D_tg = 160 (mm)

+ Đường kính cán piston d_tg = 80 (mm)

+ Chiều dài hành trình: l =1985 (mm)

2.3.7. Tính chọn bơm thủy lực

- Bơm thủy lực được chọn theo nguyên tắc đảm bảo sự làm việc của thiết bị công tác ở mức độ tải trọng lớn nhất, ngoài ra nên lưu ý:

+ Tốc độ vòng quay của trục ra động cơ diezel dẫn động cho bơm phải nằm trong miền tốc độ quay biến thiên của bơm

+ Áp suất danh nghĩa của bơm phải phù hợp với áp suất yêu cầu của toàn bộ hệ thống thủy lực

1 - Với xylanh  quay gầu:

- Lưu lượng của xylanh quay gầu:

=> Thay vào công thức ta có: Q_g = 0,009 m³/s

2 - Với xylanh  tay gầu:

- Lưu lượng của xylanh tay gầu:

Thay vào công thức ta có: Q_tg = 0,07 m³/s

3 - Với xylanh  nâng cần:

- Lưu lượng của xylanh nâng cần:

Thay vào công thức ta có:

- Bơm cung cấp lưu lượng cho các xylanh làm việc, ta sử dụng hai xylanh nâng cần, do đó tổng lưu lượng cần thiết của bơm là:

∑Q = Q_g + Q_tg + Q_c = 0,17 m³/s

- Bơm phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng cho bộ công tác khi máy làm việc, lưu lượng của bơm được tính theo công thức sau:

Q_b = (1,1-1,3).∑Q

Thay số vào ta được: Q_b = (128,7-152,1) 1/min

Theo Catalogue HY30-3245/UK, chọn bơm piston roto hướng trục có mã hiệu PV092, lưu lượng bơm 138 (l/min), công suất 89,5 (kW), tốc độ vòng quay 2300 (vòng/phút), để dẫn động bộ công tác ta sử dụng bơm đơn

2.3.8. Tính chọn van phân phối

- Trong hệ thống truyền động thủy lực, van phân phối chuyên làm nhiệm vụ phân chia dòng dầu cao áp vào các đường ống khác nhau dẫn tới các bộ phận công tác.

- Van phân phối được phân loại theo nhiều kiểu khác nhau. Căn cứ vào số lượng cửa dẫn dầu vào và ra, ta có các loại van phân phối hai cửa, ba cửa hoặc bốn cửa. Theo đặc điểm điều khiển, van phân phối phân chia thành các kiểu điều khiển bằng cần gạt, thủy lực, khí nén, nam châm điện…

2.3.10. Tính chọn ống dẫn và cút nối

- Trong hệ thống truyền động thủy lực, ống dẫn dầu có nhiệm vụ dẫn dầu công tác từ bộ phận này sang bộ phận khác của hệ thống.

- Ống dẫn dầu có nhiều loại, chủng loại khác nhau. Căn cứ vào khả năng thay đổi cự ly truyền dẫn dầu, người ta phân chia ống dẫn dầu thủy lực thành hai loại: Loại ống cứng và loại ống mềm.

+ Loại ống cứng thường được dùng trong các trường hợp cự ly truyền dẫn dầu không thay đổi trong quá trình máy hoạt động. Các ống này thường được chế tạo từ kim loại nên gọi là ống kim loại.

- Ngoài cách phân loại trên, người ta còn căn cứ vào khả năng chịu áp suất của ống để chia chúng thành hai nhóm:

+ Nhóm chịu áp lực áp thường cho phép làm việc với áp suất dầu định mức trên 40MPa, lớn nhất có thể tới 70MPa.

+ Nhóm chịu áp lực thông thường được phân chia thành các loại ống chịu áp suất định mức tới 16MPa, 25MPa, 32MPa hoặc 40MPa.

=> Dựa vào áp suất định mức là 25MPa ta lựa chọn ống dẫn có áp suất định mức tương tự.

2.3.11. Tính chọn bầu lọc dầu

- Trong hệ thống truyền động thủy lực, bộ lọc dầu tuy nhỏ, rẻ tiền nhưng đóng vai trò rất quan trọng cho quá trình làm sạch dầu công tác.

- Một bộ lọc dầu được đánh giá là tốt nếu chúng đảm bảo các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật sau:

+ Lọc sạch được mọi tạp chất, giữ được các mạt kim loại.

+ Tổn thất áp lực và lưu lượng dầu qua lọc là nhỏ nhất.

+ Làm việc chắc chắn, tuổi thọ cao, dễ tháo lắp và chăm sóc kỹ thuật.

+ Cấu trúc nhỏ gọn, giá thành hạ.

=> Do máy có kết cấu đơn giản và công suất cũng trung bình do đó ta lựa chọn kiểu lọc dầu tự nhiên.

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC VÀ CỦA MÁY ĐÀO KOBELCO SK480

3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác máy đào KOBELCO SK480

3.1.1. Khái niệm chung về bảo dưỡng

- Bảo dưỡng máy xây dựng : Là công việc dự phòng được tiến hành bắt buộc sau một chu kỳ vận hành nhất định trong khai thác máy theo nội dung công việc đã quy định.

- Mục đích :

+ Chủ yếu là kiểm tra, phát hiện những hư hỏng đột xuất, ngăn ngừa chúng để đảm bảo cho cụm máy, xe vận hành an toàn.

+ Chăm sóc các hệ thống, các cơ cấu để đảm bảo chúng làm việc an toàn và không bị hư hỏng.

- Theo thời hạn và nội dung công việc, bảo dưỡng kỹ thuật đối với máy thi công chuyên dùng được phân thành các cấp sau:

1 -  Bảo dưỡng theo ca: Sau mỗi ca làm việc người thợ lái máy phải tiến hành bảo dưỡng theo ca tại địa điểm thi công trước khi bàn giao máy. Công việc của cấp bảo dưỡng này gồm có việc lau chùi bên ngoài máy, kiểm tra và xiết chặt lại các mối ghép bu lông, khắc phục rò rỉ dầu ở các mối nối của tuy ô thuỷ lực, nhiên liệu hoặc nước, bơm mỡ và bôi trơn theo ca. Kiểm tra mức nhiên liệu có trong thùng chứa, mức dầu và nước làm mát động cơ, kiểm tra các cơ cấu máy.

3 -  Bảo dưỡng định kỳ cấp II: Trong bảo dưỡng này bao gồm cả các công đoạn của bảo dưỡng định kỳ cấp I có bổ sung thêm khâu kiểm tra, điều chỉnh các cơ cấu và hệ thống hoặc cụm máy cùng với việc sử dụng các thiết bị hay dụng cụ chẩn đoán kỹ thuật. Bảo dưỡng định kỳ cấp II do thợ bảo dưỡng tiến hành trong gara hay xưởng cùng với sự tham gia của nhóm thợ chuyên môn hóa. 

4 -  Bảo dưỡng định kỳ cấp III.: Trong bảo dưỡng này bao gồm tất cả các công việc của bảo dưỡng định kỳ cấp II nhưng được tiến hành kiểm tra cẩn thận hơn mà không cần tháo máy với mục đích xác định rõ khả năng sử dụng tiếp theo của nó hoặc cần sửa chữa.

3.1.2. Các tiêu chuẩn bảo dưỡng

- Trước khi nổ máy :

+ Kiểm tra màn hình máy

+ Kiểm tra, bổ sung mức nước làm mát

+ Kiểm tra, bổ sung mức nhiên liệu

- Sau 250 giờ đầu tiên (đối với máy mới) :

+ Thay dầu máy và lõi lọc dầu

+ Thay lọc nhiên liệu và lõi lọc

+ Thay dầu hộp số, làm sạch lọc hút mạt hộp số

+ Thay dầu truyền động cuối

- Sau mỗi 500 giờ chạy máy :

+ Thay dầu và lõi lọc dầu máy

+ Thay lõi lọc nhiên liệu

+ Thay lọc dầu hộp số và lọc dầu lái

+ Kiểm tra, bổ sung mức dầu trong hộp truyền động cuối

- Sau mỗi 4000 giờ chạy máy :

+ Kiểm tra bơm nước

+ Làm sạch và kiểm tra tăng áp

+ Kiểm tra, điều chỉnh khe hở xuppap

+ Thay thế cụm kim phun

3.1.3. Bảo dưỡng bơm thủy lực

Quy trình bảo dưỡng bơm thủy lực gồm các bước sau:

a. Rửa ngoài bơm

Sử dụng các dung dịch tẩy rửa có tính kiềm và các chất có hoạt tính bề mặt lớn hoặc những chế phẩm chuyên dùng của các chất có hoạt tính bề mặt.

1 - Tiến hành rửa bơm trong bể rửa cố định bằng dung dịch kiềm hoặc bằng các chế phẩm tẩy rửa tổng hợp CAM-15, ML-52 ở nhiệt độ 80-90 độ C.

2 - Tháo bơm, tháo các cụm tổng thành

b. Tháo bơm

- Tháo các đường ống tuy ô

- Tháo van TVC

- Nới lỏng bulông liên kết giữa thớt giữa và bơm trước và bơm sau

+ Tháo bơm sau

+ Vỏ bơm sau

- Tháo bu lông giữ gối vào vỏ bơm

Dụng cụ: Lục 10

Số lượng: 4 (bulông)

- Lấy cụm trục và bạc

c. Kiểm tra và phân loại

* Kiểm tra các chi tiết bằng phương pháp so sánh với các thiết bị hoạt động bình thường.

-  Kiểm tra cụm blốc, piston

Kiểm tra bằng kinh nghiệm

Đút piston vào lòng xilanh rồi lắc ngang cảm nhận độ dơ. Kiểm tra độ kín bằng cách cho vào dầu rồi bịt đầu đối diện và đẩy piston thấy rò rì từ từ là được. Quan sát vết xước trong lòng xilanh

- Kiểm tra mặt cam lắc tiếp xúc với chân đồng

+ Kiểm tra bề mặt cam lắc

+ Kiểm tra bề chân đồng

- Kiểm tra trục, bạc

Kiểm tra trục: quan sát các vị trí rãnh then hoa ăn mòn

Kiểm tra bạc: quay trơn xem có sượng, lắc có dơ

d. Sửa chữa các chi tiết

- Sửa chữa cụm blốc, piston

Nếu kiểm tra còn phục hồi được thì người ta thường tiến hành mang đi gia công doa, mạ

- Sửa chữa cụm blốc, đĩa chia

Nếu kiểm tra còn phục hồi được thì người ta thường tiến hành công việc rà bề mặt sao cho nó ăn đều và sáng

* Yêu cầu khi rà xong

+ Bề mặt tiếp xúc tối thiểu 80%

+ Bề mặt tiếp xúc dải dẫn hướng có thể 20 ÷ 80%

- Sửa chữa mặt cam lắc tiếp xúc với chân đồng

+ Sửa chữa mặt cam lắc: rà bằng tay hoặc mang đi mài từ

- Sửa chữa đĩa lỗ, táo đồng

Đĩa lỗ khi bị cong vênh thường thì thay mới

Dùng giấy nhám đánh lòng táo đồng

g. Chạy thử sau khi sửa chữa       

- Quay trơn với vận tốc thấp

Quan sát các vị trí bắt có bị rò rỉ dầu

Nghe âm thanh khi bơm quay thử

- Thử độ kín

Thử bằng kinh nghiệm: dùng kìm nước xoay nhanh trục một người dùng tay bịt cửa đẩy cảm nhận độ mút

3.1.4. Bảo dưỡng van phân phối

Quy trình bảo dưỡng van phân phối như bảng 3.1.

3.1.5. Bảo dưỡng xy lanh thủy lực

Quy trình bảo dưỡng xy lanh thủy lực như bàng 3.2.

KẾT LUẬN

Sau thời gian làm đề tài, dựa trên cơ sở tài liệu kỹ thuật của máy đào KOBELCO SK480 và một số tài liệu tham khảo khác, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS……………… và các thầy trong bộ môn Máy xây dựng, đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Trong Đồ án tốt nghiệp này em đã trình bày các nội dung chính sau:

- Tổng quan về máy đào.

- Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác của máy đào KOBELCO SK480.

- Bảo dưỡng hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác và của máy đào KOBELCO SK480.

 Thông qua đề tài “Tính toán thiết kế, bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực bộ công tác máy đào một gầu chuyển động thủy lực SK480”, bản thân em có thể vận dụng kiến thức mình được học vào thực tiễn tính toán thiết kế, hiểu rõ hơn về cấu tạo của bộ máy, cũng như nguyên lý hoạt động, qua đó đưa ra được phương án tính toán, lập được phương án chẩn đoán bảo dưỡng hợp lý, phù hợp với yêu cầu thực tế hiện nay. 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Lưu Bá Thuận (2005), Tính toán máy thi công đất, nhà xuất bản Xây Dựng Hà Nội.

[2]. Nguyễn Đăng Điệm (2009), Sửa chữa máy xây dựng và thiết kế xưởng, NXB GTVT.

[3]. Vũ Thế Lộc - Vũ Thanh Bình , Máy làm đất, nhà xuất bản Giao thông vận tải 1997.

[4]. Chẩn đoán bảo dưỡng kỹ thuật máy xây dựng, nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ 2018.

[5]. PGS.TS Nguyễn Đăng Điệm (2014), Truyền động máy xây dựng, nhà xuất bản Giao thông vận tải 2009.

[6]. Shop manual PC350-6.

[7]. Catalogue HY30-3243/UK

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"