MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………................................................................................................………………..................…………4
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………..................................................................................................................……….5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO KOMATSU PC 350-7..........................................................................................................................5
1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài........................................................................................................................................................................5
1.2. Tổng quan về máy đào....................................................................................................................................................................................6
1.3. Giới thiệu chung về máy đào KOMATSU PC 350-7.......................................................................................................................................11
1.4. Hoạt động của máy đào KOMATSU PC350-7...............................................................................................................................................13
1.5. Giới thiệu bộ công tác....................................................................................................................................................................................14
1.5.1. Tay gầu.......................................................................................................................................................................................................14
1.5.2. Gầu.............................................................................................................................................................................................................15
1.5.3. Xylanh thủy lực...........................................................................................................................................................................................16
1.6. Nguồn động lực.............................................................................................................................................................................................17
1.6.1. Chức năng..................................................................................................................................................................................................17
1.6.2. Thông số kỹ thuật.......................................................................................................................................................................................17
1.6.3. Cấu tạo chung............................................................................................................................................................................................18
1.7. Sự khác biệt giữa các máy đào PC300-6 ,PC350-6 ,PC350-7 ,PC450-6 ....................................................................................................19
1.8. Giới thiệu chung về HTTĐTL của máy đào PC350-7....................................................................................................................................20
1.8.1. Giới thiệu tổng quan về bộ công tác máy đào PC350-7.............................................................................................................................21
1.8.2. Bơm thủy lực...............................................................................................................................................................................................24
1.8.3. Van phân phối.............................................................................................................................................................................................28
1.8.4. Xy lanh thủy lực...........................................................................................................................................................................................30
1.9. Xác định, lựa chọn các thông số cơ bản của máy..........................................................................................................................................32
1.9.1 Cơ sở để lựa chọn các thông số cơ bản......................................................................................................................................................32
1.9.2. Xây dựng sơ đồ nguyên lý và chọn sơ bộ các thông số của máy thiết kế..................................................................................................36
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC CẢU MÁY ĐÀO KOMATSU PC350-7........38
2.1. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống thuỷ lực dẫn động bộ công tác...................................................................................................................38
2.1.1. Tính toán cơ cấu điều khiển thiết bị gầu nghịch truyền động thủy lực........................................................................................................38
2.1.2. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất và lực cản đào, tích đất....................................................................................................................39
2.2. Tính toán kiểm nghiệm lực tác dụng lên bộ công tác.....................................................................................................................................40
2.2.1. Xác định lực trong xylanh quay gầu............................................................................................................................................................40
2.2.2. Xác định lực trong xilanh tay cần.................................................................................................................................................................42
2.2.3. Xác định lực tác dụng lên xy lanh nâng cần................................................................................................................................................46
2.2.4. Xác định lực tác dụng lên xi lanh quay gầu.................................................................................................................................................50
2.3. Tính chọn bơm thủy lực..................................................................................................................................................................................52
2.4. Tính toán kiểm nghiệm xylanh thủy lực..........................................................................................................................................................54
2.4.1. Tính toán kiểm nghiệm xylanh quay gầu.....................................................................................................................................................55
2.4.2. Tính toán kiểm nghiệm xylanh tay gầu........................................................................................................................................................56
2.4.3 Tính toán kiểm nghiệm xylanh nâng cần......................................................................................................................................................58
2.5. Tính toán kiểm nghiệm van phân phối............................................................................................................................................................59
2.6. Tính toán kiểm nghiệm thùng dầu thủy lực.....................................................................................................................................................59
2.7. Tính toán kiểm nghiệm ống dẫn và cút nối.....................................................................................................................................................61
2.8. Tính toán kiểm nghiệm bầu lọc dầu................................................................................................................................................................61
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC350-7.......63
3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác máy đào KOMATSU PC350-7.......................................................................63
3.1.1. Khái niệm chung về bảo dưỡng...................................................................................................................................................................63
3.1.2. Các tiêu chuẩn bảo dưỡng..........................................................................................................................................................................64
3.1.3. Bảo dưỡng van phân phối...........................................................................................................................................................................65
3.1.4. Bảo dưỡng xy lanh thủy lực........................................................................................................................................................................66
3.2. Quy trình sửa chữa hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác........................................................................................................................74
KẾT LUẬN……………………………………………………………….................................................................................................................….75
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................................................................76
PHỤC LỤC............................................................................................................................................................................................................77
LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian 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. Sau khi hoàn tất các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là “Tính toán kiểm nghiệm hệ thống thủy lực bộ công tác máy đào KOMATUS PC350-7. Thiết lập quy trình chẩn đoán và bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực của bộ công tác máy đào”. 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… đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc đào và vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Máy đào “Komatsu PC 350-7” là một trong những loại máy phổ biến được sử dụng để làm công việc này.
Komatsu PC 350-7 là loại máy đào gầu nghịch, một gầu, truyền động thuỷ lực, có rất nhiều ưu điểm về kết cấu nên năng suất làm việc cũng như tính năng kinh tế của máy cao.
Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn.
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 cảm ơn thầy giáo : TS…………….. đã tận tình hướng dẫn cho em thực hiện đề tài này và tất cả các bạn đã góp ý cho em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày ... tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………..
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO KOMATSU PC 350-7
1.1. Mục đích và 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 KOMATSU PC 350-7 là máy đào một gầu có hệ thống truyền động thuỷ lực , có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ khí, nó không những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự có cùng kích thước mà còn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử dụng vào những công việc làm đất khác nhau.
1.2. Tổng quan về máy đào
a. Khái niệm, công dụng:
* Khái niệm:
Máy đào là một loại máy móc cơ giới sử dụng đa năng, chủ yếu dùng trong xây dựng, khai khoáng. Máy đào là tổ hợp các thiết bị máy móc, được bố trí lắp ráp để làm thực hiện các thao tác đào, xúc, múc, đổ đất đá rời hay liền thô và các loại khoáng sản, vật liệu xây dựng rời( có thể vận chuyển trong cự li ngắn và rất ngắn).
* Công dụng:
Chúng ta thấy rằng, ngày nay, bất kì công trình xây dựng quy mô lớn nào cũng không thể thiếu vai trò hỗ trợ của các thiết bị máy móc, công cụ lao động. Trong đó Máy đào thủy lược đóng vai trò quan trọng, hầu như không thể thiếu được trong việc cơ giới hóa công tác đất. Cụ thể nó phục vụ các công việc sau:
- Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rảnh thoát nước, đào rảnh để lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm, điện thoại, bốc xếp vật liệu ở các bãi, kho chứ vật liệu. Ngoài ra có lúc làm việc thay cần trục khi lắp các ống thoát nước hoạc thay các búa đóng cọc để thi công móng cọc, phục vụ thi công cọc nhồi….
- Trong xây dựng thủy lợi: đào kênh, mương, nạo vét xông ngoài, bến cảng, ao, hồ… khai thác đất để đắp đập, đắp đê….
- 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…
- Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tấm thực vật phía trên bề mặt đất, khai thác lộ thiên( than, đất sét, cao lanh, đá sau nổ mìn…).
b. Phân loại:
* Theo nguyên lý làm việc:
Có thể chia thành 2 nhóm chính:
- Máy đào làm việc theo chu kỳ (Máy đào một gầu)
* Theo cơ cấu di chuyển:
- Máy đào di chuyển bánh lốp
- Máy đào di chuyển bánh xích
* Theo dạng truyền động bộ phận công tác:
- Truyền động bằng thủy lực
+ Truyền động thuỷ tĩnh (thể tích)
1.3. Giới thiệu chung về máy đào KOMATSU PC 350-7
Máy đào Komatsu PC 350-7 bao gồm các bộ phận chính như sau:
- Xe cơ sở với hệ thống vận hành xích
- Sàn quay
- Thiết bị công tác
- Hệ thống dẫn động thủy động lực
- Hệ thống điện
- Các thiết bị phụ khác. Gầu ngoặm, búa phá, gầu bào…
1.4. Hoạt động của máy đào KOMATSU PC350-7
Máy đào PC 350-7 sử dụng truyền động thủy lực. Bơm chính nhận lực dẫn động từ động cơ 8 và hút dầu từ thùng dầu và cung cấp cho toàn bộ hệ thống. Bơm chính cung cấp dầu điều khiển các xilanh ( xilanh cần 6, xilanh tay gầu 4, xilanh gầu 3) và môtơ (môtơ quay sàn, 2 môtơ di chuyển 9). Toàn bộ các thiệt bị dẫn động này được điều khiển bởi các van phân phối, van làm việc PPC, và một hệ thống đường ống. Xilanh cần sẽ dẫn động cần 5 thực hiện thao tác nâng hạ.
1.5. Giới thiệu bộ công tác
1.5.1. Tay gầu
Thống kê kích thước tay gầu thể hiện như bảng 1.1.
1.5.2. Gầu
Thống kê kích thước gầu thể hiện như bảng 1.2.
1.6. Nguồn động lực
1.6.1. Chức năng
Động cơ là nguồn động lực dùng để dẫn động bơn thủy lực chính và bơm điểu khiển. Nhằm biến đổi cơ năng thành thủy năng cung cấp năng lượng thông qua bơm thủy lực tới các xilanh thủy lực, các môtơ thủy lực và các van phân phối tới các thiết bị công tác như cần, tau gầu, gầu, cơ cấu quay sàn, cơ cấu di chuyển.
1.6.2. Thông số kỹ thuật
Động cơ lắp trên Máy đào PC 350-7 là loại động cơ điêzen 4 kỳ 6 xilanh Model SAA6D108-2.
- Đường kính xilanh: 108mm
- Hành trình: 130 mm
- Công suất động cơ: 172,8/2.050 kWh
- Mô men xoắn tối đa: 897/1.500 Nm/Vq
1.8. Giới thiệu chung về HTTĐTL của máy đào PC350-7
Bắt đầu từ động cơ truyền lực cho tới bơm chính 10, khi bơm chính hoạt động dầu thủy lực có áp suất được cung cấp đến van phân phối 7 nối đến các van như van con thoi PPC 8, van LH PPC 14, van RH, van làm việc PPC 16, van thăng bằng cần 17 bằng hệ thống ống dẫn chịu áp suất. Từ các van dòng lưu lượng được truyền đến các xilanh như xilanh cần 3, xilanh tay gầu 2, xilanh gầu 1, và đến môtơ quay toa 5 và hai môtơ di chuyển để thực hiện các thao tác khi thi công...
1.8.1. Giới thiệu tổng quan về bộ công tác máy đào PC350-7
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
1.8.2. Bơm thủy lực
a. Chức năng:
Bơm thủy lực gồm hai bơm chính (bơm chính phía trước và bơm chính phía sau) nhận lực dẫn động từ động cơ, biến cơ năng thành thủy năng thông qua các hệ thống van cung cấp và điều khiển lưu lượng dầu thủy lực tới cả hệ thống thủy lực và tới các thiết bị công tác của Máy đào.
b. Cấu tao:
Gồm hai bơm chính, một bơm phía trước và một bơm phía sau và có các cửa điều khiển, các cửa hút, cửa áp suất.
c. Nguyên lý hoạt động:
* Nguyên lý hoạt động của máy bơm chính:
- Khối xilanh 7 xoay cùng chiều với trục 1 và bộ phận hãm 5 trượt trên bề mặt phẳng A. Khi đó cam lắc 4 chuyển dịch theo bề mặt hình trụ B. Vì vậy góc a giữa đường trung tâm x của chiếc cam lắc 4 với hướng trục của khối xilanh 7 sẽ thay đổi.
- Nếu đường trung tâm x của chiếc cam lắc 4 trùng với trục của khối xilanh 7 (góc a=0). Lúc đó không có sự khác biệt giữa dung tích E và F bên trong khối trục. Lúc này bơm không hút dầu vào hoặc đẩy dầu ra (trên thực tế góc a không bao giờ bằng 0).
* Nguyên lý điều chỉnh lưu lượng:
Nếu góc nghiêng của đĩa nghiêng a lớn dẫn đến hiệu độ lớn của thể tích các khoang công tác E và F lớn làm cho lưu lượng bơm tăng.
Góc nghiêng của đĩa nghiêng a được thay đổi nhờ pít tông xéc vô 12.
Pít tông xéc vô 12 chuyển động tịnh tiến qua lại theo tín hiệu áp suất của van điều khiển (van TVC và van LS). Chuyển động thẳng của pít tông 12 qua vấu 13 truyền tới gối lắc 4, nhờ giá đỡ 2, gối lắc có chuyển động quay qua lại.
1.8.4. Xy lanh thủy lực
* Cấu tạo:
Cấu tạo của xylanh thủy lực thể hiện như hình 1.21.
* Nguyên lý làm việc:
Chất lỏng công tác được cấp vào khoang cán và khoang piston của xylanh thủy lực qua các lồ tương ứng A,B. Sự ngăn kín giữa khoang piston với khoang cán và sự truyền lực do áp lực trong khoang công tác lên cán là do piston 5 có gioăng 3 tạo nên. piston 5 liên kết với đầu trong cần đẩy 6 nhờ có bulong hãm 2.
1.9. Xác định, lựa chọn các thông số cơ bản của máy
1.9.1 Cơ sở để lựa chọn các thông số cơ bản
a. Chọn sơ bộ các thông số hình học:
A : Thông số các kích thước (m)
Q : Thông số về dung tích hình học của gầu (m3) với q =1,4 (m3)
kq : Hệ số tỷ lệ, tra theo bảng 2.2 [1]
b. Chọn sơ bộ 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:
Gi = ki.G (2.4)
Trong đó:
ki : Hệ số tỉ lệ giữa trọng lượng của các bộ phận Gi và trọng lượng chung của máy G, tra bảng 2.1 [1]
G : Trọng lượng chung của máy (T) với G = 32,3 (T)
1.9.2. 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
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 PC350-7, ta thấy máy có các thông số như sau:
+ Dung tích của gầu: q = 1,4 (m3)
+ Trọng lượng của máy vận hành: G = 32300 (kG)
+ Tốc độ di chuyển: v = 3,2 ÷ 5,5 (km/h)
+ Tốc độ quay của toa quay: ntq = 10 (v/ph)
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC
CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC350-7
2.1. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống thuỷ lực dẫn động bộ công tác
2.1.1. 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 Gc, của tay gầu Gt và của gầu chứa đầy đất Gg+đ.
+ Lực cản đào tại răng gầu do chướng ngại vật gây ra Pđ
+ Lực cản đào tiếp tuyến tại răng gầu P1 ở cuối giai đoạn đào và tích đất vào gầu.
- Các lực trên được xác định dựa vào các đặc điểm của quá trình đào và tích đất trong máy đào gầu ngược và gầu thuận truyền động thủy lực, các đặc điểm đó là:
+ 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 liên kết cứng với tay gầu.
2.1.2. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất và lực cản đào, 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.
hmax = q/H0.b.kt (2.5)
Trong đó:
q : Dung tích hình học của gầu: q = 1,4 m3
H0 : Chiều sâu tầng đào, H0=7,75. =9,4 (m)
b : Chiều rộng phoi cắt, lấy gần đúng bằng chiều rộng gầu: b = 130 cm
kt : Hệ số tơi của đất, chọn theo bảng (1-5) [1], kt =1,3
hmax =1,4/9,4.1,3.1,3=0,1133m=11,3cm
- 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. Dombropxki:
Pi = k.b.hmax
Trong đó:
k : Lực cản đào riêng hay hệ số cản đào, được tra theo bảng (1.3) [1] có k = 18 N/cm2 (cấp đất IV)
P1 : Lực cản đào tiếp tuyến tác dụng lên răng gầu (hay mép gầu).
b : Chiều rộng gầu, b = 130 cm
Lực cản đào lớn nhất tiếp tuyến tác dụng lên răng gầu:
=> P0 = 18.130.11,3 = 26442 (N)
2.2. Tính toán kiểm nghiệm lực tác dụng lên bộ công tác
2.2.1. 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.
- Dựa vào đặc điểm thứ nhất, ta có thể xác định được lực trong xy lanh quay gầu khi răng gầu ở vị trí thứ II bằng cách thiết lập phương trình cân bằng mômen với điểm O3.
* Xác định các cánh tay đòn:
r1: Khoảng cách từ lực P1 đến khớp quay O3
r1 = Lg = 1,6 (m)
r2: Khoảng cách từ Gg+đ đến khớp quay O3
r2 = 0.5.Lg = 1,6 =0,8 (m)
r3: Khoảng cách từ lực Pg đến khớp quay O3, lấy r3 = 0,68 (m)
=> Thay số ta được : P0 = 109275,3 N
2.2.2. Xác định lực trong xilanh tay cần
Để xác định lực tác dụng lên cán piston của xi lanh quay tay cần 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 gầu được liên kết cứng với tay cần, chỉ có xi lanh quay tay cần làm việc.
a. Vị trí thứ nhất:
Vị trí thứ nhất với các đặc điểm tính toán như sau:
- Tay cần gần như vuông góc với phương ngang, trục của tay gầu vuông góc với trục dọc của xi lanh quay tay cần hay cũng chính là phương của lực Pt trong xi lanh quay tay cần.
- Gầu bắt đầu cắt đất, răng gầu gặp chướng ngại vật:
Xác định các cánh tay đòn:
+ a1: Khoảng cách từ lực P0 đến khớp quay O2
a1 = O2. O3 + lg = 4 + 1,6 = 5,6 (m)
Từ đó ta xác định được: Ptc = 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 cmax gầu đã được tích đầy đất.
* 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 + lg).cos300 = (4 + 1,6).cos300 = 4,85 (m)
a2 : Khoảng cách từ Gg+đ đến khớp quay O2. Lấy Gg+đ nằm ở giữa gầu, vậy ta có:
a2 = (O2O3 + 0,5.lg).cos300 = (4 + 0,5.1,6).cos300 = 2,77 (m)
Từ đó ta có: Ptc = 396,97 kN
2.2.3. Xác định lực tác dụng lên xy lanh nâng cần
a. 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.
* Xác định các cánh tay đòn:
b1: Khoảng cách từ Gg+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.Lg)
b1 = 7 – (4.cos300+ 0,5.1,6)= 2,74 (m)
b2: Khoảng cách từ Gtc đến khớp quay O1
b2 = O1O2 – 0,5.O2O3.cos300
b2 = 7 – 0,5.4.cos300 = 5,27 (m)
b3: Khoảng cách từ Gc đến khớp O1
b3 = 0,5. O1O2= 0,5.7 =3,5 (m)
b4: Khoảng cách từ Pc đến khớp quay O1
b4 = 1,06 (m)
Từ đó ta có: Pc = 245377,4 N
b. Tại 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.
* Xác định các cánh tay đòn:
Coi lúc này cần nghiêng một góc 450 so với phương ngang, tay cần nghiêng một góc 300.
+ Xác định b1: Khoảng cách từ trọng tâm gầu đến khớp O1
b1 = O1O2.cos450 + (O2O3+ 0,5.lg).cos300
b1 = 7.cos450 + (4 +0,5.1,6).cos300 =9,1 (m)
+ Xác định b2: Khoảng cách từ Gtg 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 Gc đến khớp O1
b3 = 0,5.O1O2.cos450 =0,5.7.cos450 = 2,47 (m)
Lấy b4 = 1,06 (m)
Từ đó ta có: Pc = 280603,7 N
2.3. 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 dộ 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
a. Với xylanh quay gầu
- Lưu lượng của xylanh quay gầu:
vg : Tốc độ dịch chuyển của cán piston (m/s), vg = 0,16 (m/s)
(với vg = Hành trình đi hết xylanh / Thời gian đi hết xylanh ) .Thời gian trung bình đi hết xilanh là 8s.
Dg : Đường kính piston (m), Dg = 0,08 (m)
: Hiệu suất cơ khí và hiệu suất thủy lực:
Thay vào công thức ta có: Qg = 0,09 (m3/s)
b. Với xylanh tay gầu:
vtg : Tốc độ dịch chuyển của cán piston (m/s), vtg = 0,25 (m/s)
(Với vtg = Hành trình đi hết xylanh / Thời gian đi hết xylanh ) .Thời gian trung bình đi hết xilanh là 8s.
Dtg : Đường kính piston (m), Dtg = 0,16 (m)
Thay vào công thức ta có: Qtg = 0,07 (m3/s)
c. Với xylanh nâng cần:
vc : Tốc độ dịch chuyển của cán piston (m/s), vc = 0,19 (m/s)
(Với: vc = Hành trình đi hết xylanh / Thời gian đi hết xylanh ). Thời gian trung bình đi hết xilanh là 8s.
Dc : Đường kính piston (m), Dg = 0,1 (m)
Thay vào công thức ta có: Qc = 0,019 (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:
Qb = (1,1-1,3).∑Q (2.15)
Thay số vào ta được: Qb = (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
2.4. Tính toán kiểm nghiệm xylanh thủy lực
2.4.1. Tính toán kiểm nghiệm xylanh quay gầu
- Với lực đẩy lớn nhất của xylanh gầu Pg = 109,3 (kN) F = Pg = 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: lmax = 3265 mm
+ Khoảng cách nhỏ nhất của xylanh quay gầu: lmin = 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 Dg = 80 (mm)
+ Đường kính cán piston dg = 50 (mm)
+ Chiều dài hành trình: l =1270 (mm)
2.4.2. Tính toán kiểm nghiệm xylanh tay gầu
- Với các thông số đã tính toán, so sánh hai kết quả ta thấy trường hợp gầu vẫn đang cắt đất (cmax) và tích đất vào gầu có lực đẩy của xylanh là lớn nhất
- Với lực đẩy lớn nhất của xylanh gầu:
Ptg = (kN) F = Ptg = 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: lmax = 4740 mm
+ Khoảng cách nhỏ nhất của xylanh tay gầu: lmin = 2755 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 Dtg = 160 (mm)
+ Đường kính cán piston dtg = 80 (mm)
+ Chiều dài hành trình: l =1985 (mm)
2.5. Tính toán kiểm nghiệm 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…
2.6. Tính toán kiểm nghiệm thùng dầu thủy lực
- Trong hệ thống truyền động thủy lực, thùng dầu có những công dụng sau:
+ Dự trữ toàn bộ lượng dầu cần thiết phục vụ cho hệ thống
+ Góp phần làm mát dầu
+ Góp phần làm sạch dầu nhờ có lưới lọc bố trí trong thùng hoặc tạo điều kiện cho các chất bản, mạt kim loại, bụi, ..chứa trong dầu được lắng đọng.
- Dung tích thùng Vt thường được xác định gần đúng theo kinh nghiệm:
Vt = 1,3.Qb (2.17)
Trong đó:
Qb : Lưu lượng của bơm
=> Thay số ta được: Vt =180
2.7. Tính toán kiểm nghiệm 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.
+ 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.
2.8. Tính toán kiểm nghiệm 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.
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN ĐỘNG BỘ CÔNG TÁC CỦA MÁY
ĐÀO KOMATSU PC350-7
3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác máy đào KOMATSU PC350-7
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 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.
- Bảo dưỡng định kỳ cấp I : Sau một khoảng thời gian máy làm việc theo quy định thì người ta tiến hành bảo dưỡng định kỳ cấp I. Công tác bảo dưỡng định kỳ cấp I do người thợ lái máy cùng với sự tham gia của người đội trưởng hoặc của một nhóm thợ hiệu chỉnh máy có kinh nghiệm. Và nó được tiến hành tại bãi tập kết của máy. Công việc của cấp bảo dưỡng này bao gồm tất cả các công việc của bảo dưỡng ca và một số công việc khác như thay dầu bôi trơn trong cácte, bôi trơn các điểm theo quy định của bảo dưỡng cấp I. Kiểm tra và điều chỉnh các bộ phận và cơ cấu của máy.
- 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
+ Điều chỉnh các cần điều khiển
+ Khi động cơ làm việc kiểm tra quan sát sự rò rỉ của dầu, nhiên liệu, nước trong các hệ thống.
* 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
* 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 2000 giờ chạy máy :
+ Thay thế dầu thuỷ lực, phin lọc dầu thuỷ lực và làm sạch lọc hút mạt
+ Thay dầu ở hộp tryền động cuối
+ Thay dầu trong hộp giảm chấn và làm sạch lọc thông hơi
* Sau mỗi 4000 giờ chạy máy :
+ Kiểm tra bơm nước
+ Làm sạch và kiểm tra tăng áp
+ Kiểm tra, điều chỉnh khe hở xuppap
3.2. Quy trình sửa chữa hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác.
Quy trình sửa chữa hệ thống thủy lực dẫn động bộ công tác như bàng 3.2.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm việc khẩn trương, nghiêm túc dới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn Máy xây dựng, đặc biệt là thầy giáo : TS.................., đồ án của tôi đã hoàn thành đúng tiến độ đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như tìm hiểu được nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế quý báu. Đồ án này có thể dùng làm tài liệu kỹ thuật cho các đơn vị sử dụng Máy đào KOMATSU PC350-7
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian, khả năng, và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn để tôi hoàn thiện đồ án của mình và tích luỹ bổ sung kiến thức, kinh nghiệm cho bản thân. Và cuối cùng tôi xin cám ơn thầy giáo : TS.................., cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn cho tôi hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. SHOP MANUAL KOMATSU PC300, 300LC-6, PC350, 350LC-6.
[2]. Máy đào thủy lực, Trần Xuân Hiển.
[3]. Nguyễn Hữu Đỗng, Hoa Văn Ngũ, Lưu Bá Thuận. “Máy làm Đất”. Nhà xuất bản xây dựng 2004
[2]. Phạm Hữu Đỗng, Hoa Văn Ngủ, Lưu Bá Thuận. “Máy làm đất”. Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội năm 2004
[3]. Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận, Nguyễn Thạc Tân. “Thuỷ lực và máy thuỷ lực, ( Tập 1 & 2)”. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội năm 1979.
[4] .Ts. Huỳnh Văn Hoàng. “Truyền động thuỷ khí”. Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
[5]. Ths. Lê Văn Tiến Dũng. “Điều khiển thuỷ lực và khí nén”. Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp. HCM, 17/10/2004
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"