TÊN ĐỒ ÁN: ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ DI CHUYỂN MÁY ỦI D85EX - 15 CÔNG SUẤT 179KW

Mã đồ án MXD&XD000003
Dữ liệu: khodoankythuat.vn
Mô tả đồ án

     Đồ án có dung lượng 280MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ tổng thể máy ủi D85EX, bản vẽ hệ thống di chuyển bánh xích, bản vẽ sơ đồ truyền động của máy…); file word (Bản thuyết minh…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án........... TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ DI CHUYỂN MÁY ỦI D85EX - 15 CÔNG SUẤT 179KW.

Giá: 550,000 VND
Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

Mục lục.

Lời nói đầu.

Phần 1: Tổng quan về máy ủi.                                                                         

I. Giới thiệu chung về máy ủi KOMATSU D85EX-15.                                

II. Công dụng của máy ủi.                                                                                   

III. Phân loại máy ủi.                                                                                        

1. Các loại bộ di chuyển xích của máy thi công.                                        

2. Cách lựa chọn phù hợp.                                                                                   

IV. Một số hệ thống cơ bản trên máy ủi.                                                    

1. Truyền động xích.                                                                                          

2. Hệ thống động lực.                                                                               

3. Các bộ phận khác.                                                                                   

Phần 2:Tính toán cơ cấu di chuyển máy ủi.                                             

1. Tính vận tốc di chuyển dải xích.                                                             

2.  Xác định lực cản của cơ cấu di chuyển bánh xích.                                  

2.1. Xác định nội lực cản trong cơ cấu di chuyển bánh xích.                      

2.2. Xác định lực cản lăn.                                                                                      

2.3.  Xác định lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích.             

2.4. Xác định lực cản dốc.                                                                                   

2.5. Xác định lực cản quán tính.                                                                         

2.6. Xác định lực cản gió.                                                                                      

2.7. Xác định lực bám của cơ cấu di chuyển bánh xích.                               

Kết luận.                                                                                                           

Tài liệu tham khảo.                                                                                       

Mục lục.                                                                                                

LỜI NÓI ĐẦU

  Sau quá trình học môn máy làm đất chúng em được trang bị những kiến thức cơ bản về các máy làm đất đặc tính,thông số kĩ thuật,nguyên lý tính toán,phạm vi áp dụng ,sự kết hợp của máy trong thực tế thi công.

  Hiện nay trong lĩnh vực cơ giới hóa thi công máy làm đất rất đa dạng và phong phú với nhiều chủng loại,đặc tính kĩ thuật.Công việc máy làm đất chủ yếu là đào lấp,san nền,làm móng……Như vậy điều kiện làm việc là ở ngoài trời tiếp xúc với bụi,mưa,gió…Yêu cầu với người quản lý cần nắm rõ được để có cách quản lý đúng đắn.Còn với người thiết kế cần nắm được thông số kĩ thuật,yêu cầu thiết kế,khả năng chịu lực,sơ đồ dẫn động..Từ những yêu cầu đó cần tiến hành tính toán để đảm bảo sau khi thiết kế máy có đủ tính năng và yêu cầu kĩ thuật đề ra.

  Nhằm đánh giá kết quả học tập môn học máy làm đất,em được giao nhiệm vụ “Tinh toán thiết kế bộ di chuyển máy ủi D85EX-15 công suất 179KW “ để hoàn thiện những kiến thức đã học.

  Dưới sự hướng dẫn : Th.s………….. em đã hoàn thành bài thiết kế này,trong quá trình thực hiện bài thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót nên em mong  có được sự đóng góp ý của các thầy cô để bài thiết kế của em được hoàn thiện hơn.

  Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN 1: TỔNG QUAN MÁY ỦI

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI KOMATSU D85EX- 15.

3. Cấu tạo chung.

  Qua hình 1 ta thấy: Máy ủi KOMATSU D85EX - 15 là loại máy ủi thường điều khiển bằng thuỷ lực với bàn ủi không quay (được thể hiện trên hình 1). Khung ủi (7) gồm hai phần riêng biệt và được liên kết với bàn ủi (4) bằng khớp trụ (6), do đó bàn ủi luôn luôn đặt vuông góc với trục dọc của máy và không thể quay được trong mặt phẳng ngang. Thanh chống xiên (14) giữ cho bàn ủi ổn định trong khi làm việc dưới tác dụng của áp lực khối đất trướt bàn ủi.

 Để nâng cao tính vạn năng của máy, đằng sau của máy kéo cơ sở lắp đồng thời thiết bị xới dùng để phá vỡ và xới các loại đất rất cứng giúp cho các loại máy làm đất khác như máy ủi, máy san,… làm việc dễ dàng và cho năng suất cao. Thiết bị xới được lắp ở phía sau máy kéo, gồm: giá đỡ số (13) được liên kết với vỏ cầu sau của máy kéo. Đầu trên của giá đỡ để lắp xilanh nâng hạ (11) và xilanh nghiêng thiết bị xới (12); Đầu dưới của giá đỡ để lắp khung của thiết bị xới (16). Bộ răng xới (9) được lắp với đế (10) bằng các chốt.

II. CÔNG DỤNG MÁY ỦI 

Máy ủi là một trong những loại điển hình của máy công trình, đang được sử dụng hết sức rộng rải.

Máy ủi dùng, để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100(m). Đồng thời máy ủi còn thường được dùng để san sơ bộ mặt bằng.

Trong thực tế, máy ủi thường sử dụng làm các công việc sau:

- Đào đắp đường có độ cao không vượt quá 2 m.

- San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khu công nghiệp và các khu đô thị mới.

- San lấp rãnh đặt đường ống hoặc mống nhà sau khi đã thi công xong. 

- Thu dọn vật liệu phế thải trên hiện trường sau khi công trình đã hoàn thành.

Dồn vật liệu thành đống cao để tạo điều kiện thuận lợi cho máy xúc một gầu xúc vật liệu đổ lên phương tiện vận chuyển khác vv…..

III. PHÂN LOẠI MÁY ỦI

Bộ phận làm việc chính của máy ủi là bàn ủi.

*  Theo phương  pháp truyền động máy ủi được chia làm 2 loại:

- Loại truyền động cơ khí: sự truyền động được truyền trực tiếp từ động cơ chính đến tất cả các cơ cấu nhờ các trục, bánh răng, cặp bánh trục vít, xích và các cơ cấu truyền động cơ khí khác.

- Loại truyền động thuỷ lực: sự truyền động đươc thực hiện bằng bơm thuỷ lực (một hoặc nhiều bơm), ống dẫn dầu và động cơ thuỷ lực (môtơ thuỷ lực hoặc xylanh thuỷ lực). Chất lỏng công tác lưu thông tuần hoàn trong ống dẫn, truyền năng lượng từ bơm đến các động cơ thuỷ lực làm chuyển động các cơ cấu công tác. Loại truyền động thuỷ lực đang được sử dụng rộng rãi vì điều khiển nhẹ nhàng, êm và chắc chắn, kết cấu gọn, chăm sóc và bảo quản đơn giản, dễ dàng.

*  Phân loại dựa vào cơ cấu di chuyển, máy ủi chia làm hai loại:

- Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng bám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi có độ dốc

lớn, địa hình chật hẹp.

- Máy ủi bánh hơi: Có tốc độ di chuyển nhanh hơn, nhưng áp suất xuống đất lớn hơn so với máy ủi bánh xích có cùng trọng lượng.

*  Phân loại dựa vào góc đặt của bàn ủi so với trục dọc của máy:

- Máy ủi vạn năng : Bàn ủi được liên kết với khung ủi qua khớp cầu nên bàn ủi có thể quay trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy một góc 45 ÷ 600.

 - Máy ủi thường (máy ủi cố định) : Bàn ủi luôn luôn được đặt vuông góc với trục dọc của máy.

1. Các loại bộ di chuyển xích của máy thi công.
    Máy thi công có nhiều loại bộ di chuyển. Tuy nhiên hai loại bộ di chuyển xích chiếm phần lớn. Trừ khi công việc đòi hỏi máy phải di chuyển qua lại nhiều, máy đào di chuyển xích thường là sự lựa chọn tốt hơn vì nó có áp suất riêng lên nền nhỏ và lực kéo lớn, khả năng vượt chướng ngại tốt, di chuyển xích ổn định hơn. Trường hợp máy phải thường xuyên định vị lại vị trí làm việc, bộ di chuyển xích cũng phù hợp hơn, nhất là những nơi mà

Cũng giống như máy đào, hầu hết máy ủi cũng sử dụng bộ di việc nâng hạ chân chống mất nhiều thời gian. Các loại máy khác như máy ủi, xúc lật,.. , việc lựa chọn cũng tương tự chuyển xích với các lí do tương tự trên. 

Tùy theo điều kiện đất nền, máy ủi có thể sử dụng các loại bộ di chuyển xích khác nhau. Có 5 loại xích máy ủi được dùng phổ biến là:

- Xích tiêu chuẩn (Standard) - được sử dụng rộng rãi với các điều kiện đất nền từ mềm yếu đến bền chắc.

 - Xích dài (XL) - dài hơn về phía trước để tối ưu sự cân bằng, tạo lực kéo lớn hơn và ổn định tốt hơn, giúp cho xích không bị lún trên nền mềm yếu.

- Xích rộng (XW) - làm việc hiệu quả trong điều kiện mưa ướt, bùn lầy. Guốc xích và chiều rộng cơ sở rộng hơn, giúp mở rộng trường hợp sử dụng và kéo dài mùa hoạt động.

- Xích dài phía sau (XR) - dài hơn về phía sau để tối ưu sự cân bằng, tạo lực kéo lớn hơn và ổn định tốt hơn, khi máy làm việc với lưỡi xới.

- Xích làm việc trên nền đất yếu (LGP) - loại này có guốc xích rộng, khung xích dài, chiều rộng xích cơ sở lớn hơn làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đất, giảm áp lực lên nền để có thể hoạt động được trên nền đất mềm yếu.

Bộ di chuyển xích ngày càng được cải tiến để nâng cao hiệu quả làm việc của máy. Hãng Caterpillar đã đưa bánh sao chủ động lên cao, cách xa vùng bùn đất mài mòn để tăng tuổi thọ chi tiết và ổn định máy. Các con lăn đè xích được chế tạo kiểu bánh xe cân bằng (Borgi) để khi di chuyển trên địa hình gồ ghề, xích vẫn tiếp xúc tốt với mặt nền.

 

            Xích tiêu chuẩn                                                     Xích dài phía sau XR

 

1- Bánh xe chủ động; 2 - Xích; 3- Bánh dẫn động; 4 - Con lăn tỳ; 5 - Khung ủi.

 

            Xích dài XL                                                           Xích LGP

-

Hình 4: Các loại bộ di chuyển bánh xích của máy thi công

1- Bánh sao chủ động; 2 - Xích; 3- Con lăn đỡ; 4 - Bánh dẫn động; 5 - Con lăn tỳ; 6 - Khung ủi

Tương tự, máy đào cũng thường có bốn loại gầm xích:

  - Gầm tiêu chuẩn (Standard) - dùng trong hầu hết các trường hợp, từ nền đất cứng đến nền đất mềm. Ví dụ máy đào 320C.

-  Gầm dài (L) - có chiều dài xích tiếp xúc với đất lớn, có áp suất lên nền thấp hơn. Ví dụ máy đào 320CL, L chính là kí hiệu loại gầm (xích) dài.

-  Gầm làm việc trên nền đất yếu (LGP) - Có cấu tạo vấu xích đặc biệt, chiều rộng guốc xích và chiều dài tiếp xúc với đất lớn, áp suất riêng lên đất nhỏ, phù hợp với nền đất yếu.

- Gầm xích phao nổi - các dải xích bao ngoài phao nổi, giúp máy đào có thể hoạt động trong vùng đầm lầy. 

    Mỗi loại gầm xích trên, mỗi gầm xích có một chiều rộng khác nhau để có nhiều tổ hợp lựa chọn, sao cho phù hợp với các điều kiện làm việc khác nhau. Việc lựa chọn loại xích phải căn cứ vào điều kiện làm việc cụ thể. Nếu sử dụng loại xích không thích hợp sẽ dẫn đến các thiệt hại cả về mặt kinh tế và kĩ thuật. Ví dụ máy có xích rộng làm việc trên nền cứng sẽ quay vòng khó khăn, guốc xích dễ bị gẫy hoặc biến dạng. Ngược lại, nếu dùng xích và gầm tiêu chuẩn để hoạt động trên nền đất yếu sẽ làm máy bị sa lầy do áp suất riêng lên nền quá lớn...

 

 

Hình 5: Hệ thống di chuyển

1- Bánh sao chủ động; 2 - Con lăn đỡ; 3 - Con lăn tỳ; 4 - Khung ủi.

2. Cách lựa chọn phù hợp

   Việc lựa chọn loại cơ cấu di chuyển thích hợp và việc sử dụng  bảo dưỡng chúng đúng quy trình, quy phạm kĩ thuật sẽ mang lại những hiệu quả to lớn về mặt kinh tế và kĩ thuật. Ngược lại, những sai lầm trong các công việc trên sẽ mang lại những thiệt hại kinh tế to lớn. Vì vậy, khi lựa chọn thiết bị máy móc xây dựng, khai thác, cùng với các vấn đề kĩ thuật khác, chúng ta phải hết sức chú ý đến cơ cấu di chuyển của thiết bị và sử dụng bảo dưỡng chúng theo đúng những quy định của nhà sản xuất.

IV. MỘT SỐ HỆ THỐNG CƠ BẢN TRÊN MÁY ỦI

1. Truyền động xích

 

 

Hình 6: Truyền động xích.

1- Bánh sao chủ động; 2 - Xích; 3- Con lăn đỡ; 4 - Bánh dẫn động; 5 - Con lăn tỳ; 6 - Khung ủi

2. Hệ thống động lực

 

        

Hình 7: Truyền động gián tiếp

 

                     Truyền động trực tiếp                              Truyền động hai cấp

 

Hình 7: Truyền động thủy lực.

 

Hình 8: Truyền động cơ khí

 

Hình 9: Sơ đồ truyền động.

1- Quạt làm mát; 2- Moto thủy lực quay quạt làm mát; 3- Động cơ; 4- Khớp nối mềm; 5- Trục các đăng; 6- Biến mô thủy lực; 7 - Hộp số; 8 - Bánh răng côn; 9 - Dẫn động cuối; 10 - Bánh xích; 11 - Ly hợp phanh lái; 12 - Bộ trích công suất.

Nguyên lý làm việc: Khi động cơ diesel làm việc một phần chích công suất dẫn động các bơm, thông thường có hai loại bơm, một bơm bánh răng tạo ra dòng dầu có áp lực 20-30 KG/cm2, dòng dầu này cung cấp đến các cơ cấu điều khiển giúp cho quá trình điều khiển các thao tác của máy nhẹ nhàng và êm dịu. Bơm piston tạo ra dòng dầu có áp lực lớn hàng trăm KG/cm2 để cung cấp cho các cơ cấu chấp hành để điều khiển các thao tác làm việc của máy. Công suất dẫn động việc di chuyển máy sẽ được truyền qua biến mô thủy lực, biến mô có nhiêm vụ làm mềm hóa, làm biến đổi mômen, biến mô cấu tạo gồm hai phần là bơm và tuabin và truyền động thông qua dòng dầu.

3. Các bộ phận khác

 

    Bánh sao                                              Con lăn đỡ

Hình 10. Các bộ phận khác

     Từ những năm 1990, nhằm ngày càng thuận tiện và tiết kiệm hơn cho khách hàng, cùng với việc hợp tác, nghiên cứu sản xuất các chi tiết phần gầm cho máy ủi, máy đào Komatsu, CAT… nhà máy ChAZ đã đưa ra sản phẩm bánh chủ động dạng sector và con lăn chạy bạc cho máy ủi T130/T170 (DZ171) ChTZ, cụ thể như sau:
    - Bánh chủ động dạng sector: theo đó, phần răng - là phần hao mòn của bánh chủ động được chế tạo dưới dạng các sector rời, bắt vào phần thân bánh chủ động bằng bu lông. Việc này cho phép tận dụng được phần thân (chiếm tỷ trọng lớn về kim loại) để sử dụng lâu dài, còn phần các sector răng khi hao mòn sẽ được tháo ra thay thế dễ dàng, giảm thiểu giá thành sử dụng, thời gian và công thay thế.
    - Con lăn (ga lê) chạy bạc: Theo đó, vòng bi trong con lăn được thay thế bằng bạc đồng. Qua hơn chục năm nghiên cứu, sử dụng, hoàn thiện, đến nay có thể khẳng định con lăn của ChAZ có chất lượng hoàn hảo và độ bền cao, thích ứng với các địa hình làm việc phức tạp, ẩm ướt. Độ kín khít của con lăn loại này và công nghệ mới cho phép không cần bổ dung thêm nhớt vào con lăn trong suốt quá trình sử dụng.

PHẦN 2:

TÍNH TOÁN CƠ CẤU DI CHUYỂN BÁNH XÍCH

    Cơ cấu di chuyển bánh xích được sử dụng rộng rãi nhất trong các loại máy làm đất vì nó có những ưu điểm cơ bản sau:

+ Diện tích bề mặt tựa của xích lên mặt đất lớn nên áp suất của máy xuống nền đất nhỏ, thường áp suất p= (2-10) N/cm2. Nhờ vậy máy có thể di chuyển trên đất yếu chưa có đường sá mà nơi đó máy có cơ cấu di chuyển bánh hơi không thể vào làm việc được.

+ Tại bề mặt tựa của xích có các mấu bám, tạo cho máy có hệ số bám với mặt đường lớn nên máyn thường không có hiện tượng trượt trơn của cơ cấu di chuyển khi làm việc trên nền đất ướt; tốc độ di chuyển của máy là ổn định.

+ Tạo cho máy có khả năng leo được dốc cao, có thể tới 400 so với phương ngang.

+ Tạo cho máy có độ ổn định tốt khi làm việc ở mọi địa hình với kết cấu mặt nền khác nhau, tính cơ động của máy cao.

  Tuy nhiên cơ cấu di chuyển bánh xích có một số nhược điểm sau:

+ Nặng nề, có trọng lượng bản than lớn, chiếm tới 35-40% trọng lượng chung của máy.

+ Tốc độ di chuyển của máy chậm, thường tối đa không quá 12Km/h

+ Lực cản lăn lớn nên tiêu hao nhiều năng lượng khi di chuyển.

+ Cơ cấu di chuyển mòn nhanh, tuổi thọ thấp, thường chỉ đạt (1500 - 2500) giờ di chuyển làm việc của máy.

 Khi tính toán cơ cấu di chuyển bánh xích cần tiến hành các công việc cơ bản sau:

1. Xác định vận tốc chuyển động của dải xích

    Dải xích chuyển động được là nhờ sự ăn khớp giữa các mắt xích chủ động ( hay còn gọi là bánh sao chủ động).

 

                             Hình 11:  Sơ đồ xác định vận tốc di chuyển của dải xích

Vận tốc chuyển động tuyệt đối của điểm A- điểm bắt đầu ăn khớp giữa dải xích số 3 và bánh xích chủ động số 1 được ký hiệu là v; Vận tốc chuyển động tịnh tiến của máy là vm; Vận tốc tiếp tuyến ( vận tốc vòng) của điểm A trên dải xích khi vòng qua bánh xích chủ đông là vt. theo hình (1-10) ta có:

V là tổng hình học của vmvà vt . Quan hệ giữa các vận tốc trên như sau:

                  

Phân tích v theo hai phương của trục x và trục y, ta có v1 và v2, được xác định bằng phương trình hình chiếu của v lên trục x và trục y:

          v1= vm + vt.

          v2= vt.

 Mặt khác, giá trị đại số của v được xác định theo công thức:

         

Hay 

 Khi có hiện tượng trượt giữa xích và bánh xích chủ động thì: vm= vt

Lúc đó:

                   V= 2.vt. = 2.vm.                                             (1)

Trong đó:

vt – vận tốc tiếp tuyến của dải xích, được xác định theo công thức:

                   vt= .R

Với:                                                           

     - Vân tốc góc của đĩa xích chủ động;

R-   Bán kính vòng tròn chia của bánh xích chủ động;

      - Góc quay của một điểm bất kỳ trên dải xích.

Thay vt= .R  vào công thức (1) ta có:

                   v= 2. .R.                                                               (2)

Tại điểm B: khi góc   = 1800 nên công thức (2) ta có vận tốc tuyệt đối của dải xích tại điểm B là : vB= 0.

Tại điểm C: khi góc quay   = 3600, ta có:

                   Vc= 2. .R= 2.vt

Khi không có hiện tượng trượt tương đối giữa dải xích và đĩa xích chủ động thì vận tốc tuyệt đối của dải xích tại điểm C sẽ là :

                   vc= 2.vm= 2. .R

Từ công thức trên ta thấy: vận tốc tuyệt đối của dải xích phụ thuộc vào vận tốc góc và bán kính vòng chia của đĩa xích chủ động.

2. Xác định lực cản của cơ cấu di chuyển bánh xích

 Muốn di chuyển được khi làm việc, máy làm đất có cơ cấu di chuyển bánh xích cần phải thỏa mãn điều kiện sau:

                              

Trong đó:

W- Tổng các lực cản tác dụng lên cơ cấu di chuyển bánh xích:

Pk-  Lực kéo tiếp tuyến của máy:

Pb-  Lực bám của cơ cấu di chuyển với mặt đất.

Tổng các lực cản W được xác định theo công thức:

                        

Trong đó:

Wn -  Nội lực cản trong cơ cấu di chuyển bánh xích;

v -  Lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích.

Wf - lực cản lăn.

Wi - lực cản do độ dốc của mặt đất tạo ra.

Wq - lực cản quán tính khi máy di chuyển có gia tốc.

Wk -  lực cản gió khi máy di chuyển gặp gió lớn.

Các lực cản trên được xác định như sau:

2.1.Xác định nội lực cản trong cơ cấu di chuyển bánh xích.

Nếu ta ký hiệu Wn là lực cản trong cơ cấu di chuyển bánh xích(hay còn gọi là nội lực cản) thì  Wn được xác định theo công thức :

Wn= P1 + P2 + P3 + P4

 Trong đó:

P1-  lực cản do lực kéo tiếp tuyến trong dải xích tạo nên

P2-  lực cản do lực căng trong dải xích tạo nên

P3-  lực cản do ma sát giữa xích và bánh tì xích và ma sát giữa trục và ổ trục trong  bánh tì  xích  tạo nên.

P4-  lực cản do ma sát giữa xích và bánh đỡ xích và ma sát giữa trục và ổ trục trong bánh đỡ tạo nên

Các  lực trên được xác định như sau:

* Lực cản do lực kéo tiếp tuyến trong dải xích được xác định theo công thức:

 - Khi máy chuyển  động tịnh tiến về phía trước :

 

 

 

         = 4867  (N)

- Khi máy chuyển  động tịnh tiến về phía sau:

 

 

                 = 12354 (N)

Trong 2 công thức trên:

Pk - lực kéo tiếp tuyến trong dải xích

 

Ta có:

Pk =  (N) 

 r- bán kính chốt xích : r = 15 (mm) = 0.015(m)

- hệ số ma sát giữa mắt xích và chốt xích khi xích chuyển động: thường            =(0,4-0,6) chọn 0,4

- hệ số ma sát lăn giữa các bánh tỳ xích và bánh đỡ xích với dải xích: thường  =(0,1-0,2) chọn 0,1 (mm)

- hệ số ma sát lăn giữa trục và ổ trục trong bánh tỳ xích: thường  =(0,08-0,1) chọn 0,08

- hệ số ma sát lăn giữa trục và ổ trục trong bánh xích chủ động: thường  = (0,08-0,1) chọn 0.08

-  góc nghiêng của đoạn xích nằm giữa bánh chủ động số 1 và bánh tỳ xích A( đoạn xích I –II) so với phương ngang. 1 = 5­­­­o = 0,09 rad

-  góc nghiêng của đoạn xích III-IV nằm giữa bánh dẫn hướng 2 và bánh tỳ xích B so với phương ngang  2 = 6o = 0,1 rad

D1 -  đường kính vòng tròn chia của bánh chủ động; D1 = 600mm =0,6m

     D2 -  đường kính của bánh xích dẫn hướng-bánh xích bị động; D2= 550mm

D -  đường kính của bánh tỳ xích(hoặc bánh đỡ xích); D = 150 mm

d -   đường kính trục của bánh tỳ(hoặc bánh đỡ xích); d = 20mm

d1 -  đường kính trục của bánh xích chủ động; d1 = 100mm

2 -  đường kính trục của bánh xích dẫn hướng; d2 = 80mm

-  góc ôm của 1 mắt xích trên bánh dẫn hướng hay là góc tạo bởi giữa 2 đường thẳng đi qua tâm 2 chốt xích lien tiếp nhau cùng xuất phát từ tâm bánh dẫn hướng; 2 = 22o = 0.38 rad

- góc ôm của 1 mắt xích trên bánh chủ động hay là góc giữa tâm của 2 răng của bánh chủ động ; 1 = 200 = 0,35 rad

 

Hình 12: Sơ đồ xác định nôi lực cản do lực kéo trong xích gây ra

1- Bánh chủ động; 2-  Bánh dẫn hướng ;3- Dải xích; 4- Bánh đỡ xích ;5- Bánh tì xích

*Lực cản do lực căng của dải xích gây ra: P2

Lực căng của dải xích được xác định theo công thức:

                              Sx= St + Sđ      (3) 

Trong đó:

St - lực căng tĩnh của dải xích được xác định theo công thức trong tài liệu tham khảo số[3]:

                              

Sd -lực căng động của xích , do lực quán tính li tâm khi xích chuyển động gây ra, được xác định theo công thức:

                                                              

Trong hai công thức trên:

      n- số lượng khâu xích giữa hai bánh đỡ xích; n = 6

      Gx - trọng lượng bản thân một khâu xích; Gx = 80 kG

      t - bước xích; t = 180mm = 0,18 m

      hmax - độ võng lớn nhất của dải xích giữa hai bánh đỡ; hmax = 50mm

      m- khối lượng của một khâu xích; m = 8Kg

      g - gia tốc trọng trường, g=9,81(m/s2)

      v - vận tốc di chuyển của máy (m/s). V = 2,3 ( m/s)

Thay St và Sd vào công thức (3) sẽ xác định được lực căng của xích:

                              Sx=                          

Hay:   

                                                

 

Lực cản lực căng Px trong xích gây ra được xác định trong hai công thức như hai trường hợp trên:

- Khi máy chuyển động tiến về phía trước:

              

 

     

          = 230 (N)    

Trong đó:

i- số lượng bánh đỡ xích phía trên.

-      Khi máy chuyển động lùi về phía sau:

 

 

      =  225 (N)

Lực cản do ma sát giữa xích và các bánh tì xích và ma sát giữa trục và ổ trục trong các bánh tì xích gây ra được xác định theo công thức:

                                                                       ( 4  )  

           = (210400-18.80).

          = 2507

Lực cản do ma sát giữa xích và các bánh đỡ xích và ma sát giữa trục và ổ trục trong các bánh đỡ xích gây ra được xác định theo công thức:

                          (5 )

    = 19,2

Trong hai công thức (4) và (5):

Gm - trọng lượng chung của máy; Gm = 210400 kG

G x - trọng lượng bản thân một khâu xích; Gx = 80 kG

n1 - số lượng khâu xích nằm ở bề mặt tựa của xích trên nền đất; n1 = 18

n2 - số lượng khâu xích của nhánh xích phía tên được đỡ bởi các bánh đỡ xích;

n2 =20

D - đường kính của bánh tì xích (hoặc bánh đỡ xích); D = 150mm = 0,15 m

d - đường kinh trục của bánh tì xích (hoặc bánh đỡ xích). d = 20mm = 0.02m

Khi các lực cản trên ta đã coi như đường kính bánh tì xích bằng đường kính bánh đỡ xích và đường kính trục của bánh tì xích bằng đường kính trục của bánh đỡ xích.

2.2. Xác định lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích

  Khi máy làm đất di chuyển trên bánh xích thực hiện việc quay vòng thì tại bề mặt tiếp xúc giữa dải xích với mặt đất xuất hiện lực cản chống lại việc quay vòng máy, gọi là lực cản quay vòng W2.Nó gồm các thành phần sau:

+ Lực cản do ma sát giữa bề mặt tựa của xích và đất gây ra;

+ Lực cản do ma sát khí các mấu bám của xích ăn sâu vào đất gây ra;

+ Lực cản do ma sát khi các cạnh bên của cá tấm xích cắt đất gây ra.

Lực cản quay vòng phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Áp suất của máy tại bề mặt tựa của xích trên nền đất.

- Bán kinh quay vòng của máy.

- Các thông số cơ bản của dải xích như: Chiều rộng tấm xích , chiều cao vấu bám, chiều cao bề mắt tựa của xích trên nền đất.

 Xuất phát từ sự phân tích trên, lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích được xác định bằng công thức:

                                                                                       (6)       

Trong đó:

R  - bán kính quay vòng

- mômen cản quay vòng

Mômen cản quay vòng được xác định theo công thức:

 

 

Hay :              (7)

Trong đó:

b - Chiều rộng dải xích;

fv - Hệ số cản quay vòng, được xac định theo công thức thực nghiệm của Zabavnhicop, viết dưới dạng sau:

          

Trong đó:

F - hệ số cản quay vòng do các mấu bám của dải xích ngập trong nền đất, phụ thuộc vào loại đất và được chọn theo bảng (1-10)

Bảng 3: Giá trị của f phụ thuộc vào loại đất.

Loại đất

f1

Đất cát pha có độ ẩm W< 8 %

0,6 – 0,8

Đất sét pha, cát pha khô

0,7- 0,9

Đất sét có độ ẩm W< 8 %

0,8 – 1,0

 

Trong đó:

k - hệ số có giá trị trung bình ; k = 0,85;

R - bán kính quay vòng;

B - khoảng cách giữa đường tâm dọc của hai dải xích di chuyển;

L- chiều dài bề mặt tựa của dải xích trên nền đất;

l - khoảng cách từ điểm đặt hợp lực phản lực của đất R tác dụng lên xích theo phương thẳng đứng đến tâm bề mặt tựa của dải xích trên nền đất – Điểm O (hình 1-12). Điểm O cũng chính là điểm tựa quay của dải xích khi áp suất của máy xuống đất phân bố đều trên bề mặt tựa của xích.

Khoảng cách l được xác định theo công thức:

           (8)                                                

Khi máy làm việc dao cắt của bộ phận công tác ăn sâu vào đất, lúc đó áp suất của máy truyền xuống bề mặt tựa trên nền đất phân bố không đều. Tại bánh tì đầu tiên ở sát bánh dẫn hướng, áp suất có trị số nhỏ nhất pmin. Tại bánh tì xích gần bánh chủ động, áp suất có trị số lớn nhất pmax; Tại tâm O của bề mặt tựa áp suất đạt trị số trung bình ptb; Tại điểm đặt hợp phản lực của đất R - điểm O1, áp suất đạt trị số p. Để xác định lực cản quay vòng, trước hết phải xác định được giá trị của các áp suất nói trên.

* Áp suất lớn nhất được xác định theo công thức  dưới đây:

 

 

Hình 13: Sơ đồ xác định áp suất tại bề mặt tựa của xích di chuyển

* Áp suất nhỏ nhất được xác định theo công thức dưới đây:

 

 

Trong hai công thức trên:

G - trọng lượng chung của máy;

S - lực nâng, hạ thiết bị làm việc;

N - phản lực tại khớp liên kết khung thiết bị làm việc và máy kéo cơ sở;

 - góc nghiêng giữa phương của lực S và phương ngang; thông thường  = 450  750 ;

α -  góc tạo bởi giữa phương của phản lực N và phương ngang; thông thường α =100    150;

 b - chiều rộng của dải xích;

 L - chiều dài của bề mặt tựa của xích trên nền đất.

Các khoảng cách: l; l1, l2, l3, h1, h2 ; xem hình vẽ (1-12).

*Áp suất trung bình tại tâm O của bề mặt tựa:

 

Trong đó: Phản lực R đc xác định từ phương trình sau:

                                            

Thay R từ phương trình trên vào công thức  sẽ có:

                                          

*Áp suất p tại O1 - điểm đặt phản lực của đất tác dụng lên xích được xác định theo công thức:

                           

Thay pmax ; pmin ; ptb ; p được xác định như trên vào công thức (8) sẽ xác định được khoảng cách l từ O1 - điểm đặt phản lực R đến tâm bề mặt tựa của xích – điểm O. Sau đó thay l và các trị số của các áp suất đó vào công thức (7) sẽ xác định được momen cản quay vòng Mv của cơ cấu di chuyển banh xích. Cuối cùng thay giá trị Mv vào công thức (6), ta sẽ xác định được lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích như sau:

                    

Hay:                                    

Nếu đã biết lực cản lăn Wf  thì lực cản quay vòng của cơ cấu di chuyển bánh xích có thể lấy gần đúng:

                                      Wv = (0,5-0,7 Wf

2. 3. Xác định lực cản lăn

                                                                Wf = f.G.cos

                                   = 0,1.210400cos5

                                   = 20960 N

Trong đó:

          G - trọng lượng của máy (N);

          f - hệ số cản lăn của cơ cấu di chuyển bánh xích được xác định bằng thực nghiệm và cho trong bảng (1-11); f= 0,1

            - góc nghiêng của mặt đường so với phương ngang.

Suy ra ta có : Wv = 0,6Wf= 0,6.20960 = 12576 N

2. 4. Xác định lực cản dốc

                                      Wi = G.sin

                                            =210400.sin5 = 18338 N                              

Khi máy di chuyển lên dốc Wi có dấu (+), khi xuống dốc Wi có dấu (-)

2. 5. Xác định lực cản quán tính

Lực cản quán tính chỉ xuất hiện khi máy chuyển động có gia tốc và xác định theo công thức:

                                                                          

Trong đó:

          G - trọng lượng của máy (kN)

          g - gia tốc trọng trường ; g = 9,81 (m/s2)

          v - vận tốc di chuyển của máy (m/s)

          t - thời gian gia tốc (s) ; thường t = (3-4) s

2.6. Xác định lực cản gió

          Vì máy bánh xích thường di chuyển chậm nên lực cản gió chỉ có tác dụng khi máy di chuyển gặp gió to (áp suất lớn 150N/m2). Lúc đó, lực cản gió được xác định bằng công thức:

                                      Wk = k1.k2.p.F

                                             = 1,1.1,3.300.11,84 = 5080 N             

Trong đó:

F - diện tích chắn gió của máy (m2);F= 11,84 m2

p - áp suất do gió tạo ra; thường p=(150 400)N/m2;

k1 - hệ số kể đến đặc điểm bề mặt chắn gió của máy;

+ Nếu bề mặt chắn gió là liền kín thì k1 = 1-1,2

+ Nếu bề mặt chắn gió có dạng dàn hở thì k1 = 0,25-0,55

k2 - hệ số kể đến đặc tính xung động của gió. Với máy làm đất bánh xích có độ cứng vững tương đối cao nên có thể chọn k = 1,25-1,5.

2.7. Xác định lực bám của cơ cấu di chuyển bánh xích

Ta có:

Gb- Trọng lượng bám;

G- trọng lượng máy;

- Góc nghiêng của mặt đường nơi máy làm việc so với phương ngang;

- Hệ số bám của cơ cấu di chuyển bánh xích.

Vậy tổng hợp ta có: W = 15110+ 12576 + 20960 + 18338+ 19300 + 5080 = 91364 (N)

KẾT LUẬN

  Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy, cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy: Th.s …………. đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn 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 trong tương lai, 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 học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu để phụ vụ cho quá trình làm các đồ án sau này.

  Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo: Th.s……… cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.                                                                                

  Em xin chân thành cảm ơn !

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

                                            Sinh viên thực hiện

                                            ………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. MÁY LÀM ĐẤT                                         Tác giả: VŨ THẾ LỘC

2. TÍNH TOÀN MÁY THI CÔNG ĐÂT          Tác giả: LƯU BÁ THUẬN

3. TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ            Tác giả: TRỊNH CHẤT

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"

hỗ trợ trực tuyến
doanchatluong.vn
đồ án mới cập nhật
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA Ê TÔ XOAY 2 CHIỀU TRÊN MÁY PHAY
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU HỆ ĐỘNG LỰC HỌC TUYẾN TÍNH HỆ SỐ HẰNG SỐ BẰNG CÁCH SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP XE TẢI CÔNG THỨC BÁNH 4x2
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE HONDA CIVIC
ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN XE TẢI VÀ XE KHÁCH
ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ THAY THẾ ĐỘNG CƠ DIESEL TRÊN XE PAZ 32054
ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP DỰA TRÊN XE CƠ SỞ VIOS 2007
ĐỒ ÁN KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ PHANH TRÊN XE CHỈ HUY UAZ 31512
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT ỨNG DỤNG TRONG GIA CÔNG PHAY BỀ MẶT PHẲNG
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT ỨNG DỤNG GẮP CHI TIẾT ĐÚC TỪ MÁY CÔNG NGHỆ RA VỊ TRÍ THÁO KHUÔN
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ROBOT ỨNG DỤNG BỐC XẾP KHO CHỨA TỰ ĐỘNG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT 3 BẬC TỰ DO TỊNH TIẾN ĐỂ GẮP HỘP TỪ BĂNG TRUYỀN
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ROBOT HÀN TỰ ĐỘNG
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT VIẾT CHỮ VÀO TRONG CÔNG VIỆC
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ROBOT ỨNG DỤNG TRONG HÀN ĐIỂM


"Doanchatluong.vn" lấy "chất lượng" làm thước đo của sự tồn tại và phát triển.
Chỉ những đồ án/tài liệu thực sự đảm bảo chất lượng chúng tôi mới đăng lên website.
Bản quyền thuộc về Đồ án chất lượng.vn