ch¬ng II I ThiÕt kÕ c¸c ph¬ng ¸n tæng thÓ m¸y ®µo víi dung tÝch gµu q= 0,2 (m ) C¸c ph¬ng ¸n thiÕt kÕ + M¸y ®µo gÇu thuËn víi dung tÝch gµu q= 0,2(m ) ( bé di chuyÓn b¸nh lèp) + Maý ®µo gÇu ng[.]
chơng II I Thiết kế phơng án tổng thể máy đào với dung tích gàu q= 0,2 (m ) - Các phơng án thiết kế: + Máy đào gầu thuận với dung tích gàu q= 0,2(m ) ( di chuyển bánh lốp) + Maý đào gầu nghịch với dung tích gầu q=0,2(m ) ( di chuyển bánh lốp) - Chọn phơng án tính toán thiết kế + Chọn máy đào gầu nghịch ( chuyển ®éng b»ng thủ lùc) víi dung tÝch gÇu q=0,2(m ) II Tính toán số thông số m¸y 1.TÝnh to¸n mét sè kÝch thíc chÝnh cđa m¸y - Khối lợng máy m=6,58 B 0,553 - m 1,03( m) 1030( mm) C¸c kÝch thíc kh¸c đợc tính theo công thức: A= K.B (1 Kv ) -l1=1,5 1,03 (1+0,15) =1,3(m) =1300(mm) víi K’=1,5 Kv=0,15 -l2=2,32.1,03(1- 0,19) =2(m)=2000(mm) víi k’=2,32 ; kv=0,19 -rc=3,42 1,03(1-0,5)= 3,000(m)=3000(mm) víi k’=3,42; kv=0,15 -l3=0,49 1,03.(1-0,38) =0,40(m)=400(mm) víi k’= 0,49 ; kv= 0,38 -l4= 0,34.1,03(1- 0,27)=0,25(m) =250(mm) víi k’=0,34; kv=0,27 -l5=1,39 1,03(1+ 0,2)=1,6(m)= 1600(mm) víi k’= 1,39; kv= 0,2 -xo=0,32.1,03(1-0,39)= 0,2(m)= 200(mm) víi k’=0,32 ; kv= 0,39 - x1=xo= 0,2 x2=0,67 1,03.(1- 0,29)= 0,5(m)=500(mm) 2.Tính toán khối lợng công tác - - Theo công thức kính nghiệm bảng (4-2) trang 66( sách máy làm đất trờng học viện kỹ thuật quân sự) - Khối lợng công tác chiếm từ (18 20)%Gm; Gm: trọng lợng máy +Trọng lợng gầu kéo Gg= (3,5 4,5 %) Gm Chọn Gg= 4% Gm= 2632(N) +Trọng lợng cần Gc=(78)% Gm Chọn Gc=8%.Gm =5264( N) + Trọng lợng tay gầu: Gt=(3 4).%.Gm Chän Gt= 4%.Gm= 2632(N) +Träng lỵng xi lanh gÇu Gxg=(0,3 0,5) %.Gm Chän Gxg= 0,5% Gm = 330(N) + Xi lanh tay gÇu G=(0,81)%.Gm Chän Gxt= 1%.Gm= 660(N) +Xi lanh cần( trọng lợng xi lanh cân) Gxc= (1,2 1,5)%.Gm Chän Gxc= 1.5% Gm =990(N) 3.C«ng st cđa máy Theo công thức kinh nghiệm Nmax=35+4,8.m Cm: khối lợng máy Nmax : công suất lớn Nmax=35+4,8.6,58=64,4(KW) Chọn công suất động máy N= 65(KW) 4.Vận tốc di chuyển Vì cấu di chuyển bánh lốp Chọn Vmax=29Km/h Vậy máy cần thiết kế có thông số sau: - - Trọng lợng máy: 6,58 - ChiỊu cao : 3,22(m) - ChiỊu réng: 2,17(m) - C«ng suÊt: 65(KW) - VËn tèc di chuyÓn :29km/h - Dung tích gầu: 0,2 (m ) - Cơ cấu di chuyển : Bánh lốp - Khoảng cách trục trớc trục sau:2,06(m) III - Tính toán cấu quay Thời gian quay cđa m¸y xóc chiÕm tíi 2/3 thêi gian chu kỳ làm việc chí tới 80% Do việc xác định hợp lý thông số cấu quay nhiệm vụ quan trọng thiết kế máy - Các thông số : Mômen quán tính phần quay máy xúc đất gầu đất J J0 +Tốc độ lớn bàn quay max - + Gia tèc gãc lín nhÊt max + Thêi gian khëi ®éng tk + Thêi gian phanh + Hiệu suất cấu quay q + Dạng đờng đặc tính động M= f(n) - Các thông số xác định thời gian quay Tq(s), công suất cần thiết lớn động Khi tính cấu quay áp dụng phơng án sau: 1: Đối với máy xúc động biết công suất lớn Nmax động hay - mômen lớn động Mmax góc quay max + Mômen quán tính bàn quayJ, Jo Cần phải xác định giá trị tối u thông số lại bàn quay max; max ; tk cho thêi gian quay lµ nhá nhÊt tq(min) 2: Khi tính cho máy xúc nhiều động cơ; biết ; J; To cần phải chọn thông số lại Wmax ; max;tk đảm bảo tqcho trớc ®iỊu kiƯn c«ng st nhá nhÊt Nmin hay m«men nhá động Mmin + Trong thời gian khởi động quay, bàn quay mômen động phải thắng mômen cản tính bàn quay Mt mômen khởi động chi tiết chuyển động quay từ động đến bàn quay Md1 mômen khởi động bàn quay Md2 Mmax=Mt+ Md2 +Md2 + Gia tèc cđa bµn quay = - M d2 J = J (Mmax –Mt –Md1) Trong J mômen quán tính bàn quay gần vơn trung bình - Trên sở thực nghiệm ta lấy gần Mt +Md1=(0,08 0,1)Mmax (Máy xúc động ) - Đo gia tốc trung bình tính gần theo công thức = M d2 J *a ®ã a=1,17 hƯ sè ảnh hởng (Mt+Md1) + Quá trình quay máy xảy theo hai trờng hợp Quay máy theo hai giai đoạn: khởi động phanh hÃm Quay máy theo giai đoạn: +Khởi động chuyển động quay ổn định với tốc độ góc lớn phanh hÃm Thời gian quay xác định theo thời gian đoạn Đối với trờng hợp quay máy theo hai giai đoạn t q t k t f t ko t 0f -Đối với quay máy theo giai ®o¹n t qck t k t f t ko t 0f t od t odo Trong ®ã: tk,t 0k : Thêi gian khëi ®éng ë hành trình có tải không tải tod;t 00d : Thời gian quay ổn định hành trình có tải không tải tf , t 0f : Thời gian phanh hành trình có tải không tải t ck : thêi gian mét chu kú quay q +Thêi gian khởi động với gầu đầy đất đợc xác định theo c«ng thøc d tk = coi gần Mmax=const =const tk = = (v× a J M max N = M w C1 q 2 aJ N max q C1 :hệ số quy đổi thứ nguyên) -Góc quay tơng ứng thời kỳ aJ d a J = = N max q M max k = -Tơng tự xác định đợc góc quay thời gian thời kỳ phanh cã t¶i tf w J q a.N max w.J a.M max w J q w.J f ' 2.N max 2a.M max -Thời gian chuyển động ổn định có tải đợc xác định theo công thức t od k f w J q w a.J w w 2.N max q 2a.N max -Thêi gian quay cã t¶i t q t k t od t f tq J (1,37 q2 ) 2,34.N max q wmax wmax J (1,37 q2 ) đặt 2,34.N max q t q C.wmax C wmax lấy đạo hàm tq cho o ta đợc 2C max= Thay giá trị C vào biểu thức Xác định đợc giá trị tối u vận tốc góc điều kiƯn cho tríc wmax 1,05.3 N max q J (1,37 q2 ) -Vì đạo hàm bậc hai (t 'q' >o)nên vận tốc góc tỉ số truyền tơng ứng cấu quay đảm bảo thời gian quay nhỏ điều kiện cho trớc +Thay giá trị vận tốc góc tối u w .Dik n GO.ik vào công thức Ta xác định ®ỵc thêi gian quay nhá nhÊt t q 1,42 J (1,37 q2 ) N max q biÕt thêi gian quay cã thĨ x¸c định đợc công suất quay lớn + Đối với máy xúc nhiều động ta tính tơng tự tq J (1,37 q2 ) wmax 3,66.N max q wmax 1,233 t q 1,22.3 wmax N max q J (1,37 q2 ) J (1,37 q2 ). N max q Dtn 2.M n S n n N max J (1,37 q2 ). 0,54.t q3 q +/ Đối với máy xúc động - Từ giá trị công suất động cơ, xác định đợc tốc độ góc lớn tối u trờng hợp có tải không tải theo c«ng thøc : - w .Dtk n GO.ik Khi đà xác định đợc Wmax biết đợc số vòng quay động cơ, xác định đợc tỉ số truyền cấu quay Đối với máy xúc nhiều động Trong trờng hợp biết trớc đợc thời gian chu kỳ ta tìm đợc thời gian quay toàn tq=tck-tđ- td tđ:thời gian đào td: thời gian dỡ tả tck:thời gian chu kỳ làm việc -Trong điều kiện làm việc bình thờng thời gian quay không tải tính - nh sau: t q0 t q1 (1 t 0q : thời gian quay không tải t 'q : thời gian quay có tải -Từ suy thêi gian quay toµn bé t q t q1 (1 J0 J ) vµ thêi gian quay cã t¶i t q' t ck t t d 1 IV J0 J KiÓm tra bÊt phơng trình kéo bám cản J0 ) J -Điều kiện đổ máy xúc hoạt động bình thờng khai thác phải thoả mÃn bất phơng trình kéo bám cản W T T TB WTTB Trong ®ã T: sức kéo phát biểu từ phía động TB:lực bám W: tỉng thĨ lùc c¶n di chun a/ TÝnh T Ta cã : T N K v N: công suất định nghĩa động N=65KW=65000(W) v: vận tèc di chun v=29km/h10km/h k: hƯ sè chun ®ỉi thø nguyên :hiệu suất =0.86 -Ta tính cho trờng hợp lực kéo lớn tức máy chạy số vận tốc di chuyển nhỏ nhÊt T= 65000 1.2 0.86 25000 (N) 2.7 b/ Tính TB Lực bám đợc xác định theo công thức TB = B.Gm Gm: trọng lợng máy Gm=6,58.10 (N) B: hệ số bám Địa hình di chuyển Đờng nhựa Các loại đờng khác có lu lèn Đồng cỏ cắt ngắn, ẩm ớt Đồng cỏ không cắt ngắn ẩm hƯ sè b¸m B 0,7 0,6 0,8 0,5 0,7 Ruộng cày (đất ẩm khô) BÃi cát khô BÃi cát ẩm Ruộng đờng lầy 0,4 0,3 0,4 0,1 -Đờng nhựa TB=0,7.6,58.10 =46060 (N) -Các loại đờng khác có TB=39480 52640(N) - Đồng cỏ đà cắt ngăn ẩm ớt TB= 0,5.Gm=32900(N) -Ruộng cày: TB=26320(N) -BÃi cát khô: TB=19740 -Bát cát ẩm TB=26320 Máy không di chuyển đợc bÃi cát khô Tb