(Luận văn) mô phỏng động và khảo sát độ bền của tay thủy lực bốc dỡ gỗ lắp trên máy kéo shibaura sd 2843

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐÀO THỊ THU HIỀN lu an va n MÔ PHỎNG ĐỘNG VÀ KHẢO SÁT ĐỘ BỀN CỦA TAY THUỶ LỰC p ie gh tn to BỐC DỠ GỖ LẮP TRÊN MÁY KÉO SHIBAURA SD 2843 nl w d oa Chuyên ngành: Kỹ thuật khí ll u nf va an lu Mã số: 60.52.01.03 oi m z at nh LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT z gm @ l NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: m co PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU an Lu n va Hà Nội, 2013 ac th si i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp cao học, nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp hoàn thành luận văn cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tơi suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tơi chân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cán giáo viên, công lu an nhân viên chức Trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện cơng trình n va thầy giáo, nhà khoa học ngồi trường giúp đỡ, tạo điều tn to kiện thuận lợi để tơi hồn thành nhiệm vụ; gh Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng ban cán giáo p ie viên, công nhân viên chức Trường Cao đẳng nghề Cơ Điện Tây Bắc w động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này; oa nl Cuối cùng, xin lòng biết ơn sâu sắc đến Bố, Mẹ, Chồng d gia đình thường xuyên quan tâm, động viên, tạo điều kiện tốt lu va an tinh thần vật chất cho suốt thời gian vừa qua u nf Tôi xin cam đoan số liệu, kết nêu luận văn trung thực ll chưa công bố cơng trình khác Những nội dung m oi tham khảo, trích dẫn luận văn đựơc ghi rõ nguồn gốc z at nh Xin chân trọng cảm ơn! z Hà Nội, ngày 19 tháng năm 2013 m co l gm @ Tác giả an Lu Đào Thị Thu Hiền n va ac th si ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH iv ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU lu 1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ việc sử dụng tay bốc thuỷ lực an 1.1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ rừng trồng va n 1.1.2 Tình hình ứng dụng tay bốc thuỷ lực cơng nghệ khai thác gh tn to gỗ số nước giới ie 1.1.3 Tình hình ứng dụng tay bốc thuỷ lực công nghệ khai thác p gỗ Việt Nam nl w 1.2 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực d oa 1.2.1 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực giới an lu 1.2.2 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực Việt Nam 10 u nf va 1.3.Các phần mềm ứng dụng thiết kế, mô máy 14 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG 22 ll oi m VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 z at nh 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 22 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 22 z 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 22 @ l gm 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 24 m co 2.3 Nội dung nghiên cứu .24 2.4 Phương pháp nghiên cứu .24 an Lu n va ac th si iii Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH 3D CỦA TAY THUỶ LỰC BỐC DỠ GỖ 26 3.1 Xây dựng mơ hình 3D tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 26 3.1.1 Xây dựng mơ hình 3D chi tiết tay bốc thuỷ lực 26 3.1.2 Xây dựng mơ hình 3D tồn kết cấu tay thuỷ lực 41 3.2 Mô động tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 42 3.2.1 Mô tháo, lắp tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ 42 lu 3.2.2 Mô động tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ 45 an Chương KHẢO SÁT ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG CỦA MỘT SỐ CHI va n TIẾT CỦA TAY THUỶ LỰC Error! Bookmark not defined gh tn to 4.1 Cơ sở khảo sát ứng suất, biến dạng tay thuỷ lực Error! Bookmark not ie defined p 4.2 Khảo sát ứng suất biến dạng số chi thiết tay thuỷ lực nl w Error! Bookmark not defined d oa 4.2.1 Khảo sát ứng suất biến dạng cẳng tay tay thuỷ lực .Error! an lu Bookmark not defined u nf va 4.2.2 Khảo sát ứng suất biến dạng cánh tay tay thuỷ lực .Error! Bookmark not defined ll oi m 4.2.3 Khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực .Error! z at nh Bookmark not defined Chương SO SÁNH KẾT QUẢ KHẢO SÁT VỚI KẾT QUẢ z NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined @ m co Bookmark not defined l gm 5.1 Những kết nghiên cứu thực nghiệm tiến hành Error! 5.2 So sánh kết khảo sát với kết nghiên cứu thực nghiệm Error! an Lu Bookmark not defined n va ac th si iv 5.3 Đề xuất số giải pháp hoàn thiện thêm kết cấu tay thuỷ lực Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si v DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình STT Trang lu an n va Công nghệ khai thác gỗ 1.2 TTL công nghệ khai thác gỗ dài gỗ ngắn 1.3 TTL lắp máy kéo Volvo thực việc bốc gỗ 1.4 TTL lắp máy kéo Shibaura thực việc bốc gỗ 2.1 TTL lắp máy kéo Shibaura 22 3.1 Bản vẽ 2D TTL lắp sau máy kéo Shibaura3 27 3.2 Cấu trúc phân mảnh cẳng tay thuỷ lực 29 3.3 Cẳng tay tay thuỷ lực 30 3.4 Cấu trúc phân mảnh cánh tay thuỷ lực 31 3.5 Cánh tay tay thuỷ lực 32 Cấu trúc phân mảnh trụ quay 33 Trụ quay 34 Cấu trúc phân mảnh cụm ngoạm 35 gh tn to 1.1 p ie 3.6 Cụm ngoạm 36 3.10 Ghế ngồi 37 d oa nl 3.9 w 3.8 3.7 an lu 3.11 Xilanh thuỷ lực 40 u nf 41 ll 3.13 Xe Shibaura va 3.12 Các loại chốt 39 m 3.14 Tay thuỷ lực lắp sau máy kéo Shibaura oi 42 z at nh 3.15 Mô tháo tay thuỷ lực 43 3.16 Mô tháo phận tay thuỷ lực 44 z 3.17 Mơ hình TTL CosmosMotion sau tiến hành đầy đủ l gm @ khai báo 47 3.18 Mơ hình TTL CosmosMotion tiến hành mô Sơ đồ lực tác dụng lên TTL chế độ vươn xa với tải an Lu 4.1 m co trình làm việc 48 53 n va ac th si vi trọng nâng lớn Sơ đồ lực tác dụng lên TTL vị trí thấp với tải trọng 4.2 54 nâng lớn Sơ đồ lực tác dụng lên TTL vị trí cao với tải trọng 4.3 55 nâng lớn Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL 4.4 58 trường hợp I Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL 4.5 59 trường hợp II Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL lu 4.6 an 60 va trường hợp III Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL n 4.7 61 to Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL trường hợp II gh 4.8 ie tn trường hợp I p Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL 63 w 4.9 62 oa nl trường hợp III 4.10 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL d 64 lu va an trường hợp I 4.11 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL trường hợp II ll u nf 65 m 4.12 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL oi z at nh trường hợp III 66 Bố trí cảm biến đo lực tác dụng lên đầu cần TTL 67 5.2 Kết nối thiết bị đo lường 68 5.3 Tiến hành đo thông số 5.4 Kết đo lực đầu cần TTL bắt đầu nâng tải 5.5 Kết đo biến dạng cẳng tay TTL bắt đầu nâng tải 70 5.6 Kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu nâng tải 70 z 5.1 @ gm 69 m co l 70 an Lu n va ac th si ĐẶT VẤN ĐỀ Khai thác rừng công việc nặng nhọc, từ khâu chặt hạ vận xuất, vận chuyển,… việc đưa loại máy móc đại vào để giới hố khâu quan trọng Đặc biệt khâu bốc dỡ gỗ cho phương tiện vận chuyển khâu cơng việc nặng nhọc, chi phí nhiều công lao động Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, năm 2005 đề tài nhánh cấp nhà nước KC - 07 - 26 - 05 thiết kế, chế tạo khảo nghiệm sản xuất tay thuỷ lu an lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 va n Sau thiết kế, vẽ thiết kế vẽ AutoCad 2D nên gặp tn to nhiều khó khăn việc chế tạo chuyển giao công nghệ Trong ie gh trình chế tạo lắp ráp cần nhiều công việc giám sát hướng p dẫn công nhân Sau chuyển giao cơng nghệ đưa vào thực tế sử dụng nl w cần phải nhiều thời gian cơng để hướng dẫn cho công d oa nhân cấu tạo nguyên lý hoạt động, tháo, lắp, sử dụng sửa chữa Mặt an lu khác, đề tài tính tốn thiết kế kết cấu tay thuỷ lực theo phương va pháp sức bền vật liệu với việc chọn hệ số an toàn cao mà chưa nghiên cứu u nf sâu động lực học dẫn đến số chi tiết thừa bền ll Để khắc phục nhược điểm tồn đề tài cần phải có oi m z at nh vẽ 3D dễ hiểu, trình diễn việc tháo lắp mô chuyển động, đồng thời phân tích ứng suất, biến dạng chi tiết phục vụ z cho việc chế tạo, chuyển giao cơng nghệ hồn thiện thêm thiết kế phục vụ gm @ sản xuất m co l Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài “Mô động khảo sát độ bền tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD an Lu 2843” làm đề tài nghiên cứu n va ac th si Ý nghĩa khoa học đề tài Chuyển vẽ thiết kế tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 từ vẽ Autocad 2D sang mơ hình 3D Solid works: Ứng dụng Cosmos Motion việc mô động, mô tháo, lắp tay thuỷ lực; Phân tích ứng suất, biến dạng số chi tiết tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu phục vụ cho việc chuyển giao công nghệ hồn thiện lu thiết kế cấu trúc khí tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura an SD 2843 theo hướng giảm trọng lượng, đảm bảo độ bền cho chi tiết n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ việc sử dụng tay bốc thuỷ lực 1.1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ rừng trồng Trên giới, rừng tự nhiên lại có ý nghĩa to lớn mặt môi trường, bảo tồn …nên người ta hạn chế khai thác rừng tự nhiên Vì vậy, đối tượng khai thác gỗ chủ yếu gỗ rừng trồng khai thác gỗ rừng trồng người ta thường áp dụng loại hình cơng nghệ sau: lu an Cơng nghệ khai thác gỗ nguyên (full – tree method): n va Cây gỗ sau hạ giữ nguyên cành vận xuất bãi gỗ tn to Tại bãi gỗ người ta tiến hành cắt cành, cắt khúc theo quy cách sản phẩm, Công nghệ khai thác gỗ dài (tree – length method): p ie gh bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ (hình 1.1.a) w Cây gỗ sau hạ cắt cành, cắt nơi chặt hạ vận oa nl xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ chúng cắt khúc theo quy cách sản phẩm, bốc d lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ(hình 1.1.b) lu va an Cơng nghệ khai thác gỗ ngắn (shortwood method): u nf Trong công nghệ toàn thao tác hạ cây, cắt cành, cắt ll cắt khúc theo quy cách sản phẩm thực nơi chặt hạ m oi Sau đó, khúc gỗ vận xuất đến bãi gỗ bốc lên phương tiện z at nh vận chuyển đưa nơi tiêu thụ (hình 1.1.c) z m co l gm @ an Lu n va ac th si 15 Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N Lực nâng cánh tay Pc = 43179N Lực tác dụng lên cánh tay là: Rcz = 5697N Rcx = -500N NEC = -1840N NGE = 5375N Ta có Rc = 5719N Lực dọc cánh tay là: Làm tương tự bước trường hợp tơi xác định ứng suất biến dạng cánh tay trường hợp tay thuỷ lực vị trí cao với tải trọng nâng lớn cho hình 4.9 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh Hình 4.9: Kết mơ ứng suất biến dạng cánh TTL z gm @ trường hợp III Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị cánh tay tăng dần từ vị trí l m co đầu cánh tay nối với trụ quay đến vị trí đầu cánh tay nối với cẳng tay Chuyển vị lớn 1,665.102 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu an Lu cánh tay nối với trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 8,731.109N/m2 n va ac th si 16 4.2.3 Khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực 4.2.1.1 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực cho trường hợp TTL làm việc chế độ vươn xa với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N Lực nâng cánh tay Pc = 52024N lu Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -37568N; RGX = 29840N an Ta có RG = 47977N va n Lực dọc trụ : RGZ = 37568 N to gh tn Làm tương tự bước trường hợp tơi xác định ie ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực chế độ p vươn xa với tải trọng nâng lớn cho hình 4.10 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ trường hợp I m co l Hình 4.10: Kết mơ ứng suất biến dạng trụ quay an Lu Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu n va ac th si 17 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 1,3.102 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 4,543.109N/m2 4.2.1.2 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] tơi có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N lu Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N ; an Lực nâng cánh tay Pc = 37292N va n Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -21340N; RGX = 26369N; to Lực dọc trụ : RGZ = 21340 N; Làm tương tự bước trường hợp tơi xác định p ie gh tn Ta có RG = 33299N nl w ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực vị trí thấp d oa với tải trọng nâng lớn cho hình 4.11 ll u nf va an lu oi m z at nh z l gm @ Hình 4.11: Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay m co trường hợp II an Lu Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu n va ac th si 18 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 91,57 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 3,439.109N/m2 4.2.1.3 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực vị trí cao với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] tơi có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N; lu Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N; an Lực nâng cánh tay Pc = 43179N; va n Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -37205N; RGX = 8978N; to Lực dọc trụ : RGZ = 37205N; Làm tương tự bước trường hợp tơi xác định p ie gh tn Ta có RG = 38273N; nl w ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực vị trí thấp d oa với tải trọng nâng lớn cho hình 4.12 ll u nf va an lu oi m z at nh z l gm @ Hình 4.12: Kết mơ ứng suất biến dạng trụ quay m co trường hợp III an Lu Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu n va ac th si 19 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 29,77 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 1,058.109N/m2 Kết luận chương Từ báo cáo khoa học [2], chương xác định lực tác dụng lên phận TTL vị trí làm việc khác : vị trí TTL vươn xa nhất, vị trí thấp vị trí cao với tải trọng nâng lớn Bằng Cosmosworks với lệnh Cosmosxpress Analyis wizard phân lu tích ứng suất, biến dạng số phận TTL cẳng tay, cánh an tay trụ xoay n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 20 Chương SO SÁNH KẾT QUẢ KHẢO SÁT VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1 Những kết nghiên cứu thực nghiệm tiến hành Để xác định biến dạng số chi tiết như: cẳng tay, cánh tay, trụ quay tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura số tác giả tiến hành nghiên cứu thực nghiệm Các tác giả đo đồng thời lực tác dụng lên đầu cần TTL, đo biến dạng số vị trí cẳng tay biến dạng xoắn trụ quay lu Để đo lực tác dụng lên đầu cần TTL làm việc giai đoạn an n va độ, ta dùng cảm biến đo lực Z4 hãng HBM Cộng hoà Liên bang Đức chế tn to tạo Cảm biến làm việc theo nguyên lý tenzo, có phần tử nhạy dạng công gh xôn, mạch đo cầu đủ điện trở Cảm biến có thơng số kỹ thuật sau: p ie Giới hạn đo 50KN; Độ nhạy 2mV/V Cảm biến lắp đầu cần d oa nl w TTL ngoạm gỗ móc nối hình chữ U (hình 5.1) ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ l Hình 5.1: Bố trí cảm biến đo lực tác dụng lên đầu cần TTL m co Để xác định biến dạng cẳng tay thuỷ lực cần dán tenzơ vị trí đối xứng an Lu điện trở cẳng tay thuỷ lực, phía hai phía hai n va ac th si 21 Để đo biến dạng góc trụ quay cần dán tenzo điện trở lên bề mặt trụ cho trục dọc điện trở tạo với đường sinh trụ góc 450 Các điện trở mắc theo sơ đồ cầu đủ điện trở Cầu đo nối dây dẫn Hiệu chuẩn cầu đo cách tạo biến dạng biết Mạch cầu đo xem mạch so sánh điện trở, thực chất so sánh hai mức điện Tại thời điểm cân điện (Ur = 0) định thức R1.R3 = R2 R không phụ thuộc vào điện áp nguồn Khi tenzo biến dạng dẫn đến biến đổi điện trở, lúc lu cầu đo bị cân bằng, nghĩa R 1.R3 # R2 R4 , giá trị điện UR an biến thiên theo biến dạng tenzo nghĩa tỷ lệ thuận với lực va n tác dụng lên cầu đo Hiệu chuẩn cầu đo cách tác động mô men uốn ie gh tn to cần trạng thái tĩnh đo chuyển dịch đầu cần Các cảm biến kể nối với giắc cắm 15 chân dây nối p cảm biến lõi kết nối với thiết bị thu thập, khuyếch đại thông oa nl w tin đo lường DMC Plus nối với máy tính (hình 5.2) điều khiển phần mềm DMC Laplus d ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 5.2: Kết nối thiết bị đo lường n va ac th si 22 Thực nghiệm tiến hành Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm khoa Cơ điện cơng trình, trường Đại học Lâm nghiệp lu an n va gh tn to p ie Hình 5.3: Tiến hành đo thơng số Việc đo ứng suất biến dạng trụ quay cẳng tay thuỷ lực, đo oa nl w lực tải đầu cần thực trạng thái khác ứng với d thay đổi vị trí TTL(co, duỗi, quay) bốc tải khác Thực ngiệm an lu người đảm nhiệm: người thứ điều khiển TTL; người thứ hai điều u nf va khiển máy tính thiết bị thu thấp khuyếch đại tín hiệu; người thứ ba lập ll biểu ghi chép nội dung đo; người thứ tư làm công tác phụ trợ cho oi m trình đo Trong lần đo ta tiến hành đo đồng thời lực tác dụng lên đầu z at nh cần TTL, biến dạng cẳng TTL trụ quay TTL Kết nghiên cứu thực nghiệm xử lý phần mềm DMC z gm @ Laplus Exel Kết đo tín hiệu lực đầu cần TTL biến dạng cẳng tay thuỷ lực trụ quay Kết đo lưu vào tệp liệu dạng l m co ASCII phần mềm DMC laplus Sau tệp liệu xuất sang Exel để xử lý Dưới số kết xác định thực nghiệm: an Lu n va ac th si 23 TAI TRONG NANG Tai trong, DaN -50 -100 -150 -200 thoi gian, s Hình 5.4: Kết đo lực đầu cần TTL bắt đầu nâng tải lu an BIẾN DẠNG CẲNG TTL-TTL BẮT ĐẦU NÂNG -18 -18.5 p ie gh tn to Biến dạng cẳng TTL(mm) n va -17.5 -19 oa -20 nl w -19.5 d Thời gian(s) an lu u nf va Hình 5.5: Kết đo biến dạng cẳng tay TTL bắt đầu nâng tải BIẾN DẠNG TRỤ QUAY -TTL BẮT ĐẦU NÂNG ll -1.27 -1.28 -1.3 -1.31 m co Thời gian(s) l gm @ -1.29 z Biến dạng trụ quay(mm) -1.26 z at nh -1.25 oi m -1.24 an Lu Hình 5.6: Kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu nâng tải n va ac th si 24 5.2 So sánh kết khảo sát với kết nghiên cứu thực nghiệm Hình 5.5 thể kết đo biến dạng cẳng tay thuỷ lực TTL bắt đầu nâng tải Từ kết thực nghiệm xác định biến dạng cẳng tay 18,42mm, đem so sánh với kết khảo sát hình 4.5 17,42mm( Sử dụng phần mềm Solidworks để khảo sát ứng suất biến dạng cẳng tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn ) cho thấy sai lệch lý thuyết thực nghiệm trường hợp 5,48% Hình 5.6 thể kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu lu nâng tải Từ kết thực nghiệm xác định biến dạng trụ quay an 83,5mm, đem so sánh với kết khảo sát hình 4.11 91,57mm (Sử dụng va n phần mềm Solidworks để khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay vị trí gh tn to thấp với tải trọng nâng lớn ) cho thấy sai lệch lý thuyết Từ hai kết so sánh ta thấy sai lệc lý thuyết thực hành p ie thực nghiệm trường hợp 9.67% nl w khơng vượt q 11% kết khảo sát chấp nhận d oa 5.3 Đề xuất số giải pháp hoàn thiện thêm kết cấu tay thuỷ lực an lu Dựa kết ứng suất biến dạng số phận vừa phân tích u nf va Cosmosworks tơi thấy số vị trí cịn chưa đảm bảo độ bền như: Đối với cẳng tay, nhìn vào kết mơ ứng suất biến dạng ta ll oi m thấy vị trí đầu cẳng tay nối với cụm ngoạm vị trí chịu biến dạng ứng z at nh suất lớn so với toàn cẳng tay ba trường hợp chịu tải khảo sát trên, sau vị trí bắt chốt hai hàn q trình làm z việc vị trí bền so với vị trí khác Vì để @ l gm đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu cẳng tay thời gian làm việc m co ta nên tăng bền cho vị trí bền cách tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn, vo tròn vị trí để giảm an Lu ứng suất cục đồng thời giảm kích thước cho vị trí thừa bền lại n va ac th si 25 Đối với cánh tay, nhìn vào kết mơ ứng suất biến dạng ta thấy vị trí đầu cánh tay nối với cẳng tay vị trí chịu biến dạng ứng suất lớn so với toàn cánh tay ba trường hợp chịu tải khảo sát trên, sau vị trí bắt chốt cẳng tay trụ quay q trình làm việc vị trí bền so với vị trí khác Vì để đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu cánh tay thời gian làm việc ta nên tăng bền cho vị trí bền cách tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn, vo trịn vị trí để lu giảm ứng suất cục đồng thời giảm kích thước cho vị trí thừa bền an cịn lại cánh tay vùng có màu xanh đậm va n Đối với trụ quay nhìn vào kết mơ ứng suất biến dạng ta gh tn to thấy vị trí đầu trụ quay có rãnh then chịu biến dạng lớn đầu ie trụ quay lại chịu ứng suất lớn ba trường hợp chịu tải khảo sát p q trình làm việc vị trí bền so với vị nl w trí khác Vì để đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu trụ quay d oa thời gian làm việc ta nên tăng bền cho vị trí bền cách an lu tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn chế u nf va tạo trụ quay loại vật liệu tốt Từ mơ hình mơ ứng suất biến dạng số phận ll oi m tay thuỷ lực chế độ làm việc khác ta thấy vị trí chịu z at nh ứng suất biến dạng lớn vị trí có màu đỏ đậm so với vị trí khác Những vị trí có màu đỏ đậm thường bền so với z vị trí khác q trình làm việc ta cần phải tăng bền cho vị @ l gm trí Để tăng bền cho vị trí chịu biến dạng ứng suất biến dạng m co lớn có nhiều cách có số cách đơn giản tăng kích thước cho vị trí thay đổi vật liệu chế tạo vo trịn an Lu vị trí để giảm ứng suất cục cho chi tiết n va ac th si 26 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận: Bằng phần mềm Solidworks, đề tài xây dựng mơ hình 3D phận cấu thành nênTTL, cụm chi tiết toàn TTL Đề tài mô việc tháo lắp cụm chi tiết tồn tay thuỷ lực lắp sau máy kéo Shibaura Kết mơ mang tính trực quan, thuận lợi cho việc đạo gia công lắp ghép chuyển lu giao công nghệ kỹ thuật an Bằng CosmosMotion phần mềm Solidworks đề tài mô va n động hoạt động TTL lắp sau máy kéo Shibaura sát với gh tn to trình làm việc thực Mơ hoạt động giúp cho việc hướng ie dẫn cấu tạo, nguyên lý hoạt động TTL chuyển giao kỹ thuật p trở nên đơn giản dễ hiểu nl w Bằng Cosmosworks với lệnh Cosmosxpress Analyis wizard phân d oa tích ứng suất, biến dạng số phận TTL cẳng tay, cánh an lu tay trụ quay Kết dùng làm cho việc hoàn thiện thêm u nf va mặt kết cấu TTL theo hướng tăng bền giảm trọng lượng So sánh kết khảo sát ứng suất, biến dạng số chi tiết cẳng ll oi m tay, cánh tay, trụ quay phần mềm Solidworks với kết nghiên cứu chấp nhận z @ Khuyến nghị z at nh thực nghiệm tiến hành trước cho thấy sai số không vượt 11% l gm - Các mơ hình 3D kết mơ đề tài dùng cho Shibaura m co việc đạo gia công chế tạo chuyển giao công nghệ TTL lắp sau máy kéo an Lu - Để hoàn thiện thiết kế theo hướng tăng bền, giảm trọng lượng thân n va ac th si 27 tăng tải trọng hữu ích TTL, số vị trí tập trung ứng suất cục (vị trí hàn tấm, tai bắt) nên vo trịn để tránh tượng tập trung ứng suất lớn - Vì điều kiện thời gian có hạn, đề tài khảo sát ứng suất, biến dạng số chi tiết TTL (như cẳng tay, cánh tay, trụ quay TTL) Hướng nghiên cứu đề tài khảo sát thêm ứng suất, biến dạng số chi tiết khác TTL phần mềm khác để so sánh lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Quân (2006), Khái quát công nghệ thiết bị khai thác rừng, ĐHLN, Hà Tây Nguyễn Nhật Chiêu (2006), Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hệ thống thiết bị giới hoá khai thác gỗ rừng trồng đất dốc 10-200, báo cáo khoa học đề tài KC 07-26-05, ĐHLN, Hà Tây Đỗ Ngọc Đức (2006), Nghiên cứu, thiết kế phận tăng ổn định chống lật lu máy kéo Shibaura tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ, Khoá luận tốt nghiệp, ĐHLN, an va Hà Tây n Trần Lý Tưởng (2007), Nghiên cứu tải trọng động lực học tác dụng lên tay to tn thuỷ lực lắp máy kéo bánh bốc dỡ gỗ, Luận văn tốt nghiệp ie gh cao học, ĐHLN, Hà Tây p Ngơ Việt Phong (2008), Thiết kế tính tốn tay thuỷ lực bốc xếp gỗ lắp nl w sau máy kéo cỡ nhỏ, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa Hà Nội oa Lương ngọc Hoàn (2008), Nghiên cứu động lực học tay thuỷ lực bốc d dỡ gỗ lắp sau máy kéo bánh xoay cần, Luận văn thạc sỹ, lu va an ĐHLN, Hà Tây u nf Đào Sỹ Tam (2008), Nghiên cứu số giải pháp nâng cao khả ổn ll định chống lật máy keo Shibaura tay thuỷ lực bốc gỗ, Luận văn oi m thạc sỹ, ĐHLN, Hà Tây z at nh Đinh Thị Hợi (2009), Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ, Luận văn thạc sỹ, ĐHLN z l gm cho cao học, ĐHLN, Hà Tây @ Nguyễn Nhật Chiêu (2005), Đo lường khảo nghiệm máy, Tập giảng 10 Nguyễn trọng hữu (2006), Thiết kế sản phẩm với Solidworks, NXB Thống Kê m co 11 Nguyễn trọng hữu (2007), Mô động học Solidworks, NXB an Lu Hồng Đức n va ac th si 12 Nguyễn Trọng Hữu (2008), Hướng dẫn sử dụng Solidworks, NXB GTVT 13 Nguyễn Việt Hùng, Đào hồng Bách (2003), Hướng dẫn sử dụng Solidworks thiết kế ba chiều, NXB Xây dựng Hà Nội 14 Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Văn hoá dân tộc 15 Nguyễn Khắc Huân (2005), Nghiên cứu xác định ứng suất biến dạng vỏ xe chịu tác động va chạm bên, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân lu 16 Nguyễn Văn Khang (2006), Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học kỹ an thuật, Hà Nội va n 17 Nguyễn Văn Khuê (2001), Hàm biến phức, NXB Quốc gia Hà Nội gh tn to 18 Đỗ Sanh (2004), Động lực học máy, NXB Khoa học kỹ thuật ie 19 Đỗ Sanh (2006), Cơ học (tập 2: Động lực học), NXB Giáo Dục p 20 Trịnh Tất (2002), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí-Tập 1, NXB GD nl w 21 Nguyễn Hữu Lộc (2005), Sử dụng AutoCAD 2000, NXB Tổng hợp d oa TPHCM, Hồ Chí Minh an lu 22 Phạm Thị Ngọc Yến (1999), Cơ sở Matlab ứng dụng, NXB KHKT u nf va 23 Phạm Huy Điển (1998), Hướng dẫn thực hành tính tốn chương trình Maple, NXB Giáo Dục, Hà Nội ll oi m 24 Trần Ích Thịnh, Trần Đức Trung, Nguyễn Việt Hung (2000), Phương pháp z at nh phần tử hữu hạn kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa, Hà nội 25 Phan Đình Huấn, Tơn Thất Tài (2002), Xây dựng mơ hình ba chiều z vẽ kỹ thuật Inventor, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội @ l gm 26 Đinh Bá Trụ, Hoàng Văn Lợi (2003), Hướng dẫn sử dụng ANSYS, Bộ Tiếng Nga m co môn gia công áp lực, Học viện kyc thuật quân sự, Hà Nội an Lu n va ac th si