đồ án tot nghiep máy xúc tải volvo l70c

Trong ngành sản xuất xi măng khai thác nguyên liệu đá và đất sét đều cần tới các thiết bị khai thác, vận chuyển, xúc bốc là hết sức cần thiết và vô cùng quan trọng để đảm bảo yêu cầu cho

Trang 1

Lời nói đầu

Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nớc hiện nay, ngành khai thác đóng góp vai trò quan trọng, đó là khai thác và cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất Do đó việc áp dụng các thành tựu kỹ thuật, công nghệ tiên tiến, nâng cao trình độ kỹ thuật cho lực lợng lao

động là hết sức cần thiết Đi đôi với việc đổi mới nền kinh tế, ngành khai thác

mỏ cũng đang từng bớc đợc cơ giới hoá, nhiều hệ thống, máy móc thiết bị tiên tiến đã đợc áp dụng vào sản xuất

Trong ngành sản xuất xi măng khai thác nguyên liệu đá và đất sét đều cần tới các thiết bị khai thác, vận chuyển, xúc bốc là hết sức cần thiết và vô cùng quan trọng để đảm bảo yêu cầu cho công tác sản xuất

Với mục đích học hỏi nhằm nâng cao trình độ hiểu biết để vận dụng vào thực tế sản xuất, sau một thời gian học tập ở trờng, đợc các thầy cô giáo tận tình giảng dạy, truyền thụ những kiến thức kỹ thuật cơ bản, nay tôi đã đợc giao đề tài: “Nghiên cứu máy xúc tải Volvo L70C” làm việc tại Công ty xi măng Bút Sơn, nhằm học tập, tìm hiểu việc sử dụng những kiến thức kỹ thuật vào trong thực tế sản xuất Sau thời gian thực tập, làm đồ án, đợc sự hớng dẫn tận tình của Thầy giáo Ths Đoàn Văn Giáp đến nay bản đồ án đã hoàn thành

Do khả năng trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong đợc sự tham gia góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án đợc hoàn thiện hơn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ban giám hiệu nhà trờng, sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Ths Đoàn Văn Giáp, cùng toàn thể các thầy cô giảng dạy trong bộ môn Máy và Thiết Bị Mỏ - Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất, Phòng Cơ Điện, Xởng Xe Máy tại Công ty xi măng Bút Sơn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi để hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội: Tháng 5 năm 2006

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trung Kiên

Trang 2

Chơng 1 Giới thiệu về Công ty xi măng Bút Sơn

Với vai trò là ngành công nghiệp sản xuất vật liệu then chốt, công nghiệp xi măng có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Trớc hết, công nghiệp xi măng là một trong những ngành có tỷ trọng đóng góp cho ngân sách Nhà nớc cao, góp phần làm tăng nhanh tổng sản phẩm xã hội (số liệu thống kê nhiều năm cho thấy ngành xi măng đóng góp từ 10-12% GDP của toàn ngành công nghiệp) Công nghiệp xi măng phát triển thu hút đợc một lực lợng lao động lớn góp phần vào việc giải quyết tình trạng d thừa lao động cho xã hội Sự phát triển của công nghịêp xi măng cũng thúc đẩy nhiều ngành công nghiệp và dịch vụ khác cùng phát triển nh các ngành cơ khí, giao thông, năng lợng, xây dựng, t vấn, thiết kế Việc hình thành các nhà máy xi măng…cũng đồng thời tạo nên các khu dân c tập trung là tiền đề cho việc hình thành các khu đô thị mới góp phần vào sự nghiệp đô thị hoá đất nớc

Nhận thức đợc vai trò quan trọng đó, Nhà nớc đã quan tâm đặc biệt tới ngành công nghiệp xi măng với mục tiêu khai thác tối đa các tiềm năng và nguồn lực có sẵn có trong nớc nh nguyên nhiên liệu, con ngời để đầu t… phát triển sản xuất, tạo ra sản phẩm phục vụ cho công cuộc kiến thiết xây dựng các cơ sở vật chất xã hội

Là thành viên của tổng Công ty xi măng Việt Nam, nhà máy xi măng Bút Sơn đợc đa vào vận hành sản xuất cuối năm 1998 Thiết bị của nhà máy

do hãng TECHNIP-CLE- Cộng hoà Pháp cung cấp, kể cả thiết kế kỹ thuật, thiết kế công nghệ và dịch vụ kỹ thuật đi kèm Nhà máy đợc xây dựng đã

đóng góp rất nhiều cho sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nớc

1.1 Vị trí địa lý, địa chất, khí hậu và tài nguyên

1.1.1 Vị trí địa lý

Nhà máy xi măng Bút Sơn tại xã Thanh Sơn huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 2

Trang 3

-Nam, vị trí nhà máy có toạ độ:

Vĩ tuyến Bắc : 20032’00’’

Kinh tuyến Đông : 105051’26’’

Phía Tây giáp hồ Trứng, phía Đông giáp núi Hồng Sơn

Theo các hớng Bắc, Đông, Nam khoảng 4-6 km từ mặt bằng nhà máy là sông

Đáy; cách quốc lộ 21 đi Hoà Bình và nối liền giữa Quốc lộ 1A với đờng Hồ Chí Minh khoảng 4 km, cách Quốc lộ 1A và đờng sắt Thống nhất Bắc Nam khoảng 8 km

Địa bàn đặt nhà máy cũng gần các khu vực trung tâm lớn có đông dân c nh:

- Phía Bắc: Cách Thủ đô Hà Nội 64 km, cách thị trấn Quế - Kim Bảng Hà Nam 7 km

- Phía Đông Nam: cách thị xã Phủ Lý 8 km

- Phía Nam: cách thị xã Ninh Bình 30 km

1.1.2 Điều kiện tự nhiên

Theo báo cáo, tài liệu khí tợng, thuỷ văn của Công ty t vấn xây dựng cảng đờng thuỷ lập tháng 5/2004 ở trạm khí tợng thuỷ văn Phủ Lý:

- Nhiệt độ khí quyển trung bình: 230C

Cao nhất tuyệt đối: 39,60C (ngày 9/6/1997)

Thấp nhất tuyệt đối: 5,20C

- Độ ẩm tơng đối của khí quyển:

Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm: 86%

Thấp nhất tháng 8/3/1980: 17%

- Lợng ma:

Trung bình nhiều năm (1974-2003) là: 1895,6 mm

Số ngày ma trung bình nhiều năm (1974- 2003) là: 163,5 ngày

Lợng ma ngày lớn nhất (ngày 22/9/1978) là: 333,1 mm

- Mùa gió chính

Từ tháng 9 đến tháng 12 gió thịnh hành hớng Bắc và Tây Bắc

Từ tháng 3 đến tháng 7 gió thịnh hành hớng Đông Nam

Trang 4

Hầu hết các ngày trong năm đều có tầm nhìn từ 10 - 50 km.

1.1.3 Đặc điểm địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

Toàn bộ khu vực nhà máy hiện nay nằm trọn trong phạm vi phân bố của

đới Ninh Bình thuộc miền uốn nếp Tây Việt Nam

Nhà máy đợc xây dựng trên nền đá vôi thuộc hệ tầng Phủ Lý Nham thạch thuộc hệ tầng phân bố ở miền trung tâm của vết lõm Bút Sơn trùng với toàn bộ diện tích của thung lũng Bút Sơn nơi đặt nhà máy

Trữ lợng còn lại của các mỏ tính tới tháng 9/2002 đợc thể hiện trong

bảng 1-1

Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 4

Trang 5

-Đơn vị: Triệu tấn

chất

Đã khai thác

Trữ lợng còn lại

Với nhu cầu đá vôi hàng năm cho sản xuất của dây chuyền 1 là 1,637 Tr.Tấn/năm và đá sét là 0,385 Tr.Tấn/năm, trữ lợng mỏ đá vôi đủ cung cấp cho sản xuất xuất với thời gian hoạt động 32 năm, đá sét là 40 năm

Chất lợng nguyên liệu

Đá vôi Hồng Sơn có chất lợng tốt (CaO ≥ 5,31%; MgO≤ 0,3%), thành phần hoá ổn định phù hợp cho sản xuất xi măng Hiện tại mỏ đang khai thác cắt tầng theo lớp, vận chuyển trực tiếp từ tầng khai thác về trạm đập Phơng pháp khai thác này đảm bảo an toàn, phù hợp với các mỏ đá vôi nguyên liệu cho sản xuất xi măng công suất lớn

Đất sét: Mỏ sét Khả Phong gồm 2 loại sét: Sét phong hoá và sét cha phong hoá có thành phần hoá và đặc tính cơ lý khác nhau Do thành phần hoá của sét Khả Phong dao động trong phạm vi rộng, để đảm bảo ổn định chất l-ợng nguyên liệu Công ty đã tổ chức khai thác đồng thời tại các khu khai thác

và đồng nhất sơ bộ theo xe Tuy nhiên do điều kiện khai thác hẹp, khả năng

đồng nhất bị hạn chế

Đặc tính cơ bản của 2 loại sét đợc thể hiện trong bảng 1-2

Trang 6

1.2 Cơ cấu tổ chức tại Công ty xi măng Bút Sơn

Công ty xi măng Bút Sơn là một đơn vị thành viên trực thuộc Tổng Công ty xi măng Việt Nam - Thuộc Bộ xây dựng Tại Công ty xi măng Bút Sơn thực hiện mô hình quản lý từ trên xuống dới Trong đó giám đốc quản lý các phó giám đốc, và các phòng: tổ chức, kế hoạch, tài vụ, hành chính đặt dới

sự chỉ đạo trực tiếp của giám đốc Công ty Giám đốc sẽ trực tiếp nắm các khâu then chốt để điều hành Công ty

Trong sơ đồ 1-1, xởng xe máy dới sự quản lý của phó giám đốc cơ điện thực hiện quản lý các loại xe, máy phục vụ cho sản xuất cũng nh các phơng tiện đi lại trong Công ty

Trang 6 Giám đốc

Trang 7

-Sơ đồ 1-1 Cơ cấu tổ chức tại Công ty xi măng Bút -Sơn

1.2.1 Sơ đồ tổ chức xởng xe máy

Công việc tại xởng xe máy là quản lý điều hành, tổ chức, hoàn thành chức năng nhiệm vụ của đơn vị mà Công ty đã giao nh: Quản lý tài sản, vật t, lập kế hoạch sản xuất tháng, quý, năm giao cho từng đội, bộ phận hay cá nhân thực hiện Đồng thời phụ trách công tác vận chuyển đá vôi, đá sét, nội bộ phục

vụ cho sản xuất

P Giám đốc

sản xuất P Giám đốc

cơ điện

P Giám đốc kinh doanh

P Giám đốc xây dựng cơ bản

p.kỹ

thuật

sx

Ban an toàn

và kcs

Xởng nguyên liệu

Xởng

lò

Xởng xi măng

và đóng bao

p.vật t

p.têu thụ

Các chi nhánh tiêu thụ

p.tổ chức p.kế hoạch p.tài vụ p.hành chính

Ban quản

lý dự

án bút sơn

Tổ thẩm

định

p.xây dựng cơ bản

X sửa chữa công trình

p.y tế

p.bảo vệ

Cảng Bút Sơn

Trang 8

Sơ đồ 1-2 Sơ đồ tổ chức xởng xe máy

1.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ Công ty xi măng Bút Sơn

Đá vôi đợc xởng khai thác khoan nổ mìn, xúc bốc lên xe ôtô vận chuyển đổ vào đập sơ bộ và chuyển từ đập đá vôi vào kho chứa đồng nhất bằng băng chuyền Đá sét cũng đợc xúc bốc lên xe ôtô vận chuyển đổ vào phễu và đá sét đợc đập rồi đa xuống băng chuyền đa vào kho chứa đồng nhất

Tổ s/c lớn

Tổ s/c hiện tr- ờng

Tổ g/c cơ khí

Tổ s/c

điện

Tổ s/c

điện

Trang 9

Sơ đồ 1-3 Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng

Hỗn hợp đợc đa lên sấy 4 tầng sau đó đa sang lò nung Lò nung đợc xây dựng bằng gạch chịu lửa, chịu đợc nhiệt độ là 16000C Sau khi bột liệu đợc đa vào lò nung với nhiệt độ 14500C thành Clinker và đa ra hệ thống làm mát bằng

lò con Nhiên liệu dùng để nung Clinker là than và dầu FO Than có kho chứa

và hệ thống nghiền than phun vào lò nung

Ghi làm nguội

Lò nung

4000 T/ngày đêm

Két chứa xỷ

Két chứa

Si lô clinker

20000 T

Nghiền than

Két chứa phụ gia

250 T

Két chứa thạch cao

250 T

Cân định lợng (3 cân định lợng)

Nghiền clinker 240t/h Xuất xm bao

ôtô, tàu hỏa rời tàu hỏaXuất xm Xuất xm rời ôtô

Xuất

Si lô Xi măng

20000 T (4 si lô)

Trang 10

Sau khi ra khỏi lò Clinker đợc đa vào silô chứa ủ rồi sau đó đợc đa sang nghiền xi măng Trong xi măng bột đợc pha thêm thạch cao và phụ gia để điều chỉnh độ đông kết của xi măng Trong các công đoạn phòng thí nghiệm (KCS)

đều lấy mẫu phân tích để kiểm tra tiêu chuẩn nếu đạt thì xi măng mới đợc đa

ra đóng bao và xuất xởng

1.3 Thiết bị khai thác, vận chuyển

Năng lực thiết bị khai thác, vận chuyển và phụ trợ của mỏ nh sau:

Năng lực thiết bị khai thác, vận chuyển và phụ trợ của mỏ

Bảng 1-3

STT Loại thiết bị Đơn vị lựơngSố

Chủng loại mã

hiệu

Đặc tính

kỹ thuật

Năm đa vào sử dụng

Trang 11

Các mỏ đá của Công ty xi măng Bút Sơn đều khai thác theo cắt tầng, theo lớp cắt bằng hoặc kết hợp giữa lớp bằng và lớp xiên Chiều cao tầng trung bình 10-15 m, chiều rộng mặt tầng trung bình 25 - 30 m Đá sau khi khoan, nổ mìn đợc máy xúc 1,6 m3 - 4,2 m3 xúc trực tiếp từ tầng khai thác lên xe tự đổ

32 tấn vận chuyển về trạm đập Phá đá quá cỡ bằng khoan nổ mìn lần II kết hợp với đầu phá đá thuỷ lực gắn trên máy xúc thuỷ lực Akerman EW 230B

Tại mỏ sét, đất tầng phủ đợc bóc gom thành đống, xúc vận chuyển ra bãi thải Đối với tầng sét phong hoá và bán phong hoá, sét đợc làm sơ bộ bằng máy ủi 405 CV, sau đó dùng máy xúc bánh lốp dung tích 1,6 m3 - 4,2 m3 xúc trực tiếp đổ lên ôtô tự đổ vận chuyển về trạm đập Với tầng sét cứng cha phong hoá tiến hành nổ mìn làm tơi sét cứng; sau đó dùng máy xúc, xúc lên

xe tự đổ 17 tấn vận chuyển về trạm đập

Hiện tại, mỏ đang đợc huy động với chế độ 2 ca ì 7h/ca = 14h/ngày Với đặc điểm địa hình mỏ, nhu cầu sản lợng khai thác hiện tại, năng lực

Trang 12

thiết bị khai thác vận tải mỏ đủ đáp ứng cho yêu cầu sản xuất của Công ty.

Chơng 2

Giới thiệu về máy xúc tải Volvo l70c

2.1 Giới thiệu chung kết cấu của máy xúc tải VOLVO L70C

Trang 12

Trang 13

-Máy xúc tải VOLVO L70C của Thụy Điển tại Xởng xe máy ở Công ty

xi măng Bút Sơn đang sử dụng có kết cấu nh sau:

12 11

10 9

Hình 2-1 Kết cấu máy xúc tải VOL VO L70C

1 Cabin 2 Điều khiển lái, nâng, hạ gầu

3 Xy lanh, piston nâng, hạ gầu 4 Xy lanh, piston nghiêng gầu

5 Tay máy nâng gầu 6 Thanh truyền và các chốt quay

7 Gầu xúc 8 Lốp

9 May ơ, trục bánh xe trớc 10 Trục các đăng

11 Xy lanh, piston điều khiển lái 12 May ơ, trục bánh xe sau

13 Bình điện, ác quy 14 Bộ phận làm mát 15 Động cơ

Sơ đồ kết cấu máy xúc tải Volvo L70C đợc thể hiện trên hình 2-1 Máy gồm các bộ phận chính nh sau: Gầu xúc 7 nối với tay máy 5 và thanh nối liên kết với gầu bằng các khớp bản lề; đầu kia của thanh nối đợc nối với cần nghiêng gầu 6 bằng bản lề Nh vậy, thanh nối sẽ nối liên kết gầu xúc và một

đầu cần nghiêng gầu 6 Điểm giữa cần nghiêng gầu 6 đợc nối với tay máy 5 bằng khớp bản lề, còn đầu kia đợc nối với cán piston của xy lanh nghiêng gầu

4 bằng khớp bản lề Đế xy lanh nghiêng gầu cũng đợc lắp với tay máy bằng

Trang 14

cụm khớp bản lề Điểm giữa của tay máy nối bằng khớp bản lề với 2 cán piston của xy lanh ở 2 bên nâng tay máy 5.

Đế của xy lanh nâng tay máy 5 cũng đợc nối với phần thân trớc của máy bằng cụm khớp bản lề Với kết cấu nh vậy, gầu xúc rất cơ động khi làm việc vì vậy máy xúc tải có thể làm nhiều việc khác nhau nh xúc - đổ tải, còn

có thể lắp các giá thuỷ lực khác tuỳ thuộc vào công việc cần thực hiện Phần thân trớc của máy đặt lên cụm bánh trớc và nối với thân máy bằng khớp cầu Hai bên đợc nối với hai xy lanh lái Nhờ vậy mà phần thân trớc của máy mang theo gầu xúc có thể xoay lệch sang hai bên với góc lệch tới 400, mở rộng phạm vi hoạt động của máy Trên phần thân sau của máy có bố trí ca bin điều khiên máy, là nơi ngời tài xế ngồi điều khiển máy Phần sau của thân máy có

đặt động cơ diezen dẫn động cho máy Máy sử dụng một động cơ diezen có công suất tới 96 kW Động cơ diezen này dẫn động cho các máy bơm thủy lực, bơm dầu cung cấp cho các xy lanh nâng tay máy, xy lanh nghiêng gầu, xy lanh lái và hệ thống phanh Đồng thời cũng cung cấp dầu cao áp cho các xy lanh thủy lực trong hộp số của máy

Một phần lớn công suất của động cơ để dẫn động tới các bánh xe phía trớc và phía sau máy nhờ bộ chuyển đổi mô men thủy lực, hộp số và trục các

đăng Cả hai cụm bánh trớc và sau của máy đều đợc dẫn động, do đó máy có lực kéo di chyển lớn Máy xúc tải Volvo L70C có hai số tiến và một số lùi, tuy nhiên trong mỗi cách di chuyển thì xe lại có 4 tốc độ chuyển đổi bằng cách xoay núm điều chỉnh trên cần số Khi núm chọn ở vị trí số 3 hoặc 4 khi đó xe

sẽ di chuyển tự động thích hợp với điều kiện làm việc của máy

2.2 Nguyên lý làm việc của máy

Máy xúc tải làm việc theo chu kỳ: Dẫn động cho máy di chuyển để đẩy gầu xúc vào đống đất đá Sau khi máy dừng lại, dẫn động cho các xy lanh để quay ngửa gầu, sau đó nâng gầu lên Giữ gầu xúc ở vị trí cao rồi dẫn động cho máy lùi ra khỏi đống vật liệu, sau đó dẫn động máy tiến tới vị trí đổ tải Tại vị trí đổ tải dẫn động xy lanh nghiêng gầu đổ tải qua miệng gầu vào phơng tiện Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 14

Trang 15

-vận tải hay đổ thành đống Sau khi đổ tải, máy đợc điều khiển lùi ra, gầu đợc hạ thấp xuống và rồi máy lại đợc điều khiển tiến để đẩy gầu vào đống đất đá xúc Chu kỳ làm việc đợc lặp lại.

Trớc khi máy làm việc phải dọn sạch các bãi để vận hành, làm đầy các

hố lõm, vứt bỏ đá sắc và chớng ngại vật khác có thể làm hỏng lốp hoặc cản trở việc vận hành của máy tải Khi vận hành xúc vật liệu, tốc độ di chuyển của máy phải thấp hơn 4km/h Tìm hiểu hoạt động của máy theo các khả năng làm việc của máy ta chia quá trình hoạt động thành 3 giai đoạn:

2.2.1 Giai đoạn xúc

Giai đoạn xúc bắt đầu từ vị trí ngang nền đứng, là điểm gầu gần máy nhất Trong quá trình xúc, gầu thực hiện hai chuyển động: Đi lên do lực đẩy của hai xy lanh nâng cần và tiến vào gơng tầng (đất đá) do lực đẩy của máy tiến vào Gầu kết thúc quá trình xúc là điểm xúc cao nhất

Khi đào và bóc lớp đất nền, trớc hết nghiêng gầu xuống khoảng 20-30 Luôn sử dụng số 1 và vận hành ở tốc độ động cơ thấp, tăng dần tốc độ động cơ

và đồng thời nâng gầu nên một chút Công tắc chọn chế độ làm việc ở vị trí Nomal (chế độ làm việc bình thờng)

Xúc đá: Vận hành xe ở tốc độ động cơ thích hợp là rất quan trọng, tốc

độ quá cao sẽ làm trợt bánh xe Luôn vào xúc tải ở phía đầu vật liệu để tránh làm h hỏng hệ thống tay nâng gầu Phải điều khiển "thông minh" để luôn đa cạnh gầu xúc nằm ở phía dới và giữa tảng đá Nếu tảng đá bị kẹt, thử xúc tải ở góc độ khác, tuy nhiên tránh không tập trung lực quá lớn vào góc của gầu xúc

đá nổ mìn vụn có cạnh rất sắc do vậy khi lái cần chú ý để tránh hỏng lốp Tốt nhất là không lái xe vào đống đá và dọn sạch tất cả các vật liệu rơi vãi Loại gầu xúc thích hợp: Gầu lỡi nhọn có hoặc không có răng Số thích hợp: Chọn

số ở vị trí số F, công tắc chọn chế độ làm việc ở vị trí HEAVY (chế độ tải nặng) Cần cẩn thận, đá rơi có thể gây tai nạn nghiêm trọng

2.2.2 Giai đoạn quay đổ

Trang 16

Ra khỏi điểm xúc gầu đợc giữ ở trạng thái treo, máy xúc di chuyển lùi

ra, đồng thời lái quay xe chuyển hớng, tiến vào vị trí đổ tải Ôtô lùi vào chờ lấy tải đỗ song song và cách chân tầng đúng bằng chiều dài máy xúc Tuỳ thuộc vào chiều cao đổ tải mà trong quá trình quay tiến vào vị trí đổ tải gầu sẽ

đợc điều khiển nâng lên hay hạ xuống để tránh va chạm vào xe ôtô hoặc tránh

đổ tải từ độ cao quá lớn Đổ tải bằng cách đẩy nghiêng gầu về trớc để đất đá rơi tự do xuống xe ôtô

Khi phải vận chuyển đến vị trí đổ tải, gầu phải đợc lật hết cỡ về phía sau

và hạ gầu ở độ cao cách mặt đất khoảng 30-40 cm, đờng vận chuyển phải phẳng, không có sỏi đá và các vật lạ Nếu xúc tải quá đầy thì vật liệu sẽ rơi vãi trên đờng vận chuyển Vì vậy đờng vận chuyển cần dọn sạch khi quay lại xúc tải lần tiếp theo Tốc độ xe thích hợp là vào khoảng 15 km/h Số thích hợp cần chọn số ở vị trí F Công tắc chọn chế độ tải ở vị trí HEAVY (chế độ tải nặng) Cần hết sức cẩn thận nếu tầm nhìn của xe bị hạn chế do vật liệu hoặc thiết bị công tác chắn, có thể nâng cao gầu xúc và quan sát từ phía dới gầu

Khi đổ tải, điều khiển để gầu xúc càng gần thành xe chuyên chở càng tốt Khi đó vật liệu ít gây ảnh hởng tới thành xe và ngời lái dễ dàng điều chỉnh

vị trí đổ vật liệu hơn Nếu nền bãi dốc, nên tiến xe vào đổ tải từ phía dới, điều này bảo đảm cho xe ổn định (vững) hơn Khi vật liệu là đá, gầu đầu tiên nên xúc đá càng nhỏ vụn càng tốt, nhờ đó làm giảm tác động của đá to vào thùng

xe khi đổ tải

2.2.3 Giai đoạn quay về

Khi đổ tải xong máy quay chuyển hớng đa gầu về vị trí xúc ban đầu Trong khi đó kết hợp hạ thấp gầu xuống để chuẩn bị cho lần xúc tiếp theo

2.3 Nguyên lý hoạt động của máy xúc tải VOLVO L70C

Khi máy đỗ ở nơi bằng phẳng ngời vận hành xe điều khiển cho piston nâng gầu kéo lại nâng càng nâng và gầu lên Sau đó điều khiển xy lanh, piston

điều khiển gầu cho gầu ngửa lên Xe đợc khởi động sau đó mới di chuyển Bánh trớc và sau đợc dẫn động đồng thời qua khớp nối trục các đăng đợc dẫn Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 16

Trang 17

-động từ -động cơ phía sau Xe đợc lái bằng hệ thống thuỷ lực 2 xy lanh, piston

ở phía dới nối với càng trớc ra, vào đồng thời

2.3.1 Hình dáng, kết cấu của máy xúc tải VOLVO L70C

Phần lắp 15 là động cơ Diesel Volvo TD 61 GD 4 kỳ, có 6 xy lanh, phun nhiên liệu trực tiếp có turbo tăng áp khí nạp, công suất bánh đà tối đa theo SAE (J1349) tổng cộng 96 kW ở 33,3 v/s (2000 v/ph)

Gầu xúc 7 có dung tích 1,6 m3; đợc điều khiển bởi 2 xy lanh nâng gầu ở

2 bên và 1 xy lanh nghiêng gầu ở chính giữa Chiều cao nâng (H) trút tải tối

đa khi gầu nghiêng ra phía trớc một góc 450 là 2850 mm, tầm vơn tối đa khi chiều cao trút tải bằng 2m và gầu nghiêng về phía trớc 450 là 1500 mm Bán kính quay gầu xúc là 2500 mm Hệ thống cần nâng gầu và nghiêng gầu đợc thiết kế bằng hệ thống thuỷ lực là hệ thống kín có áp suất điều khiển và sử dụng các bơm piston đồng trục

Ca bin 1 (buồng lái) Buồng lái đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ an toàn khi lật và có vật rơi đợc trang bị hệ thống thông gió và sởi nhiệt, điều hoà nhiệt độ Buồng lái có cửa thoát hiểm qua cửa chính hoặc cửa sổ bên phải Cabin là trung tâm điều khiển mọi hoạt động của xe, mọi sự cố và các lỗi trục trặc đều đợc báo về các bảng điều khiển đèn báo và màn hình hiển thị Contronic Hệ thống lái kiểu thuỷ tĩnh, cảm ứng tải với tổng số vòng quay của vô lăng là 3,7 vòng, góc lái ± 400

Hệ thống làm mát số 14,16 của máy xúc Volvo L70C là hệ thống kín van hằng nhiệt bắt đầu mở ở nhiệt độ 820C (1800 F) van hằng nhiệt đợc mở hoàn toàn ở nhiệt độ 950 C (2030 F)

Số 9,12 là phần lắp lốp, moay ơ, động cơ và hệ thống phanh ớt

Trang 18

2.3.2 C¸c kÝch thíc cña m¸y xóc t¶i VOLVO L70C

A = GÇu kh«ng r¨ng b¾t trùc tiÕp; B = GÇu kh«ng r¨ng b¾t qua bé g¸ thuû lùc

Yd 3

1,6 2,1 1,62,1 1,82,4 1,82,4 ChiÒu cao n©ng (H)

Trót t¶i tèi ®a khi gÇu nghiªng

chiÒu cao trót t¶i tèi ®a vµ gÇu

(N) tÇm v¬n tèi ®a khi chiÒu

cao trót t¶i b»ng 2m vµ gÇu

lbf

99,4 22315

90,7 20362

93 20879

85,3 19150 T¶i träng lËt khi m¸y ë t thÕ

th¼ng

kg lb

8260 18213

7790 17177

8240 18169

7790 17177 T¶i träng lËt khi m¸y ë t thÕ

gËp khung 35 0

kg lb

7390 16295

6950 15325

7380 16273

6940 15303 T¶i träng lËt khi m¸y ë t thÕ l¸i

gËp khung hoµn toµn

kg lb

7130 15721

6690 14751

7120 15700

6690 14751

lb

10740 23682

10960 24167

10730 23660

10950 24145

NguyÔn Trung Kiªn Líp M¸y vµ ThiÕt BÞ Má K46

Trang 18

Trang 19

-H×nh 2-2 M¸y xóc t¶i Volvo L70C

2.4 C¸c thèng sè chÝnh cña m¸y xóc t¶i Volvo L70C

Trang 20

M« men tèi ®a theo DIN (70020) hiÖu dông 495 Nm ë 20 v/s (1200 v/ph)

Thêi ®iÓm phun 160± 0,50 T.§.C.T

¸p suÊt tiÕp nhiªn liÖu (tríc b¬m cao ¸p) 0,42 – 0,7 bar

Vßi phun Vßi phun nhiÒu lç

¸p suÊt phun nhiªn liÖu 240 Mpa (240 bar)

Trang 21

-Van hằng nhiệt bắt đầu mở ở nhiệt độ: 820 C (1800 F)

Van hằng nhiệt mở hoàn toàn ở nhiệt độ: 950 C (2030 F)

Diện tích đĩa phanh mỗi bánh 636 cm2

Chiều dày đĩa phanh nhỏ nhất 7,6 mm

Chiều dày đĩa phanh mới 8,9 mm

Trang 22

Đèn sau 10 BA 15s

Đèn phanh 21 BA 15s

Đèn xin đờng sau 21 BA 15s

Kiểu Bơm piston đồng trục

áp suất làm việc max 21 ± 0.35 Mpa (210 ± 3,5 bar)

Trang 23

-chuẩn quốc tế dới đây: ISO 3471-1994 và SAE 1040-ARP 88 (ROPSO, ISO 3449-1992 và SAE J231-JAN 81 (FOPS) về mái che an toàn) Trang bị nội thất buồng lái bằng vật liệu khó cháy ISO 3795-1989.

Số cửa khẩn cấp: 2 (Cửa chính và cửa sổ phải)

Thiết kế sởi ấm và thông gió: Trên máy xúc tải Volvo L70C cơ bản có trang bị hệ thống sởi ấm và thông gió chống đọng sơng cho các cửa kính và cấp dỡng khí tốt với quạt gió kiểu ly tâm 2 bộ cánh quạt có 4 tốc độ

Phần ghế lái đợc thiết kế: Chiều cao điều chỉnh 100 mm

Điều chỉnh dọc 150 mm

Chỉnh độ nhún theo trọng lợng 40-130 kg Chỉnh góc tựa lng 120

Vật liệu Chống cháy Giá bắt đai an toàn Có

Buồng lái đợc thiết kế chống ồn Độ ồn đợc kiểm tra khi máy đỗ theo tiêu chuẩn ISO 6394 và 86/662/EEC Độ ồn xung quanh máy (do máy gây ra) cũng đợc kiểm tra khi máy đỗ theo tiêu chuẩn ISO 6393 và 86/662/EEC

Độ rung trong điều kiện vận hành bình thờng đợc kiểm tra theo ISO

5349 nhỏ hơn 2,5 m/s2 ở tay và 0,7-1,3 m/s2 trên thân thể

2.5 Đặc tính kỹ thuật

Trang 24

H×nh 2-3 KÝch thíc m¸y xóc t¶i Volvo L70C

NguyÔn Trung Kiªn Líp M¸y vµ ThiÕt BÞ Má K46

Trang 24

Trang 25

-2.6 Sơ đồ động của máy xúc tải

Hình vẽ 2-4 Hệ thống sơ đồ động máy xúc tải Volvo L70C

1 Bình tích khí 2 Bơm di chuyển 3 Bơm lái

4 Hộp truyền động 5 Đầu ra xy lanh nâng cần 6 Đầu ra xy lanh nghiêng gầu

7 Bánh răng hành tinh 8 Bán trục cầu trớc 9 Bánh răng trung tâm moayơ trớc

10 Vành răng moayơ 11 Khớp các đăng 12 Trục các đăng

13 Hệ thống phanh tay 14 Hộp truyền động 15 Bán trục cầu sau

16 Bánh răng may ơ trớc 17 Hộp tua bin 18 Bộ phận làm mát

Trang 26

Hình 2-5 Sơ đồ động máy xúc tải

1 Bánh răng trục bơm lái,

bơm làm việc 16 Trục các - đăng sau

31 Bánh răng tăng mômen

2 Bánh răng trục bơm dịch

chuyển 17 Phanh tay 32 Bánh răng cài số lùi

3 Cánh quay 18 Trục các-đăng trớc 33 Bộ ly hợp quá tốc

4 Stato 19 Bánh răng quả dứa 34 Khớp ly hợp số lùi

5 Bánh răng truyền động

các trục bơm 20 Bánh răng vành chậu

35 Bánh răng nối bán trục trung gian

9 Xy lanh cài số lùi 24 Bánh răng trung tâm 39 Khớp ly hợp số 1

Trang 26

-Trục sau Trục trớc

Động cơ

TD 61

Trang 27

Một đầu của giá hành tinh 40 đợc nối với bánh răng 13 (số răng Z = 62) Trục 42 đợc dẫn động bằng then hoa của cụm bánh răng trung tâm 10, 35 Một đầu trục 42 cũng đợc nối với bánh răng 13 bằng ly hợp ma sát đĩa đợc

đóng mở nhờ xy lanh thủy lực 27 Bánh răng 13 ăn khớp với bánh răng 14 ( số răng z= 53), trục của bánh răng 14 là trục ra 15 của hộp truyền động (hay hộp số), còn đợc gọi là trục chính Trục chính 15 đợc nối với trục sau 16 và trục tr-

ớc 18 nhờ các khớp nối trục các đăng

Máy xúc tải có thể chuyển động ở ba số tốc độ khác nhau: tiến số 1, tiến số 2 và số lùi Điều khiển máy di chuyển ở các số đợc thực hiện nhờ hộp truyền động Đờng truyền động nh sau:

Đờng truyền số 2 hoặc số trực tiếp: Điều khiển van để dầu có áp suất từ van điều khiển chảy vào xy lanh số 27, đẩy pittông số trực tiếp gài số cho những đĩa ly hợp 28 của bánh răng 13 với trục 42 Lúc này, năng lợng đợc

Trang 28

truyền từ trục bánh răng chủ động 6 của tua bin thứ hai T2, truyền qua cụm bánh răng trung tâm 10, 35, tới trục số trực tiếp 42, qua khớp ly hợp 28 tới bánh răng 13 Từ đây, năng lợng truyền qua bánh răng 14 đến trục đầu ra là trục chính 15 để thực hiện truyền động tiến với tốc độ cao.

cố định vành răng 12 Dòng năng lợng truyền từ trục 41 qua cụm bánh răng trung tâm 10, 35, bánh răng hành tinh 38, tới giá đỡ hành tinh 40 và tới bánh răng 13 Nhờ vậy, năng lợng đợc truyền đến bánh răng 14 và tới trục đầu ra 15

Trang 29

a) b)

Hình 2-6 Sơ đồ bộ truyền bánh răng hành tinh.

Đờng truyền số lùi: Khi van phân phối của van điều khiển bộ truyền

động đợc đặt vào vị trí số lùi, dầu có áp suất từ van điều khiển chảy đến xy lanh số lùi 9, đẩy piston của xy lanh 9 sang bên trái, gài số cho khớp ly hợp số lùi 34 Lúc này ly hợp ma sát đã giữ chặt giá hành tinh 32 Đờng truyền từ trục

41 qua bánh răng trung tâm 10, bánh răng hành tinh 37 Vì giá hành tinh đợc giữ cố định nên bánh răng hành tinh 37 trở thành bánh răng thờng dẫn động cho vành răng 36 và giá hành tinh 40 rồi truyền động tới bánh răng 15 Nhờ vậy, năng lợng đợc truyền đến bánh răng 14 và tới trục đầu ra 15 là trục chính theo chiều quay ngợc lại

Chiều quay trục chính của số lùi ngợc chiều quay với số 1 và 2 Vì giá hành tinh 40 và bánh răng 13 có chiều quay ngợc lại đợc thể hiện trên hình 2-7b Lúc này các ly hợp 28 và 39 không đóng nên các bánh răng hành tinh

38 cùng vành răng 12 và trục 42 không làm việc mà chỉ quay tự do theo giá hành tinh 40 và cụm bánh răng trung tâm 10, 35

Hộp hành tinh vi sai: Dẫn động cho các bánh xe ở trục sau và trục trớc qua hộp hành tinh vi sai bánh răng côn bao gồm: bánh răng trung tâm 32,

Vành răng

Giá hành tinh

Vành răng Bánh răng trung tâm Bánh răng trung tâm

Trang 30

bánh răng hành tinh 21, các bánh răng dẫn động 19 và 20 Bánh xe đợc nối cứng với trục của bánh răng hành tinh 25 Bánh răng 25 ăn khớp với bánh răng trung tâm 24 và vành răng cố định 26 (hình 2-6).

Nguyên lý làm việc của hộp vi sai: Khi máy di chuyển trên đờng thẳng bánh răng 19 có tốc độ bằng tốc độ của trục chính (bánh răng 14) Bánh răng

20 ăn khớp với bánh răng 19 nên đợc dẫn động quay Trục của bánh răng hành tinh 21 gắn liền với bánh răng 20 nên khi bánh răng 20 quay sẽ gạt các bánh răng 21 và do đó bánh răng 22 quay cùng tốc độ với bánh răng 20 Lúc này các bánh răng hành tinh 21 chỉ có tác dụng gài bánh răng 22 và 20 Trục của bánh răng 22 nối với bánh răng trung tâm 24 nên bánh răng 24 đợc dẫn động Khi bánh răng 24 quay bánh răng 25 vừa ăn khớp với 24 đồng thời ăn khớp với vành răng cố định 26, nên khi bánh răng 24 quay, bánh răng 25 sẽ lăn trên vành răng 26 làm cho trục của bánh răng 25 (giá hành tinh) có chuyển động quay, tức là bánh xe có chuyển động quay Trờng hợp này hai bánh xe hai bên

đợc quay cùng tốc độ Khi xe di chuyển trên đờng cong, sức cản trên hai bánh

xe trái phải là khác nhau Lúc này bánh răng hành tinh mới thực sự hoạt động Giả sử bánh xe bên trái có sức cản lớn làm tốc độ quay chậm lại, tức là làm cho bánh răng trung tâm 22 phía trái có tốc độ chậm (chậm hơn bánh răng 20) Bánh răng 21 ăn khớp với nó quay quanh trục của mình làm bánh răng 22

ở phía phải có tốc độ nhanh hơn (nhanh hơn bánh răng 20) trong khi bánh răng 20 vẫn quay với một tốc độ cố định Nh thế bánh xe phía phải có tốc độ nhanh hơn bánh xe phía trái Trờng hợp này ứng với khi xe rẽ vòng về phía trái Nh vậy nhờ có hộp vi sai mà các bánh xe trên cùng một trục (trớc hay sau) có thể chuyển động với các tốc độ khác nhau Bánh này chậm đi bao nhiêu thì bánh kia nhanh lên bấy nhiêu, đảm bảo cho xe có thể rẽ vòng đợc Khi di chuyển máy đợc trang bị phanh đĩa để phanh trực tiếp lên phần may ơ của bánh xe, đảm bảo dừng xe khi đang di chuyển

Trang 30

Trang 31

-Chơng 3 Tính toán về máy xúc tải

Tính toán về máy xúc tải là một công trình lớn và phức tạp, ở đây chỉ thực hiện một số tính toán với bộ phận công tác của máy nh tính lực đẩy gầu, lực nâng gầu, kiểm tra lực đẩy gầu theo điều kiện bám dính của máy, tính các thông số xy lanh của xy bộ phận công tác

3.1 Lực đẩy gầu

Khi bắt đầu một chu kỳ xúc trong quá trình làm việc, gầu xúc đợc đẩy sâu dần vào đống đất đá nhờ bộ phận di chuyển Lực đẩy gầu cần phải thắng

đợc các lực cản sau: lực cản xúc của đất đá tác dụng lên cạnh trớc của gầu, lực

ma sát giữa đáy gầu với nền xúc và thành bên của gầu với đống đất đá, lực ma sát giữa thành trong của gầu với đất đá đợc đẩy vào gầu Các lực cản trên tăng dần trong quá trình xúc khi gầu đi sâu dần vào đống đất đá Việc xác định lực

đẩy gầu bằng lý thuyết từ các thành phần trên là rất khó khăn và khó đảm bảo chính xác Vì vậy, trong kỹ thuật tiến hành xác định lực đẩy gầu theo công thức thực nghiệm Theo tài liệu về máy xúc tải tiếng nga (tài liệu [1]), lực đẩy lớn nhất để thắng đợc các lực cản trên đợc xác định theo công thức thực nghiệm sau:

B d h C 25 , 1 d

d 9,81.L B.K K K K

Trong đó:

Ld− Chiều sâu đoạn đẩy gầu, cm

B − Chiều rộng miệng gầu xúc, cm

Kc − Hệ số thực nghiệm kể tới tốc độ cục của đất đá xúc

Kd − Hệ số ảnh hởng của dạng gầu

Kh − Hệ số kể đến ảnh hởng của chiều cao đống đất đá xúc

KB − Hệ số phụ thuộc vào loại đất đá xúc

Trang 32

Các hệ số trên đợc xác định (theo tài liệu [1]) nh sau:

− Hệ số Kc: là hệ số ảnh hởng của độ cục đợc lấy bằng 1 cho đất đá có

độ cục đến 300 mm, khi tăng độ cục đến 500 mm thì Kc đợc lấy tăng lên đến 1,3 Nh vậy, ở đây máy xúc tải đợc dùng xúc đất đá tập kết ở bãi độ cục có thể

đến 500 mm nên lấy Kc = 1,3

− Hệ số Kd: là hệ số ảnh hởng của dạng gầu có kể tới các ảnh hởng nh góc nghiêng thành bên, cạnh trớc gầu và răng tăng cứng của nó Hệ số này dao động trong khoảng từ 1,1 ữ 1,8 Giá trị lớn cho gầu mà cạnh trớc không

có răng ở đây, gầu xúc có lắp răng cắt nên lấy Kd = 1,2

− Hệ số Kh: là hệ số ảnh hởng của chiều cao đống vật liệu xúc thay đổi

từ Kh = 0,6 khi đống vật liệu xúc cao đến 0,5 m; đến Kh = 1,2 khi đống vật liệu xúc cao 1,5 m ở đây, tính cho trờng hợp đống vật liệu xúc cao 1,5 m nên lấy

Hình 3-1 Sơ đồ lực tác dụng lên gầu khi xúc

Trang 32

-P d G l 1 g+d l 2 O l 3

Trang 33

− Chiều sâu đoạn đẩy gầu Ld đợc lấy: Ld = (0,7 ữ 0,8).Lg , cm

Với Lg: chiều dài đáy gầu, cmTheo kích thớc của gầu trên máy thì chiều dài đáy gầu:

Lg = 600 mm = 60 cm

Nh vậy: Ld = (0,7 ữ 0,8).60 = 42 ữ 48 cm

Lấy giá trị trung bình Ld = 45 cm

− Chiều rộng miệng gầu B: theo kết cấu máy có B = 2500 mm Lấy

B = 250 cm

Thay các giá trị vào ta đợc:

53509 1

, 0 2 , 1 2 , 1 3 , 1 250 45 81 ,

=

d

3.2 Kiểm tra lực đẩy theo điều kiện bám dính của máy

Lực đẩy gầu ở trên là do bộ phận di chuyển tạo nên Do vậy phải kiểm tra lực đẩy theo điều kiện bám dính Điều kiện để máy không bị trợt trơn là lực đẩy Pd phải thỏa mãn:

Với Pbdmax là lực đẩy lớn nhất có thể theo điều kiện bám dính của máy.Theo tài liệu “Máy vận tải” ([2]) của tác giả Nguyễn Văn Kháng và Hoàng Văn Trọng (trang 31 tập 3) thì Pbdmax đợc tính:

Trong đó:

P − Trọng lợng bám dính, kN

ψ − Hệ số bám dínhTrọng lợng bám dính đợc tính:

Với: Kbd − hệ số trọng lợng bám dính theo công thức bánh xe,

ở đây hai trục bánh xe đều đợc dẫn động, mỗi trục có hai bánh

xe, công thức bánh xe là 4ì4, do đó Kbd = 1

PX− trọng lợng xe, N ở đây máy có khối lợng

Trang 34

3.3.1 Lực nâng gầu trong giai đoạn quay ngửa gầu chứa vật liệu

Lực nâng gầu P1 tác dụng lên gầu từ thanh nối vào bản lề O1 của gầu Lực P1 tạo mô men quay làm gầu quay quanh bản lề O và ngửa ra (đợc thể hiện trên hình 3-1) Lực P1 do xy lanh nghiêng gầu tác dụng lên thanh nối qua cần nghiêng gầu, lực này phải tạo ra mô men quay thắng các thành phần mô men cản

Theo tài liệu [1] thì lực nâng gầu phụ thuộc vào lực cản của đống đất

đá, vào góc quay của gầu và quỹ đạo chuyển động của nó trong quá trình xúc Lực cản lớn nhất khi nâng gầu trong giai đoạn này là thời điểm khi bắt đầu nâng, lúc này gầu còn ở sát mặt nền Mô men cản khi nâng gầu trong trờng hợp này là lớn nhất và bao gồm mô men cản của lực cản đẩy gầu Pd và mô men cản do trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d

Để xác định lực nâng gầu trong trờng hợp này ta xét cân bằng cả khối gầu và đất đá trong gầu bằng cách lấy mô men các lực tác dụng lên gầu với Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 34

Trang 35

-tâm quay gầu (điểm O), ta có:

∑MO = M1− M2 – M3 = 0

Trong đó:

M1− Thành phần mô men nâng gầu do lực đẩy thanh nối P1; Nm

M2− Thành phần mô men cản do lực đẩy gầu Pd, Nm

M3− Thành phần mô men cản do trọng lợng gầu và đất đá trong

gầu Gg+d; NmXác định giá trị các mô men trên:

− Mô men nâng gầu M1 do lực đẩy (P1) của thanh nối đợc tính từ sơ đồ làm việc của gầu nh hình 3-1:

M1 = P1.l4 , Nm (3.6)Trong đó P1 − lực đẩy từ thanh nối đang cần tìm

l4 − cánh tay đòn của P1 với tâm quay O đợc xác định từ hình vẽ 3-1, l4 = 500 mm = 0,5 m

Trong đó:

Pd − Giá trị lực đẩy gầu đã tính ở trên, Pd = 53509 N

l1− Khoảng cách từ điểm tác dụng của lực cản Pd với tâm quay

của gầu, m

l3− Chiều cao tâm quay gầu so với mặt nền, m

Ld− Chiều dài đẩy gầu, m

ở đây chiều dài đẩy gầu đã đợc tính: Ld = 45 cm = 0,45 m

Các khoảng cách còn lại: l1 và l3 đợc xác định từ sơ đồ làm việc của gầu xúc nh hình vẽ 3-1 Ta có: l1 = 1270 mm = 1,27 m

Trang 36

l3 = 300 mm = 0,3 m

44910 3

, 0 45 , 0 4

1 27 , 1 4 , 0 53509 1 , 1

Gg+d− trọng lợng gầu và đất đá trong gầu, N

l2− cánh tay đòn trọng lợng Gg+d với tâm quay O, m

ở đây trọng lợng gầu và đất đá đợc tính:

Gg+d = Gg + Gd , N (3.9)Với Gg− trọng lợng gầu Từ khối lợng gầu mg = 1700 kg ta có

1 6 , 1

Thay các giá trị vào công thức (3.5) tính đợc mô men cản M3

M3 = 43344.0,61 = 26440 NmThay các giá trị vào công thức (3.5) ta có:

P1.l4 = 44910 + 26440 = 71350 NmNguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46

Trang 36

Trang 37

-Từ đây rút ra đợc:

142700 5

, 0

71350 71350

Khi gầu đã quay ngửa và chứa đất đá đầy gầu, ngời ta thực hiện dẫn

động xy lanh nâng tay máy đồng thời phối hợp với xy lanh nghiêng gầu để nâng dần gầu lên trong trạng thái giữ ngửa gầu Lúc này lực nâng gầu đợc thực hiện từ xy lanh nâng tay máy Do lực đẩy của xy lanh nâng tay máy, tay gầu quay quanh khớp bản lề O nối tay gầu với thân máy nên gầu và tay gầu đợc nâng dần lên Trong quá trình nâng gầu, tay gầu và xy lanh nâng tay gầu luôn thay đổi góc nghiêng Do đó, lực đẩy tác dụng từ xy lanh nâng tay máy cũng luôn thay đổi trong quá trình nâng gầu Từ sơ đồ làm việc của máy, ta có thể nhận thấy giá trị lực đẩy của xy lanh nâng tay gầu lớn nhất ở vị trí gầu nâng cao nhất và chuẩn bị đổ tải Để thấy rõ đợc điều đó, ta xác định lực nâng gầu cho một số vị trí đặc trng trong quá trình nâng gầu của máy

a Khi bắt đầu nâng gầu

Khi gầu đã quay ngửa và chứa đất đá đầy gầu, bắt đầu dẫn động nâng gầu (nh sơ đồ hình 3-2) Lực tác dụng nâng gầu của xy lanh nâng tay máy cần khắc phục các lực cản tác dụng lên cụm gầu và tay gầu bao gồm các lực:

Trọng lợng gầu và đất đá trong gầu: Gg+d

Trọng lợng tay gầu và cần nghiêng gầu: Gt

Lực đẩy của xy lanh nâng tay máy ở vị trí này: S1

Trờng hợp này không còn tác dụng của lực cản đẩy gầu Pd Xy lanh nghiêng gầu vẫn tác dụng lực đẩy lên gầu để giữ gầu ở t thế ngửa Nhng lực

đẩy của xy lanh nghiêng gầu trong trờng hợp này đợc coi nh nội lực của cơ cấu vì lúc này gầu không quay mà chỉ cùng nâng lên với tay máy

Trang 38

Hình 3-2 Sơ đồ tính lực nâng gầu khi bắt đầu nâng

Xét cân bằng cả khối gầu và tay gầu bằng cách lấy mô men các lực tác dụng với điểm O (bản lề nối tay gầu và thân máy) ta có:

∑MO = S1.l1 – Gt.l2 – Gg+d.l3 = 0

Từ đây ta có:

1

3 d g 2 t 1

l

Gl

G

Trong đó: S1 − Lực đẩy của xy lanh nâng tay máy ở vị trí bắt đầu nâng

Gg+d− trọng lợng gầu và đất đá trong gầu, Gg+d = 43344 N

Gt − trọng lợng tay gầu và cần nghiêng gầu

từ mt = 2230 kg nên Gt = mt.g = 2230.9,81 = 21876 N

l1, l2, l3− cánh tay đòn các lực đợc thể hiện trên hình vẽ Ta có:

l1 = 500 mm = 0,6 m; l2 = 1270 mm = 1,27 m; l3 = 2340 mm = 2,34 mThay các giá trị vào ta đợc:

258415 5

, 0

27 , 1 21876 34

, 2 43344

b Khi tay gầu tới vị trí nằm ngang.

Trang 38

Trang 39

-Khi gầu xúc chuyển động tới vị trí tay gầu nằm ngang nh hình 3-3 Lúc này, bản lề nối tay gầu với gầu nằm trên một đờng thẳng với bản lề nối tay gầu và thân máy Các lực tác dụng lên khối gầu và tay gầu trong trờng hợp này bao gồm:

Trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d

Trọng lợng tay gầu và cần nghiêng gầu Gt

Lực nâng gầu của xy lanh nâng tay gầu S2

Lúc này, lực đẩy của xy lanh nghiêng gầu để giữ gầu ở t thế ngửa vẫn

đ-ợc coi nh nội lực của khối cơ cấu gầu và tay gầu Vì gầu coi nh đđ-ợc giữ nên không quay

Xét cân bằng cả khối gầu và tay gầu bằng cách lấy mô men các lực tác dụng với điểm O ta có:

∑MO = S2.l4 – Gt.l5 – Gg+d.l6 = 0

Do đó ta có:

4

6 d g 5 t 2

l

Gl