Khoa học kỉ thuật trong những thập kỉ gần đây phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử và công nghệ tin học. Nó tạo ra một tạo ra một tác động rất mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực của đời sống, và đặc biệt mạnh mẽ trong các ngành công nghiệp chế tạo máy đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô và máy công trình.Trong những năm trở lại đây trên các phương tiện xe máy (ô tô và máy công trình) đều được trang bị các hệ thống điện tử nhằm nâng cao tính tự động hóa của máy móc thiết bị, tối ưu hoá quá trình điều khiển và vận hành nhằm nâng cao hiệu suất làm việc và tính năng kinh tế của ô tô và máy công trình.Máy ủi là loại máy chuyên dùng để ủi, san lấp, vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường, thuỷ lợi, thuỷ điện và khai thác các loại khoáng (than đá, quặng…).Máy ủi được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau.Máy ủi Komat’su D65EX 12 là loại máy ủi với lưỡi ủi đa năng, có thể nâng, hạ, nghiêng lưỡi ủi dễ dàng nhờ hệ thống làm việc bằng thủy lực giúp cho máy ủi có nhiều nổi trội hơn. Nó giúp cho quá trình điều khiển các thao tác được đơn giản hơn, đặc biệt tính kinh tế của nó cao hơn so với các loại máy đào truyền động cơ khíXuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài “Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực máy ủi Komat’su D65EX 12”, nhằm tìm hiểu kỹ càng, nắm rõ nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp. Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI1.1.MỤC ĐÍCHGiúp sinh viên ứng dụng những kiến thức đã học, cũng cố kiến thức để nhớ lâu, cặn kẽ. Đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu thêm các hệ thống truyền động thủy lực trên m, xy lanh thủy lực, van….Thông qua đó nắm bắt được quy trình làm việc, quá trình tính toán của máy công trình.Biết sử dụng các phần mềm để mô phỏng các mạch thủy lực làm việc của máy công trình và ứng các máy công trình. Nhằm giúp cho sinh viên biết được các cấu tạo của các loại bơdụng vào thực tiễn.1.2.Ý NGHĨAGiúp sinh viên tổng hợp kiến thức đã được học và ứng dụng kiến thức đó vào trong thực tế sản xuất. Để sinh viên tiếp cận gần hơn về các máy công trình, biết cách mô phỏng các đường đi của mạch thủy lực. Nhằm giúp sinh viên tự tin hơn khi ra trường khi chưa có nhiều kinh nghiệm.Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng cao năng suất hiệu quả làm việc, tiết kiệm được nguồn năng lượng, nhân công….Xuất phát từ những khả năng sử dụng máy trong các lĩnh vực xây dựng đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp.1.3.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY ỦI1.3.1.Công dụng máy ủi Máy ủi là loại điển hình của máy đào chuyển đất, đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ví dụ: Ở Mỹ máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy san và 5 lần so với máy cạp; Ở Nhật, máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy cạp và máy san; Còn ở Liên Bang Nga và Ucraina, máy ủi nhiều hơn 3,6 lần so với máy cạp và 8 lần so với máy san. Các hãng máy ủi nổi tiếng trên thế giới hiện nay như: hãng ChTZ của Liên Bang Nga, Tập đoàn Doosan, hãng máy xây dựng Hitachi, Tập đoàn công nghiệp nặng Huyndai, hãng máy xây dựng Mỹ Kobelco….Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100m. Đồng thời nó cũng được dùng để san sơ bộ mặt bằng.Trong thực tế, máy ủi thường được sử dụng làm các công việc sau:Đào hồ ao, kênh mương nông và rộng;Đào các móng nhà lớn;Đào đắp đường có độ cao không quá 2m;San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khu công nghiệp và các đô thị mới;San lấp rãnh đặt đường ông hoặc móng 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 một gàu xúc vật liệu đổ lên ô tô;Trợ lực đẩy cho máy cạp khi máy cạp đào đất gặp đất rắn;Kéo các phương tiện khác.1.3.2.Phân loại máy ủiBộ phận làm việc chính của máy ủi là bàn ủi.a)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 được trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy một góc 45 hình vẽ (1.1). Hình 1.1. Thiết bị ủi vạn năngGóc quay này được sử dụng khi máy ủi thực hiện san lấp rãnh đặt ống, móng nhà sau khi thi công, san các mặt bằng nói chung và cho năng suất cao hơn máy ủi thường.Máy ủi thường (hay còn gọi là máy ủi cố định): Bàn ủi luôn luôn được đặt vuông góc với trục dọc của máy. Máy ủi thường được thể hiện ở hình 1.2. Hình 1.2. Thiết bị ủi thườngb)Dựa vào phương pháp điều khiển thiết bị ủi:Máy ủi điều khiển bằng thủy lực;Máy ủi điều khiển bằng cáp;Trong đó máy ủi điều khiển bằng thủy 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.Lưỡi ủi ấn sâu vào trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phần còn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu. Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5 10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp cùng công suất. Đồng thời máy ủi điều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn máy ủi điều khiển bằng cáp.Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện từ, mới được người Nhật Bản áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương. Tuy nhiên loại máy ủi này có cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại, giá thành cao nên chưa được sử dụng phổ biến.c)Dựa vào công suất và lực kéo của máy, có thể phân loại theo bảng dưới đây:Phân loại máy ủi theo công suất và lực kéoLoại máy ủiCông suất động cơ (kW)Lực kéo (F)Rất nhỏĐến 15Đến 2,5Nhỏ15 602,5 7,5Trung bình60 1107,5 15Lớn110 22015 20Rất lớn 220 30Xu hướng phát triển máy ủi: Chế tạo những máy ủi có công suất nhỏ và trung bình, điều khiển bằng thủy lực vì máy ủi nhỏ và trung bình có năng lượng riêng (công suất trên một đơn vị trọng lượng) lớn hơn nhiều so với máy ủi có công suất lớn.d)Dựa vào cơ cấu di chuyển:Máy ủi bánh xích, có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng bám vào mặt 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 cùng trọng lượng.1.3.3.Yêu cầu chung:Chọn hợp lí và sử dụng nguồn năng lượng. Đối với động cơ dẫn động thường được chọn là động cơ đốt trong, tổ hợp động cơ đốt trong, có độ bền và tuổi thọ cao.Kích thước gọn nhẹ, dễ vận chuyển, dựng lắp; có khả năng thi công trong địa hình chật hẹp, điều kiện khắc nghiệt, khả năng thay đổi cơ cấu công tác, khả năng thay thế, sửa chữa.Đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường cũng như vệ sinh công nghiệp theo quy định lao động, an toàn khi vận hành, thuận tiện trong làm việc….Giá thành hợp lí, thõa mãn tính kinh tế, tính mỹ thuật công nghệ….. Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY ỦI KOMATSU D65EX 122.1.GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY ỦITruyền động dùng để truyền công suất, truyền động từ động cơ đến bộ công tác, trên máy ủi có thể sử dụng truyền động cơ học, truyền động cơ điện, truyền động thủy lực, truyền động khí nén hoặc sử dụng truyền động kết hợp.2.1.1.Truyền động cơ học:Truyền động cơ học bao gồm các bộ truyền động cơ khí cơ cấu đảo chiều, truyền động bằng cáp….Truyền động bằng cáp có cấu tạo đơn giản, nhưng chỉ truyền theo một chiều nâng ủi còn muốn hạ xuống chỉ cần nhả phanh thì dưới tác dụng của trọng lượng thân lưỡi ủi sẽ hạ xuống Hình 2.1. Sơ đồ truyền động bằng cáp1.Bộ công tác, 2. Cáp nâng, 3. Cụm dẫn động.2.1.2.Truyền động thủy lựcTruyền động thủy lực là phương pháp truyền động được sử dụng phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy này. Truyền động thủy lực được chia làm hai loại sau:Truyền động thủy lực thủy động: Trong truyền động thủy lực thủy động, việc truyền cơ năng giữa các bộ phận máy chủ yếu được thực hiện bằng động năng của dòng chất lỏng. Truyền động thủy động có hai loại: khớp nối thủy lực và biến tốc thủy lực, thường được dùng nhiều trong ngành cơ khí động lực và vận chuyển.Truyền động thủy lực thể tích: Trong truyền động thủy lực thể tích, việc truyền cơ năng giữa các bộ phận máy chủ yếu được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thủy lực thể tích. Truyền động thể tích có rất nhiều dạng khác nhau như: truyền động thủy lực thể tích có chuyển động tịnh tiến, truyền động thủy lực thể tích có chuyển động quay, truyền động thủy lực thể tích có chuyển động tùy động, được dùng rất phổ biến trong các ngành chế tạo máy và các hệ thống điều khiển tự động.Chất lỏng làm việc trong các máy thủy lực và truyền động thủy lực có nhiều loại như nước, các loại dầu, không khí ….
Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 MỞ ĐẦU Khoa học kỉ thuật trong những thập kỉ gần đây phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử và công nghệ tin học. Nó tạo ra một tạo ra một tác động rất mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực của đời sống, và đặc biệt mạnh mẽ trong các ngành công nghiệp chế tạo máy đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô và máy công trình. Trong những năm trở lại đây trên các phương tiện xe máy (ô tô và máy công trình) đều được trang bị các hệ thống điện tử nhằm nâng cao tính tự động hóa của máy móc thiết bị, tối ưu hoá quá trình điều khiển và vận hành nhằm nâng cao hiệu suất làm việc và tính năng kinh tế của ô tô và máy công trình. Máy ủi là loại máy chuyên dùng để ủi, san lấp, vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường, thuỷ lợi, thuỷ điện và khai thác các loại khoáng (than đá, quặng…). Máy ủi được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau. Máy ủi Komat’su D65EX - 12 là loại máy ủi với lưỡi ủi đa năng, có thể nâng, hạ, nghiêng lưỡi ủi dễ dàng nhờ hệ thống làm việc bằng thủy lực giúp cho máy ủi có nhiều nổi trội hơn. Nó giúp cho quá trình điều khiển các thao tác được đơn giản hơn, đặc biệt tính kinh tế của nó cao hơn so với các loại máy đào truyền động cơ khí Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài “Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực máy ủi Komat’su D65EX - 12”, nhằm tìm hiểu kỹ càng, nắm rõ nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp. 1 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI 1.1. MỤC ĐÍCH Giúp sinh viên ứng dụng những kiến thức đã học, cũng cố kiến thức để nhớ lâu, cặn kẽ. Đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu thêm các hệ thống truyền động thủy lực trên m, xy lanh thủy lực, van….Thông qua đó nắm bắt được quy trình làm việc, quá trình tính toán của máy công trình. Biết sử dụng các phần mềm để mô phỏng các mạch thủy lực làm việc của máy công trình và ứng các máy công trình. Nhằm giúp cho sinh viên biết được các cấu tạo của các loại bơdụng vào thực tiễn. 1.2. Ý NGHĨA Giúp sinh viên tổng hợp kiến thức đã được học và ứng dụng kiến thức đó vào trong thực tế sản xuất. Để sinh viên tiếp cận gần hơn về các máy công trình, biết cách mô phỏng các đường đi của mạch thủy lực. Nhằm giúp sinh viên tự tin hơn khi ra trường khi chưa có nhiều kinh nghiệm. Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng cao năng suất hiệu quả làm việc, tiết kiệm được nguồn năng lượng, nhân công…. Xuất phát từ những khả năng sử dụng máy trong các lĩnh vực xây dựng đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp. 1.3. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY ỦI 1.3.1. Công dụng máy ủi Máy ủi là loại điển hình của máy đào chuyển đất, đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ví dụ: Ở Mỹ máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy san và 5 lần so với máy cạp; Ở Nhật, máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy cạp và máy san; Còn ở Liên Bang Nga và Ucraina, máy ủi nhiều hơn 3,6 lần so với máy cạp và 8 lần so với máy san. Các hãng máy ủi nổi tiếng trên thế giới hiện nay như: hãng 2 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 ChTZ của Liên Bang Nga, Tập đoàn Doosan, hãng máy xây dựng Hitachi, Tập đoàn công nghiệp nặng Huyndai, hãng máy xây dựng Mỹ- Kobelco…. Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100m. Đồng thời nó cũng được dùng để san sơ bộ mặt bằng. Trong thực tế, máy ủi thường được sử dụng làm các công việc sau: - Đào hồ ao, kênh mương nông và rộng; - Đào các móng nhà lớn; - Đào đắp đường có độ cao không quá 2m; - San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khu công nghiệp và các đô thị mới; - San lấp rãnh đặt đường ông hoặc móng 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 một gàu xúc vật liệu đổ lên ô tô; - Trợ lực đẩy cho máy cạp khi máy cạp đào đất gặp đất rắn; - Kéo các phương tiện khác. 1.3.2. Phân loại máy ủi Bộ phận làm việc chính của máy ủi là bàn ủi. a) 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 được trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy một góc 45 ÷ o 60 hình vẽ (1.1). Hình 1.1. Thiết bị ủi vạn năng 3 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Góc quay này được sử dụng khi máy ủi thực hiện san lấp rãnh đặt ống, móng nhà sau khi thi công, san các mặt bằng nói chung và cho năng suất cao hơn máy ủi thường. Máy ủi thường (hay còn gọi là máy ủi cố định): Bàn ủi luôn luôn được đặt vuông góc với trục dọc của máy. Máy ủi thường được thể hiện ở hình 1.2. Hình 1.2. Thiết bị ủi thường b) Dựa vào phương pháp điều khiển thiết bị ủi: Máy ủi điều khiển bằng thủy lực; Máy ủi điều khiển bằng cáp; Trong đó máy ủi điều khiển bằng thủy 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. Lưỡi ủi ấn sâu vào trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phần còn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu. Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5 ÷ 10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp cùng công suất. Đồng thời máy ủi điều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn máy ủi điều khiển bằng cáp. Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện từ, mới được người Nhật Bản áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương. Tuy nhiên loại máy ủi này có cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại, giá thành cao nên chưa được sử dụng phổ biến. 4 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 c) Dựa vào công suất và lực kéo của máy, có thể phân loại theo bảng dưới đây: Phân loại máy ủi theo công suất và lực kéo Loại máy ủi Công suất động cơ (kW) Lực kéo (F) Rất nhỏ Đến 15 Đến 2,5 Nhỏ 15 ÷ 60 2,5 ÷ 7,5 Trung bình 60 ÷ 110 7,5 ÷ 15 Lớn 110 ÷ 220 15 ÷ 20 Rất lớn 〉 220 〉 30 Xu hướng phát triển máy ủi: Chế tạo những máy ủi có công suất nhỏ và trung bình, điều khiển bằng thủy lực vì máy ủi nhỏ và trung bình có năng lượng riêng (công suất trên một đơn vị trọng lượng) lớn hơn nhiều so với máy ủi có công suất lớn. d) Dựa vào cơ cấu di chuyển: Máy ủi bánh xích, có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng bám vào mặt 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 cùng trọng lượng. 1.3.3. Yêu cầu chung: Chọn hợp lí và sử dụng nguồn năng lượng. Đối với động cơ dẫn động thường được chọn là động cơ đốt trong, tổ hợp động cơ đốt trong, có độ bền và tuổi thọ cao. Kích thước gọn nhẹ, dễ vận chuyển, dựng lắp; có khả năng thi công trong địa hình chật hẹp, điều kiện khắc nghiệt, khả năng thay đổi cơ cấu công tác, khả năng thay thế, sửa chữa. Đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường cũng như vệ sinh công nghiệp theo quy định lao động, an toàn khi vận hành, thuận tiện trong làm việc…. Giá thành hợp lí, thõa mãn tính kinh tế, tính mỹ thuật công nghệ… 5 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY ỦI KOMATSU D65EX - 12 2.1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY ỦI Truyền động dùng để truyền công suất, truyền động từ động cơ đến bộ công tác, trên máy ủi có thể sử dụng truyền động cơ học, truyền động cơ điện, truyền động thủy lực, truyền động khí nén hoặc sử dụng truyền động kết hợp. 2.1.1. Truyền động cơ học: Truyền động cơ học bao gồm các bộ truyền động cơ khí cơ cấu đảo chiều, truyền động bằng cáp…. Truyền động bằng cáp có cấu tạo đơn giản, nhưng chỉ truyền theo một chiều nâng ủi còn muốn hạ xuống chỉ cần nhả phanh thì dưới tác dụng của trọng lượng thân lưỡi ủi sẽ hạ xuống Hình 2.1. Sơ đồ truyền động bằng cáp 1. Bộ công tác, 2. Cáp nâng, 3. Cụm dẫn động. 2.1.2. Truyền động thủy lực Truyền động thủy lực là phương pháp truyền động được sử dụng phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy này. Truyền động thủy lực được chia làm hai loại sau: Truyền động thủy lực thủy động: Trong truyền động thủy lực thủy động, việc truyền cơ năng giữa các bộ phận máy chủ yếu được thực hiện bằng động năng của 6 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 dòng chất lỏng. Truyền động thủy động có hai loại: khớp nối thủy lực và biến tốc thủy lực, thường được dùng nhiều trong ngành cơ khí động lực và vận chuyển. Truyền động thủy lực thể tích: Trong truyền động thủy lực thể tích, việc truyền cơ năng giữa các bộ phận máy chủ yếu được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thủy lực thể tích. Truyền động thể tích có rất nhiều dạng khác nhau như: truyền động thủy lực thể tích có chuyển động tịnh tiến, truyền động thủy lực thể tích có chuyển động quay, truyền động thủy lực thể tích có chuyển động tùy động, được dùng rất phổ biến trong các ngành chế tạo máy và các hệ thống điều khiển tự động. Chất lỏng làm việc trong các máy thủy lực và truyền động thủy lực có nhiều loại như nước, các loại dầu, không khí …. Hình 2.2. Sơ đồ truyền động thủy lực 1. Bình dầu, 2. Bộ lọc, 3. Bơm thủy lực, 4. Van an toàn, 5. Cơ cấu điều khiển, 6. Đường ống dẫn dầu, 7. Piston, 8. Xylanh thủy lực, 9. Cán piston. 7 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 2.2. GIỚI THIỆU VỀ MÁY ỦI KOMATSU D65EX – 12 2.2.1. Kết cấu chung: A B D F G C E Hình 2.3. Kết cấu của của máy ủi Komatsu D65EX – 12 8 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 2.2.2. Các thông số kỷ thuật chính của máy ủi Komatsu D65EX – 12: Bảng 2-2 Các thông số kỷ thuật chính của máy ủi Komatsu D65EX – 12 STT CÁC THÔNG SỐ CHÍNH GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ 1 Loại máy D65EX – 12 2 Số seri 65000 3 Khối lượng hoạt động 14870 kg 4 Chiều dài với thiết bị làm việc 5470 mm 5 Chiều rộng thiết bị làm việc 3970 mm 6 Chiều cao đến đỉnh ống xả khí 2980 mm 7 Chiều cao đến xylanh nâng lên cao nhất 2935 mm 8 Chiều cao bàn ủi làm việc trên mặt đất lớn nhất 1180 mm 9 Chiều cao bàn ủi làm việc dưới mặt đất lớn nhất 460 mm 10 Số lượng tỷ số truyền của số tiến 3 11 Vận tốc di chuyển số 1 của số tiến 3,9 km/h 12 Vận tốc di chuyển số 2 của số tiến 6,8 km/h 13 Vận tốc di chuyển số 3 của số tiến 10,6 km/h 14 Số lượng tỷ số truyền của số lùi 3 15 Vận tốc di chuyển số 1 của số lùi 5,0 km/h 16 Vận tốc di chuyển số 2 của số lùi 8,6 km/h 17 Vận tốc di chuyển số 3 của số lùi 13,4 km/h 18 Cơ cấu di chuyển Xích 19 Kiểu điều khiển lưỡi ủi Thủy lực 20 Bơm chính Bơm piston hướng trục Áp suất lớn nhất Lưu lượng Svq 47 MPa 183,2 (l/min) 1908 rpm 9 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 2.2.3. Quá trình làm việc của máy ủi Máy ủi là loại điển hình của máy đào đất và chuyển đất đang được sử dụng rộng rãi. Cự ly đào chuyển đất thích hợp của máy ủi < 100m. Máy ủi làm việc theo chu kỳ. Một chu kỳ làm việc của máy ủi gồm các giai đoạn sau: - Cắt đất và tích lũy đất trước bàn ủi. - Chuyển đất về phía trước và đổ đất. - Chạy không tải về vị trí cũ và tiếp tục chu kỳ mới. Để nâng cao năng suất máy ủi, cần phải sử dụng hợp lý chế độ lực kéo trong từng giai đoạn để rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc của máy, trong đó giai đoạn cắt đất và tích đất trước bàn ủi là quan trọng nhất. Hiện nay việc nghiên cứu quá trình cắt đất và tích lũy đất trước bàn ủi, các thông số liên quan đến quy luật thay đổi chiều sâu cắt và quỹ đạo chuyển động của dao cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến lực cản cắt đất tác dụng lên máy ủi vẫn đang được các nước nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình việc của máy ủi. Quá trình cắt đất và tích đất của máy ủi có thể tiến hành theo 3 sơ đồ ( hình ) Sơ đồ ( a ): Cắt đất và tích đất có chiều dày phoi cắt không đổi trên suốt quãng đường đào đất L1 . Như thế không sử dụng hợp lý chế độ lực kéo của máy, chiều dài quãng đường đào đất lớn, dẫn đến thời gian chu kỳ làm việc dài hơn và năng suất máy thấp. Bởi vậy sơ đồ này ít sử dụng trong thi công. Chỉ khi máy ủi làm việc xuống dốc với độ dốc lớn mới áp dụng sơ đồ này. Trong trường hợp đó lực cản di chuyển máy giảm đi nhiều vì lực cản dốc đã biến thành lực đẩy. Sơ đồ ( b ): Thường chỉ dùng khi thi công gặp đất rắn có lực cản cắt riêng lớn. Sơ đồ ( c ): Theo sơ đồ này quá trình đào đất và tích đất trước ủi gồm hai giai đoạn: - Ấn sâu dần dao cắt vào đất đến khi đạt được chiều sâu cắt lớn nhất. - Nâng dần bàn ủi lên để giảm chiều sâu cắt, đến khi đạt được chiều sâu cắt nhỏ nhất, vết cắt có dạng hình thang. Sơ đồ này cho phép sử dụng hợp lý chế độ lực kéo, rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc cũng như rút ngắn chiều dài quãng đường cắt đất và tích đất nên cho năng 10 [...]... tốc máy càng thấp và tạo ra lực kéo càng lớn 2.3.3 Hệ thống truyền động trên máy ủi Komatsu D65EX – 12 Hệ thống dùng để truyền công suất, truyền động từ động cơ đến bộ phận công tác, hệ truyền động trên máy ủi Komatsu D65EX – 12 được sử dụng bằng hệ thống truyền động thủy lực và chính xác thực tế là hệ truyền động thủy lực thể tích 15 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy. .. cầu (4) 18 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Lưỡi ủi còn có tác dụng san đất nên nó không có tấm chắn ở hai bên, do đó khi ủi đất làm lượng đất rơi vãi đi nhiều, thể tích khối lăn giảm sẽ làm giảm năng suất máy ủi 19 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Chương 3:... VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D65EX - 12 3.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 3.1.1 Công dụng về truyền động thủy lực Truyền động thủy lực là tổ hợp các cơ cấu thủy lực và máy thủy lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền năng lượng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi tốc độ, momen và biến đổi dạng theo quy luật chuyển động. .. hộp số Nguồn động lực 14 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 được truyền theo cách thức là từ động cơ truyền đến biến mô thủy lực, truyền đến hộp số và được truyền đến bên phải bởi cặp bánh răng nón Ly hợp (6) được lắp đặt tại hai đầu trục của bánh răng nón có tác dụng ngăn cản và điều khiển động lực từ bánh răng nón truyền đến ly... việc Van an toàn được lắp trên đường ống dẫn dầu của hệ thống thủy lực Chất lỏng có áp lực đi vào thân van 1 tác động lên mặt của van Nếu áp lực chất lỏng nhỏ hơn áp lực của lò xo thì van chưa làm việc Nếu áp lực chất lỏng lớn thắng lực lò xo, lúc này 32 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 van an toàn hoạt động cho phép chất lỏng chảy... năng bám và tính cơ động cao, áp suất riêng trên đất nhỏ nên lực cản lăn nhỏ Đồng thời chúng có nhược điểm như : Cấu tạo phức tạp, giá thành bộ phận di chuyển bằng xích cao, tốn nhiều thời gian và chi phí trong chăm sóc và bảo dưỡng 17 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 2.3.5 Giới thiệu về bộ công tác của máy ủi Komatsu D65EX – 12 Hình... răng; 11 Môtơ; 12 Van phân phối điều khiển nâng hạ lưỡi ủi; 13 Van phân phối điều khiển nghiêng lưỡi ủi; 14 Van phân phối điều khiển di chuyển; 15 Van xả kiểm tra; 16 Thùng chứa dầu Nguyên lý chung : 23 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Sơ đồ mạch thuỷ lực này bao gồm các hệ thống công tác như nâng, hạ lưỡi ủi, nghiêng lưỡi ủi, nâng... vậy với khả năng ưu việt này của máy ủi sẽ góp phần làm tăng năng suất san của máy 21 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 Với máy ủi vạn năng, ngoài khả năng làm việc ưu việt của nó, kết cấu của máy còn gọn hơn máy ủi thường nhờ việc đặt khung ủi bên trong bộ di chuyển xích Như thế kết cấu của khung ủi sẽ nhỏ hơn Tuy nhiên với kết... của máy, máy sẽ làm việc yếu hơn so với máy ủi thường Do đó bàn ủi vạn năng còn dùng để san đất nên kết cấu của lưỡi ũi không có tấm chắn hai đầu bàn ủi, lượng đất rơi vãi sang hai bên nhiều sẽ làm giảm năng suất của máy 3.3 GIỚI THIỆU VỀ CÁC MẠCH THỦY LỰC LÀM VIỆC CỦA MÁY ỦI KOMATSU D65EX – 12 3.3.1 Mạch thủy lực di chuyển và công tác 22 Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động. . .Khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và mô phỏng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi KOMATSU D65EX - 12 suất cao Hầu hết máy ủi đều tiến hành cắt đất theo sơ đồ này và áp dụng cho mọi địa hình thi công a) C1 L1 b) C2 L2 c) Hmin C3 L3 Hình 2.4: Các sơ đồ đào đất của máy ủi Chiều sâu cắt và chiều dài quãng đường đào đất theo 3 sơ đồ trên có mối quan hệ như sau: C1 < C2 < C3 và L1 > L2 > . sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau. Máy ủi Komat’su D65EX - 12 là loại máy ủi với lưỡi ủi đa năng, có thể nâng, hạ, nghiêng lưỡi. điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản,. chất lỏng, thường dùng các máy thủy lực thể tích. Truyền động thể tích có rất nhiều dạng khác nhau như: truyền động thủy lực thể tích có chuyển động tịnh tiến, truyền động thủy lực thể tích