KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300

LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của quý thầy, cô giáo, em đã tiếp thu được những kiến thức cơ bản mà mỗi kỹ sư cần phải có. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã được học, đồng thời nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường. Sau khi hoàn tất các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là: KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản… đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc đào và vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Máy đào “Komat’su PC300” là một trong những loại máy được sử dụng để làm công việc này. Komat’su PC300 là loại máy đào gầu nghịch, một gầu, truyền động thuỷ lực, có rất nhiều ưu điểm về kết cấu và điều khiển nên năng suất làm việc cũng như tính năng kinh tế của máy cao. Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô. Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phan Thành Long đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đề tài này. Đà Nẵng, ngày .. tháng .. năm 2015 Sinh viên thực hiện Võ Văn Linh KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì việc xây dựng các cơ sở hạ tầng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Hiện nay có nhiều công trình lớn đang được xây dựng như các công trình thủy điện, cầu đường... Trong đó việc đưa công nghệ tự động hóa, cơ khí hóa tham gia vào quá trình sản xuất ngày càng nhiều, đem lại hiệu quả rất cao. Trong các công trình giao thông và các công trình xây dựng khác, việc giải quyết mặt bằng, xây dựng nền móng là rất quan trọng và cần có số lượng máy phục vụ để làm đất như máy đào, máy ủi, máy san... Trong khối lượng lớn làm đất đó thì máy đào đảm nhiệm khoảng 45%. Máy đào 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. Với sự phổ biến rộng rãi trong quá trình sản xuất đó và khả năng đem lại hiệu quả cao trong quá trình sử dụng, em đã chọn máy đào KOMAT’SU PC300 làm đề tài tốt nghiệp nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc cũng như cách sử dụng, phương pháp vận hành, quá trình bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau này. Mặt khác, đề tài này được thực hiện với ý nghĩa tạo một lượng kiến thức có ích cho mọi thành phần muốn tìm hiểu về máy đào KOMAT’SU PC300 để áp dụng vào trong quá trình sản xuất thực tế. Hơn nữa, đề tài này còn là tiền đề cho các nghiên cứu khoa học sau này của em. 1.2 Kết cấu chung Máy đào Komat’su PC300 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thuỷ lực, do Nhật Bản sản xuất. Nó được sử dụng để cơ giới hoá công tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay cho máy nâng. Máy đào KOMAT’SU PC300 có kết cấu gồm 2 phần chính: phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần thiết bị công tác (thiết bị làm việc). Phần máy cơ sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu dùng để di chuyển máy trong công trường, nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng. Cơ cấu quay dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang trong quá trình đào KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 và đổ đất. Trên bàn quay (9) người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động, cơ cấu điều khiển… Cabin (6) là nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của máy. Đối trọng (8) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy. Phần thiết bị công tác: Cần (5) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu kia được lắp với tay cần. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần (12). Tay cần (2) một đầu lắp khớp trụ với cần còn đầu kia với gàu và co, duỗi nhờ xy lanh tay cần (4). Quá trình đào và đổ đất của gầu được thực hiện nhờ xy lanh gầu (3). Gầu (1) thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng. Hình 2.1 KOMAT’SU PC300 1. Gàu; 2. Tay cần; 3. Xy lanh quay gầu; 4. Xy lanh tay cần; 5. Cần; 6. Cabin điều khiển; 7. Cabin máy; 8. Đối trọng; 9. Bàn quay; 10. Ổ quay; 11. Xích; 12. Xy lanh cần Trên máy đào KOMAT’SU PC300 lắp 2 mô tơ thủy lực và có hộp giảm tốc hành tinh để đảm bảo sự dẫn động độc lập của 2 dải xích (11). Mô tơ thủy lực dùng để quay bàn quay (9) và mô tơ thủy lực còn lại dùng để di chuyển, ngoài ra còn bố trí hệ thống phanh để phanh hãm việc di chuyển và bàn quay. Ngoài ra, để đảm bào các bộ phận của máy không bị quá tải, đồng thời đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền động thủy lực, người ta lắp van an toàn, van giảm áp, van tháo tải, van 1 chiều. Máy thường làm việc ở nền đất thấp hơn mặt bằng đứng của máy (cũng có những trường hợp máy làm việc ở nơi cao hơn, nhưng nền đất mềm). Đất được đổ qua miệng gầu. Máy làm việc theo chu kỳ và trên từng chỗ đứng. Một chu kỳ làm việc của máy bao gồm bốn giai đoạn sau: Xúc và tích đất vào gầu KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 Quay gầu đến nơi dỡ tải (nơi đổ đất) Dỡ tải (đổ đất) Quay gầu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp 1.3 Các thông số kỹ thuật chính Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật Tên thông số Giá trị Đơn vị Dung tích gầu 1,4 m3 Trọng lượng toàn bộ 31100 kg Biên độ làm việc Chiều sâu đào lớn nhất 7380 mm Bán kính đào lớn nhất 11100 mm Bán kính lớn nhất tại vị trí mặt bằng đất 10920 mm Chiều cao đào lớn nhất 10100 mm Chiều cao chất tải lớn nhất 7050 mm Lực đào lớn nhất 221,8(21600) kN(kg) Tốc độ quay 9,5 vph Tốc độ di chuyển Thấp: 3.2 Trung bình: 4.5 Cao: 5.5 Kmh Khả năng leo dốc 35 độ Áp lực trên mặt đất 62,9(0,64) kPa(kgcm2) KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 Bảng 1.2 Các thông số về kích thước Tên thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài toàn bộ của máy 11140 mm Chiều rộng máy 3190 mm Chiều cao máy (khi chuyển động) 3250 mm Chiều cao đến đỉnh cabin 3110 mm Chiều cao từ mặt đất đến phần đối trọng 1185 mm Khoảng sáng gầm máy 498 mm Bán kính quay nhỏ nhất thiết bị làm việc 4310 mm Chiều cao thiết bị làm việc tại bán kính quay nhỏ nhất 8520 mm Chiều rộng bánh xích 3700 mm Khổ ray 2590 mm Chiều cao cabin máy 3100 mm Bảng 1.3 Các thông số động cơ Tên thông số Giá trị Đơn vị Số máy SAA6D114E Số xylanhhành trình x đường kính 6114 x 135 Dung tích xy lanh 8,27(8270) l(cc) Thông số kỹ thuật Công suất bánh đà 183,91980 kW(vph) Mô men lớn nhất 11081450 Nm(vph) Tốc độ lớn nhất khi không tải 2050 vph Tốc độ nhỏ nhất khi không tải 1000 vph Suất tiêu hao nhiên liệu 205 gkW.h Mô tơ khởi động 24 V; 7,5 kW Máy phát 24 V; 60 A Ắc quy 12 V; 126 Ah×2 KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 Bảng 1.4 Các thông số hệ thống thủy lực Tên thông số Giá trị Đơn vị Bơm thuỷ lực Kiểu bơm HPV125+125, thay đổi lưu lượng, bơm kép Lưu lượng 267,5×2 lph Áp suất đặt 37,8 MPa Van điều khiển Kiểu van 6spool+1spool type+ 1 van phụ trợ Kiểu điều khiển Thuỷ lực Mô tơ thuỷ lực Mô tơ di chuyển HMV160ADT2, Kiểu piston×2 (piston hướng trục) Mô tơ quay toa KMF230ABE5, kiểu piston (piston hướng trục) Xy lanh thuỷ lực Kiểu xy lanh Xy lanh thuỷ lực tác dụng kép Cần Tay cần Gầu Đường kính trong 140 160 140 mm Đường kính piston 100 110 100 mm Hành trình 1480 1825 1285 mm Khoảng cách lớn nhất giữa hai chốt 3525 4255 3155 mm Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai chốt 2045 2430 1870 mm Thùng dầu thuỷ lực Kiểu hộp Làm lạnh dầu Làm lạnh bằng không khí: CF401 KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300 1.4 Phạm vi sử dụng Máy đào KOMAT’SU PC – 300 là một loại máy đào nghịch 1 gàu được sử dụng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Máy đào này đào đất nơi nền đất thấp hơn mặt bằng đứng máy, dùng để đào móng, đào rãnh thoát nước, lắp đặt đường cấp thoát nước, đường ngầm, cáp điện thoại… 1.5 Giới thiệu sơ bộ về các hệ thống trên máy đào KOMAT’SU PC300 1.5.1 Hệ thống động lực Hệ thống động lực là hệ thống đóng vai trò hết sức quan trọng trên máy công trình, có nhiệm vụ truyền tải công suất từ trục khuỷu động cơ thành mômen và tốc độ cho máy, tạo ra lực kéo cần thiết để máy thực hiện các chuyển động. Nguồn động lực của máy đào KOMAT’SU PC300 là động cơ đốt trong có mã hiệu là SA6D114E (nguồn động lực chính) và máy phát (nguồn động lực phụ). Nguồn động lực chính: Động cơ đốt trong là nguồn động lực chính, là bộ phận truyền lực chính cho bơm thủy lực để dẫn động thiết bị công tác. Động cơ của máy đào KOMAT’SU PC300 là động cơ diesel 4 kỳ, làm lạnh bằng nước, phun dầu trực tiếp, tăng áp có làm lạnh. Kết cấu của động cơ gồm các cơ cấu và hệ thống chính sau: Cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền: có các chi tiết chính như piston, chốt piston, xécmăng, thanh truyền, bulông thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà, các loại ổ đỡ của trục khuỷu.. Cơ cấu phân phối khí: có nhiệm vụ điều khiển quá trình trao đổi khí trong xilanh. Yêu cầu đối với cơ cấu phân phối khí là phải thải sạch và nạp đầy. Cơ cấu phân phối khí có các chi tiết như: xupap, đế xupap, ống dẫn hướng xupap, lò xo xupap, con đội, trục cam. Hệ thống nhiên liệu: có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu tạo thành hỗn hợp cho động cơ phù hợp với chế độ làm việc. Đối với động cơ sử dụng diesel trên máy đào KOMAT’SU PC300 thì nhiên liệu được phun vào trong xylanh để hình thành khí hỗn hợp và điều chỉnh tải của động cơ. Hệ thống bôi trơn: có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt làm việc của các chi tiết để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ cũng như tăng tuổi thọ của chi tiết. Các bộ phận chính như: bơm dầu, lọc dầu, thông gió hộp trục khuỷu.. KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC300

KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của quý thầy, cô giáo, em đã tiếp thu được những kiến thức cơ bản mà mỗi kỹ sư cần phải có. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã được học, đồng thời nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường. Sau khi hoàn tất các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là: KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản… đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc đào và vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Máy đào “Komat’su PC-300” là một trong những loại máy được sử dụng để làm công việc này. Komat’su PC-300 là loại máy đào gầu nghịch, một gầu, truyền động thuỷ lực, có rất nhiều ưu điểm về kết cấu và điều khiển nên năng suất làm việc cũng như tính năng kinh tế của máy cao. Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô. Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phan Thành Long đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đề tài này. Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực hiện Võ Văn Linh KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì việc xây dựng các cơ sở hạ tầng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Hiện nay có nhiều công trình lớn đang được xây dựng như các công trình thủy điện, cầu đường Trong đó việc đưa công nghệ tự động hóa, cơ khí hóa tham gia vào quá trình sản xuất ngày càng nhiều, đem lại hiệu quả rất cao. Trong các công trình giao thông và các công trình xây dựng khác, việc giải quyết mặt bằng, xây dựng nền móng là rất quan trọng và cần có số lượng máy phục vụ để làm đất như máy đào, máy ủi, máy san Trong khối lượng lớn làm đất đó thì máy đào đảm nhiệm khoảng 45%. Máy đào 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. Với sự phổ biến rộng rãi trong quá trình sản xuất đó và khả năng đem lại hiệu quả cao trong quá trình sử dụng, em đã chọn máy đào KOMAT’SU PC-300 làm đề tài tốt nghiệp nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc cũng như cách sử dụng, phương pháp vận hành, quá trình bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau này. Mặt khác, đề tài này được thực hiện với ý nghĩa tạo một lượng kiến thức có ích cho mọi thành phần muốn tìm hiểu về máy đào KOMAT’SU PC-300 để áp dụng vào trong quá trình sản xuất thực tế. Hơn nữa, đề tài này còn là tiền đề cho các nghiên cứu khoa học sau này của em. 1.2 Kết cấu chung Máy đào Komat’su PC-300 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thuỷ lực, do Nhật Bản sản xuất. Nó được sử dụng để cơ giới hoá công tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay cho máy nâng. Máy đào KOMAT’SU PC-300 có kết cấu gồm 2 phần chính: phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần thiết bị công tác (thiết bị làm việc). Phần máy cơ sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu dùng để di chuyển máy trong công trường, nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng. Cơ cấu quay dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang trong quá trình đào KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 và đổ đất. Trên bàn quay (9) người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động, cơ cấu điều khiển… Cabin (6) là nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của máy. Đối trọng (8) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy. Phần thiết bị công tác: Cần (5) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu kia được lắp với tay cần. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần (12). Tay cần (2) một đầu lắp khớp trụ với cần còn đầu kia với gàu và co, duỗi nhờ xy lanh tay cần (4). Quá trình đào và đổ đất của gầu được thực hiện nhờ xy lanh gầu (3). Gầu (1) thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng. Hình 2.1 KOMAT’SU PC-300 1. Gàu; 2. Tay cần; 3. Xy lanh quay gầu; 4. Xy lanh tay cần; 5. Cần; 6. Cabin điều khiển; 7. Cabin máy; 8. Đối trọng; 9. Bàn quay; 10. Ổ quay; 11. Xích; 12. Xy lanh cần Trên máy đào KOMAT’SU PC-300 lắp 2 mô tơ thủy lực và có hộp giảm tốc hành tinh để đảm bảo sự dẫn động độc lập của 2 dải xích (11). Mô tơ thủy lực dùng để quay bàn quay (9) và mô tơ thủy lực còn lại dùng để di chuyển, ngoài ra còn bố trí hệ thống phanh để phanh hãm việc di chuyển và bàn quay. Ngoài ra, để đảm bào các bộ phận của máy không bị quá tải, đồng thời đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền động thủy lực, người ta lắp van an toàn, van giảm áp, van tháo tải, van 1 chiều. Máy thường làm việc ở nền đất thấp hơn mặt bằng đứng của máy (cũng có những trường hợp máy làm việc ở nơi cao hơn, nhưng nền đất mềm). Đất được đổ qua miệng gầu. Máy làm việc theo chu kỳ và trên từng chỗ đứng. Một chu kỳ làm việc của máy bao gồm bốn giai đoạn sau: - Xúc và tích đất vào gầu KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 - Quay gầu đến nơi dỡ tải (nơi đổ đất) - Dỡ tải (đổ đất) - Quay gầu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp 1.3 Các thông số kỹ thuật chính Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật Tên thông số Giá trị Đơn vị Dung tích gầu 1,4 m 3 Trọng lượng toàn bộ 31100 kg Biên độ làm việc Chiều sâu đào lớn nhất 7380 mm Bán kính đào lớn nhất 11100 mm Bán kính lớn nhất tại vị trí mặt bằng đất 10920 mm Chiều cao đào lớn nhất 10100 mm Chiều cao chất tải lớn nhất 7050 mm Lực đào lớn nhất 221,8(21600) kN(kg) Tốc độ quay 9,5 v/ph Tốc độ di chuyển Thấp: 3.2 Trung bình: 4.5 Cao: 5.5 Km/h Khả năng leo dốc 35 độ Áp lực trên mặt đất 62,9(0,64) kPa(kg/cm 2 ) KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Bảng 1.2 Các thông số về kích thước Tên thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài toàn bộ của máy 11140 mm Chiều rộng máy 3190 mm Chiều cao máy (khi chuyển động) 3250 mm Chiều cao đến đỉnh cabin 3110 mm Chiều cao từ mặt đất đến phần đối trọng 1185 mm Khoảng sáng gầm máy 498 mm Bán kính quay nhỏ nhất thiết bị làm việc 4310 mm Chiều cao thiết bị làm việc tại bán kính quay nhỏ nhất 8520 mm Chiều rộng bánh xích 3700 mm Khổ ray 2590 mm Chiều cao cabin máy 3100 mm Bảng 1.3 Các thông số động cơ Tên thông số Giá trị Đơn vị Số máy SAA6D114E Số xylanh-hành trình x đường kính 6-114 x 135 Dung tích xy lanh 8,27(8270) l(cc) Thông số kỹ thuật Công suất bánh đà 183,9/1980 kW/(v/ph) Mô men lớn nhất 1108/1450 Nm/(v/ph) Tốc độ lớn nhất khi không tải 2050 v/ph Tốc độ nhỏ nhất khi không tải 1000 v/ph Suất tiêu hao nhiên liệu 205 g/kW.h Mô tơ khởi động 24 V; 7,5 kW Máy phát 24 V; 60 A Ắc quy 12 V; 126 Ah×2 KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Bảng 1.4 Các thông số hệ thống thủy lực Tên thông số Giá trị Đơn vị Bơm thuỷ lực Kiểu bơm HPV125+125, thay đổi lưu lượng, bơm kép Lưu lượng 267,5×2 l/ph Áp suất đặt 37,8 MPa Van điều khiển Kiểu van 6-spool+1-spool type+ 1 van phụ trợ Kiểu điều khiển Thuỷ lực Mô tơ thuỷ lực Mô tơ di chuyển HMV160ADT-2, Kiểu piston×2 (piston hướng trục) Mô tơ quay toa KMF230ABE-5, kiểu piston (piston hướng trục) Xy lanh thuỷ lực Kiểu xy lanh Xy lanh thuỷ lực tác dụng kép Cần Tay cần Gầu Đường kính trong 140 160 140 mm Đường kính piston 100 110 100 mm Hành trình 1480 1825 1285 mm Khoảng cách lớn nhất giữa hai chốt 3525 4255 3155 mm Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai chốt 2045 2430 1870 mm Thùng dầu thuỷ lực Kiểu hộp Làm lạnh dầu Làm lạnh bằng không khí: CF40-1 KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 1.4 Phạm vi sử dụng Máy đào KOMAT’SU PC – 300 là một loại máy đào nghịch 1 gàu được sử dụng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Máy đào này đào đất nơi nền đất thấp hơn mặt bằng đứng máy, dùng để đào móng, đào rãnh thoát nước, lắp đặt đường cấp thoát nước, đường ngầm, cáp điện thoại… 1.5 Giới thiệu sơ bộ về các hệ thống trên máy đào KOMAT’SU PC-300 1.5.1 Hệ thống động lực Hệ thống động lực là hệ thống đóng vai trò hết sức quan trọng trên máy công trình, có nhiệm vụ truyền tải công suất từ trục khuỷu động cơ thành mômen và tốc độ cho máy, tạo ra lực kéo cần thiết để máy thực hiện các chuyển động. Nguồn động lực của máy đào KOMAT’SU PC-300 là động cơ đốt trong có mã hiệu là SA6D114E (nguồn động lực chính) và máy phát (nguồn động lực phụ). * Nguồn động lực chính: Động cơ đốt trong là nguồn động lực chính, là bộ phận truyền lực chính cho bơm thủy lực để dẫn động thiết bị công tác. Động cơ của máy đào KOMAT’SU PC-300 là động cơ diesel 4 kỳ, làm lạnh bằng nước, phun dầu trực tiếp, tăng áp có làm lạnh. Kết cấu của động cơ gồm các cơ cấu và hệ thống chính sau: - Cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền: có các chi tiết chính như piston, chốt piston, xécmăng, thanh truyền, bulông thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà, các loại ổ đỡ của trục khuỷu - Cơ cấu phân phối khí: có nhiệm vụ điều khiển quá trình trao đổi khí trong xilanh. Yêu cầu đối với cơ cấu phân phối khí là phải thải sạch và nạp đầy. Cơ cấu phân phối khí có các chi tiết như: xupap, đế xupap, ống dẫn hướng xupap, lò xo xupap, con đội, trục cam. - Hệ thống nhiên liệu: có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu tạo thành hỗn hợp cho động cơ phù hợp với chế độ làm việc. Đối với động cơ sử dụng diesel trên máy đào KOMAT’SU PC-300 thì nhiên liệu được phun vào trong xylanh để hình thành khí hỗn hợp và điều chỉnh tải của động cơ. - Hệ thống bôi trơn: có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt làm việc của các chi tiết để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ cũng như tăng tuổi thọ của chi tiết. Các bộ phận chính như: bơm dầu, lọc dầu, thông gió hộp trục khuỷu KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 - Hệ thống làm mát: khi động cơ làm việc, các chi tiết động cơ nhất là các chi tiết trong buồng cháy tiếp xúc với khí cháy nên có nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ đỉnh piston có thể lên đến 600 o C, còn nhiệt độ xupap có thể đến 900 o C. Do đó hệ thống làm mát rất quan trọng, nếu không thì động cơ sẽ không làm việc được. Do đặc thù của máy đào là làm việc trong phạm vi hẹp, không di chuyển nhiều nên lợi dụng gió tự nhiên để làm mát là hầu như không có. Vì vậy hệ thống làm mát của động cơ là làm mát bằng nước. Hình 1.1 Hình vẽ động cơ SAA6D114E của máy đào Komat’su PC300-8 1. Đĩa truyền động; 2. Lò xo giảm chấn; 3. Chốt định vị; 4. Đĩa ma sát giảm chấn ; 5. Bộ phận ráp van điều tiết gió; 6. Bộ phận giảm thanh; 7. Giá đỡ phía sau ; 8. Giá đỡ phía trước * Nguồn động lực phụ: đó là động cơ điện 1 chiều với máy phát có hiệu điện thế 24V, cường độ dòng điện 60A. Mô tơ khởi động có hiệu điện thế 24V và có công suất 7,5 kW * Động cơ của máy đào PC-300 khởi động bằng ắc quy, ắc quy sẽ cung cấp năng lượng cho động cơ điện một chiều làm quay động cơ đốt trong khi khởi động. Nguồn ắc quy gồm có hai bình, mỗi bình có hiệu điện thế 12V, cường độ dòng điện 126Ah. KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 1.5.2 Hệ thống truyền động Hệ thống truyền động của máy đào KOMAT’SU PC-300 là hệ thống truyền động thủy lực. Truyền động thuỷ lực là tổ hợp các cơ cấu thuỷ lực và máy thuỷ lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mô men, và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động. Đây chính là hệ thống chính điều khiển hoạt động của máy, từ dẫn động các cơ cấu điều khiển, dẫn động các xylanh thủy lực, mô tơ di chuyển và mô tơ quay toa. Cụ thể hơn, máy đào KOMAT’SU PC-300 sử dụng hệ thống truyền lực thủy lực thể tích, đây là truyền động mà năng lượng truyền động là dầu thủy lực có áp suất cao chuyển động với vận tốc nhỏ. KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Chương 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 2.1 Giới thiệu chung về hệ thống truyền động thủy lực 2.1.1 Khái quát về hệ thống truyền động thủy lực Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của các máy, các thiết bị, ngoài dẫn động bằng cơ khí, điện thì trong những năm gần đây người ta còn dùng khí nén và chất lỏng. Như vậy hệ thống dùng để truyền năng lượng bằng chất lỏng và biến đổi nó thành cơ năng ở đầu ra của hệ thống (năng lượng chuyển động động cơ thuỷ lực) đồng thời thực hiện chức năng điều khiển và điều chỉnh tốc độ của khâu ra gọi là hệ thống truyền động thủy lực. Hệ thống truyền động thủy lực phát triển nhanh và đang thay dần các hệ thống truyền động cơ khí, điện ở các máy xây dựng. 2.1.2 Phân loại Trong hệ thống truyền động thủy lực, việc truyền công suất là do chất lỏng đảm nhiệm. Tùy theo việc sử dụng năng lượng của dòng chất lỏng là thế năng hay động năng, mà hệ thống còn gọi là truyền động thủy lực thủy tĩnh (thể tích) hay truyền động thủy lực thủy động. * Truyền động thủy lực thủy tĩnh (thể tích): Quá trình truyền năng lượng giữa các bộ phận được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thể tích nên gọi là truyền động thể tích. Truyền động thể tích gồm có ba bộ phận: - Bơm: nguồn cung cấp năng lượng cho chất lỏng (biến cơ năng thành áp năng), thông thường dùng máy thể tích. - Động cơ thuỷ lực: biến đổi áp năng dòng chảy thành cơ năng bằng cách thực hiện các chuyển động của nó (thẳng, quay, kết hợp). - Phần tử trung gian (phần tử thuỷ lực): điều khiển hệ thống (đường ống, van một chiều, van an toàn, cơ cấu phân phối…). Dựa vào chuyển động của động cơ thủy lực, có thể phân truyền động thủy lực thể tích thành hai loại: + Động cơ thủy lực có chuyển động tịnh tiến: được sử dụng rộng rãi trên các máy làm đất khác nhau như máy đào một gầu để thay đổi vị trí gầu, cần, tay đẩy, [...]... thuỷ lực, cụm van phân phối, trục chia dầu, mô tơ chuyển động, mô tơ quay toa, xylanh thuỷ lực, hệ thống đường ống, lọc dầu, két làm mát dầu thuỷ lực KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Hình 2.1 Hệ thống thuỷ lực trên máy đào Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ làm việc, công suất được truyền qua bánh đà đến bơm thuỷ lực Bơm thuỷ lực làm...KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 + Động cơ thủy lực có chuyển động quay: sử dụng trên máy làm đất dùng để dẫn động di chuyển, cơ cấu quay máy xúc một gầu 2.1.3 Ưu, nhược điểm của hệ thống truyền động thủy lực * Ưu điểm: - Điều chỉnh vô cấp vận tốc trong phạm vi rộng và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển động các bộ phận... 2.19 Xylanh gàu KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 * Nguyên lý hoạt động: Các xylanh thủy lực trong hệ truyền động thủy lực trên máy đào đều có nguyên tắc hoạt động 2 chiều, khi ta cấp dầu cao áp một đầu thì piston sẽ có chiều chuyển động về phía đầu bên kia, chẳng hạn như khi ta cấp dầu cao áp phía bên phải piston thì lực đẩy do áp... Piston phanh KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Nguyên lý hoạt động: Hình 2.9 Nguyên lý hoạt động của mô tơ thuỷ lực 1 Áp suất cao; 2 Áp suất thấp; 3 Lực vòng; 4 Lực dọc trục; 5 Lực tác dụng lên đuôi piston Dầu thuỷ lực từ bơm chính đi vào mô tơ theo đường (1) Đầu áp suất cao nén piston chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của... hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào KOMAT’SU PC-300 2.3.1 Bơm thủy lực: Bơm là bộ phận của truyền động thủy lực Nó biến đổi cơ năng chính (động cơ đốt trong) thành năng lượng của dòng chảy của dòng chất lỏng công tác Thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất Hiện nay, trong hệ thống truyền động thủy lực của các loại máy xây dựng thường sử dụng loại bơm thể tích và đối với máy đào KHẢO SÁT,... ngoài lọt vào làm giảm hiệu suất và tính ổn định của truyền động - Yêu cầu chất lỏng làm việc rất phức tạp 2.1.4 Phạm vi sử dụng Ngày nay hệ thống thuỷ lực được ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, nông nghiệp như máy công cụ, máy nông nghiệp, máy nâng chuyển, máy xúc, máy đào và trong lĩnh vực hàng không 2.2 Tổng quan về hệ thống truyền lực trên máy đào KOMAT’SU PC-300 Hệ thống thuỷ lực của máy đào gồm... thống được xác lập ở chế độ chuyển động tốc độ cao 2.3.3.3 Hoạt động của phanh hãm a) Khi bắt đầu chuyển động KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 17 3 4 16 18 22 e M Hình 2.15 Sơ đồ hoạt động của phanh khi bắt đầu chuyển động Khi cần điều khiển chuyển động được kích hoạt, dầu có áp suất cao từ bơm tác tác động lên van đối trọng (18) mở... (19) và tác động lên buồng b Khi điều này xảy ra, do đường kính buồng b lớn hơn buồng a nên piston điều chỉnh sẽ bị đẩy đi xuống Kết quả, đĩa van (8) và khối xy lanh (6) di chuyển đến vị trí góc nghiêng của đĩa có giá trị lớn nhất Lưu lượng của mô tơ đạt giá trị lớn nhất Hệ thống được xác lập ở chế độ tốc độ thấp KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU. .. van LS) KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 2.3.5.2 Van điện từ LS (PC) - EPC (van tỷ lệ điều khiển dòng chất lỏng qua van) Van EPC gồm một phần là van điện từ tỷ lệ và một phần là van thủy lực Khi nó nhận tín hiệu điện (i) từ bộ điều khiển, van EPC sẽ sinh ra một áp suất ở đầu ra tỷ lệ với độ lớn của tín hiệu điện truyền đến và đưa... giữa cửa PR và cửa TS bị đóng lại Van (14) bị đẩy sang trái bởi lò xo (13), cửa P2 thông với cửa TS Van (7) bị đẩy sang trái bởi lò xo (8), đường thông giữa cửa P2 và cửa A2 bị đóng lại Tại vị trí trung gian và khi áp suất tải trọng (A2) thấp (khi hạ cần và co tay cần) KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-300 Hình 2.25 Hoạt động của van . chân thành đến tất cả quý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phan Thành Long đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành. nhiên liệu tạo thành hỗn hợp cho động cơ phù hợp với chế độ làm việc. Đối với động cơ sử dụng diesel trên máy đào KOMAT’SU PC-300 thì nhiên liệu được phun vào trong xylanh để hình thành khí hỗn. cung cấp năng lượng cho chất lỏng (biến cơ năng thành áp năng), thông thường dùng máy thể tích. - Động cơ thuỷ lực: biến đổi áp năng dòng chảy thành cơ năng bằng cách thực hiện các chuyển động