TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY XÚC MỘT GẦU GẦU THUẬN TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC

II.2 tính toán cân bằng bàn quay và xác định trọng lượng đối trọng của máy II.3 tính ổn định và năng suất của máy.. xác định trọng lượng đối trọng của máy đào một gầu gầu thuận:... Trọng

Thiết kế môn học: MÁY LÀM ĐẤT

Đề Bài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY XÚC MỘT GẦU GẦU

THUẬN TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1) Máy làm đất – Phạm Hữu Đỗng, Hoa Văn Ngũ, Lưu Bá Thuận

2) Tính toán máy thi công đất- Lưu Bá Thuận

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY THIẾT KẾ

I.1 công dụng, phân loại máy thiết kế

I.2 cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy

I.3 phân tích và chọn phương án thiết kế

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHUNG

II.1 xác định các thông số cơ bản của máy và các bộ phận chính của máy

II.2 tính toán cân bằng bàn quay và xác định trọng lượng đối trọng của máy

II.3 tính ổn định và năng suất của máy

II.4 tính các lực cản tác dụng lên cơ cấu di chuyển và công suất của máy

II.5 tính toán cơ cấu quay của máy

CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ

III.4 tính chọn bơm thủy lực và xi lanh điều khiển các cơ cấu

CHƯƠNG IV: TÍNH SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY

IV.1 tính sức bền và thiết kế tay gầu

IV.2 tính sức bền và thiết kế cần máy

IV.3 tính sức bền và thiết kế gầu

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN CHUNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY XÚC MỘT GẦU GẦU THUẬN TRUYỀN

ĐỘNG THỦY LỰC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY XÚC GẦU THUẬN.

THỦY LỰC.

1 Công dụng.

Máy xúc một gầu chủ yếu được dùng để đào khai thát đất, cát phục vụ công nghiệp xây dựng cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực: xây dựng dân dụng và công nghiệp, khai thát mỏ, xây dựng thủy lợi, xây dựng cầu đường… cụ thể nó có thể phục vụ cho các công trình sau:

+) trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoát

nước, đào rãnh để lắp đặt các đường ống thoát nước, đường điện ngầm, điện thoại, bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu Ngoài ra có lúc nó làm việc thay cho cần trục khi lắp các ống thoát nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi công móng cọc, phục vụ cho thi công cọc nhồi…

+) trong xây dựng thủy lợi: đào kênh mương, nạo vét sông ngòi, bến cản, ao,

hồ, khai thát đất để đắp đập, đắp đê…

+) trong xây dựng cầu đường: đào móng, khai thát đất, cát để đắp đường, nạo

bạt sường đồi để tạo taluy khi thi công các sườn núi

+) trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tẩm thực vật phía trên bề mặt đất, khai thác

mỏ lộ thiên (than, đất sét, cao lanh, đá sau nổ mìn…)

+) trong lĩnh vực khai thác: nhào lộn vật liệu trong các nhà máy hóa chất(phân

lân, cao su…) khai thát đất cho các nhà máy gạch sứ, tiếp liệu cho các trạm trộn bêtông, bêtông at phan… bốc xếp vật liệu trong các ga tàu, bến cản, khai thác sỏi, cát ở các dòng sông

Ngoài ra máy cơ sở của máy xúc một gầu còn có thể lắp các thiết bị thi công khác như: cần trục, búa đóng cọc, thiết bị bấc thấm…

2 phân loại máy xúc một gầu.

a phân loại theo dạng thiết bị làm việc

+) máy xúc gầu thuận (gầu ngửa): loại máy này làm việc ở nơi cao hơn mặt

bằng máy đứng

+) máy xúc gầu nghịch (gầu sấp): loại máy nầy thường làm việc ở nơi thấp hơn

mặt bằng đứng của máy

+) máy xúc gầu dây (gầu quăng, gầu kéo)

+) máy xúc gầu ngoạm.

+) máy cúc gầu bào.

+) máy xúc một gầu dẫn động cơ khí (cáp)

+) máy xúc một gầu dẫn động thủy lực.

c phân loại theo hệ thống di chuyển

+) máy xúc một gầu di chuyển bằng bánh lốp

+) máy xúc một gầu di chuyển bằng bánh xích

+) máy xúc một gầu di chuyển bằng bánh sắt di chuyển trên ray

+) máy xúc một gầu di chuyển bằng phao

+) máy xúc một gầu di chuyển tự bước.

d phân loại theo động cơ trang bị trên máy.

+) máy xúc một gầu trang bị một động cơ(dẫn động chung)

+) máy xúc một gầu trang bị nhiều động cơ cùng loại (dẫn động riêng)

+) máy xúc một gầu trang bị tổ hợp: động cơ điezel – máy phát – động cơ điện.

e phân loại theo dung tích gầu xúc.

+) máy xúc một gầu cở nhỏ : loại máy có dung tích gầu q<1 m3

+) máy xúc một gầu cở trung bình: loại máy có dung tich q = 1 ÷ 2 m3

+) máy xúc môt gầu cở lớn: là loại máy có dung tích gầu q > 2 m3

f phân loại theo cơ cấu quay.

+) máy xúc một gầu quay tòan vòng.

+) náy xúc một gầu quay không toàn vòng.

1 cấu tạo

1) cơ cấu di chuyển

12) xi lanh nâng cần

2 nguyên lý làm việc.

a đặc điểm của máy xúc một gầu gầu thuận dẫn động bằng thủy lực.

+) máy thường làm việc ở nền cao hơn mặt bằng đứng của máy

+) đất được xả qua miệng gầu

+) máy làm việc trên từng chu kỳ và trên từng chổ đứng

b nguyên lý làm việc.

May đến vị trí làm việc ,hạ gầu và đưa về vị trí xát máy tiếp xúc với nền đất (vị

trí 1).Cho gầu chuyển động từ vị trí 1,2 , 3.Nhờ xi lanh 9 hoặc kết hợp với xi lanh

4 Gầu tiến hành cắt đất và tích đất vào gầu.Ddến vị trí 3 coi như gầu đã đầy đất

và kết thúc quá trình cắt đất Đua gầu ra khỏi tầng đào nhờ xi lanh 4.Quay máy

theo vời 1 chu kì hồn tồn tương tự.

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHUNG

II.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY VÀ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY

a Các thông số cơ bản của máy đào một gầu truyền động thủy lực gồm có:

+) dung tích gầu: q = 0,3m3

+) trọng lượng máy G = (15÷31)q = 9 tấn

+) công suất máy N =

+) thông số về tốc độ

vận tốc di chuyển của máy v = 4 m/s

tốc độ nâng gầu: vn = 0,5 m/s

+) thời gian chu kỳ làm việc của máy tck = 15 s

+) các kích thước cơ bản của máy:

chiều cao buồng máy: 1,25 m

bán kính thành sau võ máy: r = 0,9 m

chiều cao khớp chân cần: hc = 0,5m

+)hệ số kích thước bộ phận công tác

chiều dài cần: lc = 1,8 m

chiều dài tay cần : ltc = 1,5 m

chiều cao đất đổ: hđđ = 1,5 m

chiều cao xúc: hx = 2,05 m

bán kính đổ đất: Rđđ = 2,25 m

+) lực trong các cơ cấu:Sn = (20÷8)q = 6 tấn

+) lực cản đào của đất tại răng gầu: P1 = (6,7÷6,5).q =2 tấn

b trọng lượng các bộ phận chính của máy

trọng lượng các bộ phận chính trong máy có quan hệ với trọng lượng chung của máy theo công thức:

Gđc =0,54 tan+)trọng lượng thiết bị tựa quay

k q

= 18

24,1

2,1.3,

Trong đó: q: dung tích hình học của gầu q = 0,9 m3

kđ :hệ số làm đầy gầu, tra theo bảng(2-3) kđ = 1,2 (trang 133)

kt: hệ số tơi của đất,chọn theo bảng 1-5, kt = 1,24 (trang 15)

ρ: trọng lượng riêng của đất, chọn theo bảng 1-5, ρ= 18 KN/m3

c xác định các kích thước cơ bản của máy đào 1 gầu

Các kích thước cơ bản của máy đào một gầu và của các bộ phận chính của máy có thể được xác định dựa vào dung tích gầu, theo công thức:

+) bán kính đào lớn nhất: Rđ = 9,12.3 0,3=6,2 (m)

+) bán kính xả đất lớn nhất: Rx = 7,96.3 0,3 = 5,33 (m)

+) chiều cao đào lớn nhất: Hđ = 7,753 0,3 = 5,18 (m)

+) chiều cao xả đất lớn nhất: Hx = 5,35 3 0,3= 3,58(m)

+) chiều dài cần máy: Lc = 6,88 3 0,3 =3,92(m)

+) chiều dài tay gầu: Lt = 5,00 3 0,3 =2,8 (m)

+) tầm với lớn nhất của gầu: Rmax = 6,09 3 0,3 = 4,07(m)

+) khoảng cách từ trục quay của máy đến chốt chân cần: rc = 1,22 3 0,3 = 0,5(m)ss

+) chiều cao của cơ cấu di chuyển xích: hx = 0,894 3 0,3 = 0,59(m)

+) khoảng cách đường tâm dọc của hai xích: b = 2,94 3 0,3 = 1,97 (m)

+) chiều dài bề mặt tựa của xích: L0 = 3,24 3 0,3 = 2,17 (m)

+) kích thước của gầu:

chiều dài gầu: lg = 1,26 3 0,3=0,87 (m)

chiều rộng gầu: bg = 1,05 3 0,3=0,8 (m)

+) chiều sâu cắt lớn nhất của mỗi lần cắt đất: cmax = 0,56 3 0,3=0,37 (m)

II.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG BÀN QUAY VÀ XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG ĐỐI TRỌNG CỦA MÁY

1 xác định trọng lượng đối trọng của máy đào một gầu gầu thuận:

Đối trọng dùng trong máy đào một gầu có tác dụng giữ cân bằng cho bàn quay Trọng lượng của đối trọng được xác định ở hai trạng thái vị trí giới hạn của gầu: khi gầu ở gần máy nhất và khi gầu ở xa máy nhất trong quá trình làm việc.

Bằng phương pháp thiết lập phương trình cân bằng mômen của các lực đối với điểm tựa phía trước hoặc phía sau của vòng tựa quay hoặc bằng phương pháp họa đồ lực, ta có thể xác định trọng lượng của đối trọng của máy ở hai trạng thái nêu trên

Đối với máy đào gầu thuận trọng lượng đối trọng cũng được xác định ở hai vị trí, nhưng ngược lại với máy đào gầu thuận

+) khi gầu ở gần máy nhất và tựa trên mặt đất ,chuổn bị đào,do đĩ khi tính tốn cho phép bỏ qua trọng lượng tay gầu và gầu ,trong gầu chưa cĩ đất ,cần nghiêng 1 goc lớn nhất =60 so với phương ngang ta sẽ nhận đc trọng lượng đối trong Gmin +) vị trí thứ hai: khi tay gầu ở vị trí xa nhất tay gầu ở vị trí nằm ngang ,gầu chứa đầy đất ,cần nghiêng 1 gĩc 0 0

min =30 −40

trọng lượng đối trọng lớn nhất Gmax

+trọng lượng hợp lý của đối trọng đối với máy đào gầu thuận đc chọn nàm trong giới hạn Gmin và Gmax

II.3 TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ NĂNG SUẤT CỦA MÁY

2.3a tính ổn định của máy xúc gầu thuận:

Độ ổn định của máy xúc gầu ngược khi làm việc được kiểm tra ở 2 trường hợp :Máy đang làm việc và máy di chuyenr trên đường

Nguyên tắc chung để tính máy đào 1 gầu :xác định mơ men chĩng lật hay mơmen giữ cho Mý ổn định Mo và momen laytj máy M1 do các lực tác dụng lên máy gây ra ,tỷ số giữa gia trị của 2 mơmen này đc gọi là hệ số ổn định Kod phỉa luơn thỏa mãn điề kiện

4,10

rc

Điều kiện ổn định là:

+) máy nằm ngang trên xích, phương của cần vuông góc với phương di chuyển của máy

+) máy làm việc trên mặt phẳng ngang

+ tay gầu vươn xa nhất và gần như nằm ngang ,gầu vẫn đang cắt đất và chiều dày lớp cát đât là lớn nhất và chịu lực cản đào tiếp tuyến của đât P1

Máy có xu thế lật quanh cạnh lật đi qua điểm A

Hệ số ổn định trong trường hợp nầy phải thỏa mãn điều kiện:

= ≥1,1

L

O c M

M k

Trong đó: M0: mô men ổn định, được xác định theo công thức:

G1, G2, G3: lần lượt là trọng lượng đối trọng, trọng lượng bàn quay, và các

cơ cấu trên bàn quay, trọng lượng khung dưới và cơ cấu di chuyển

R1, r2, r3 – lần lượt là cánh tay đòn tương ứng của các lực G1, G2, G3 so với cạnh lật đi qua điểm A

Gc, Gt, Gg – trọng lượng cần máy, trọng lượng tay cần và trọng lượng gầu.

P1: lực cản đào tiếp tuyến lớn nhất do chướng ngại vật gây ra tại răng gầu, được xác định theo công thức: P1 =kb hmax

=133 KNTrong đó:k =0,35KN / cm2lực cản đào riêng hay hệ số lực cản đào ,KN/cm2 đc chọn theo bảng (1-3) , b chiều rộng cắt lấy bằng chiều rộng gầu(cm) Hmax là chiều dày lớn nhất của pho cắt (cm)

Chìu dày lớn nhất của phơi cát đc xác định theo cơng thức

cm k

3,0

106

Trong đĩ : q=0,3m3 là dung tich hình học của gầu

b=80cm- chieu rộng cắt lấy bằng chìu rộng gầu

Hd=5,18m chìu cao đào lớn nhất

xác định theo hệ số kq trong bang(2-2)

Kt=1,3- hệ số tời của đất

B1,b2,b3,b4 là cánh tay địn

b máy ào g đ ầu thuận ang dào đ đất ,răng gầu gặp chướng ngại vật:

Điều kiện để tính ổn định:

+) máy nằm ngang trên xích

+) cần có góc nghiêng so với phương ngang α =450

+) máy làm việc trên mặt phẳng ngang

+)răng gầu gặp chướng ngại vật và chịu lực cản đào lớn nhất Pd cĩ kể đến tải trọng động do chướng ngại vật sinh ra

Pd =P1 Kd=6.1,5=9

Trong đĩ: kd hệ số tải trọng động (kd=1,3-1,5)

P1 lực cản dào đc xác định từ phương trình cân bằng mơmen với khớp O1

ở chân cần cảu các lực tác dụng lên hệ cần –tay gầu và gầu

Gầu vần chưa đc tich dất hoặc nếu cĩ thì đất trong gầu khơng đáng kể

Lực quay gầu đạt giá trị lớn nhất để đẩy gầu vượt qua chướng ngại vật

Máy có xu thế lật quanh cạnh lật đi qua điểm A

rc rt

r3

G1 G2

Hệ số ổn định trong trượng hợp nầy phải đảm bảo điều kiện:trong trường hợp này giá trị mơmen ổn định vẫn đc xác định giống như trường hợp trên :

,0 1,1

L M

M k

2.3b.trường hợp máy ào ang di chuy đ đ ển

a khi máy di chuyển lên dốc:

G B

a

h

điều kiện đêt tỉnh ổn định:

-cần máy ,tay gầu và gầu quay về phía trước may

-góc nghiêng của cần là lớn nhất

-gầu ở vị trí thấp nhất và sát với máy

-lực gió Pg thổi ngược chìu với chiều di chuyển của máy

-góc dốc mặt đường lớn nhât có thể max

Hệ số ổn định trong trường hợp này phải thả mãn điều kiện

M0 mômen ổn định của máy đào

Mo=G(a.cosαmax −hsinαmax)

Gc

hx

2 1,5 0,8 1,2 2

điều kiện để máy di chuyển xuống dốc là

-cần,tay gầu,gầu ở phía trước máy

-góc nghêng của cần là nhỏ nhất

-tay gầu và gầu vươn ra xa nhất

-lực gió Pg thổi cùng chìu di chuyển và có phương song song với phương di chuyển của máy:- góc dốc của đường có thể là lớn nhất

Máy có xu hướng lật quanh diểm tựa phía trước của xích di chuyển (Điểm A)

Hệ số ổn định của máy trong TH này phải thỏa mãn điền kiện

05

t

c c h tg G c h tg G c h tg P h

G

tg h r G tg h r G tg h r G

k

++

++

++

−+

−+

−

=

)(

)(

)(

)(

)(

)(

6 3 5

2 4

1

3 3 3 2

2 2 1

1 1

αα

5

=

=

++

++

++

−+

−+

−

=

tg tg

tg

tg tg

Mo momen ổn định do các thành phần trọng lượng G1,G2,G3 gây ra so với điểm lật A

L

M mômen lật do các thành phần trọng lượng Gc, Gt,Gg và lực gió Pg thổi ngược chìu

di chuyển của máy gây ra

2.4 tính toán năng suất của máy xúc một gầu gầu ngược truyền động thủy lực.

Năng suất của máy xúc một gầu cơ bản phụ thuộc vào dung tích gầu và thời gian làm việc trong 1 chu kỳ của máy

a năng suất lý thuyết của máy xúc một gầu:

q: dung tích hình học của gầu, q = 0,3 m3

Tck: thời gian một chu kỳ làm việc của máy, Tck = 15 (s)

)(7215

3,0

h m

Q lt = =

⇒

b năng suất kỹ thuật của máy xúc một gầu:

)(

h

m k

k T

q Q

t

d ck

kt =

trong đó:

kđ : hệ số đầy gầu, kđ = 1,2

Kt : hệ số tơi của đất, Kt = 1,24

)(7024,1

2,1.15

3,0

h m

Q lt = =

⇒

c năng suất thực tế của máy xúc một gầu:

)(

h m k k

k T

q

t

d ck

kt =

trong đó:

ktg : hệ số sử dụng thời gian, ktg = 18 (s) (tra bảng 2.III.3 trang

118, sách máy làm đất – phạm hữu đỗng, hoa văn ngũ, lưu bá thuận)

2.5 tính các lực tác dụng lên cơ cấu di chuyển và công suất của máy tính toán các lực tác dụng lên cơ cấu di chuyển.

Muốn di chuyển được khi làm việc, máy làm đất có cơ cấu di chuyển bánh xích cần phải thỏa mãn các điều kiện sau:

W≤ Pk < Pb. (công thức 2-30 trang 75 sách tính toán máy thi công đất – lưu bá thuận)

Trong đó:

W: tổng các lực cản tác dụng lên cơ cấu di chuyển bánh xích

Pk : lực kéo tiếp tuyến của máy

Pb : lực bám cơ cấu di chuyển với mặt đất

Ta đi xác định các lực:

xác định tổng các lực cản di chuyển của máy đào bánh xích (W).

Trong đó:

W1 : lực cản do nội ma sát trong các bộ phận của cơ cấu di chuyển

W2 : lực cản lăn do biến dạng của nền đất

W3 : lực cản do độ dốc của nền đất

W4 : lực cản do việc quay vòng máy đào

Với các lực cản trên được xác định như sau:

a)lực cản do nội ma sát trong các bộ phận của cơ cấu di chuyển.

Để đơn giản, ta có thể xác định một cách gần đúng lực cản W1 theo công thức kinh nghiệm:

W1 = (0,05÷0,09)Gm

Trong đó:

Gm : trọng lượng máy truyền xuống hai dãi xích Gm = 9(tấn)

63.09)

09,005

Gm : trọng lượng máy, Gm = 9tấn

F: hệ số cản lăn, phụ thuộc vào biến dạng nền đất Với cơ cấu di chuyển bánh xích, thường f = 0,06÷0,15

α : góc nghiêng của mặt nền đất nơi máy làm việc so với phương ngang,

α = 120

)(5,112cos.9.15,

d)lực cản do việc quay vòng máy đào:

để xác định chính xác lực cản quay vòng W4 được đơn giản hơn, ta có thể xác định một cách gần đúng lực cản quay vòng W4, dựa vào lực cản lăn hoặc trọng lượng máy và theo công thức kinh nghiệm sau:

W4 = (0,5÷0,7).W2 = 0,3 Gm

= 0,3.9 = 2,7 tấn

⇒ W = 0,636 + 1,5+ 2 + 2,7 = 6,836 Tấn

2.5.2xác định lực bám cơ cấu di chuyển với mặt đất.(P b )

với máy đào di chuyển bằng bánh xích:

Pb =ϕ Gb.cosα = ϕ Gm.cosα

Trong đó:

ϕ: Hệ số bám của cơ cấu di chuyển bánh xích, tra bảng (1-12) trang 42 sách tính toán máy thi công đất ta chọn ϕ = 0,7

Gm, Gb : trọng lượng chung và trọng lượng bám của máy Gm = 8 tấn

α : góc nghiêng của nền đất nơi máy làm việc so với phương ngang,

α = 120

vậy Pb = 0,7.25.cos12 = 17,1 tấn

Vậy theo điều kiện để máy làm việc được thì :

W = 15,06 (tấn)≤ Pk < Pb = 17,1 (tấn)

Vậy ta chọn Pk = 16 tấn

1 công suất cần thiết của cơ cấu di chuyển.

η

.1000

.v

W

N dc = (Kw)

trong đó:

W: tổng các lực cản di chuyển của máy, W = 6270 (N)

V: vận tốc di chuyển của máy, v = 3 m/s

η: hiệu suất truyền động từ động cơ đến cơ cấu di chuyển, thường

η= 0,8÷0,85

2285,0.1000

3

=

Trong đó:

η: hiệu suất truyền động từ động cơ đến cơ cấu di chuyển, thường

η= 0,8÷0,85

II.5 TÍNH TOÁN CƠ CẤU QUAY CỦA MÁY

1 xác định tải trọng tác dụng lên thiết bị tựa quay.

Điều kiện tính toán

+) Tại vị trí kết thúc giai đoạn đào và tích đất, gầu đã chưá đầy đất.

+) Xi lanh nâng cần làm việc để nâng thiết bị làm việc và gầu đầy đất thoát

khỏi tầng đào

+) Bắt đầu quay máy đến vị trí đổ đất.

+) Máy làm việc trên bề mặt nghiêng so với phương ngang một góc α Với điều kiện làm việc như vậy thiết bị tựa quay của cơ cấu quay ở các loại máy đào một gầu vạn năng thường chiệu các tải trọng sau:

+) Mô men trong mặt phẳng thẳng đứng Mđ, mômen này do các tải trọng nằm trong mặt phẳng đứng gây ra so với tâm quay của máy Gồm các lực:

Gđ, Gb, Gc, Gt, Gg+đ, Pq, Pg,

+) Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng Rz

+) Tổng tải trọng hướng vào tâm vòng tựa quay theo phương ngang Rx

2 Xác định mômen cản quay.

Mômen cản quay được xác định theo công thức tổng quát :

M cq = M1 + M2 + M3 + M4

Trong đó:

M1: mômen cản do lực ma sát sinh ra

M2: mômen cản do lực quán tính gây ra

M3: mômen cản do tải trọng gió gây ra

M4: mômen cản do độ dốc của mặt đất nơi máy đang làm việc

Các mômen trên được xác định như sau:

+) Xác định mômen cản do lực ma sát sinh ra(M1)

M1 = Mms = ( d f)

d

R Q

.2

01,

Công thức nầy được tính trong trường hợp con lăn tỳ cố định vào bàn quay.Trong đó:

Q: tải trọng tác dụng vào vòng tựa quay, Q = 500 (daN)

R: bán kính trung bình của vòng tựa quay (cm), R = 35 (cm)

(chọn theo bảng 1-15 trang 50 sách tính toán máy thi công đất) d: đường kính con lăn tỳ, d = 20 (cm).

d1 :đường kính trục con lăn tỳ, d1 = 10 (cm)

µ: hệ số ma sát, µ= 0,06

f: hệ số ma sát lăn của con lăn trên vòng tựa quay, f = 0,05÷0,1

cm, ta chọn f = 0,06

⇒M1 = Mms = (0,06.10 2.0,06) 6,3

20

35.500.01,

+) Xác định mômen cản quay do lực cản của gió.

Mômen cản do gió được tính gần đúng theo công thức:

+) Xác định mômen cản quay do lực quán tính gây ra.

mômen cản quay do lực quán tính gây ra được xác định theo công thức gần đúng sau:

i i i

qt G r g

2

=

=

= πn

g - gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)

Gi ,ri : trọng lượng và bán kính phần tử quay tương ứng thứ I ( daN)

523,0

.81,9

523,0

m T

r G r G r G r G r G r G

M qt g g C c tc tc b b dc dc dt dt

=

++

++

+

=

++

++

+

=

III TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ LÀM VIỆC

Để điều khiển thiết bị làm việc của máy đào một gầu, người ta thường sử dụng hai phương pháp truyền động là truyền động bằng cơ khí và truyền động bằng thủy lực Trong đó, truyền động bằng thủy lực có kết cấu gọn, nhẹ, hình thức đẹp,, truyền lực êm, dể dàng đảo chiều chuyên động và có rhể điều chỉnh vô cấp tốc độ của bộ phận làm việc, không phụ thuộc vào tải trọng ngoài, chăm sóc và bảo quảng dể dàng và đơn giản

Nhờ có những ưu điểm đó nên truyền động thủy lực đã và đang được sử dụng rộng rãi trên máy đào một gầu Đặt biệt là máy đào dùng trong xây dựng Trong tương lai truyền động thủy lực sẽ thay thế cho truyền động cơ khí

III.1 xác định lực tác dụng và công suất tiêu hao trong cơ cấu điều khiển gầu.

Gg+d P1

P1 1 2 3 4 5

I II

Pg

hmax

Lực đẩy trong xi lanh quay gầu Pg trong khi đào đất sx tăng từ vị trí I dến vị trí II của gầu và sẽ đạt già trị lớn nất tại cuối quá trình đào đất và tích đát (tương ứng với vị trí II).Răng gầu cắt đát với chìu dày phơi cắt là lớn nhất

và ở vị trí cĩ cùng độ cao với khớp O3 lúc này gầu đã đc tích đầy đất.Trong trường hợp này ta cũng xem như cần và tay gầu cĩ định nghĩa là các xi lanh nâng cần và quay tay gầu khơng làm việc

Để xác định lực đẩy của xi lanh quay gầu Pg

tan7,83

,0

3,0.1,57,0.3,1

0

.0

1

3 2

1

3 2

1 1

r G r P r P M

d g g

d g g

Gg : trọng lượng của gầu không đất, Gg = 36 KN

P1 : lực cản đào tiếp tuyến của đất tác dụng lên răng gầu

P1 = (6,7÷6,5).q =1,33 tấn

III.2 xác định lực tác dụng và công suất tiêu hao trong cơ cấu điều khiển tay gầu.