Đồ án máy khai thác: Tính toán bộ phận di chuyển máy

Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY GẠT KOMATSUD85A Hình 11: Xe Gạt KOMATSU D85A 1:Ốngxả 2: Ben lên xuốngmồmcàng 3: Ghếngồi 4: Thùng dầu nhiên liệu 5: Xích di chuyển 6: Sườn 7: Galê đỡ 8: Ga lê tì 9: Càng xe gạt 10: Thanh giằng mồm càng 11: Góc lưỡi gạt. 12: Mồm gạt. 13: Lưỡi gạt. Nguyên Lý Làm Việc: Khi động cơ làm việc thông qua bộ biến mô sẽ truyền chuyển động cho hộp số tới cầu ngang thông qua bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu tới bộ ly hợp lái đến vành răng chủ động nhưng luc này chưa đi số lên chúng quay trơn trên nhau.Khi người lái muốn di chuyển xe thì lúc này sẽ tác động vào cần đi số làm cho hộp số làm việc truyền chuyển động quay tới cầu ngang và vành răng chủ động thông qua bộ phận di chuyển là xích và bộ sườn sẽ làm cho xe di chuyển.Khi người lái muốn lùi xe thì chỉ cần gạt cần đi số về vị trí số lùi lúc này xe sẽ di chuyển lùi về sau.Trong trường hợp xe làm việc có tẳi nặng xe không di chuyển được thì người lái sẽ tác dụng vào cần điều khiển ben lên xuống mồm càng kéo mồm càng lên cao lúc này xe sẽ bớt tải và xe làm việc bình thường. Hình 12: Kích thước tiêu chuẩn của xe gạt KOMATSU D85A Hình 13: Sơ đồ truyền chuyển động của xe gạt 1: Động cơ 2: Biến mô 3: Khớp nối 4: Hộp số 6: Ly hợp ma sat lái 7: Vành ly hợp ma sát lái 8: Vành răng chủ động 9: Xích 10: Bơm dầu thủy lực Hình 14: Hộp PTO 1: Mặt bích đuôi động cơ 6: Bánh răng trục chínhPTO 2: Vỏ PTO 7: Mặt bích vỏ lắp bơmben 3: Bánh răng laibơmsố 8: Bánh răng lắp bơmben 4:Vỏ 9: Đường dầu bôitrơn 5: TrụcchínhPTO 10: Bích lắp đườngdầu Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc bánh đà của động cơ ăn khớp với bánh răng trục chính của PTO làm cho các bánh răng trong hộp PTO làm việc dẫn đến bơmlái bơm ben bơm số hoạt động đưa dầu đến các hệ thống thuỷ lực giúp cho xe lam việc bìnhthường.

Chương 1.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY GẠT

KOMATSU-D85A

Hình 1-1: Xe Gạt KOMATSU D85A

4: Thùng dầu nhiên liệu 5: Xích di chuyển 6: Sườn

hợp lái đến vành răng chủ động nhưng luc này chưa đi số lên chúng quay trơntrên nhau.Khi người lái muốn di chuyển xe thì lúc này sẽ tác động vào cần đi

số làm cho hộp số làm việc truyền chuyển động quay tới cầu ngang và vànhrăng chủ động thông qua bộ phận di chuyển là xích và bộ sườn sẽ làm cho xe

di chuyển.Khi người lái muốn lùi xe thì chỉ cần gạt cần đi số về vị trí số lùi lúcnày xe sẽ di chuyển lùi về sau.Trong trường hợp xe làm việc có tẳi nặng xekhông di chuyển được thì người lái sẽ tác dụng vào cần điều khiển ben lênxuống mồm càng kéo mồm càng lên cao lúc này xe sẽ bớt tải và xe làm việcbình thường

Hình 1-2: Kích thước tiêu chuẩn của xe gạt KOMATSU D85A

Hình 1-3: Sơ đồ truyền chuyển động của xe gạt

Hình 1-4: Hộp PTO

*Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc bánh đà của động cơ ăn khớp với bánh răng trụcchính của PTO làm cho các bánh răng trong hộp PTO làm việc dẫn đến bơmlái bơm ben bơm số hoạt động đưa dầu đến các hệ thống thuỷ lực giúp cho xelam việc bình thường

Hình 1-5: Ben lệch mồm

ra ngoài lúc này mồm càng sẽ lệch đi một khoảng thích hợp tuỳ theo người lái ,khi không cần nữa người lái lạikéo cần điều khiển ben sang phải lúc này dầu sẽ

đi theo hướng ngược lại làm cho ben và mồm càng trở lại vị trí ban đàu

Hình 1-6: Ben lên xuống mồm

Cấu tạo của ben lên xuống mồm cũng tương tự như ben lệch mồm chỉ khác làben lên xuống mồm dài hơn ben lệch mồm và ở đuôi của quả ben có lắp van 1chiều trong trường hợp khi làm việc quá tải áp suất dầu trong đường ống quálớn thì van một chiều sẽ mở ra và dầu sẽ quay trở về thùng theo đường dầu hồi.

Nguyên lý làm việc của ben lên uống mồm cũng như ben lệch mồm chỉ kháckhi lên xuống mồm thì người lái xe phải kéo cần điều khiển ben ra trước hoặcsau

Hình 1-7: Biến mô (khớp nối thuỷ lực)

Hình 1-8: Bản vẽ cấu tạo biến mô

3: Bulông bắt ca biến mô 10: Bulông bắt vỏ bơm cánh bơm

5: Măng xec nhựa biến mô 12: Bulông bắt mặt bích lắp phớt

7: ca xec măng liền bánh răng 14: Bulông bắt mặt bích

15: Bulông bắt trục biến mô

* Nguyên lý làm việc của biến mô:

Khi động cơ làm việc sẽ làm cho biến mô quay cùng chiều động cơ, khiđộng cơ làm việc có tải lúc này số vòng quay của động cơ sẽ tăng nhanh khi đó15% dầu từ bơm lái sẽ đi qua van của biến mô vào trong biến mô đường dầu này

có hướng ngược lại với chiều quay của động cơ thông qua cánh phản lực của biến

mô sẽ tao ra sụ biến thiên mô men thuỷ lực giũa động cơ và biến môlàm tăngvòng quay của biến mô tạo lực ma sát để truyền động từ biến mô sang hộp sốtăng lực truyền động cho hôp số

Hình 1-9: Bản vẽ cấu tạo hộp số

Hộp số của xe gạt D85A-KOMATSU gồm có 3 số tiến và 1 số lùi, bêntrong hộp số có các thớt số chứa pittông để đi số, ngoài ra còn có các lấ ma sátđồng và lá ma sát thép để đóng trong quá trình đi số, có các lò xo ép các lá thépkhi hộp số làm việc, có các chốt để định vị các thớt số và ngăn phân khoang, cómột thớt số để chuyển số tiến và lùi, có bộ bánh răng hành tinh 3 tầng, 1 bộ bánhrăng hành tinh 1 tầng, bánh răng quả dứa, bulông bắt chắt các thớt số với nhau,

có vòng bi , hộp van để mở các cửa đi số, trục chính hộp số

* Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc mà chưa đi số thì trục của hộp số sẽ quay trơn, khi đi

số người lái xe tác động vào cần số thông qua bộ van của hộp số sẽ mở cửa dầu

ép bộ côn số đi số 1,2,3 tiến lùi theo người vận hành lúc này bộ côn đóng lạitruyền chuyển động cho trục ra bộ phận di chuyển giúp xe làm việc và di chuyểntheo chế độ làm việc

Hình 1-10: Bộ phận di chuyển (cầu ngang và bộ ly hợp ma sát lái)

* Cấu tạo:

1: lá ma sát đồng 6: Mặt bích lắp xec măng lái

Khi người lái muốn rẽ trái hoặc phải lúc này kéo cần lái về sau qua hệ thốngthanh giằng làm cho rải phanh bó vào tang ma sát lái làm nó đứng yên đồng thời cửadầu đến bộ ly hợp ma sát lái mở ra dầu từ bơm lái với áp suất khoảng 4,5 cân đi vào

bộ ly hợp ma sát lái tách các lá đồng và lá thép ra quay trơn lúc này bên kéo lái sẽđứng yên không làm việc, bên không kéo lái vẫn di chuyển và xe sẽ di chuyển sangtrái hoặc sang phải theo sự điều khiển của người lái, kéo lái bên nào thì xe sẽ quaysang bên đó Khi xe đi lùi cũng tương

Hình 1-11: Bộ phận di chuyển (bộ sườn)Cấu tạo:

1: Bánh căng xích 2: Galê đỡ 3: Vành răng chủ động

4,5: Galê tỳ 6: Dậu bảo vệ galê 7: Càng bắt sườn

Bơm ben, bơm số, bơm lái, có cấu tạo tương tự nhau chúnglàm việc

được nhờ sự kín khít giữa 2 bánh răng chủ động và bị động Làm việc đượcqua ăn khớp then với bộ PTO Làm nhiệm vụ đưa dầu đến các hệ thống lái, số, ben

Hình 1-13: Phin lọc dầu lái

5: Lò xo van 6: Mặt chặn lò xo 7: Êcu hãm 8: lưới phin lọc

Xe gạt KOMATSU

1 Dung tích khối lăn trước mồm

3 Trọng lượng máy gạt ( không kể

Dài nhất – Chiều dài( từ lưỡi gạt

Cao nhất- Chiều cao( từ mặt đất

Khoảng cách từ tâm bánh chủ động

Chiều cao lưỡi gạt có thể nâng

Tham khảo Đồ án mụn học

Trường đại học Mỏ Địa

Chất

13 Sườn xớch

Bơ cao ỏpBOSCHPE- P

CO T 45

22 Trọng lượng khụ của độngcơ Kg 1.685 1.370

Tham khảo Đồ án mụn học

Trường đại học Mỏ Địa

Chất

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

I.2 Phần động cơ xe gạt D85A

1 Thân máy ( Lốc máy): Thường đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm để

lắp tất cả các chi tiết chủ yếu của động cơ, được lắp đặt trong đó

2 Sơ mi ( xi lanh): Là một chi tiết có dạng hình ống để chứa hỗn hợp

hoặc không khí sạch vào trong sơ mi động cơ và hướng sự chuyển động qua lạicủa pit tôn

3 Quy lát máy: Là một chi tiết dùng để bao kín xi lanh, không cho khí

cháy lọt ra ngoài, làm giá đỡ cho một số chi tiết như: xu páp hút và xả, giàn

cò mổ, vòi phun nhiên liệu

4 Cát te động cơ: Chứa dầu bôi trơn, cung cấp cho hệ thống bôi trơn

động cơ

5 Pit tôn: Dùng để dẫn hướng cho thanh truyền và kết hợp với xi lanh,

nắp máy tạo thành buồng cháy

6 Chốt pittôn: Là khớp nối động quay tương đối giữa pit tôn với đầu

nhỏ thanh truyền

7 Séc măng ( Vòng găng): Bao kín buồng cháy không cho khí lọt

xuống cát te động cơ và gạt dầu lại, không cho dầu lọt lên buồng cháy

8 Biên ( Thanh truyền): Là một chi tiết trung gian để nối giữa pit

tôn với trục khuỷu làm nhiệm vụ truyền lực tác dụng từ pit ton xuống làm

quay trục khuỷu Biến chuyển động tịnh tiến của pit tôn thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu

9 Trục khuỷu: Dùng để nhận lực pit tôn qua thanh truyền

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

10 Hệ thống phối khí: Có nhiệm vụ hút không khí sạch vào động cơ và

thải hết khí cháy ra ngoài Bao gồm: Xupáp, lò xo, Thanh đẩy, Đòn gánh, Conđội

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

11 Trục phân phối ( Trục cam): Điều khiển việc đóng mở tất cả các

xu páp của các xi lanh cho phù hợp với trình tự làm việc của động cơ

12 Bộ tăng áp: Có nhiệm vụ cung cấp không khí vào trong xi lanh động

cơ nhằm nâng cao công suất của động cơ, áp lực khí tăng từ 1,2 đến 1,5 lần

13 Hệ thống bôi trơn động cơ: Đưa dầu đi bôi trơn đến các bề mặt

làm việc của chi tiết động cơ để giảm bớt sự mài mòn của động cơ Làm mát cho các chi tiết của động cơ rửa sạch muội bẩn và đưa các mạt sắt ra ngoài bề mặt làm việc của chi tiết bảo vệ cho các bộ phận máy khỏi bị han gỉ do ăn

mòn

14 Bơm dầu: Cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các bề

mặt làm việc của chi tiết để bôi trơn, làm mát và tẩy rửa ma sát

15. Phin l c ọc :

- Phin lọc tinh

- Phin lọc thô

16. H th ng nhiên li u đ ng c ệ thống nhiên liệu động cơ ống nhiên liệu động cơ ệ thống nhiên liệu động cơ ộng cơ ơ N855C

- Van điện từ: Đóng và mở cửa dầu lên bơm PT cung cấp nhiên liệu cho vòi phun

- Phin lọc nhiên liệu: Lọc sạch dầu trước khi cung cấp cho máy nổ

- Vòi phun nhiên liệu: cung cấp một lượng nhiên liệu cần thiết dưới

dạng sương mù vào trong buồng đốt của động cơ

- Bơm cao áp: Cung cấp một lượng dầu Diezel cho vòi phun với áp suấtcao vào trong buồng đốt dưới dạng sương mù đúng thời điểm quy định chocác xi lanh động cơ phù hợp với các chế độ làm việc, đồng đều với các xi lanh

17 Dàn mát dầu: Làm nhiệm vụ hạ thấp nhiệt độ dầu bôi trơn đến mức

quy định qua hệ thống làm mát

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

18 Hệ thống làm mát N855C: Làm giảm nhiệt độ của các chi tiết bị

nóng lên trong quá trình làm việc và giữ cho động cơ ổn định ở nhiệt độ nhấtđịnh

19. Các chi ti t trong h th ng làm ết trong hệ thống làm ệ thống nhiên liệu động cơ ống nhiên liệu động cơ mát:

- Bơm nước: hút nước từ két nước và đẩy nước vào đường nước trong

thân máy để làm mát cho động cơ

- Bộ chỉnh nhiệt: Điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát, đóng mở đường

nước khi nhiệt độ nước lớn hơn nhiệt độ cho phép để nước trở về két mát

I.3 Cơ cấu di chuyển xe gạt:

* Hộp số thủy lực: Dùng để chuyền và thay đổi mô men từ động cơ

đến bánh xe chủ động Cắt truyền động từ động cơ đến vành răng chủ động

* B bi n mô( Bi n t c th y ộng cơ ết trong hệ thống làm ết trong hệ thống làm ống nhiên liệu động cơ ủy l c) ực)

* Cầu ngang: Có nhiệm vụ nhận, truyền chuyển động của bánh khía

hộp số qua bánh khía hình nón thay đổi hướng chuyển động sang hai bộ ly hợplái

* Giảm tốc di chuyển: Là bộ phận truyền lực cuối cùng để truyền

mô men cho bánh sao chủ động

* Ly hợp lái: Có nhiệm vụ thay đổi tốc độ của dải xích khi ly khai =>

xe quay trái hoặc phải

* Hệ thống thủy lực lái: hỗ trợ cho ly hợp lái nhẹ, điều khiển dễ dàng.

* Xích: Nhận truyền động từ bánh sau chủ động làm cho xe di chuyển

( Như một đường ray vô tận)

* Ga lê: Truyền dẫn lực cho xích di chuyển Đỡ xích cho xích căng.

* Bánh dẫn hướng: Hướng cho xích chuyển động thẳng Làm cho xích

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai tháccăng hoặc trùng.

* Hệ thống thủy lực hộp số: Đóng mở các cửa van của bộ côn đi số.

* Hệ thống thủy lực nâng hạ lưỡi gạt: Đóng mở các van để điều

khiển lưỡi gạt nâng hạ được dễ dàng theo ý muốn người vận hành

* Hệ thống thủy lực phanh: Hỗ trợ cho phanh nhẹ, điều khiển được dễ

dàng

* Két mát: Để chứa nước và truyền nhiệt từ nước ra không khí làm giảm

nhiệt độ của nước và cung cấp nước nguội cho động cơ

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

* Bơm nước: Hút nước từ két nước và đẩy nước vào đường nước

trong thân máy để làm mát cho các chi tiết của động cơ

I.4 Hệ thống điện trên xe gạt:

* ắc quy: Dùng để tích trữ điện năng cung cấp cho các phụ tải.

* Máy phát điện: dùng để phát ra điện năng cung cấp cho các phụ tải.

Nạp điện cho ắc quy ở những chế độ làm việc nhất định của động cơ

* Máy khởi động bằng điện: Dùng để quay trục khuỷu động cơ khi

cần mở máy

* Bộ tiết chế: Điều chỉnh hiệu điện thế, cường độ dòng điện của máy

phát Cắt và nối dòng điện từ ắc quy tới máy phát trong những trường hợp

cần thiết

* Đèn chiếu sáng.

* Còi điện.

Hình 1-15 Bộ phận xới (làm tơi)

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ ỏn Mỏy khai thỏc

Chuyờn đề: Tớnh toỏn bộ phận di chuyển mỏy

Tớnh toỏn sơ bộ cụng suất di chuyển

P =

G m

2 ±G m

A B

2 -Lực kéo xích và công suất di chuyển.

Máy xúc trong quá trình làm việc ở mỏ ít di chuyển đờng dài, chỉ di chuyển từng đoạn ngắn theo gơng xúc hoặc di chuyển không xa đến nơi làm việc mới hay tránh nổ mìn Cơ cấu

di chuyển của máy phải đảm bảo có thể hoạt động đợc ở các chế độ :

Di chuyển trên đờng bằng.

Di chuyển lên dốc.

Quay máy khi bị lún.

Chế độ 2 và 3 là các chế độ làm việc nặng của cơ cấu di chuyển, nhng thời gian làm việc ở các chế độ này thờng ngắn Vì vậy, để xác định công suất và chọn động cơ của cơ cấu

di chuyển có thể tính lực kéo xích và công suất yêu cầu theo chế độ di chuyển trên đờng bằng với thời gian dài, sau đó kiểm tra theo chế độ 2 Còn chế độ 3 đòi hỏi công suất ít hơn và khi leo dốc cho phép vừa lên dốc vừa lên đờng vòng Khi cần, có thể quay bằng cách lùi một bản xích theo chiều xuống dốc nên không cần kiểm tra chế độ 3.

Lực kéo xích di chuyển trên đờng bằng đợc xác định gần đúng bằng biểu thức :

F kb = W 1 + W 2 + W 3

Trong đó :

W 1 - Sức cản bên trong của cơ cấu di chuyển do xích bị uốn do vào ăn khớp và ra khớp với bánh xích dẫn, khi vào và ra bánh dẫn hớng (bánh căng), do ma sát ở ổ trục bánh xích, bánh lăn, chốt xích v.v gần đúng W 1 có thể lấy bằng :

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ ỏn Mỏy khai thỏc

P dm - Công suất định mức của động cơ đã chọn , theo đặc tớnh mỏy chọn là 220

Lực kéo lớn nhất tác dụng lên từng bản xích theo lực kéo khi lên dốc

Fmax=F kd

n

Trường Đại học Mỏ -Địa chất Đồ án Máy khai thác

Víi : n- sè b¶n xÝch ; n= 2

F max = 32,76

2 = 16,38 kW