Thiết kế máy đào thuỷ lực gầu thuận

Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Thiết kế máy đào thủy lực gầu thuận O- 4121A (Nga) Số liệu cho trớc: Dung tích gầu: q=1,5 m3 Cấp đất: IV Tốc độ xi lanh cần: V xc= 0.1 (m/s) Tốc độ xi lanh tay gầu: V xl = Tốc độ xi lanh gầu: V xg= 0.12 (m/s) 0.08 (m/s) Tốc độ di chuyển: V dc = 2.8 (km/h) Số vòng quay bàn quay: Nq=6 (v/p) Nội dung tính toán: Tính toán chung Máy Đào Tính bền tay gầu Bản vẽ: Bản vẽ chung Máy Đào Bản vẽ tay gầu C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Lời nói đầu Trong trình xây dựng nay, máy móc đợc sử dụng rộng rãi đóng vai trò quan trọng công việc nh: chất lợng, tiến độ, giá thành công trình Mặt khác máy móc thiết bị sử dụng ngành xây dựng hay gọi máy xây dựng yếu tố để đánh giá tiềm lực khả đơn vị hay doanh nghiệp xây dựng Do ngày công tác thiết kế, chế tạo sử dụng có hiệu loại máy yêu cầu thiết yếu Đa máy móc vào thi công công trình lớn quan trọng việc làm cần thiết để đảm nhiệm đợc công việc phức tạp, khối lợng công việc nặng nề mà lao động thô sơ thực đợc suất thấp, hiệu kinh tế không cao Vì Máy Xây Dựng thiếu đợc công trờng xây dựng, công trình thuỷ lợi, giao thông Những năm gần đây, ngành khí nói chung lĩnh vực Máy Xây Dựng nói riêng nớc ta đợc nhà nớc đầu t tạo điều kiện phát triển Đó mục tiêu đẩy mạnh phát triển kinh tế, dựa công nghiệp đại tiên tiến nghiệp đổi đất nớc C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Đối với công tác xây dựng nói chung, xây dựng Thuỷ Lợi nói riêng công tác làm đất chiếm 60ữ 80% khối lợng công trình cho, nên Máy Làm Đất có nhiệm vụ quan trọng công tác xây dựng Thực tế Máy Đào gầu thuận đợc đánh giá loại máy làm đất quan trọng, có mặt công việc khai thác vận chuyển đất đá lĩnh vực Thuỷ Lợi, Giao Thông, Xây Dựng, phạm vi sử dụng rộng, suất cao có nhiều tính u việt Với nhiệm vụ yêu cầu đợc giao, qua trình nghiên cứu làm đồ án môn học Máy Thuỷ Lợi với đề tài Thiết kế máy Đào thuỷ lực gầu thuận em sâu nghiên cứu tính bền công tác (tính bền Tay Gầu) Vì có hạn thời gian kiến thức, em xin hệ thống hoá phân tích, đánh giá vấn đề chung cấu Máy Đào gầu thuận Sau sâu nghiên cứu, tính toán, tính bền cho công tác (tính bền tay gầu) Nội dung thuyết minh đồ án đợc chia làm phần: - Phần i : chọn sơ đồ hệ thống thuỷ lực - phần ii: xác định thông số - Phần III:tính toán dẫn động công tác - Phần IV: tính hệ thống thuỷ lực - Phần V: Tính toán tĩnh - Phần VI:tính bền công tác (tính bền tay gầu) Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn Vũ Văn Thinh, ngời hớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án thầy cô giáo Khoa cung cấp cho em kiến C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: thức quý báu, tài liệu tham khảo để em có điều kiện sâu tìm hiểu đề tài học Vì trình độ kiến thức có hạn nên đồ án chắn nhiều thiếu sót Do kính mong đợc góp ý giúp đỡ thầy cô giáo bạn Hà nội, ngày 22 tháng 09 năm 2001 Sinh viên Lê Quang Khải Nội dung tính toán I Sơ đồ hệ thống thuỷ lực: Nguyên lý làm việc hệ thống thuỷ lực Dựa theo sơ đồ hệ thống thuỷ lực máy sở 4212 Bơm dẫn động từ động điezen hệ thông thuỷ lực đợc cung cấp từ bình chứa Trong có lắp lọc, phân phối dòng chảy thực ba phân phối (4),(5), (6) Khối 4, Có hai đờng tháo chất lỏng đờng đợc nối với đờng tháo chung hệ thống đờng dùng nối lần lợt khối, đờng tháo khối (6) đợc nối với đờng tháo chung Chất lỏng công tác từ phận thứ cuả bơm (1) đI đến khối phân phối thuỷ lực (5) điều khiển mô tơ thuỷ lực bàn quay(18), xi lanh thuỷ lực tay xúc (17) mô tơ thuỷ lực dải xích bên phải (8) C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Khi van trợt khối (5),ở vị trí trung gian chất lỏng công tác phận thứ bơm vào đờng thoát , đờng thoát dẫn phận thứ hai bơm đến khối (4), khối (4) điều khiển làm việc xi lanh thuỷ lực cần (16), xi lanh thuỷ lực gầu (15), mô tơ thuỷ lực dải xích bên trái (8) Khi van trợt (4),(5) vị trí trung gian chất lỏng công tác đợc tăng áp suất phận thứ phận thứ hai bơm đến khối phân phối thuỷ lực (6) Van trợt khối (6), lắp liền với van trợt khối (5),và chuyển động tay lái điều khiển xi lanh thuỷ lực tay xúc (17) van trợt khác khối (6).Van trợt dự trữ đợc dùng để điều khiển cấu thừa hành thiết bị công tác thay Nh cấu thừa hành đợc dùng để điều khiển khối (5) đợc cung cấp từ phận bơm cấu thừa hành điều khiển(4),(6) van trợt vị trí trung gian chất lỏng đợc cung cấp tứ hai phận bơm Hệ thống thuỷ lực máy xúc cho phép phối hợp chuyển động công tác thay (4),(6) van trợt điều khiển hoạt động xi lanh thuỷ lực cần có cấu tạo hoạt động xi lanh thuỷ lực cần với công tác đợc điều khiển bốn van trợt khối (4), khối (6) nhng phối hợp đồng thời ba chuyển động công tác Khi phối hợp thao tác xi lanh thuỷ lực cung cấp chất lỏng từ phận bơm Chỉ có xi lanh thuỷ lực tay xúc phối hợp thao tác với xi lanh thuỷ lực cần đơc cung cấp dòng chất lỏng kép nhờ điều khiển hai van trợt khoá liên động phận phân phối thuỷ lực làm việc đồng với Để cho hệ thống không bị tải đờng cao áp bơm lắp song song với hai van an toàn đơc chỉnh áp lực lớn 15 Mpa để phanh êm nhẹ mô tơ bàn C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: quay phận di chuyển máy hệ thống thuỷ lực lắp van thông qua ,các van đợc đIều chỉnh đến áp suất tơng ứng từ 11 đến 16 Mpa Thiết bị van hành trình dẩn chất lỏng công tác từ đờng tháo qua lọc trực tiếp chảy vào bình qua lọc trực tiếp chảy vào bình qua phận làm mát dầu Việc kiểm tra áp lực làm viêc hệ thống thuỷ lực đợc thực nhờ khối van khoá đồng hồ đo áp lực Cơ cấu quay bàn quay đợc dẩn động từ mô tơ thuỷ lực mô men lớn (18) ,cối trục đợc lắp bánh di động (19) ăn khớp với vành vòng ổ quay từ hai cấu di chuyển khác ,mỗi cấu có mô tơ thuỷ lực(8), giảm tóc thuỷ lực bánh có phanh (10),và giảm tóc xích có đĩa xich bị động (13), làm quay bánh xích chủ động(14) Do mà dải xích đợc quay theo đồng thời chuyển động máy C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: II Xác định thông số bản: Dựa vào quy luật đồng dạng kích thớc, trọng lợng, công suất Máy cỡ nhỏ, điều kiện làm việc trung bình dựa vào bảng (5-1) MTL ta chọn: kG=10 Trọng lợng máy theo dung tích gầu: G = kGì q = 10ì 1.5 = 15 (tấn) Thông số kích thớc máy: A = k A G C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Trong đó: kA: Là hệ số kích thớc G: trọng lợng máy ( G = 15 = 2,47(t ) ) Ta có bảng thông số kích thớc dựa vào Bảng 5-1(MTL): Các thông số máy đào gầu thuận kA Thông số hệ số Kích thớc máy (m) Chiều cao buồng máy Bán kính thành sau vỏ máy 0.93 Chiều cao khớp chân cần 0.68 Hệ số kích thớc công tác (m) Chiều dài cần 1.8 Chiều dài tay gầu 1.5 Chiều cao đổ đất 1.5 Chiều cao đào 2.1 Bán kính đổ đất 2.3 Bán kính đào 2.6 Hệ số kích thớc di chuyển bánh xích nhiều điểm tựa (m) Chiều rộng sở 0.96 Chiều dài sở 1.1 Chiều rộng xích 0.18 Chiều cao xích 0.35 Đờng kính bánh xích chủ động 0.3 Đờng kính bánh dẫn hớng 0.25 Đờng kính bánh tì 0.1 Khối lợng phận chính( tấn) Bộ công tác máy đào 18 Gầu kéo Tay gầu 3.5 Cần 7.2 Xi lanh gầu 0.4 Xi lanh cần 1.3 Xi lanh tay gầu 0.9 Bàn quay cấu (tấn) Động khung máy Thiết bị thuỷ lực thiết bị phụ Cơ cấu quay 2.5 Bàn quay 14 Bộ phận điều khiển C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: A 2.47 2.297 1.68 4.45 3.705 3.705 5.3 5.681 6.422 2.17 2.72 0.44 0.86 0.74 0.62 0.25 2.7 0.6 0.53 1.08 0.06 0.20 0.14 1.05 1.35 0.38 2.1 0.15 Đồ án môn học Lê Quang Khải Vỏ máy Đối trọng Bộ phận di chuyển (tấn) Vòng ổ quay Khung dới bánh Ngõng trục trung tâm Cơ cấu di chuyển Khung xích Bánh chủ động, bánh bị động, bánh tì Dải xích SV: 2.4 0.8 1.6 0.7 6.8 0.36 0.12 5.87 0.24 1.35 0.11 0.6 1.02 1.2 1.35 Máy làm việc với ba công tác III Tính toán dẫn động công tác máy đào gầu thuận: Quá trình đào đất Máy Đào thuỷ lực gầu thuận tiến hành theo nguyên tắc: Gầu tay gầu cố định, cần chuyển động nhờ xilanh cần Cần quay quanh khớp lề nối với tay gầu nhờ xi lanh gầu, lúc cần tay gầu cố định, gầu chuyển động nhờ xilanh gầu Tay gầu quay quanh khớp lề nối với cần nhờ xi lanh tay gầu, lúc cần gầu cố định, gầu chuyển động nhờ xilanh tay gầu Cần tay gầu làm việc đồng thời nhờ xilanh cần xilanh tay gầu trờng hợp gầu coi nh lắp cứng với tay gầu Giả sử thời gian đào, gầu chuyển động nhờ xilanh tay gầu lớn lát cắt đạt đợc gầu, khớp cần tay gầu (khớp O) nằm đờng nằm ngang (vị trí II) C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: o 01 t t xg xt g+đ xt c c xg g+đ O'1 trờng hợp chiều dày lát cắt lớn đợc tính theo biểu thức (5-6) MTL: C Max = q b.H k tx Trong đó: - q: Dung tích hình học gầu - b: Chiều rộng gầu - H: Chiều cao đào danh nghĩa - Ktx: Hệ số tơi xốp Chiều cao đào H= 5,06 (m) Dung tích hình học gầu q=1,5 (m3) Chiều rộng gầu chọn theo công thức kinh nghiệm b = 1.1.3 q = 1.1.3 1,5 = 1,14(m) Hệ số tơi xốp ( Với cấp đất IV loại đất Sét khô, chặt, sét lẫn sỏi, hoàng thổ khô, mengemen) dựa vào Bảng 1-2 (MTL) ta tra đợc ktx= 1,35 Ta có: Chiều dày lát cắt lớn nhất: CMax = 1,5 = 0,18(m) 1,35.5,3.1,14 Lực cản đào tiếp tuyến lớn đợc xác định theo công thức NG.Dombrovsky C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 10 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: F3: Lực cản ổ trục bánh bị động F4: Lực cản lăn bánh tì F5: Lực cản uốn mắt xích bánh chủ động F6: Lực cản uốn mắt xích bánh bị động F7: Lực cản chuyển động nhánh xích bánh đỡ Để tính lực cản cần có số liệu thực tế cấu tạo Trong thiết kế máy số liệu khó xác định, ta tính theo công thức kinh nghiệm Dựa vào bảng 4-1 MTL, ta có: 150 = 2,55(kN ) 100 150 F2 = 1,15 = 1,72(kN ) 100 150 F3 = 1,2 = 1,8(kN ) 100 150 F4 = 0,8 = 1,2(kN ) 100 150 F5 = 1,5 = 2,25( kN ) 100 150 F6 = 1,5 = 2,25(kN ) 100 150 F7 = = 9( kN ) 100 F1 = 1,7 W1=2,55+ 1,72+ 1,8+ 1,2+ 2,25+ 2,25+ = 20,78 (kN) W2= f G = 0,07 150 = 10,5 (KN) Trong đó: f: hệ số cản chuyển động bánh xích tra bảng 42 MTL W4 = q F= 0,4 5,36 =2,14(KN) Với : + q=0,4 KN/m2: áp lực gió làm việc C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 25 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: + F= B.Hb = 2,17 2,47 = 5,36(m2): Là diện tích chịu gió B= 2,17: Chiều rộng sở Hb= 2,47: Chiều cao buồng máy G.V g t k W5 = Trong đó: V: Là tốc độ di chuyển tk: Là thời gian khởi động g: gia tốc trọng trờng Do thực tế khó xác định thời gian khởi động phụ thuộc vào ngời lái hệ thống tác động, nên ta tính W5 theo kinh nghiệm:Dựa vào bảng 4-1 MTL W5 = 150 = 3( KN ) 100 Tính W6: Máy quay vòng phẳng, bỏ qua lực ly tâm tốc độ vào đờng cong nhỏ Quá trình quay vòng phân tích thành hai trờng hợp theo hình vẽ Coi hai xích nh nhau: M1 = M = A1 G.L = ' Lực cản tuý bánh xích P1 = P2 = A2 f G = ' r.a W16, W26 xác định từ phơng trình mô men tơng ứng m,n M M m m =0 ' L G W = f 2B =0 ' L G W = f + B C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 6 26 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: l d dx x n P2 M2m d P1 B W6 W6 M1 Trong đó: =0,7: Hệ số bám ngang vớ đất ẩm f=0,07 : Hệ số cản chuyển động bánh xích L = 2,72: Chiều dài sở B= 2,17 : Chiều rộng sở 0,7.2,72 15 W61 = 0,07 = 2,77(kN ) 2.2,17 0,7.2,72 15 W62 = 0,07 + = 3,82(kN ) , 17 W6= 3,82 2,77 =1,05 (kN) Pk1= 20,78 + 10,5 + 2,14 + + 1,05 = 37,47 (kN) b Trờng hợp máy chuyển động thẳng lên dốc với góc dốc lớn ( Max = 300) Pk2= W1+ W2+ W3+ W4+ W5 W1=20,78 (kN) W2= f G = 0,07 15 = 10,5 (KN).z W3= G sin= 150 0,5= 75 (kN) W4 = q F= 0,4 5,36 =2,14(KN) W5 = C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 150 = 3( KN ) 100 27 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Pk2= 20,78 + 10,5 + 75 + 2,14 + 3= 111,4 (kN) Khi lên dốc máy chịu lực cản lớn máy quay vòng ngang, chọn Pk=111,4 (kN) để tính cấu di chuyển Lu lợng riêng Số vòng quay Lu lợng Mô men Khối lợng bơm N dc = qr = 71(cm3/vòng) n = 1440 (v/ph) QMax= 102 (l/ph) MMin= 10,5.104(Nmm) MMax=15,8.104 (Nmm) M= 200 (kg) T Vdc Pk Vdc 111,4.2,8 = = = 83,6(kN ) 3,6 3,6 3,6 Với:Vdc=2,8km/h : Vận tốc di chuyển Khi chọn động cần tính Nchon=(1,2ữ 1,4).Nđc=(1,2ữ 1,4).83,6= 100 ữ 117(KW) Nchon=100(kW) Kiểm tra lu lợng động theo công thức 2-12MTL Q= N 100 = = 61,2(l / p ) C1 p d 100 61,2 Trong đó: pđ= 0.08 ữ 0.1Mpa=100kN/m2 C1:Hệ số quy đổi thứ nguyên C1 = 61,2 Chọn động thuỷ lực Rôto cánh gạt Số có thông số C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 28 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: V Tính toán tĩnh Xác định đối trọng Máy Đào Kiểm tra ổn định hai vị trí Xác định đối trọng máy đảm bảo cân máy đào vị trí công tác làm việc di chuyển a Vị trí 1: Bàn quay máy đào lật điểm tựa giới hạn trớc, cần nghiêng góc 450 gầu đầy đất, tay gầu nằm ngang Hình vẽ P01 Gt Gg+đ Gc Gđt G rđt a b rc rt ro rg Lấy phơng trình mô men điểm B M B =0 G dt1 = G g + d ( rg a ) + Gt ( rt a ) + Gc ( rc a ) Ga ( a ) rdt + a Trong đó: Gg+đ= 30,04: Trọng lợng gầu đầy đất Gt = 5,3: Trọng lợng tay gầu Gc= 10,8:Trọng lợng cần C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 29 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Ga :Trọng lợng phận bàn quay.(Gồm động khung máy, thiết bị thuỷ lực, thiết bị phụ,cơ cấu quay, phận điều khiển, vỏ máy) Ga=2,1+ 2,7 + 0,75 + 4,2 + 0,3 + 0,72=10,77 (tấn)=107,7(kN) Chọn điểm đặt khớp chân cần a= rg: Khoảng cách từ Gg+đ đến tâm quay rg=5,25(m) rc: Khoảng cách từ Gc đến tâm quay rc=rc=1,57(m) rt: Khoảng cách từ Gt đến tâm quay rt=rt =2,9(m) ra: Khoảng cách từ Ga đến tâm quay ra= r m m i i = rg mg + rt mt + rc mc + rdt mdt + rdc mdc + rtbp mtbp m g + mt + mc + mdt + mdc + mtbp i ra= 1,2 (m.) rđt: Khoảng cách từ Gđt đến tâm quay Theo máy tơng tự Chọn rđt=1,6(m) Bán kính vòng tựa quay theo máy tơng tự ta có a = 0,8(m) Gdt1 = 30,04.( 7,4 0.8) + 5,3.( 0,8) + 10,8.(1,57 0,8) 107,7.(1 + 0,8) 1,6 + 0,8 Gđt1=0,082KN =0,82(tấn) b Vị trí Bàn quay lật điểm tựa sau, cần nghiêng góc 60 gầu không đất tựa mặt đất Hình vẽ C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 30 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: 60 G đ t G rđt G c a a rc Lấy phơng trình mô men điểm A M A =0 Gdt = Gc ( rc + a ) Ga ( a ) rdt a Trong đó: rc: Khoảng cách từ Gc đến tâm quay 1 rc = lc cos 600 + 0,6 = 4,45 cos 600 + 0,6 = 1,57(m) 2 10,8.(1,57 + 0,8) 107,7.(1 0,8) Gdt = = 10,4( KN ) 1,6 0,6 Gđt2=1,04(tấn) Ta chọn Gđt= Gđt2=1,04(tấn) 2.Tính ổn định máy Kiểm tra ổn định hai vị trí a.Vị trí 1: ổn định Máy Đào làm việc đợc xác định cuối trình đào, tay gầu nằm ngang gần đến mép khoang đào, cần nghiêng góc 450 Máy đào lật mép bánh tì A Hình vẽ C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 31 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Lấy phơng trình cân mômen khớp tay gầu M O =0 P01 = Pxt rxt' Gt rt' Gg +d rg' r0' Trong đó: Pxt=: Lực lớn xilanh tay gầu Gt= : Trọng lợng tay gầu Gg+đ=: Trọng lợng gầu đầy đất rg+đ=: Khoảng cách từ Gg+đ đến điểm O: rxg=: Khoảng cách từ Gxg đến điểm O: rt=: Khoảng cách từ Gt đến điểm O: rxt=: Khoảng cách từ Gxt đến điểm O: r0' = 4,8 + P01 = CH 1,087 = 4,8 + = 5,335(m) 2 650.0,67 5,3.1,85 30,4.4,2 = 25,7( KN ) 5,35 Mô men lật: M l = Gc ( rc b ) + Gt ( rt b ) + Gg +d ( rg +d b ) + P01.( r0 b ) M l = 10,8.( 2,6 1,08) + 5,3.(1,85 1,08) + 30,4.( 4,2 1,08) + 25,7.( 7,9 1,08) Ml=282kN Mô men giữ: M G = Gdt ( rdt + b ) + Ga ( + b ) + G0 b M G = 10,4.(1,6 + 1,08) + 107,7.(1 + 1,08) + 58,7.1,08 = 312kN K od = M G 312 = = 1,11 > 1,1 M l 282 Đảm bảo điều kiện ổn định b.Vị trí 2: Kiểm tra ổn định máy di chuyển lên dốc, tay gầu vơn xa, gầu gần chạm đất, cần nghiêng góc 450 C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 32 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Kiểm tra ổn định máy di chuyển xuống dốc, tay gầu thẳng đứng, gầu chạm đất, cần nghiêng góc 60 Trờng hợp máy lêndốc góc dốc max=300 Gt 45 Gđt Ga B rđt rc Gc Gg rt rg Mô men lật ( lật điểm tựa sau xích B) Ml = Gđt.rđt +Pgio.hgio Trong đó: rđt = (rdt - ra).cos max=0,52(m) Pgio=0,25.2,47.2,17=1,4(kN) Ml = 107,7.0,86+1,4.2,47/2=94(kNm) Mô men giữ Mg =Gg.rg + Gt rt + Gc.rc+Ga.ra+Go.r rg=rt=lc.cos450.cosmax=2,7(m) = ra.cos max=0,86(m) rc = lc cos 450 cos max = 1,36(m) r = Lm/2.cosmax=2,72/2.cos300=1,2(m) Mgiữ =6.2,7+ 5,3.2,7+ 10,8.1,36+107,7.0,86+ 58,7.1,2=337(kN) k od = Mg Ml = 337 = 3,5 > 1,2 94 Đảm bảo điều kiện ổn định C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 33 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Xét trờng hợp máy xuống dốc với max=300, =600 máy xuống dốc tay gầu thẳng đứng, gầu gần chạm đất (xét máy lật điểm tựa xích phía A) Gđt 60 rgió Pgió Ga Gc Gt+g A rđt rc rt+g Mô men lật : Ml=Pgio.hgio+Gg.rg+Gt.rt+Gc.rc rg=rt=lc.cos cosmax=4,45.cos300.cos600=1,9(m) rc=1/2lc.cos cosmax=0,95(m) Ml=1,4.2,47/2+6.1,9+ 5,3.1,9+ 10,8.0,95=23,3(kNm) Mô men giữ Mgiữ=Gđt.(rđt+r)+Go.r+Ga.(ra+r) Mgiữ=10,4 (1,38+1,2)+58,7.1,2+107,7(0,86+1,2)=334(kNm) Trong rđt=rđt.cosmax=1,38(m) k od = Mg Ml = 334 = 14 > 1,2 23,3 Đảm bảo điều kiện ổn định VI Tính bền công tác Tay gầu bị uốn mặt phẳng thẳng đứng, ngang, xoắn, kéo nén Những ứng suất xuất trình đào phanh đột ngột Tính toán lực tác dụng lên tay gầu C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 34 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: 1.Vị trí Trong trình đào đất gặp chớng ngại vật, lực lớn xilanh tay gầu có phơng vuông góc với tay gầu Sơ đồ lực tác dụng lên tay gầu vị trí o o xt o y t g xt 01 o t 02 o t a k 01 02 02 g 01 g 01 Từ phơng trình mô men tất lực khớp tay gầu cần Xác định P01: P01 = Pxt rxt + Gg rg Gt rt ro = 650.3,2 + 6.0,67 + 5,3.1,85 = 437,1 4,79 Thành phần lực cản đào pháp tuyến: Po2 = 0,5 P01 = 0,5 61,6 = 30,8 (KN) Trong trình đào đất gặp chớng ngại vật, gầu dùng để bật chớng ngại vật lên lực Po có lực ngang K Lực phát sinh cấu quay mà trình đào cha kết thúc Giá trị K đợc tính theo mômen phanh cấu quay Mp: Mp = i Mdc.b K= Mp R.q = =163,3.17,6.0,87=2500(kNm) 2500 = 388,3(kN ) 7.4.0,87 Trong đó: Mp: Mô men phanh đa trục quay; R: Khoảng cách từ mép gầu tới trục quay bàn quay; q: Hiệu suất cấu quay C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 35 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: Tiết diện nguy hiểm (m-m) tay gầu chịu lực tác dụng mômen lực Mô men uốn mặt phẳng thẳng đứng Mx = Yo.ry Zo.e E: Khoảng cách điểm đặt lực Z o tiết diện m-m Yo = -650 +61,6 = 588,4 (KN) Zo = 30,8 + + 5,3 = 42,1(KN) Mx = 588,4.1,2 + 42,1 0,15 = 712 (KN) Mô men uốn mặt phẳng ngang: My = K (ro - ry) = 388,3.(3,705 1,2) = 972,6 (KN) Lực kéo S = Zo+ Gt /2 = 42,1 + 5,3/2 = 44,75 (KN) Mô men xoắn lực K Po1 Mx = K.rk + P01.a = 338,3.0,57 + 437,1.0,57 = 442(KNm) ứng suất lớn tiết diện m m td = + [ ] = Mx My S + Wx M y F Mặt cắt (m m) Wy = 2.J x h 40.603 60 + 2,5 Jx = + 2.2,5.60 = 7,31.10 (cm) 12 h = 0,6/2 =0.3 Wy = Wx = C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 2.0,00731 = 0,04854(m3 ) 0,3 J y b 36 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: 60.403 60 Jy = + 2.4.60 = 4,32.105 (cm ) 12 Wx = 2.0.00432 = 0.0432(m3 ) 0.2 F = (40.4) + 2.(2,5.60) = 0.058 (m2) = 712 972,6 44,75 + + = 3,73.10 ( KN / m ) 0.0432 0,0483 0,058 = 442 = 1,02.104 ( KN / m ) 0.0432 td = (3,73.10 ) + 3(1,02.10 ) = 4,1.10 KN / m Vị trí thứ 2: g+đ x x o t g+đ Sơ đồ xác định tải trọng động thời gian quay Kiểm tra tiết diện 0-0, lực mômen mặt phẳng thẳng đứng tải trọng tĩnh chịu tác dụng mômen uốn mặt phẳng nằm ngang lực quán tính tiếp tuyến gầu tay gầu Mômen uốn Mqt10 lực quán tính tiếp tuyến gầu đầy đất tính theo công thức: M qto = Gg +d g ro max ( ro rg +d ) = 5,3 5,35.1,73(5,35 4,2) = 5,7 9,81 Trong đó: max gia tốc góc thời gian phanh C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 37 Đồ án môn học Lê Quang Khải SV: max = M max a.J Với: a= 1,17: hệ số kể tới ảnh hởng mô men tĩnh Mt Mdl max = 176 = 1,37(l / s ) 1,17.110 Mô men uốn lực tiếp tuyến phân tố tay gầu đợc tính theo công thức: dMqt20 = (ro - x) dPqt = x.max.(r0 -x) dm = G1 max (r0 x).dx g.lt Tích phân ta đợc: M qt0 = Gt max (2r13 3r12 ro + ro3 ) g lt lt : Chiều dài tay gầu M qto = 5,3 1,37 .( 2.4,23 3.4,2 2.5,3 + 5,33 ) = 3( KNm) 9,81.3,705 Mqt1o = Moqt1 + M0qt2 = 5,7+ = 8,7 (KN.m) u = 442 8,7 + = 1,04.10 ( KN / m ) 0.0432 0,0483 Đảm bảo điều kiện bền để làm việc Kết luận Qua tính toán nghiên cứu máy thực tế ta thất số liệu hoàn toàn phù hợp, máy đảm bảo làm việc tốt theo yêu cầu Tuy nhiên thời gian trình độ có hạn không tránh khỏi thiếu sót, em mong đợc đóng góp thầy cô giáo Em xin chân thành cám ơn! C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: 38 Đồ án môn học Lê Quang Khải C:\Le Khai CLB:\MayTL.doc Trang: SV: 39 ... 0.6 1.02 1.2 1.35 Máy làm việc với ba công tác III Tính toán dẫn động công tác máy đào gầu thuận: Quá trình đào đất Máy Đào thuỷ lực gầu thuận tiến hành theo nguyên tắc: Gầu tay gầu cố định, cần... chính( tấn) Bộ công tác máy đào 18 Gầu kéo Tay gầu 3.5 Cần 7.2 Xi lanh gầu 0.4 Xi lanh cần 1.3 Xi lanh tay gầu 0.9 Bàn quay cấu (tấn) Động khung máy Thiết bị thuỷ lực thiết bị phụ Cơ cấu quay... kế máy Đào thuỷ lực gầu thuận em sâu nghiên cứu tính bền công tác (tính bền Tay Gầu) Vì có hạn thời gian kiến thức, em xin hệ thống hoá phân tích, đánh giá vấn đề chung cấu Máy Đào gầu thuận Sau