Mô phỏng động và khảo sát độ bền của tay thủy lực bốc dỡ gỗ lắp trên máy kéo shibaura SD 2843

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐÀO THỊ THU HIỀN MÔ PHỎNG ĐỘNG VÀ KHẢO SÁT ĐỘ BỀN CỦA TAY THUỶ LỰC BỐC DỠ GỖ LẮP TRÊN MÁY KÉO SHIBAURA SD 2843 Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60.52.01.03 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU Hà Nội, 2013 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp cao học, nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp hoàn thành luận văn cho phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tôi chân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cán giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện công trình thầy cô giáo, nhà khoa học trường giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành nhiệm vụ; Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng ban cán giáo viên, công nhân viên chức Trường Cao đẳng nghề Cơ Điện Tây Bắc động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn này; Cuối cùng, xin lòng biết ơn sâu sắc đến Bố, Mẹ, Chồng gia đình thường xuyên quan tâm, động viên, tạo điều kiện tốt tinh thần vật chất cho suốt thời gian vừa qua Tôi xin cam đoan số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn đựơc ghi rõ nguồn gốc Xin chân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 19 tháng năm 2013 Tác giả Đào Thị Thu Hiền ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH iv ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ việc sử dụng tay bốc thuỷ lực 1.1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ rừng trồng 1.1.2 Tình hình ứng dụng tay bốc thuỷ lực công nghệ khai thác gỗ số nước giới 1.1.3 Tình hình ứng dụng tay bốc thuỷ lực công nghệ khai thác gỗ Việt Nam 1.2 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực 1.2.1 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực Việt Nam 10 1.3.Các phần mềm ứng dụng thiết kế, mô máy 14 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG 22 VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 22 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 22 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 22 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 24 2.3 Nội dung nghiên cứu .24 2.4 Phương pháp nghiên cứu .24 iii Chương XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D CỦA TAY THUỶ LỰC BỐC DỠ GỖ 26 3.1 Xây dựng mô hình 3D tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 26 3.1.1 Xây dựng mô hình 3D chi tiết tay bốc thuỷ lực 26 3.1.2 Xây dựng mô hình 3D toàn kết cấu tay thuỷ lực 41 3.2 Mô động tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 42 3.2.1 Mô tháo, lắp tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ 42 3.2.2 Mô động tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ 45 Chương KHẢO SÁT ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG CỦA MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA TAY THUỶ LỰC Error! Bookmark not defined 4.1 Cơ sở khảo sát ứng suất, biến dạng tay thuỷ lực Error! Bookmark not defined 4.2 Khảo sát ứng suất biến dạng số chi thiết tay thuỷ lực Error! Bookmark not defined 4.2.1 Khảo sát ứng suất biến dạng cẳng tay tay thuỷ lực .Error! Bookmark not defined 4.2.2 Khảo sát ứng suất biến dạng cánh tay tay thuỷ lực .Error! Bookmark not defined 4.2.3 Khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực .Error! Bookmark not defined Chương SO SÁNH KẾT QUẢ KHẢO SÁT VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 5.1 Những kết nghiên cứu thực nghiệm tiến hành Error! Bookmark not defined 5.2 So sánh kết khảo sát với kết nghiên cứu thực nghiệm Error! Bookmark not defined iv 5.3 Đề xuất số giải pháp hoàn thiện thêm kết cấu tay thuỷ lực Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình STT Trang 1.1 Công nghệ khai thác gỗ 1.2 TTL công nghệ khai thác gỗ dài gỗ ngắn 1.3 TTL lắp máy kéo Volvo thực việc bốc gỗ 1.4 TTL lắp máy kéo Shibaura thực việc bốc gỗ 2.1 TTL lắp máy kéo Shibaura 22 3.1 Bản vẽ 2D TTL lắp sau máy kéo Shibaura3 27 3.2 Cấu trúc phân mảnh cẳng tay thuỷ lực 29 3.3 Cẳng tay tay thuỷ lực 30 3.4 Cấu trúc phân mảnh cánh tay thuỷ lực 31 3.5 Cánh tay tay thuỷ lực 32 3.6 Cấu trúc phân mảnh trụ quay 33 3.7 Trụ quay 34 3.8 Cấu trúc phân mảnh cụm ngoạm 35 3.9 Cụm ngoạm 36 3.10 Ghế ngồi 37 3.11 Xilanh thuỷ lực 39 3.12 Các loại chốt 40 3.13 Xe Shibaura 41 3.14 Tay thuỷ lực lắp sau máy kéo Shibaura 42 3.15 Mô tháo tay thuỷ lực 43 3.16 Mô tháo phận tay thuỷ lực 44 3.17 Mô hình TTL CosmosMotion sau tiến hành đầy đủ 47 khai báo 3.18 Mô hình TTL CosmosMotion tiến hành mô 48 trình làm việc 4.1 Sơ đồ lực tác dụng lên TTL chế độ vươn xa với tải 53 vi trọng nâng lớn 4.2 Sơ đồ lực tác dụng lên TTL vị trí thấp với tải trọng 54 nâng lớn 4.3 Sơ đồ lực tác dụng lên TTL vị trí cao với tải trọng 55 nâng lớn 4.4 Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL 58 trường hợp I 4.5 Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL 59 trường hợp II 4.6 Kết mô ứng suất biến dạng cẳng TTL 60 trường hợp III 4.7 Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL 61 trường hợp I 4.8 Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL 62 trường hợp II 4.9 Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL 63 trường hợp III 4.10 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL 64 trường hợp I 4.11 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL 65 trường hợp II 4.12 Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay TTL 66 trường hợp III 5.1 Bố trí cảm biến đo lực tác dụng lên đầu cần TTL 67 5.2 Kết nối thiết bị đo lường 68 5.3 Tiến hành đo thông số 69 5.4 Kết đo lực đầu cần TTL bắt đầu nâng tải 70 5.5 Kết đo biến dạng cẳng tay TTL bắt đầu nâng tải 70 5.6 Kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu nâng tải 70 ĐẶT VẤN ĐỀ Khai thác rừng công việc nặng nhọc, từ khâu chặt hạ vận xuất, vận chuyển,… việc đưa loại máy móc đại vào để giới hoá khâu quan trọng Đặc biệt khâu bốc dỡ gỗ cho phương tiện vận chuyển khâu công việc nặng nhọc, chi phí nhiều công lao động Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, năm 2005 đề tài nhánh cấp nhà nước KC - 07 - 26 - 05 thiết kế, chế tạo khảo nghiệm sản xuất tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 Sau thiết kế, vẽ thiết kế vẽ AutoCad 2D nên gặp nhiều khó khăn việc chế tạo chuyển giao công nghệ Trong trình chế tạo lắp ráp cần nhiều công việc giám sát hướng dẫn công nhân Sau chuyển giao công nghệ đưa vào thực tế sử dụng cần phải nhiều thời gian công để hướng dẫn cho công nhân cấu tạo nguyên lý hoạt động, tháo, lắp, sử dụng sửa chữa Mặt khác, đề tài tính toán thiết kế kết cấu tay thuỷ lực theo phương pháp sức bền vật liệu với việc chọn hệ số an toàn cao mà chưa nghiên cứu sâu động lực học dẫn đến số chi tiết thừa bền Để khắc phục nhược điểm tồn đề tài cần phải có vẽ 3D dễ hiểu, trình diễn việc tháo lắp mô chuyển động, đồng thời phân tích ứng suất, biến dạng chi tiết phục vụ cho việc chế tạo, chuyển giao công nghệ hoàn thiện thêm thiết kế phục vụ sản xuất Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài “Mô động khảo sát độ bền tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843” làm đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học đề tài Chuyển vẽ thiết kế tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 từ vẽ Autocad 2D sang mô hình 3D Solid works: Ứng dụng Cosmos Motion việc mô động, mô tháo, lắp tay thuỷ lực; Phân tích ứng suất, biến dạng số chi tiết tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu phục vụ cho việc chuyển giao công nghệ hoàn thiện thiết kế cấu trúc khí tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 theo hướng giảm trọng lượng, đảm bảo độ bền cho chi tiết Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ việc sử dụng tay bốc thuỷ lực 1.1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ rừng trồng Trên giới, rừng tự nhiên lại có ý nghĩa to lớn mặt môi trường, bảo tồn …nên người ta hạn chế khai thác rừng tự nhiên Vì vậy, đối tượng khai thác gỗ chủ yếu gỗ rừng trồng khai thác gỗ rừng trồng người ta thường áp dụng loại hình công nghệ sau: Công nghệ khai thác gỗ nguyên (full – tree method): Cây gỗ sau hạ giữ nguyên cành vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ người ta tiến hành cắt cành, cắt khúc theo quy cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ (hình 1.1.a) Công nghệ khai thác gỗ dài (tree – length method): Cây gỗ sau hạ cắt cành, cắt nơi chặt hạ vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ chúng cắt khúc theo quy cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ(hình 1.1.b) Công nghệ khai thác gỗ ngắn (shortwood method): Trong công nghệ toàn thao tác hạ cây, cắt cành, cắt cắt khúc theo quy cách sản phẩm thực nơi chặt hạ Sau đó, khúc gỗ vận xuất đến bãi gỗ bốc lên phương tiện vận chuyển đưa nơi tiêu thụ (hình 1.1.c) 15 Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N Lực nâng cánh tay Pc = 43179N Lực tác dụng lên cánh tay là: Rcz = 5697N Rcx = -500N NEC = -1840N NGE = 5375N Ta có Rc = 5719N Lực dọc cánh tay là: Làm tương tự bước trường hợp xác định ứng suất biến dạng cánh tay trường hợp tay thuỷ lực vị trí cao với tải trọng nâng lớn cho hình 4.9 Hình 4.9: Kết mô ứng suất biến dạng cánh TTL trường hợp III Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị cánh tay tăng dần từ vị trí đầu cánh tay nối với trụ quay đến vị trí đầu cánh tay nối với cẳng tay Chuyển vị lớn 1,665.102 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu cánh tay nối với trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 8,731.109N/m2 16 4.2.3 Khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực 4.2.1.1 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực cho trường hợp TTL làm việc chế độ vươn xa với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N Lực nâng cánh tay Pc = 52024N Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -37568N; RGX = 29840N Ta có RG = 47977N Lực dọc trụ : RGZ = 37568 N Làm tương tự bước trường hợp xác định ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực chế độ vươn xa với tải trọng nâng lớn cho hình 4.10 Hình 4.10: Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp I Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu 17 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 1,3.102 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 4,543.109N/m2 4.2.1.2 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N ; Lực nâng cánh tay Pc = 37292N Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -21340N; RGX = 26369N; Ta có RG = 33299N Lực dọc trụ : RGZ = 21340 N; Làm tương tự bước trường hợp xác định ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn cho hình 4.11 Hình 4.11: Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp II Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu 18 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 91,57 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 3,439.109N/m2 4.2.1.3 Ứng suất biến dạng trụ quay tay thuỷ lực vị trí cao với tải trọng nâng lớn Từ báo cáo khoa học [2] có giá trị lực tác dụng lên trụ quay trường hợp sau: Tải trọng gỗ tối đa Qy = 2000N; Tải trọng nâng tối đa Pz = 2030N; Lực nâng cánh tay Pc = 43179N; Lực tác dụng lên trụ quay là: RGZ = -37205N; RGX = 8978N; Ta có RG = 38273N; Lực dọc trụ : RGZ = 37205N; Làm tương tự bước trường hợp xác định ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn cho hình 4.12 Hình 4.12: Kết mô ứng suất biến dạng trụ quay trường hợp III Từ kết khảo sát cho thấy, chuyển vị trụ quay tăng dần từ đầu 19 trụ quay lên đầu trụ quay Chuyển vị lớn 29,77 mm Còn khu vực chịu ứng suất lớn vị trí đầu đầu trụ quay Vị trí có ứng suất lớn có giá trị 1,058.109N/m2 Kết luận chương Từ báo cáo khoa học [2], chương xác định lực tác dụng lên phận TTL vị trí làm việc khác : vị trí TTL vươn xa nhất, vị trí thấp vị trí cao với tải trọng nâng lớn Bằng Cosmosworks với lệnh Cosmosxpress Analyis wizard phân tích ứng suất, biến dạng số phận TTL cẳng tay, cánh tay trụ xoay 20 Chương SO SÁNH KẾT QUẢ KHẢO SÁT VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1 Những kết nghiên cứu thực nghiệm tiến hành Để xác định biến dạng số chi tiết như: cẳng tay, cánh tay, trụ quay tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura số tác giả tiến hành nghiên cứu thực nghiệm Các tác giả đo đồng thời lực tác dụng lên đầu cần TTL, đo biến dạng số vị trí cẳng tay biến dạng xoắn trụ quay Để đo lực tác dụng lên đầu cần TTL làm việc giai đoạn độ, ta dùng cảm biến đo lực Z4 hãng HBM Cộng hoà Liên bang Đức chế tạo Cảm biến làm việc theo nguyên lý tenzo, có phần tử nhạy dạng công xôn, mạch đo cầu đủ điện trở Cảm biến có thông số kỹ thuật sau: Giới hạn đo 50KN; Độ nhạy 2mV/V Cảm biến lắp đầu cần TTL ngoạm gỗ móc nối hình chữ U (hình 5.1) Hình 5.1: Bố trí cảm biến đo lực tác dụng lên đầu cần TTL Để xác định biến dạng cẳng tay thuỷ lực cần dán tenzô điện trở cẳng tay thuỷ lực, phía hai phía hai vị trí đối xứng 21 Để đo biến dạng góc trụ quay cần dán tenzo điện trở lên bề mặt trụ cho trục dọc điện trở tạo với đường sinh trụ góc 450 Các điện trở mắc theo sơ đồ cầu đủ điện trở Cầu đo nối dây dẫn Hiệu chuẩn cầu đo cách tạo biến dạng biết Mạch cầu đo xem mạch so sánh điện trở, thực chất so sánh hai mức điện Tại thời điểm cân điện (Ur = 0) định thức R1.R3 = R2 R không phụ thuộc vào điện áp nguồn Khi tenzo biến dạng dẫn đến biến đổi điện trở, lúc cầu đo bị cân bằng, nghĩa R 1.R3 # R2 R4 , giá trị điện UR biến thiên theo biến dạng tenzo nghĩa tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên cầu đo Hiệu chuẩn cầu đo cách tác động mô men uốn cần trạng thái tĩnh đo chuyển dịch đầu cần Các cảm biến kể nối với giắc cắm 15 chân dây nối cảm biến lõi kết nối với thiết bị thu thập, khuyếch đại thông tin đo lường DMC Plus nối với máy tính (hình 5.2) điều khiển phần mềm DMC Laplus Hình 5.2: Kết nối thiết bị đo lường 22 Thực nghiệm tiến hành Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm khoa Cơ điện công trình, trường Đại học Lâm nghiệp Hình 5.3: Tiến hành đo thông số Việc đo ứng suất biến dạng trụ quay cẳng tay thuỷ lực, đo lực tải đầu cần thực trạng thái khác ứng với thay đổi vị trí TTL(co, duỗi, quay) bốc tải khác Thực ngiệm người đảm nhiệm: người thứ điều khiển TTL; người thứ hai điều khiển máy tính thiết bị thu thấp khuyếch đại tín hiệu; người thứ ba lập biểu ghi chép nội dung đo; người thứ tư làm công tác phụ trợ cho trình đo Trong lần đo ta tiến hành đo đồng thời lực tác dụng lên đầu cần TTL, biến dạng cẳng TTL trụ quay TTL Kết nghiên cứu thực nghiệm xử lý phần mềm DMC Laplus Exel Kết đo tín hiệu lực đầu cần TTL biến dạng cẳng tay thuỷ lực trụ quay Kết đo lưu vào tệp liệu dạng ASCII phần mềm DMC laplus Sau tệp liệu xuất sang Exel để xử lý Dưới số kết xác định thực nghiệm: 23 TAI TRONG NANG Tai trong, DaN -50 -100 -150 -200 thoi gian, s Hình 5.4: Kết đo lực đầu cần TTL bắt đầu nâng tải Biến dạng cẳng TTL(mm) BIẾN DẠNG CẲNG TTL-TTL BẮT ĐẦU NÂNG -17.5 -18 -18.5 -19 -19.5 -20 Thời gian(s) Hình 5.5: Kết đo biến dạng cẳng tay TTL bắt đầu nâng tải BIẾN DẠNG TRỤ QUAY -TTL BẮT ĐẦU NÂNG Biến dạng trụ quay(mm) -1.24 -1.25 -1.26 -1.27 -1.28 -1.29 -1.3 -1.31 Thời gian(s) Hình 5.6: Kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu nâng tải 24 5.2 So sánh kết khảo sát với kết nghiên cứu thực nghiệm Hình 5.5 thể kết đo biến dạng cẳng tay thuỷ lực TTL bắt đầu nâng tải Từ kết thực nghiệm xác định biến dạng cẳng tay 18,42mm, đem so sánh với kết khảo sát hình 4.5 17,42mm( Sử dụng phần mềm Solidworks để khảo sát ứng suất biến dạng cẳng tay thuỷ lực vị trí thấp với tải trọng nâng lớn ) cho thấy sai lệch lý thuyết thực nghiệm trường hợp 5,48% Hình 5.6 thể kết đo biến dạng trụ quay TTL bắt đầu nâng tải Từ kết thực nghiệm xác định biến dạng trụ quay 83,5mm, đem so sánh với kết khảo sát hình 4.11 91,57mm (Sử dụng phần mềm Solidworks để khảo sát ứng suất biến dạng trụ quay vị trí thấp với tải trọng nâng lớn ) cho thấy sai lệch lý thuyết thực nghiệm trường hợp 9.67% Từ hai kết so sánh ta thấy sai lệc lý thuyết thực hành không vượt 11% kết khảo sát chấp nhận 5.3 Đề xuất số giải pháp hoàn thiện thêm kết cấu tay thuỷ lực Dựa kết ứng suất biến dạng số phận vừa phân tích Cosmosworks thấy số vị trí chưa đảm bảo độ bền như: Đối với cẳng tay, nhìn vào kết mô ứng suất biến dạng ta thấy vị trí đầu cẳng tay nối với cụm ngoạm vị trí chịu biến dạng ứng suất lớn so với toàn cẳng tay ba trường hợp chịu tải khảo sát trên, sau vị trí bắt chốt hai hàn trình làm việc vị trí bền so với vị trí khác Vì để đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu cẳng tay thời gian làm việc ta nên tăng bền cho vị trí bền cách tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn, vo tròn vị trí để giảm ứng suất cục đồng thời giảm kích thước cho vị trí thừa bền lại 25 Đối với cánh tay, nhìn vào kết mô ứng suất biến dạng ta thấy vị trí đầu cánh tay nối với cẳng tay vị trí chịu biến dạng ứng suất lớn so với toàn cánh tay ba trường hợp chịu tải khảo sát trên, sau vị trí bắt chốt cẳng tay trụ quay trình làm việc vị trí bền so với vị trí khác Vì để đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu cánh tay thời gian làm việc ta nên tăng bền cho vị trí bền cách tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn, vo tròn vị trí để giảm ứng suất cục đồng thời giảm kích thước cho vị trí thừa bền lại cánh tay vùng có màu xanh đậm Đối với trụ quay nhìn vào kết mô ứng suất biến dạng ta thấy vị trí đầu trụ quay có rãnh then chịu biến dạng lớn đầu trụ quay lại chịu ứng suất lớn ba trường hợp chịu tải khảo sát trình làm việc vị trí bền so với vị trí khác Vì để đảm bảo độ bền cho toàn kết cấu trụ quay thời gian làm việc ta nên tăng bền cho vị trí bền cách tăng kích thước cho vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn chế tạo trụ quay loại vật liệu tốt Từ mô hình mô ứng suất biến dạng số phận tay thuỷ lực chế độ làm việc khác ta thấy vị trí chịu ứng suất biến dạng lớn vị trí có màu đỏ đậm so với vị trí khác Những vị trí có màu đỏ đậm thường bền so với vị trí khác trình làm việc ta cần phải tăng bền cho vị trí Để tăng bền cho vị trí chịu biến dạng ứng suất biến dạng lớn có nhiều cách có số cách đơn giản tăng kích thước cho vị trí thay đổi vật liệu chế tạo vo tròn vị trí để giảm ứng suất cục cho chi tiết 26 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận: Bằng phần mềm Solidworks, đề tài xây dựng mô hình 3D phận cấu thành nênTTL, cụm chi tiết toàn TTL Đề tài mô việc tháo lắp cụm chi tiết toàn tay thuỷ lực lắp sau máy kéo Shibaura Kết mô mang tính trực quan, thuận lợi cho việc đạo gia công lắp ghép chuyển giao công nghệ kỹ thuật Bằng CosmosMotion phần mềm Solidworks đề tài mô động hoạt động TTL lắp sau máy kéo Shibaura sát với trình làm việc thực Mô hoạt động giúp cho việc hướng dẫn cấu tạo, nguyên lý hoạt động TTL chuyển giao kỹ thuật trở nên đơn giản dễ hiểu Bằng Cosmosworks với lệnh Cosmosxpress Analyis wizard phân tích ứng suất, biến dạng số phận TTL cẳng tay, cánh tay trụ quay Kết dùng làm cho việc hoàn thiện thêm mặt kết cấu TTL theo hướng tăng bền giảm trọng lượng So sánh kết khảo sát ứng suất, biến dạng số chi tiết cẳng tay, cánh tay, trụ quay phần mềm Solidworks với kết nghiên cứu thực nghiệm tiến hành trước cho thấy sai số không vượt 11% chấp nhận Khuyến nghị - Các mô hình 3D kết mô đề tài dùng cho việc đạo gia công chế tạo chuyển giao công nghệ TTL lắp sau máy kéo Shibaura - Để hoàn thiện thiết kế theo hướng tăng bền, giảm trọng lượng thân 27 tăng tải trọng hữu ích TTL, số vị trí tập trung ứng suất cục (vị trí hàn tấm, tai bắt) nên vo tròn để tránh tượng tập trung ứng suất lớn - Vì điều kiện thời gian có hạn, đề tài khảo sát ứng suất, biến dạng số chi tiết TTL (như cẳng tay, cánh tay, trụ quay TTL) Hướng nghiên cứu đề tài khảo sát thêm ứng suất, biến dạng số chi tiết khác TTL phần mềm khác để so sánh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Quân (2006), Khái quát công nghệ thiết bị khai thác rừng, ĐHLN, Hà Tây Nguyễn Nhật Chiêu (2006), Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hệ thống thiết bị giới hoá khai thác gỗ rừng trồng đất dốc 10-200, báo cáo khoa học đề tài KC 07-26-05, ĐHLN, Hà Tây Đỗ Ngọc Đức (2006), Nghiên cứu, thiết kế phận tăng ổn định chống lật máy kéo Shibaura tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ, Khoá luận tốt nghiệp, ĐHLN, Hà Tây Trần Lý Tưởng (2007), Nghiên cứu tải trọng động lực học tác dụng lên tay thuỷ lực lắp máy kéo bánh bốc dỡ gỗ, Luận văn tốt nghiệp cao học, ĐHLN, Hà Tây Ngô Việt Phong (2008), Thiết kế tính toán tay thuỷ lực bốc xếp gỗ lắp sau máy kéo cỡ nhỏ, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa Hà Nội Lương ngọc Hoàn (2008), Nghiên cứu động lực học tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp sau máy kéo bánh xoay cần, Luận văn thạc sỹ, ĐHLN, Hà Tây Đào Sỹ Tam (2008), Nghiên cứu số giải pháp nâng cao khả ổn định chống lật máy keo Shibaura tay thuỷ lực bốc gỗ, Luận văn thạc sỹ, ĐHLN, Hà Tây Đinh Thị Hợi (2009), Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ, Luận văn thạc sỹ, ĐHLN Nguyễn Nhật Chiêu (2005), Đo lường khảo nghiệm máy, Tập giảng cho cao học, ĐHLN, Hà Tây 10 Nguyễn trọng hữu (2006), Thiết kế sản phẩm với Solidworks, NXB Thống Kê 11 Nguyễn trọng hữu (2007), Mô động học Solidworks, NXB Hồng Đức 12 Nguyễn Trọng Hữu (2008), Hướng dẫn sử dụng Solidworks, NXB GTVT 13 Nguyễn Việt Hùng, Đào hồng Bách (2003), Hướng dẫn sử dụng Solidworks thiết kế ba chiều, NXB Xây dựng Hà Nội 14 Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Văn hoá dân tộc 15 Nguyễn Khắc Huân (2005), Nghiên cứu xác định ứng suất biến dạng vỏ xe chịu tác động va chạm bên, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân 16 Nguyễn Văn Khang (2006), Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Nguyễn Văn Khuê (2001), Hàm biến phức, NXB Quốc gia Hà Nội 18 Đỗ Sanh (2004), Động lực học máy, NXB Khoa học kỹ thuật 19 Đỗ Sanh (2006), Cơ học (tập 2: Động lực học), NXB Giáo Dục 20 Trịnh Tất (2002), Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí-Tập 1, NXB GD 21 Nguyễn Hữu Lộc (2005), Sử dụng AutoCAD 2000, NXB Tổng hợp TPHCM, Hồ Chí Minh 22 Phạm Thị Ngọc Yến (1999), Cơ sở Matlab ứng dụng, NXB KHKT 23 Phạm Huy Điển (1998), Hướng dẫn thực hành tính toán chương trình Maple, NXB Giáo Dục, Hà Nội 24 Trần Ích Thịnh, Trần Đức Trung, Nguyễn Việt Hung (2000), Phương pháp phần tử hữu hạn kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa, Hà nội 25 Phan Đình Huấn, Tôn Thất Tài (2002), Xây dựng mô hình ba chiều vẽ kỹ thuật Inventor, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội 26 Đinh Bá Trụ, Hoàng Văn Lợi (2003), Hướng dẫn sử dụng ANSYS, Bộ môn gia công áp lực, Học viện kyc thuật quân sự, Hà Nội Tiếng Nga ... Mô việc tháo, lắp chi tiết, cụm chi tiết toàn kết cấu tay bốc thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 - Mô động hoạt động làm việc tay bốc thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843. .. dựng mô hình 3D toàn kết cấu tay thuỷ lực 41 3.2 Mô động tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 42 3.2.1 Mô tháo, lắp tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ 42 3.2.2 Mô động tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ ... lý trên, chọn đề tài Mô động khảo sát độ bền tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy kéo Shibaura SD 2843 làm đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học đề tài Chuyển vẽ thiết kế tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp máy