Đồ án tốt nghiệp máy xúc KAWASAKI 80ZIV2 + file bản vẽ

MỤC LỤCLời nói đầu2Chương 1: Giới thiệu chung về mỏ Cao Sơn31.1. Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn31.2 Công nghệ sản xuất61.3 Trang bị kỹ thuật1.4 Tình hình tổ chức quản lý sản xuất1.5 Nhận xét chungChương 2: Giới thiệu chung về máy KAWASAKI 80ZIV281115162.1. Công dụng và đặc tính kỹ thuật162.2. Cấu tạo chung của máy232.3. Nguyên lý làm việc của máy252.4. Một số cụm bộ phận chính của máy31Chương 3: Tính toán về máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV2383.1. Lực đẩy gầu383.2. Kiểm tra lực đẩy theo điều kiện bám dính của máy413.3. Lực nâng gầu413.4. Tính toán xi lanh thủy lực của máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV2493.5. Xác định hành trình làm việc của các xi lanh KAWASAKI 80ZIV254Chương 4: Công nghệ sửa chữa xi lanh nghiêng gầu564.1. Sự mòn của máy và vai trò của công nghệ sửa chữa564.2. Tình trạng hư hỏng của máy, thiết bị và biện pháp khắc phục584.3. Công dụng và điều kiện làm việc chi tiết594.4. Nguyên nhân gây ra mòn hỏng594.5. Biện pháp bổ xung kim loại bằng phương pháp mạ61Chương 5: Hệ thống thủy lực của máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV2 5.1. Chắc năng của hệ thống thủy lực5.2. Hệ thống thủy lực của cơ cấu công tác5.3. Hệ thống láiKết luận82

MỤC LỤC

4.5 Biện pháp bổ xung kim loại bằng phương pháp mạ 61

Chương 5: Hệ thống thủy lực của máy xúc tải KAWASAKI

80ZIV-2

5.1 Chắc năng của hệ thống thủy lực

5.2 Hệ thống thủy lực của cơ cấu công tác

5.3 Hệ thống lái

Kết luận

82

82838789

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc đổi mới xây dựng đất nước theo hướng công nghiệp hóa,hiện đại hóa hiện nay, máy móc được sử dụng rộng rãi và đóng một vai trò hết sứcquan trọng trong các ngành công nghiệp và kinh tế quốc dân

Sinh viên: Võ Văn Thực 1 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Theo định hướng trong “Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giaiđoạn 2000 đến 2015 có xét triển vọng đến 2025”, những năm gần đây các đơn vịthành viên Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam không ngừng đầu

tư mở rộng, áp dụng công nghệ tiên tiến, dây chuyền thiết bị máy móc hiện đạiđồng bộ phục vụ khai thác xuống sâu, nhằm tăng sản lượng khai thác, giảm tổn thấttài nguyên và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động

Trong ngành khai thác mỏ ở nước ta, vấn đề bốc xúc chiếm một vị trí rấtquan trọng, vì các mỏ đòi hỏi lượng bốc xúc lớn Để cơ khí hóa công tác này, máyxúc và máy xúc tải đã được sử dụng rộng rãi Hiện nay, trong các mỏ ở Quảng Ninhđang sử dụng nhiều loại máy xúc tải như Kawasaki, ZL 50C, Volvo,

Để các máy xúc tải làm việc đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật, phát huyhết công suất, đạt năng suất, hiệu quả và tuổi thọ cao thì việc nghiên cứu nắm vững

về máy là việc làm rất quan trọng

Vì vậy, sau thời gian học tập tại trường, được tìm hiểu các nhóm máy phục

vụ khai thác và chất tải thuộc công ty than Cao Sơn Em nhận được đề tài tốtnghiệp về máy khai thác “Nghiên cứu máy xúc tải Kawasaki 80Z IV-2” Với nhữngkiến thức tiếp thu được trong quá trình học, với sự cố gắng học hỏi của bản thân và

sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Trần Bá Trung em đã hoàn thành bản

đề tài tốt nghiệp của mình

Tuy nhiên, vì trình độ của bản thân còn nhiều hạn chế, tài liệu không đầy

đủ và thời gian ngắn nên bản báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót Em rấtmong được sự góp ý chỉ bảo tận tình của các Thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp

để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên

Võ Văn Thực

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN CAO SƠN

Công ty than Cao Sơn là công ty khai thác than bằng phương pháp lộ thiên,công ty được thành lập ngày 6/6/1974 thuộc tập đoàn than và khai thác khoángsản Việt Nam, trụ sở làm việc tại Phường Cẩm Sơn - Cẩm Phả - Quảng Ninh

Sinh viên: Võ Văn Thực 2 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Công ty than Cao Sơn trước đây do Liên Xô cũ thiết kế, đầu tư về cơ sở hạtầng trên các mặt như nhà xưởng, trạm điện và dây chuyền đồng bộ về thiết bịsản xuất vào loại hiện đại nhất ngành khai thác than Máy xúc ЭКГ-8И, ЭКГ-5A, ЭКГ- 4,6, máy khoan СБШ - 250 MHA, ô tô vận tải Bella từ 27T đến 40T.Vượt qua những ngày đầu đầy khó khăn, mỏ đã cho ra tấn than đầu tiên vào dịp

kỷ niệm lần thứ 90 ngày sinh nhật Bác: 19/ 5/ 1980

Đến nay năm 2017, công ty đang và tiếp tục đầu tư thêm thiết bị công nghệkhai thác hiện đại có năng suất cao, làm việc có hiệu quả cao nhất với mục tiêusản xuất ra trữ lượng than lớn nhất có thể

1.1 Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn

1.1.1 Vị trí địa lý:

Nằm cách xa thị xã Cẩm Phả theo đường chim bay 4 km, công ty than CaoSơn có diện tích 12,5 km2 và có chu vi là 20 km

Phía Đông giáp công ty than Cọc Sáu

Phía Nam giáp công ty than Đèo Nai

Phía Tây giáp công ty than Thống Nhất

Phía Bắc giáp công ty than Khe Chàm

Diện tích khai trường là 10 km2, có đường giao thông thuận tiện cho liên lạc

và vận chuyển tiêu thụ sản phẩm

Công ty than Cao Sơn được thiết kế khai thác than theo phương pháp lộthiên với dây chuyền sản xuất được cơ giới hóa đồng bộ Nhiệm vụ chính củacông ty là khai thác than theo dây chuyền: Thăm dò - Khoan nổ - Bốc xúc - Vậnchuyển - Sàng tuyển - Tiêu thụ than

Từ khi Tổng công ty than Việt Nam được thành lập, tổng công ty đã điềuchỉnh biên giới khai trường của công ty nhiều lần Hiện nay công ty than CaoSơn đang quản lý và tổ chức khai thác ở hai khu vực với trữ lượng như sau:

- Khu Tây Cao Sơn: 44.715.780 tấn

- Khu Đông Cao Sơn: 8.010.360 tấn

- Toàn công ty: 52.726.140 tấn

1.1.2 Điều kiện địa chất tự nhiên:

Sinh viên: Võ Văn Thực 3 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

a/ Địa hình:

Công ty Cao Sơn nằm tròng vùng địa hình đồi núi phức tạp, phía nam cóđỉnh núi Cao Sơn cao 436 m, đây là đỉnh núi cao nhất vùng núi Hòn Gai - CẩmPhả Địa hình của Cao Sơn thấp dần về phía Tây Bắc, theo tiến trình khai thác,khai trường công ty không còn tồn tại địa hinh tự nhiên mà luôn thay đổi theo độdốc khai thác

b/ Khí hậu

Công ty nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có đặc điểm của khí hậuvùng núi Đông Bắc, chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Do ảnhhưởng của núi cao phía Nam ngăn cách nên khu mỏ có đặc tính của khí hậu miềnnúi ven biển Mùa đông thường có sương mù, mùa hè có mưa đột ngột

Mùa mưa: từ tháng 4 tới tháng 10, vào mùa này thường có mưa rào, bão, áp

thấp nhiệt đới, nhiệt độ trung bình từ 27 30 Lượng mưa lớn nhất trung

bình vào khoảng 224 mm gây ra lầy lội trong khai trường, trượt lở tầng khai thác

và bãi thải, gây tốn kém chi phí bơm nước cưỡng bức và chi phí thuốc nổ chịunước dẫn đến sản xuất gặp nhiều khó khăn, sản lượng ít, doanh thu thấp

Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, vào mùa này thường có giómùa Đông Bắc kèm theo mưa phùn, đôi khi có sương mù hạn chế tầm nhìn gây

bất lợi cho sản xuất.Nhiệt độ thường từ 13 17 , có khi nhiệt độ xuống tới 3

5 , mùa này ít mưa nên lượng mưa không đáng kể Tuy nhiên từ tháng 1

đến tháng 3 thường có sương mù và mưa phùn do đó gây bất lợi cho công tác vậnchuyển đất và than do đường trơn và lầy Nhìn chung mùa này có nhiều thuận lợihơn so với mùa mưa cả về việc khai thác, vận chuyển, cung ứng vật tư, quản lýkho tàng …

c/ Cấu trúc địa tầng:

Sinh viên: Võ Văn Thực 4 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Công ty Cao Sơn có hai khu vực khai thác chính là khu Đông Cao Sơn vàkhu Tây Cao Sơn Khu Cao Sơn nằm trong địa hình trầm tích Triat và trầm tích

và đệ tứ Q

Khu Cao Sơn có khoảng 22 vỉa than, đánh số thứ tự từ V1 đến V22 trong đó

V13, V14 có tính phân chùm mạnh và tạo thành các vỉa 13-1: 13-2: 1 2: 4: 14-5 Chiều dày vỉa than được thể hiện trong bảng (1-1)

14-Bảng 1-1: 14-Bảng chiều dày các vỉa than chính

Tên vỉa

Chiều dày nhỏ nhất (m)

Chiều dày lớn nhất (m)

Chiều dày trung bình (m)

d/ Thành phần hóa học của than:

Các chỉ tiêu chất lượng than của công ty Cao Sơn được tổng hợp trong bảng 2:

1-Bảng 1-2: 1-Bảng chỉ tiêu chất lượng than của các vỉa:

Châtbốc,

V (%)

Nhiệtnăng, Q(Kcal/Kg)

Lưuhuỳnh,

S (%)

Phốtpho, P(%)

1.1.3 Địa chất thủy văn:

Địa chất thủy văn của khu vực Cao Sơn gồm chủ yếu hai nguồn nước:

- Nước bề mặt: Tất cả các dòng chảy của nước bề mặt đều có hướng đổ từphía Nam xuống phía Bắc đến suối Khe Chàm.Vào mùa mưa, nước từ trên cao

đổ xuống khu vực khai thác tạo thành những dòng nước lớn, lưu lượng đến20.500 lít/giây thường gây ngập lụt Về mùa khô chỉ có các mạch nước nhỏ, lưulượng nước không đáng kể

- Nước ngầm: Đặc điểm cấu trúc địa chất của khu Cao Sơn là tạo thành mộtnếp lõm lớn mà các đá trên vách lại gồm hầu hết là cuội kết, sạn kết, do đó dẫnđến tầng chứa nước dầy mà lớp cách nước là sét kết tủa vỉa Nước ngầm đượcphân bố và lưu thông trong toàn bộ địa tầng, có tính áp lực cục bộ do địa hình bịphân cách mạnh Khi khai thác, nguồn nước được chứa trong các lớp đá xuất lộ

ra ngoài dẫn đến tầng chứa nước trở nên nghèo nước Do cấu tạo địa hình và địachất, một số lỗ khoan khi thăm dò phát hiện ra có nước áp lực, tầng sâu phân bốcủa tầng nước có áp lực từ trên cao hơn mặt đất 12,65 m đến sâu hơn mặt đất22m Nước ngầm chứa trong trầm tích Đệ tứ ít có ảnh hưởng đến quá trình khaithác

1.2 Công nghệ sản xuất:

Công nghệ sản xuất của công ty than Cao Sơn gồm hai dây chuyền sản xuấtchính Dây chuyền bốc xúc đất đỏ và dây chuyền khai thác than Sơ đồ dâychuyền công nghệ được thể hiện qua sơ đồ (hình 1-1)

Do khối lượng bốc xúc và vận chuyển lớn nên công ty phải sử dụng thiết bịcông nghệ có công suất lớn chuyên dùng cho khai thác

- Công nghệ khoan: Máy khoan xoay cầu CБШ có đường kính mũi khoan

250 mm dùng để khoan các lỗ khoan theo hộ chiếu Các lỗ khoan có chiều dàikhác nhau tuỳ theo tầng cao:

+ Nếu tầng có chiều cao 15 m (sử dụng máy xúc ЭΚΓ- 4,6) thì chiều sâu lỗkhoan là 17 m

+ Nếu chiều cao tầng là 17 m (sử dụng máy xúc ЭΚΓ- 8И) thì chiều sau lỗ

khoan là 19 m

Sinh viên: Võ Văn Thực 6 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Khoảng cách giữa các lỗ khoan từ 6 m ÷ 9 m tuỳ theo độ kiên cố của đất đỏ

và cấu tạo địa chất của từng khu vực

Công nghệ sản xuất của công ty được tổ chức theo sơ đồ (hình 1-1)

Sinh viên: Võ Văn Thực 7 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Hình 1-1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty than Cao Sơn

1 3 Trang bị kỹ thuật:

Các trang thiết bị được sử dụng trong dây chuyền sản xuất của công ty

đa số là của Liên Xô cũ đã được sử dụng lâu năm nên đã cũ và lạc hậu.Những năm gần đây, những thiết bị này không đáp ứng đủ nhu cầu sản xuấtcủa công ty nên công ty đã đầu tư, bổ sung thêm các máy móc thiết bị hiệnđại của Nhật, Mỹ, Hàn Quốc, Thuỵ Điển Các loại thiết bị này cho năng suấtcao, hao phí vật liệu ít Tuy nhiên khi xảy ra hỏng thì phụ tùng thay thế dựphòng không đủ đáp ứng vì giá thành những phụ tùng này rất cao nên khôngnhững gây khó khăn cho công tác sửa chữa mà còn làm ảnh hưởng đến quátrình sản xuất Tuy vậy những thiết bị hiện đại này vẫn đóng vai trò hết sứcquan trọng trong dây chuyền sản xuất của công ty Bên cạnh đó một số máymóc thiết bị đã nhiều lần trung đại tu nhưng công ty vẫn tận dụng sửa chữaphục hồi để đưa vào sản xuất

Số lượng máy móc của công ty than Cao Sơn tính đến 31/12/2005 đượcthống kê trong bảng 1-3

Sinh viên: Võ Văn Thực 8 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Khoan nổ mìn

Bốc xúc

tuyểnĐất đỏ

Bãi thải

Mỏng ga đi Cửa Ông công tyCảng

Bảng 1-3: Bảng thống kê máy móc thiết bị của công ty tính đến 16/2/2017.

1.4.1 Mạng lưới tổ chức quản lý doanh nghiệp (hình 1-2):

Công ty than Cao Sơn là một doanh nghiệp sản xuất kinh doanh hạch toánđộc lập trực thuộc tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam theo quyết đinh số 77TVN/MCS- TCĐT ngày 6/1/1997 Bộ máy quản lý của công ty được tổ chứctheo kiểu trực tuyến chức năng và tư tưởng điều hành là tăng cường các mối quan

hệ ngang, nhằm giải quyết nhanh chúng các công việc, theo cơ cấu này bên cạnhđường trực tuyến còn có các bộ phận tham mưu Vì vậy, mỗi bộ phận phải đảmnhận một chức năng độc lập do vậy mỗi đối tượng quản lý phải chịu sự quản lýcủa cấp trên

Hiện nay bộ máy quản lý của công ty được tổ chức theo ba cấp:

- Cấp công ty

- Cấp công trường, phân xưởng, các phòng ban

- Cấp tổ sản xuất

Vậy sơ đồ tổ chức quản lý được thể hiện qua sơ đồ (1-2):

Sinh viên: Võ Văn Thực 11 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ

Hình 1-2: Sơ đồ bộ máy quản lý cụng ty than Cao Sơn

đội thống kê

phòng Kỹ thuật an

toàn

các đơn Vị

- Công trường: Khai thác 1, khai thác 2, khai thác 3, khai

thác 4, máng ga, cơ giới cầu đường.

- phân xưởng: Trạm mạng, cảng, cơ điện sửa chữa ô tô,

cấp thoát nước, vận tải: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.

- An toàn sản xuất

- Trật tự, an ninh khai trường mỏ

kỹ thuật khai thác

trắc địa địa chất

Xây dựng

cơ bản Phân xưởng Đời sống

Y tế

bảo vệ quân sự

văn phòng giám đốc

thi đua văn thể

thanh tra kiểm toán

tổ chức đào tạo

đầu tư thiết bị

kỹ thuật vận tải

kế toán tài chính

Phụ trách:

Quản lý kỹ thuật vận hành, sửa chữa thiết bị, xe máy toàn Công ty và công tác đầu tư, đào tạo.

ban quản lý chi phí và giá thành sản phẩm phòng

Điều khiển SX

1.4.2 Tổ chức quản lý của ngành cơ điện:

Tình hình hoạt động sản xuất của ngành cơ điện trong công nghệ khai thác của công ty

có tầm quan trọng đặc biệt, nó duy trì mọi hoạt động của máy móc thiết bị góp phần tăngnăng suất lao động

Hình 1-3: Sơ đồ mạng lưới tổ chức quản lý của ngành cơ điện

Cơ điện trưởngCty than Cao sơn

Phó phòng

cơ điện mỏ

CB quản lýmáy công cụ

CB phụ trách

áp lực -Cầu trục

CB theo dõi PX cơ điện-đặt hàng

Cbộ phụ trách SC Vhàn

Cbộ phụ trách SC định kỳ

Quản đốc

PX cơ điện Cơ điệntrưởng

cơ giới cầu đường

Tổ SC cơ

Tổ SC điện

Tổ nguội

Tổ rèn

hàn-CB theo dõi QL năng

Quản đốcnănglượng

CB phụ trách mạng điện

CB phụ trách thông tin

CB phụ trách cấp nước

Đốc công phụ trách khoan

Đốc công phụ trách xúc

Cơ điện trưởng là người chịu trách nhiệm trước Giám Đốc về hoạt động sản xuấtcủa phân xưởng cơ điện, trực tiếp quản lý, lãnh đạo phòng cơ điện.

Quyền hạn nhiệm vụ của phòng Cơ điện:

+ Tham mưu cho công ty về quản lý, sử dụng, sửa chữa trang bị mới thiết bị trongtoàn mỏ (trừ thiết bị vận tải)

+ Lập kế hoạch tháng, quý, năm dài hạn về công tác lĩnh vực nói trên, phù hợp với

kế hoạch sản xuất kinh doanh

+ Kế hoạch sửa chữa lớn thiết bị trong toàn mỏ hàng năm sau khi được giám đốcphê duyệt giao và chỉ đạo các đơn vị hoàn thành

+ Kế hoạch sửa chữa định kỳ và sửa chữa đột xuất các cấp của thiết bị cơ điện để đổimới công nghệ sản xuất

+ Quản lý kỹ thuật vận hành, soạn thảo các nội quy vận hành

+ Quản lý tổ chức hiệu chỉnh, chỉnh định và kiểm tra định kỳ các thông số làm việc,bảo vệ trạm 35/6 kV, và các thông số của máy xúc, máy khoan xoay cầu

*/ Đặc biệt phân xưởng trạm mạng dưới sự chỉ đạo của phòng Cơ điện thực hiện việccung cấp điện cho các máy khai thác trên khai trường và các phân xưởng trong phạm vitoàn mỏ, các đơn vị sản xuất lân cận

1.5 Nhận xét chung:

Công ty than Cao Sơn là một doanh nghiệp trực thuộc tập đoàn CN Than - Khoángsản Việt Nam Tuy quá trình hoạt động của công ty chưa nhiều so với các công ty và trongtập đoàn, nhưng công ty thực sự là một doanh nghiệp có nhiều tiềm năng và triển vọngtrong tương lai về trữ lượng cũng như chất lượng Cùng với sự đầu tư trang bị đồng bộ vềthiết bị máy móc cũng như cơ sở hạ tầng, đội ngũ cán bộ công nhân trong công ty có nănglực, tuổi đời còn trẻ được trang bị trình độ chuyên môn vững vàng Trong cơ chế mới củanền kinh tế thị trường, cùng với cuộc cách mạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

do Đảng ta lãnh đạo Tôi tin rằng năm 2013 cũng như trong tương lai công ty than CaoSơn là một doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh có hiệu quả trong tập đoàn công nghiệpThan - Khoáng sản Việt Nam

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY KAWASAKI 80ZIV-2

Do khả năng cơ động cao nên máy xúc tải bánh hơi nói chung và máy xúc tảiKAWASAKI 80ZIV-2 nói riêng đang được dùng rất nhiều trong công tác khai thác mỏnước ta hiện nay Máy xúc tải được sử dụng rộng rãi, chủ yếu máy dùng trong các khobãi tập kết than làm nhiệm vụ xúc đổ lên phương tiện vận tải Máy còn được sử dụngtrong các mỏ khai thác đá, các công ty xi măng, các nhà máy tuyển khoáng,

Hình 2-1 Máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV-2

2.1.2 Đặc tính và thông số kĩ thuật của máy KAWASAKI 80ZIV-2.

1 Kiểu máy xúc Kawasaki 80ZIV-2

2 Nước sản xuất: Japan

4 Tính năng: xúc đổ tải thẳng

5 Di chuyển bằng bánh lốp

8 Góc nghiêng của gầu xúc so với vị trí mang tải Độ 50

11 Bán kính quay vòng Min

- Tính từ phía ngoài lốp

- Tính từ phía ngoài gầu

mmmm

54506380

14 Chiều cao đến nóc ca bin xe

280026853200

17 Góc quay gầu trước (gầu)

bên

20 Lốp xe (thép + vải) : 17,5- 25- 12PR(L-2)

1 Hiệu động cơ NISSAN,kiểu đông cơ NE6T04

2 Kiểu động cơ diezen 4 ki làm mát bằng nước, phun

nhiên liệu trực tiếp có tăng áp

3 Công suất động cơ

- Công suất tổng ở 2200V/p

- Công suất sử dụng ở 2200V/p

HPHP

185177

4 Hệ thống làm mát: Kiểu cưỡng bức tuần hoàn nước

11 Hệ thống bôi trơn: Kiểu bôi trơn cưỡng bức bằng

bơm bánh răng Lọc dầu kiểu phin giấy, làm mát dầu

bằng nước

12 Hệ thống cung cấp khí: Kiểu thô

17 Điều chỉnh khe hở supap (lạnh)

+ Supap hút

+ Supap xả

mmmm

0.40.4

C CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG – HỘP SỐ

1 Kiểu: 3 phần tử, một tầng 4 số tiến, 4 số lùi

2 Ly hợp: Kiểu thuỷ lực nhiều đĩa

3 Hệ thống làm mát: tuần hoàn cưỡng bức

2 Bánh răng cầu: Dẫn động bánh răng hành tinh ăn

2 Góc lái Độ 40 Hai

phía=

800

1 Phanh làm việc (phanh chân): Tác động cả bốn báng

xe, kiểu phanh đĩa thuỷ lực, trợ nlực khí nén với cảnh

báo áp suất khí thấp

Phanhđĩa

2 Phanh đỗ (phanh tay): Kiểu tác động bằng lò xo, nhả

phanh bằng khí nén đặt trên các đăng cầu trước

3 Phanh khẩn cấp: Như phanh tay

1 Kiểu: Đổ tải phía trước

4 Chu ki làm việc của hệ thống thuỷ lực:

Nâng (Đầy tải)

Hạ (Không tải)

Đổ tải

GiâyGiâyGiây

6.23.41.4

1 Bơm dầu: Kiểu bánh răng

- Bơm trợ lực lái: Kiểu bánh răng

V/ph

l/phkG/cm2

V/ph

l/ph

181702200

+ Áp suất

+ Vòng quay

kG/cm2

V/ph

2 Van điều khiển hệ thông tải: Kiểu van phân phối

nhiều con trượt (Tia roa) - áp suất đặt van an toàn

02

150788

4 Xy lanh đóng mở gầu (Lật)

- Đường kính xy lanh

- Hành trình làm việc

Cáimmmm

02180523

5 Xy lanh lái (Làm việc 2 chiều)

- Đường kính xy lanh

- Hành trình làm việc

Cáimmmm

0280405

6 Áp suất đặt cho van an toàn hệ thống lái KG/cm2 210

- Lắp kính lớn bao xung quanh tạo góc quan sát rộng, có gương phản chiếu

hậu, gạt mưa nhiều tốc độ đảm bảo tầm nhìn ở mọi thời tiết

- Kết cấu khung hộp vững chắc, nóc che động cơ có kết cấu bộ giảm âm,

đọ ồn trong ca bin giảm tối thiểu

- Trang bị trong ca bin đủ và đạt yêu cầu thuận lợi cho người vận hành theo

dõi bằng mắt, tay, tai – có hệ thống điều hoà nhiệt độ giúp người điều hành

thoải mái tăng năng suất lao động Được thiết kế chống lật, chống rung,

chống đá rơi

2.2 Cấu tạo chung của máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV-2.

Hình 2-2 Kết cấu chung của máy xúc tải Kawasaki 80ZIV-2

4.Xy lanh nghiêng gầu 5 Cụm bánh trước 6 Xy lanh nâng cần

máy

7 Ca bin 8 Thân máy 9 Cụm bánh sau

Máy xúc tải bánh hơi Kawasaki 80 ZIV-2 có sơ đồ kết cấu được thể hiệntrên hình 1-2 Máy gồm các bộ phận chính như sau: Gầu xúc 1 nối với cần máy 2 vàthanh nối bằng hai khớp bản lề Thanh nối có một đầu nối với gầu xúc còn đầu kia đượcnối với cần nghiêng gầu bằng bản lề Cần nghiêng gầu 3 có điểm giữa nối với cần máybằng khớp bản lề Đầu trên của cần nghiêng gầu được nối với cán pittông của xy lanhnghiêng gầu 4 bằng khớp bản lề, đầu dưới nối với thanh nối Xy lanh nghiêng gầucũng được lắp với cần máy bằng khớp bản lề ở đế của xy lanh Cần máy 2 có dạngthanh cong Một đầu cần máy nối bản lề với gầu xúc, một đầu nối bản lề với phần thântrước của máy Cần máy được nâng hạ nhờ xy lanh thủy lực số 6 Cán pittông của xylanh nâng cần máy 6 nối với điểm giữa của cần máy bằng khớp bản lề Đế của xy lanhnâng cần máy 6 cũng được nối với phần thân trước của thân máy bằng khớp bản lề.Nhờ kiểu kết cấu này mà gầu xúc rất cơ động khi làm việc Vì vậy máy xúc tải có thểlàm nhiều việc khác nhau như xúc - đổ tải, cạo tải, san gạt, Phần thân trước của máyđặt lên cụm bánh trước và nối với thân máy bằng khớp bản lề Hai bên được nối với hai

xy lanh lái Nhờ vậy mà phần thân trước của máy cùng hai bánh trước mang theo gầuxúc có thể xoay lệch sang hai bên với góc lệch tới 35 độ, mở rộng phạm vi hoạt độngcủa máy Trên phần thân sau của máy có bố trí ca bin điều khiển máy 7, là nơi ngườitài xê điều khiển máy Phần sau của thân máy 8 có đặt động cơ điêzen dẫn độngcho máy Máy sử dụng một động cơ điêzen loại B5.9-C có 6 xy lanh với dung tíchbuồng đốt 5883 cm3 Động cơ có công suất 160 mã lực ở tốc độ 2400 vòng/phút Động

cơ điêzen này dẫn động cho bộ phận di chuyển và cho các máy bơm thủy lực, bơm dầucung cấp cho các xy lanh nâng tay máy, xy lanh nghiêng gầu và xy lanh lái, đồng thờicũng cung cấp dầu cao áp cho các xy lanh thủy lực trong hộp số của máy Các máy bơm

và động cơ thủy lực sử dụng dầu chứa ở thùng dầu trong thân máy Động cơ điêzen củamáy để dẫn động bơm dầu và dẫn động tới cụm bánh xe di chuyển phía trước và phíasau nhờ bộ chuyển đổi mô men thủy lực, hộp số và trục các đăng Cả hai cụm bánh trước

và sau của máy đều được dẫn động, do đó máy có lực kéo di chuyển lớn

Hình 2-3 Kích thước làm việc của máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV-2

Máy xúc tải Kawasaki 80ZIV-2 có bốn số tiến và bốn số lùi Tốc độ tiến vàlùi của máy ở các số như nhau: số 1 máy di chuyển với tốc độ 7,5 km/h; số 2 máy dichuyển với tốc độ 12,5 km/h; số 3 máy di chuyển với tốcđộ 20,5 km/h; số 4 máy có thể

di chuyển với tốc độ tới 37,0 km/h

2.3 Nguyên lý làm việc của máy.

Để chuẩn bị cho máy làm việc phải dọn sạch bãi cho máy vận hành: làm đầycác hố lõm, loại bỏ những hòn đá sắc và các chướng ngại vật khác có thể làm hỏng lốphoặc cản trở việc vận hành của máy xúc tải

Trước khi cho máy hoạt động người thợ điều khiển máy phải làm các công táckiểm tra, bảo dưỡng máy, bơm mỡ bôi trơn cho một số vị trí theo quy định Sau đóbắt đầu tiến hành khởi động máy và chuẩn bị làm việc Máy xúc tải KAWASAKI80ZIV-2 là loại máy làm việc theo chu kỳ Đầu mỗi chu kỳ, thợ lái dẫn động cho máy

di chuyển để đẩy gầu xúc vào đống vật liệu(đất đá) xúc Khi gầu đã ăn sâu vào đốngvật liệu thì cắt dẫn động cho bộ phận di chuyển, máy dừng lại Tiếp theo, thợ lái máydẫn động cho xy lanh 4 để quay ngửa gầu (đây là quá trình làm đầy gầu) Sau khi gầu đãquay ngửa, tiếp tục dẫn động cho xy lanh 6 nâng gầu lên Khi gầu xúc đã được nângvượt ra khỏi đống vật liệu xúc thì giữ gầu xúc ở vị trí cao rồi dẫn động cho bộ phận dichuyển lùi máy ra khỏi đống vật liệu Sau đó đổi hướng di chuyển máy tiến tới vị trí đổtải

Trong quá trình di chuyển tới vị trí đổ tải, khi tới gần vị trí dỡ tải có thể kết hợpnâng cần máy, để khi di chuyển tới vị trí đổ tải thì gầu xúc ở đúng tầm dỡ tải, khôngquá cao hay quá thấp Tới vị trí dỡ tải, cắt dẫn động cho bộ phận di chuyển để máy dừnglại, sau đó đổ tải bằng cách dẫn động xy lanh nghiêng gầu 4 đẩy gầu quay nghiêng vềphía trước, tải trong gầu được đổ qua miệng gầu vào phương tiện vận tải hay đổ thànhđống Khi dỡ tải lên phương tiện vận tải, phải chú ý dỡ tải chậm (từ từ) để tránh vật liệu

va đập mạnh vào phương tiện vận tải

Sau khi đổ tải, máy được điều khiển lùi về vị trí ban đầu, trong quá trình lùi

về, gầu được hạ thấp xuống dần Khi máy lùi về vị trí ban đầu và gầu xúc hạ xuống thấpnhất thì kết thúc chu kỳ làm việc Sau đó, máy lại được điều khiển tiến để đẩy gầu vào

đống vật liệu xúc, bắt đầu chu kỳ làm việc tiếp theo.

Khi vận hành xúc vật liệu, tốc độ di chuyển của máy phải thấp bằng 1/2 tốc độ dichuyển bình thường của máy

Máy xúc tải Kawasaki có các khả năng làm việc như sau:

- Vận hành xúc tải:

Lái máy xúc tải về phía đống vật liệu cài số 1 Hạ thấp gầu xúc nhờ xy lanhnâng cần máy 6 (hình 2-2) và điều khiển xy lanh nghiêng gầu 4 để thành trước gầu nằmsong song với mặt đất và cách mặt đất khoảng 300 mm (hình 1-4a)

Khi gầu cách đống vật liệu xúc khoảng 1m, hạ thấp cần máy xuống và điềukhiển đưa đáy gầu tiếp xúc với mặt đất Sau đó tiếp tục di chuyển đẩy gầu vào đốngvật liệu xúc (hình 1-4b)

a)

b)Hình 2-4 Sơ đồ vận hành xúc tải

Nếu sức cản xúc quá cao, gầu không ăn sâu vào đống vật liệu xúc được thì cần

áp dụng cách vận hành xúc tải phối hợp Lúc này xúc tải phối hợp cho gầu nghiêng lênphía trên nhờ xy lanh nghiêng gầu đồng thời tay máy cũng phối hợp nâng lên trong khivẫn di chuyển vào đến khi gầu xúc được đầy.

Sau khi gầu đã nguear ra và chứa đầy vật liệu, điều khiển để nâng tay máy đến độcao mong muốn và gài cần số của tay máy vào vị trí giữ (“HOLD”) để giữ gầu ở vị trícao và vận hành bộ phận di chuyển đưa máy tới vị trí đổ tải

Chỉ nên chuyển chở hàng với khoảng cách dưới 500 m

Khi vận tải, tốc độ chuyên chở hàng phụ thuộc vào tình trạng nền đường Trongquá trình mang hàng di chuyển, gầu phải nâng lên vị trí cao và điểm bản lề phía dướicủa cần máy được giữ ở độ cao cách mặt đất chừng 500mm (hình 2-5) để đảm bảo

an toàn, ổn định và dễ nhìn trong khi chuyên chở hàng Máy có thể được điều khiển lùi

hay tiến để đưa gầu tới vị trí đổ tải.

- Vận hành đổ tải:

Hình 2-6 Máy xúc tải Kawasaki 80ZIV-2 đổ tải lên ô tô

Để đổ vật liệu vào trong các xe tải hoặc vào trong kho có rào kín, đầu tiên điềukhiển nâng dần cần máy đến độ cao sao cho gầu nghiêng về phía trước mà gầu khôngchạm hay đâm mạnh vào xe tải hoặc đống hàng ở kho

Sau đó điều khiển gầu nghiêng về phía trước và đổ tải (đẩy cần điều khiểnnghiêng gầu về phía trước) Bằng cách điều khiển gầu một cách thích hợp, có thể đổhoàn toàn vật liệu hoặc chỉ đổ một phần Khi đổ tải vào xe ô tô máy đổ tải từ bên hôngnhư hình 2-6 Việc đổ vật liệu phải được thực hiện chậm để tránh va chạm vào xe ô tôvận tải, bức tường rào chắn hay thành bun ke

Nếu vật liệu ẩm dính vào gầu xúc phải thao tác cần điều khiển đi lại để tạochuyển động lắc gầu cho vật liệu rơi ra dễ dàng

Khi đổ tải xong, gạt cần điều khiển để đưa gầu về vị trí nằm ngang đồng thời

hạ cần máy và hạ gầu xuống thấp, giữ cần điều khiển ở vị trí “HOLD” để giữ gầu cốđịnh ở vị trí thấp, chuẩn bị cho chu kỳ xúc tải mới

- Sơ đồ vận hành xúc và chất tải:

Có một số sơ đồ vận hành chất tải và dỡ tải được mô tả như sau:

Sơ đồ xúc và chất tải như hình 2-8 còn gọi là chu kỳ vận hành chữ I Phương

án này áp dụng cho những khu vực làm việc chật hẹp, máy không thể cua quẹo được.Trong trường hợp này các ô tô vận tải tiến, lùi khi nhận tải, máy xúc tải cũng tiến, lùi

để xúc và dỡ tải Cụ thể là trước tiên, cả ô tô và máy xúc tải đều đứng cách đống vậtliệu xúc một đoạn Máy xúc tải được dẫn động tiến vào xúc vật liệu, sau đó nâng gầu

và lùi ra xa Khi máy xúc tải lùi ra thì ô tô lùi vào vị trí nhận tải, máy xúc tải tiến tới

vị trí ô tô và đổ tải vào thùng xe Sau khi nhận tải, ô tô tiến về phía trước; máy xúc tảitiếp tục tiến vào xúc vật liệu Sau khi máy xúc đầy tải và lùira thì ô tô lại lùi vào vị trínhận tải, quá trình này lặp lại cho đến khi ô tô đầy thùng và di chuyển đi Chất tảitheo sơ đồ này thuận tiện cho những nơi chật, chật hẹp, nhưng cần sự phối hợp tốt giữa hai người điều khiển máy xúc tải và ô tô vận tải.

Sơ đồ xúc và chất tải

như hình 2-9 còn gọi là chu

kỳ vận hành chữ V Đống

vật liệu xúc một bên và ô tô

nhận tải một bên, máy xúc

tải ở giữa Máy xúc tải tiến

và rẽ trái vào đống vật liệu

xúc, sau đó lùi ra rồi tiến và

Theo cách này, quá trình nhận tải, ô tô đứng yên Phương án này có thời gianchất tải nhỏ nhất và thuận tiện nhất, không cần phối hợp giữa người điều khiển ô tô và

máy xúc tải, quãng đường di chuyển của máy xúc tải ngắn nhất Nhưng cần khoảngkhông gian đủ lớn cho máy làm việc.

Hình 2-9

- Sơ đồ vận hành ủi tải:

Máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV-2 còn có thể làm cả nhiệm vụ ủi giống như máygạt Điều khiển đặt gầu nằm ngang trên mặt đất sau đó nhấn ga và đẩy gầu ủi về phíatrước (hình 1-10a) Trong quá trình ủi, khi máy xúc tải bị cản di chuyển chậm lại thìđiều khiển nâng cần máy lên một chút Khi đó gầu được nâng khỏi mặt đất một đoạn,lực cản giảm và tiếp tục ủi Chú ý điều khiển gầu sao cho thao tác ủi được êm

- Sơ đồ vận hành cạo tải:

Để vận hành cạo tải người ta điều khiển nghiêng gầu về phía trước đến vị trítận cùng và hạ tay máy, đặt lưỡi gầu (răng gầu) tiếp xúc với mặt đất Sau đó cài số lùi

và sử dụng gầu để cạo bề mặt cho bằng phẳng như hình vẽ 1-10b Chú ý, không đượcđiều khiển máy tiến để cạo

a) b) Hình 2-10 Vận hành ủi tải và cạo tải.

- Sơ đồ vận hành kéo tải:

Máy xúc tải Kawasaki có thể kéo rơ móc với trọng tải tới 210 tấn để chở vật liệu.Thực hiện móc xe moóc vào chốt ngang một cách chắc chắn, an toàn Sau đó chuyển cơcấu làm việc về vận hành kéo tải Khi vận hành kéo tải, lái xe chậm khi khởi động vàdừng, trước khi lái xuống dốc kiểm tra hệ thống phanh Khi di chuyển trên con đường dốc

có độ dốc lớn phải sử dụng thêm cả phanh của xe moóc để đảm bảo an toàn Trường hợpnày đòi hỏi trình độ vận hành tốt của người điều khiển máy xúc tải

2.4 Một số cụm bộ phận chính của máy.

2.4.1 Bộ phận công tác của máy

Cơ cấu công tác của máy hay còn được gọi là bộ phận công tác (hay cơ cấu làmviệc) của máy xúc tải bao gồm bốn bộ phận cơ bản sau: gầu, cần máy nâng, cần điềukhiển và thanh liên kết (thanh nối) Bộ phận công tác được thể hiện trên hình 1-11 vàhình 1-13

Gầu xúc của máy có dung tích 2,5 m3 (cũng có thể lắp một số loại gầu khác vớidung tích 2,5 m3 hay 2,8 m3) như hình vẽ 1-12 Thành trước của gầu có gờ và được lắprăng (có loại không lắp răng để xúc vật liệu tơi vụn) Răng gầu được lắp vào các ống.Các ống lắp răng được hàn trên gờ trước của gầu, mỗi răng được lắp vào một ống răng

và được cố định bằng chốt Khi răng cũng như ống răng bị mòn thì được thay mới Dướiđáy gầu phần tiếp xúc với mặt nền được hàn một tấm thép (có khả năng chịu mài mòntốt) để kéo dài tuổi thọ của gầu Trên hai cạnh trước của thành bên gầu được hàn gờtăng cứng và giảm mài mòn cho thành bên gầu

Hình 2-11 Bộ phận công tác của máy xúc tải.

nghiêng gầu

4 Xi lanh nghiêng

Cần máy (còn gọi là tay gầu hay tay máy) có cấu tạo thanh đơn, gồm hai thanh đơn đặt song song với nhau và nối với nhau ở khoảng giữa Đầu phía trước của cần máy nâng được nối với gầu xúc bằng khớp bản lề, khớp bản lề này được gắn ở thành sau gầu Đầu phía sau của tay máy đặt lên khung trước và nối với khung này bằng các khớp bản lề Phần giữa của tay máy nâng nối với xi lanh nâng và Khi xi lanh nâng tay máy ruỗi ra hoặc co vào, tay máy nâng quay quanh các chốt của khớp bản lề của nó với khung máy đểthực hiện việc nâng gầu, giữ hay hạ gầu

Cần nghiêng gầu (hay còn gọi là cần điều khiển nghiêng gầu) là một thanh képgồm hai thanh đơn ghép lại với nhau ở hai đầu và giữa Phần giữa của cần điều khiểnđược lắp lên cần máy nâng bằng khớp bản lề Khi xi lanh nghiêng ruỗi ra hoặc co vào,cần điều khiển quay xung quanh chốt bản lề của nó để thực hiện việc nghiêng, giữ hoặclật gầu (hình 2-11 và hình 2-12)

Tất cả các chốt của các khớp bản lề trong cơ cấu làm việc đều được giữ chống xoay

và chống tuột bằng chốt (hay bu lông đai ốc) và được bịt kín để chống bụi, Các chốt phảiđược bôi trơn sau 50 giờ hoạt động để đảm bảo làm việc bình thường, tránh mòn nhanh

Bôi trơn các khớp bản lề này bằng cách bơm mỡ vào các vú mỡ (lỗ bơm mỡ) được làmsẵn trên máy.

Hình 2-12 Sơ đồ kết cấu gầu xúc

Bộ phận công tác cùng các chi tiết lắp ghép được thể hiện trên hình vẽ dạng khốinhư hình 2-12

Trên hình 1-13 cho thấy gầu xúc được liên kết với thanh nghiêng gầu 13 bằngtrục 45 và bạc 36, 37 Trục 45 được giữ chống xoay bằng vít và đai ốc chống xoay 57.Hai thanh nghiêng gầu được nối với hai cần nghiêng gầu cũng bằng hai trục 45 Haicần nghiêng gầu được nối với cần máy bằng hai trục 44, bạc 22, 25; trục 44 cũngđược giữ chống xoay bằng bu lông 61 và đai ốc 52 Đầu trên cần nghiêng gầu đượcnối với cần piston nghiêng gầu bằng trục 47; giữ chống xoay bằng bu lông 62 và đai

ốc 51 Xy lanh nghiêng gầu được nối với khung của cụm bánh trước cũng bằng trục

47 như cán piston Lực đẩy của áp lực dầu trong hệ thống xi lanh thuỷ lực nghiênggầu qua cần nghiêng gầu tác dụng lên thanh nghiêng gầu 13 để đẩy gầu

Hình 2-13 Các chi tiết của bộ phận công tác máy xúc tải Kawasaki 80Z IV-2

Cần máy nâng gầu 11 gồm 2 thanh cong được nối liền với nhau qua tấm thép 100được hàn chặt cố định Hai xi lanh nâng cần máy 91 được nối với cần máy phía đầu cánpiston qua ống lót và bạc 22, 25 và trục 44 Thân xy lanh được nối với khung cụm bánhtrước nhờ trục 40 Chống xoay cho trục 40 và 44 người ta dùng các vít 61 và 52 Trongcác liên kết của trục đều sử dụng các bu lông hay vít chống xoay Ngoài tác dụng chốngxoay các bu lông hay vít này còn có tác dụng giữ cho các trục này không bị tuột ratrong quá trình máy làm việc Đảm bảo sự làm việc ổn định của bộ phận công tác

Răng gầu có hai loại (hình 2-12), được lắp với gầu bằng bu lông đai ốc Cácrăng ở giữa (có 6 răng) lắp với lợi trước của gầu Hai răng biên lắp trực tiếp vào haithành bên gầu Các răng này có hình dáng gần giống nhau, chỉ khác nhau phần xẻ rãnh

để lắp với lợi gầu hay lắp với thành bên gầu Các răng được dùng để cắt đất, than, quặng

và để tránh mòn cho thành trước gầu Do lắp bằng bu lông đai ốc nên khi các răng mòn

hay bị vỡ, gẫy có thể thay răng khác cho gầu kiểm tra khe hở giữa chốt và ống lót của

nó Nếu khe hở vượt quá trị số giới hạn cho trong bảng kê thì phải làm mới chốt hoặcống lót theo trị số quy định trong bảng đó

2.4.2 Bộ chuyển đổi mômen

Máy xúc tải truyền động cho bánh xe qua một bộ chuyển đổi mômen bằng tuabin thủy lực lắp giữa động cơ với hộp số truyền động để truyền năng lượng Sử dụng bộchuyển đổi mô men có những ưu việt sau đây:

- Bộ chuyển đổi mômen có thể tự động thay đổi mô men và tốc độ đầu ra của

bộ truyền động để đáp ứng yêu cầu của máy tải tùy theo tình trạng đường và cách vậnhành khác nhau

- Bộ chuyển đổi mômen có thể đáp ứng như một truyền động vô cấp và truyềnđộng trơn khi máy xúc tải tăng từ tốc độ khởi động đến tốc độ lớn nhất, vì vậy việctăng tốc của xe là tốt

Khi máy xúc tải chạy từ bên này sang bên kia đường dốc hoặc vật cản, tốc độ của

xe sẽ giảm trong khi lực kéo động tăng để đáp ứng yêu cầu của xe mà không phảichuyển số Nhờ vậy, xe có thể chạy với tốc độ phù hợp để vượt qua vật cản Khi sức cảnbên ngoài giảm, tốc độ của máy tải sẽ tự động tăng do đó hiệu suất làm việc caoKhi máyxúc tải thao tác xúc vào đống vật liệu với tốc độ cao nếu sức cản tăng thì tốc độ sẽ tựđộng giảm trong khi mômen truyền động tăng để đảm bảo lực đẩy tăng

- Với những ưu việt trên, máy xúc tải có thể vận hành ở tốc độ di chuyển trungbình cao hơn, chu kỳ làm việc ngắn hơn, hiệu suất cao hơn và giảm tác hại củaquá tải tới động cơ và các bộ phận truyền động

 Với hai tua bin, bộ chuyển đổi mô men có thể thực hiện chức năng của bộtruyền động với hai tỉ số truyền, do đó sự sắp xếp cho phù hợp của bộ truyền độngđược chặt hơn

 Nhờ có tỉ số chuyển đổi mô men cao và hiệu suất cao nên động cơ có thểvận hành hiệu quả hơn và đem lại kết quả tiết kiệm cao

 Vì năng lượng được truyền bằng dầu thủy lực thay cho việc liên kết cơ khí nênkhông bị sốc hoặc va chạm giữa các trục đầu vào và trục đầu ra, động cơ không bị chếtmáy do tải bên ngoài tăng đột ngột Nhờ những bơm dầu làm việc liên tục và do đó đảmbảo cho máy vận hành an toàn và tin cậy.

Do những đặc trưng nêu trên, cường độ lao động của lái xe bỏ ra là ít nhất và máyxúc tải vận hành thuận lợi hơn khi sử dụng khớp nối cứng

2.4.3 Bộ phận lái

Máy xúc tải KAWASAKI 80ZIV-2 có phần khung bánh trước được nối với thânmáy sau bằng khớp bản lề Máy được lái bằng hai xy lanh thủy lực, sơ đồ kết cấu đượcthể hiện trên hình 2-14 Hai xy lanh thủy lực lái là hai xy lanh nhỏ có đường kính piston

80 mm và hành trình 405 mm Cả hai xy lanh piston thủy lực này đều có cán pistonđược nối với khung của cụm bánh trước qua trục 2 và các vít chống xoay (hình 2-14)

Hình 2-14 Các chi tiết lắp ghép của bộ phận lái

Đầu xy lanh cũng được nối với thân máy sau bằng trục (chốt bản lề) 2 và cácvít chống xoay 51 Điểm nối cần piston với khung thân trước được đặt hai bên khớp bản

lề Vì vậy khi thực hiện lái thì hai xy lanh có chuyển động ngược nhau: một xy lanh duỗi

ra và một xy lanh co vào Khiến thân trước quay quanh chốt bản lề và ngoẹo sang tráihay sang phải, khi lái, cả nửa thân trước cùng với gầu và hai bánh xe trước đều quaylệch về hướng rẽ Khi lái, bộ phận lái sẽ điều chỉnh van phân phối dầu để cấp dầu vàocho hai xy lanh thủy lực lái theo hai chiều ngược nhau

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHUNG MÁY XÚC KAWASAKI 80ZIV – 2

Máy xúc tải Kawasaki 80ZIV-2 là loại máy xúc tải loại lớn Vì vậy tính toán đầy

đủ về loại máy xúc này là một công trình lớn, phức tạp và đòi hỏi công sức rất nhiềungười Ở đây chỉ thực hiện tính toán cơ bản với bộ phận công tác của máy như lực đẩygầu, lực nâng gầu, kiểm tra điều kiện bám dính của máy, tính các thông số của xi lanhthủy lực dẫn động cho bộ phận công tác

3.1 Tính lực đẩy gầu.

3.1.1 Lực cản đẩy gầu

Khi bắt đầu một chu kỳ xúc trong quá trình làm việc, gầu xúc được đẩy sâu dần vàođống đất đá nhờ bộ phận di chuyển Lực đẩy gầu cần phải thắng được các lực cản sau: lựccản xúc của đất đá tác dụng lên cạnh trước của gầu, lực ma sát giữa đáy gầu với nền xúc

và thành bên của gầu với đống đất đá, lực ma sát giữa thành trong của gầu với đất đá đượcđẩy vào gầu Các lực cản trên tăng dần trong quá trình xúc khi gầu đi sâu dần vào đốngđất đá Việc xác định lực đẩy gầu bằng lý thuyết từ các thành phần trên là rất khó khăn vàkhó đảm bảo chính xác Vì vậy, trong kỹ thuật tiến hành xác định lực đẩy gầu theo côngthức thực nghiệm Theo tài liệu về máy xúc tải tiếng nga (tài liệu [1]), lực đẩy lớn nhất đểthắng được các lực cản trên được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

B d h C 25 , 1 d

d 9 , 81 L B K K K K

Trong đó:

Ld  Chiều sâu đoạn đẩy gầu, cm

B  Chiều rộng miệng gầu xúc, cm

Kc  Hệ số thực nghiệm kể tới tốc độ cục của đất đá xúc

Kd  Hệ số ảnh hưởng của dạng gầu

Kh  Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều cao đống đất đá xúc

KB  Hệ số phụ thuộc vào loại đất đá xúcCác hệ số trên được xác định (theo tài liệu [1]) như sau:

- Hệ số Kc: là hệ số ảnh hưởng của độ cục được lấy bằng 1 cho đất đá có độ cục đến

300 mm, khi tăng độ cục đến 500 mm thì Kc được lấy tăng lên đến 1,3 Như vậy, ởđây máy xúc tải được dùng xúc đất đá tập kết ở bãi độ cục có thể đến 300 mm nênlấy Kc = 1

- Hệ số Kd: là hệ số ảnh hưởng của dạng gầu có kể tới các ảnh hưởng như gócnghiêng thành bên, cạnh trước gầu và răng tăng cứng của nó Hệ số này dao độngtrong khoảng từ 1,1  1,8 Giá trị lớn cho gầu mà cạnh trước không có răng Ở đây,gầu xúc có lắp răng cắt nên lấy Kd = 1,2.

- Hệ số Kh: là hệ số ảnh hưởng của chiều cao đống vật liệu xúc thay đổi từ Kh = 0,6khi đống vật liệu xúc cao đến 0,5 m; đến Kh = 1,2 khi đống vật liệu xúc cao 1,5 m

Ở đây, tính cho trường hợp đống vật liệu xúc cao 1,5 m nên lấy hệ số Kh = 1,2

- Hệ số KB: là hệ số ảnh hưởng của loại vật liệu xúc, được lấy tùy theo loại vật liệuxúc Với đất đá trung bình lấy KB = 0,1; khi xúc quặng lấy KB = 0,2 Ở đây gầudùng xúc đất đá trung bình nên lấy KB = 0,1

Hình 3-1 Sơ đồ lực tác dụng lên gầu khi xúc.

- Chiều sâu đoạn đẩy gầu Ld được lấy: Ld = (0,7  0,8).Lg , cm

Với Lg: chiều dài đáy gầu, cm

Theo kích thước của gầu trên máy thì chiều dài đáy gầu:

Lg = 600 mm = 60 cm

Như vậy: Ld = (0,7  0,8).60 = 42  48 cm

Lấy giá trị trung bình Ld = 45 cm

 Chiều rộng miệng gầu B: theo kết cấu máy có B = 2800 mm Lấy B = 280 cm.Thay các giá trị vào ta được:

Pd = 9,81.451,25.280.1.1,2.1,2.0,1 = 46100 N

3.1.2 Kiểm tra lực đẩy theo điều kiện bám dính của máy

Lực đẩy gầu ở trên là do bộ phận di chuyển tạo nên Do vậy phải kiểm tra lực đẩytheo điều kiện bám dính Điều kiện để máy không bị trượt trơn là lực đẩy Pd phải thỏamãn:

Với Pbdmax là lực đẩy lớn nhất có thể theo điều kiện bám dính của máy

Theo tài liệu “Máy vận tải” ([2]) của tác giả Nguyễn Văn Kháng và Hoàng VănTrọng (trang 31 tập 3) thì Pbdmax được tính:

Trong đó:

P  Trọng lượng bám dính, kN

  Hệ số bám dínhTrọng lượng bám dính được tính:

P = PX.Kbd , kN (3.4)Với: Kbd  hệ số trọng lượng bám dính theo công thức bánh xe,

ở đây hai trục bánh xe đều được dẫn động, mỗi trục có hai bánh xe, côngthức bánh xe là 44, do đó Kbd = 1

PX  trọng lượng xe, N Ở đây máy có khối lượng

3.2 Lực nâng gầu

Sau khi đẩy gầu vào đống đất đá, người ta thực hiện dẫn động quay ngửa gầu ra đểchứa đất đá trong gầu Việc dẫn động quay ngửa gầu xúc được thực hiện nhờ xy lanhnghiêng gầu Lúc này gầu quay quanh bản lề lắp gầu với tay máy (điểm O trên hình 2-1)nên gầu vừa ngửa dần ra và vừa được nâng lên một chút Sau khi đã quay ngửa gầu, gầuxúc được nâng dần lên nhờ xy lanh nâng tay máy Như vậy, lực nâng gầu ở hai giai đoạntrên khác nhau Ta lần lượt tính lực nâng gầu trong hai giai đoạn này

3.2.1 Lực nâng gầu trong giai đoạn quay ngửa gầu chứa vật liệu

Lực nâng gầu P1 tác dụng lên gầu từ thanh nối vào bản lề O1 của gầu Lực P1 tạo

mô men quay làm gầu quay quanh bản lề O và ngửa ra (được thể hiện trên hình 3-1) Lực

P1 do xy lanh nghiêng gầu tác dụng lên thanh nối qua cần nghiêng gầu, lực này phải tạo ra

mô men quay thắng các thành phần mô men cản

Theo tài liệu [1] thì lực nâng gầu phụ thuộc vào lực cản của đống đất đá, vào gócquay của gầu và quỹ đạo chuyển động của nó trong quá trình xúc và lực quán tính Lựccản lớn nhất khi nâng gầu trong giai đoạn này là thời điểm khi bắt đầu nâng, lúc này gầucòn ở sát mặt nền Mô men cản khi nâng gầu trong trường hợp này là lớn nhất và bao gồm

mô men cản của lực cản đẩy gầu Pd và mô men cản do trọng lượng gầu và đất đá trong

gầu Gg+d Lực đẩy làm ngửa gầu P1 tác dụng lên gầu từ thanh nối vào bản lề O1.Lực P1 tạomomen quay, làm gàu quay quanh O và ngửa dần lên.Lực đẩy gầu P1 do xilanh nghiênggầu tác dụng lên thanh nối qua cần nghiêng gầu, lực này phải tạo momen thắng các thànhphần momen cản tác dụng lên gầu.

Để xác định lực nâng gầu trong trường hợp này ta xét cân bằng cả khối gầu và đất

đá trong gầu bằng cách lấy mô men các lực tác dụng lên gầu với tâm quay gầu (điểm O)

Ta có:

MO = M1 + M2 – M3 = 0 (3.5) hay M3 = M2 + M1

Trong đó:

M1  Thành phần mô men cản do lực đẩy gầu Pd N.m

M2  Thành phần mô men cản do trọng lượng gầu và đất đá trong

gầu Gg+d; Nm

M3  Thành phần mô men quay nâng do lực đầy thanh nối P1 N.m

Xác định giá trị các mô men trên:

 Mô men cản M1 do lực cản đẩy gầu (Pd) vào đất đá được xác định theo tài liệu [1]:

1 1,1 0,4 .

Pd  Giá trị lực đẩy gầu đã tính ở trên, Pd = 46100 N

l1  Khoảng cách từ điểm tác dụng của lực cản Pd với tâm quay

của gầu, m

l3  Chiều cao tâm quay gầu so với mặt nền, m

Ld  Chiều dài đẩy gầu, m

Ở đây chiều dài đẩy gầu đã được tính: Ld = 45 cm = 0,45 m

Các khoảng cách còn lại: l1 và l3 được xác định từ sơ đồ làm việc của gầu xúc nhưhình vẽ 2-1 Ta có: l1 = 1270 mm = 1,27 m