Thiết kế máy đào thuỷ lực gầu nghịch lắp trên máy cơ sở EO 4121

Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li n Mụn Hc Mỏy Thu Li Sinh viờn thit k: Nguyn Thanh Tun Lp: 44M Ngnh hc: Mỏy Xõy Dng& Thit b thu li u Thit K Thit k mỏy o thu lc gu nghch lp trờn mỏy c s EO- 4121 I.S liu cho trc: 1.Máy kéo cơ sở: EO-4121 2.Dung tích gầu:1,4m 3 . 3. làm việc ở đất cấp IV. 4. Vân tốc di chuyển: 4 km/h. 5. Tốc độ nâng cần: V xc = 0,44 m/s. 6. Tốc độ làm việc của xi lanh tay gầu:V xt = 0,46m/s. 7. Tốc độ làm việc của xi lanh gầu: V xg = 0,36 m/s. 8. Vận tốc vòng: n q = 5,5 v/p. II.Thuyt minh tớnh toỏn: 1.Tính toán chung máy đào. 2.tính toán bền gầu của bộ công tác. 3.Bản vẽ: - Bản vẽ chung của máy: A o . - Bản vẽ chi tiết: A 1 . Ngày giao đề: 10-08-2006. Ngày hoàn thành: 20-09-2006. Giáo viên hớng dẫn: Vũ Văn Thinh, Hồ Sỹ Sơn Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 2 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li Phần I:Xác định thông số cơ bản. 1.khối lợng của máy. Khối lợng của máy đợc xác định thao công thức sau: G=k G .q. Trong đó: K G - Hệ số trọng lợng, với cấp đất lám việc IV lấy k G =15. q-Dung tích gầu q=1,4m 3 . G=k G .q= 15*1,4= 21 (T) 2. Xác định thông số của máy. a- Xác định kích thớc của máy. Các kích thớc của máy đợc xác định thoe công thức sau: A i =k i . 3 G Trong đó: k i hệ số kích thớc. G khối lợng của máy. + chiều cao buồng máy: A 1 =k 1 . 3 G = 1,25. 3 21 = 3,448 (m) Với máy cỡ nhỏ lấy k 1 = 1,25. + Bán kính thành sau vỏ máy: A 2 =k 2 . 3 G =0,95. 3 21 = 2,62 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 2 = 0,95. + Chiều cao khớp chân cần A 3 =k 3 . 3 G =0,61. 3 21 = 1,68 (m). b-Kích thớc của bộ công tác. + Chiều dài cần: A 4 =k 4 . 3 G = 1,8. 3 21 = 4.96 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 4 =1,8. + Chiều dài tay cần; A 5 =k 5 . 3 G = 1,5. 3 21 = 4,138 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 5 =1,5. + Chiều cao đổ đất: A 6 =k 6 3 G =1,5. 3 21 = 4,138(m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 6 =1,5. + Chiếu sâu đào: A 7 =k 7 . 3 G = 2,1. 3 21 = 5,793 (m). Với máy cỡ nhỏ lấyk 7 =2,1. + Bán kính đổ đất. A 8 =k 8 . 3 G = 2,3. 3 21 = 6,345(m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 8 =2,3. + Bán kính đào A 9 =k 9 . 3 G =2,52. 3 21 = 6,952 (m) Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 3 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li Với máy cỡ nhỏ lấy k 9 =2,52. c- Kích thớc của gầu + Khối lọng của gầu: G g =k.G= = 100 21.5,4 0,945 (T). Với k hệ số trọng lọng lấy theo % trọng lợng của máy, k=4,5 +Chiều dài gầu: L= 1,44. 3 g V 1,61 (m). l = 0,96. 3 g V = 1,07 +Chiều cao gầu: H= 1. 3 g V 1,118 (m). +Chiêu rộng gầu: B= 1,2. 3 g V 1,342 (m). +Độ dày thành gầu: S= 0,087. 3 g V = 0,097 (m) +Bán kính cong của gầu: R= 6,6. 3 g V = 7,38 (m) d- Bộ di chuyển xích nhiều điểm tựa. +Chiều rộng cơ sở: A 10 =k 10 . 3 G = 0,86. 3 21 = 2,37 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 10 =0,86 +Chiều dài cơ sở: A 11 =k 11 . 3 G =1,139. 3 21 =3,142 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 11 =1,139 +Chiều rộng dải xích: A 12 =k 12 . 3 G =0,17. 3 21 = 0,469 (m). Với máy cỡ nhỏ lấy k 12 =0,17 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 4 Thiết kế máy đào thuỷ lực gầu nghịch Khoa MXD& Thiết Bị Thuỷ Lợi + +ChiÒu cao d¶i xÝch: A 13 =k 13 . 3 G =0,36. 3 24 = 0,993 (m). Víi m¸y cì nhá lÊy k 13 =0,36 +§êng kÝnh b¸nh chñ ®éng: A 14 =k 14 . 3 G =0,25. 3 21 = 0,689 (m). Víi m¸y cì nhá lÊy k 14 =0,25 +§êng kÝnh b¸nh dÉn hãng: A 15 = k 15 . 3 G =0,24. 3 21 = 0,662 (m). Víi m¸y cì nhá lÊy k 15 =0,24 +§êng kÝnh b¸nh tú: A 16 =k 16 . 3 G =0,08. 3 21 =0,22 (m). B¶ng tæng hîp c¸c th«ng sè c¬ b¶n Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tuấn Trang 5 Thiết kế máy đào thuỷ lực gầu nghịch Khoa MXD& Thiết Bị Thuỷ Lợi TT Th«ng sè Gi¸ trÞ §V Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tuấn Trang 6 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li 1 Khối lọng toàn máy 21 Tấn 2 Chiều cao buồng máy 3.448 m 3 Bán kính thành sau vỏ máy 2,62 m 4 Chiều cao khớp cần 1,68 m 5 Chiều dài cần 4,966 m 6 Chiều dài tay gầu 4,138 m 7 Chiều cao đổ đất 4,138 m 8 Chiều sâu đào 5,793 m 9 Bán kính đổ đất 6,345 m 10 Bán kính đào 6,952 m 11 Chiều dài gầu 1,61 m 12 Chiều rộng gầu 1,342 m 13 Chiều cao gầu 1,118 m 14 Chiều cao răng gầu 0,196 m 15 Chiều rộng cơ sở 2,372 m 16 Chiều dài cơ sở 3,142 m 17 Chiều rộng xích 0,469 m 18 Chiều cao xích 0,827 m 19 Đờng kính bánh chủ động 0,689 m 20 Đờng kính bánh dẫn hớng 0,662 m 21 Đờng kính bánh tỳ 0,22 m 3/ Trọng lợng của từng cơ cấu. Bảng thống kê trọng lợng các bộ phận Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 7 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li TT Tên các bộ phận k G Giá Trị (Tấn) 1 Gầu và thanh kéo 0.045 0,945 2 Tay gầu 0,04 0,84 3 Cần 0,08 1,68 4 Xy lanh gầu 0,005 0,105 5 Xy lanh tay gầu 0,01 0,21 6 Xy lanh cần 0,01 0,21 7 Động cơ và khung máy 0,07 1,47 8 Thiết bị thuỷ lực và thiết bị phụ 0,1 2,1 9 Cơ cấu quay 0,03 0,63 10 Bàn quay 0,145 3,045 11 Bộ điều khiển 0,01 0,21 12 Vỏ máy 0,025 0,525 13 Đối trọng 0,01 0,21 14 Vòng ổ quay 0,012 0,36 15 Khung dới vàvành bánh răng 0,08 1,68 16 Ngõng trục trung tâm 0,008 0,168 17 Cơ cấu di Chuyển 0,05 1,05 18 Khung xích 0,07 1,47 19 Bánh chủ động, bị động, bánh tỳ 0,1 2,1 20 Dải xích 0,1 2,1 Phần II: Phân tích sự làm việc của hệ thống lực thuỷ: 1- Lựa chọn bố trí xi lanh: Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 8 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li Việc bố trí xi lanh thủy lực với bộ công tác của máy đào gầu nghịch có rất nhiều loại khác nhau. a/ Đối với xi lanh cần có các kiểu bố trí xi lanh sau Hình a: ta thấy xi lanh cần đặt ở trên cần Phơng án này có u điểm là xi lanh không bị va đập khi chiều sâu đào lớn và khi đổ đất lên phơng tiện vận chuyển giảm đợc bụi bẩn lọt vào xi lanh Nhợc điểm của phơng pháp này là trong quá trình đào khi nâng xi lanh cần lên không đạt đợc giá trị lực nâng lớn nhất Để khắc phục nhợc điểm này ta dùng sơ đồ b, ngời ta bố trí xi lanh cần ở dới cần Phơng án này thờng gặp ở máy đào quay toàn vòng Phơng án bố trí xi lanh đợc chọn là phơng án b b/ Đối với xi lanh tay gầu: Phơng án a: Bố trí xi lanh tay gầu dễ dàng, trong quá trình đào thì lực lớn, tránh đợc bụi bẩn trong quá trình làm việc Phơng án b: Bố trí phức tạp hơn, qúa trình đào thì lực xi lanh lớn, trong quá trình đào thì góc của tay gầu và cần nhỏ hơn => Đào thuận lợi hơn Phơng án c: Dùng chủ yếu với máy đào gầu thuận, với máy đào gầu nghịch thì lực xi lanh nhỏ khi cắt đất, bụi bẩn lọt vào xi lanh dễ hơn Phơng án đợc chọn là phơng án a c/Đối với xi lanh gầu: Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 9 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li Phơng án a thì góc của tay gầu và gầu là nhỏ hơn so với phơng án b trong qúa trình cắt đất bằng xi lanh gầu Phơng án đợc chọn là phơng án b 2- Hoạt động của hệ thống thuỷ lực của máy đào EO 4121. Nguyên lý làm việc hệ thống thuỷ lực. Dựa theo sơ đồ hệ thống thuỷ lực máy cơ sở 4212. Bơm 1 dẫn động từ động cơ điezen 2 hệ thông thuỷ lực đợc cung cấp từ bình chứa 3. Trong đó có lắp bộ lọc, sự phân phối dòng chảy thực hiện bằng ba bộ phân phối (4),(5), (6). Khối 4, 5 Có hai đờng tháo chất lỏng một đờng đợc nối với đờng tháo chung hệ thống còn một đờng dùng nối lần lợt các khối, đờng tháo khối (6) chỉ đợc nối với đờng tháo chung . Chất lỏng công tác từ bộ phận thứ nhất cuả bơm (1) đI đến khối phân phối thuỷ lực (5) điều khiển mô tơ thuỷ lực của bàn quay(18), xi lanh thuỷ lực tay xúc (17) và mô tơ thuỷ lực của dải xích bên phải (8). Khi các van trợt của khối (5),ở vị trí trung gian khi chất lỏng công tác do bộ phận thứ nhất của bơm vào đờng thoát , đờng thoát dẫn bộ phận thứ hai của bơm đến khối (4), khối (4) điều khiển sự làm việc của các xi lanh thuỷ lực cần (16), xi lanh thuỷ lực gầu (15), và mô tơ thuỷ lực của dải xích bên trái (8). Khi các van trợt (4),(5) ở vị trí trung gian thì chất lỏng công tác đợc tăng áp suất bằng bộ phận thứ nhất và bộ phận thứ hai của bơm đi đến khối phân phối thuỷ lực (6) .Van trợt của khối (6), lắp liền với van trợt của khối (5),và cùng chuyển động do một tay lái điều khiển của xi lanh thuỷ lực tay xúc (17) một van trợt khác của khối (6).Van trợt dự trữ có thể đợc dùng để điều khiển cơ cấu thừa hành thiết bị công tác thay thế. Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 10 Thit k mỏy o thu lc gu nghch Khoa MXD& Thit B Thu Li Nh vậy cơ cấu thừa hành đợc dùng để điều khiển bằng khối (5) chỉ đợc cung cấp từ bộ phận của bơm còn cơ cấu thừa hành điều khiển(4),(6) khi các van trợt ở vị trí trung gian thì chất lỏng đợc cung cấp tứ hai bộ phận của bơm . Hệ thống thuỷ lực của máy xúc cho phép phối hợp một chuyển động công tác thay thế bằng (4),(6) ngoài ra van trợt điều khiển hoạt động các xi lanh thuỷ lực của cần có cấu tạo hoạt động của các xi lanh thuỷ lực cần với một trong công tác đợc điều khiển bằng bốn van trợt khối (4), khối (6) nhng có thể phối hợp đồng thời ba chuyển động công tác Khi phối hợp thao tác thì mỗi xi lanh thuỷ lực cung cấp chất lỏng từ một bộ phận của bơm . Chỉ có xi lanh thuỷ lực tay xúc khi phối hợp thao tác với các xi lanh thuỷ lực cần đơc cung cấp dòng chất lỏng kép nhờ điều khiển bằng hai van trợt khoá liên động của bộ phận phân phối thuỷ lực cùng làm việc đồng bộ với nhau . Để cho hệ thống không bị quá tải trong đờng cao áp cả mỗi bơm lắp song song với nhau hai van an toàn đơc chỉnh áp lực lớn nhất 15 Mpa để phanh êm nhẹ các mô tơ của bàn quay và bộ phận di chuyển máy trong hệ thống thuỷ lực lắp các van thông qua ,các van này cũng đợc đIều chỉnh đến áp suất tơng ứng từ 11 đến 16 Mpa. Thiết bị van ra hành trình dẩn chất lỏng công tác từ đờng tháo qua bộ lọc hoặc trực tiếp chảy vào bình hoặc qua bộ lọc hoặc trực tiếp chảy vào bình hoặc qua bộ phận làm mát dầu .Việc kiểm tra áp lực làm viêc trong hệ thống thuỷ lực đợc thực hiện nhờ khối van khoá và đồng hồ đo áp lực. Cơ cấu quay bàn quay đợc dẩn động từ mô tơ thuỷ lực mô men lớn nhất (18) ,cối trục ra của nó đợc lắp bánh răng di động (19) ăn khớp với vành răng của vòng ổ quay từ hai cơ cấu di chuyển khác nhau ,mỗi cơ cấu đều có mô tơ thuỷ lực(8), bộ giảm tóc thuỷ lực bánh răng có phanh (10),và bộ giảm tóc bằng xích có các đĩa xich bị động (13), làm quay bánh xích chủ động(14). Do vậy mà dải xích đợc quay theo đồng thời chuyển động của máy. Sinh viờn thc hin: Nguyn Thanh Tun Trang 11