Thiết kế và tính toán lực cản tác dụng lên máy ủi sử dụng trên máy kéo bánh xích T100

Tính toán và thiết kế thiết bị ủi

∗ Thiết bị ủi của máy ủi thường, gọi tắt là thiết bị ủi thường (hay còn gọi là thiết bị ủi cố định), có bàn ủi không quay được trong mặt phẳng ngang, tức là bàn ủi luôn tạo với trục dọc của máy một góc bằng 900;. ∗ Thiết bị ủi của máy ủivạn năng, gọi tắt là thiế tbị ủi vạn năng với bàn ủi có thể quay được trong mặt phẳng ngang vàbàn ủi thường được đặt nghiêng sovới trục dọc của máy một góc ϕ=450÷600. Trong phần này, sẽ giới thiệu cách tính sức bền của hai loại thiết bị ủi nói treân. Tính toán và thiết kế thiết bị ủi thường với bàn ủi không quay a) Sơ đồ các lực tác dụng lên máy ủi thường với bàn ủi không quay. Căn cứ vào những kết quả tính toán ở trên , việc kiểm tra sức bền bàn ủi sẽ được tiến hành đối với phân số nào có giá trị ứng suất tiếp lớn nhất trong các phân số tạo thành tiết diện chung a-a của bàn ủi hình (4.11c) và dựa vào sức bền ứng suất tiếp lớn nhất , theo công thức :. a) Sơ đồ lực tác dụng lên máy ủi vặn năng với bàn ủi quay. Cũng như máy ủi thường (bàn ủi không quay ) các ngoại lực tác dụng lên máy ủi vạn năng với bàn ủi quay (hình 4.14) bao gồm;. + Trọng lương thiết bị ủi GTB;. các phản lực gồm có:. + Phản lực tại khớp liên kết giữa khung ủi và kéo cơ sở PC ; + Phản lực của đất tác dụng lên dao cắt P;. Tuy nhiên do bàn ủi của máy của máy ủi vạn năng quay được trong mặt phẳng ngang và tạo với trục dọc của máy một góc ϕ= 450÷ 600 nên phản lực P của P tác dụng lên dao cắt được phân thành ba lực thành phần ; ngoài ra thành phần P1 và P2 được tính như thiết bị ủi của máy ủi thường còn có thành phần P3 cũng nằm trong mặt phẳng với P1 nhưng có phương vuông góc với trục dọc phân thành ba thành phần ; ngoài XC và Zc như thiết bị ủi thường , còn Y c nằm cùng trong mặt phẳng chứa XC và có phương vuông góc với XC. b ) Tính sức bền của khung ủi vạn năng.

Để tính toán sức bền khung ủi của thiết bị ủi vạn năng với bàn ủi quay , ta dựa vào vị trí tính toán thứ V vì đây là vị trí phức tạp nhất và khung ủi chịu trọng tải lớn nhất. Giả thiết rằng bàn ủi đang tiến hành cắt đất bằng dao cắt cạnh phía bên phải nên phải lực của đất chủ yếu tác dụng lên mép dao cắt bên phải ( phía khớp C2) do đxó thành phần phản lực ngang của đất P3. Sau khi xác định được các lực tác dụng lên khung ủi theo hình không gian (như hình 4.16), để đơn giản hóa việc tính sức bền khung ủi, ta có thể chuyển sơ đồ các lực tác dụng lên khung về hình chiếu đứng và hình chiếu bằng như trên (hình 4.17).

Dưới tác dụng của ngoại lực nêu trên, tại các tiết diện của khung xuất hiện nội lực : Mômen My trong mặt phẳng xc2y ; mômen MZ trong mặt phẳng xc2z ; lực dọc N hướng theo trục của khung và mômen xoắn Mk. Trong các phương trình trên : r ; l ; m và các chỉ số của chúng là cánh tay đòn của các lực so với trực quán tính chính của các tiết diện đang tính sức bền ; n và các chỉ số của nó là cánh tay đòn của các lực tiếp tuyến với trục dọc của.

Bàn ủi được nâng lên ở cuối quá trình đào và tích đất

P1=217,8kN _ lực cản theo phương ngang do áp lực khối đất trước bàn ủi tác dung leân khung uûi. Sở dĩ chọn giá trị hệ số ổn định trong trong trường này tương đối lớn (Kod=1,5) là vì có kể đến ảnh hưởng do độ dốc nơi máy làm việc đến sự ổn định của nó.

XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT CỦA MÁY ỦI

• Xác định năng suất của máy ủi khi đào và chuyển đất

Thể tích khối đất lăn trước bàn ủi V phụ thuộc vào các thông số profin hình dạng của bàn ủi .Thời gian chu kỳ làm việc của máy Tck phụ thuộc rất nhiều thông số như :công suất ,trọng lượng và vận tốc làm việc của máy ,các lực cản tác dụng lên máy trong khi làm việc ,chiều dài quãng đường chuyển đất và đỗ đất cũng như tính chất cơ lý của đất. Việc xác định chính xác hai thông số này có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác khi xác định năng suất máy ủi ,góp phần đánh giá đúng hiệu quả sử dụng máy ủi. Từ trước tới nay người ta thường xác định thể tích khối đất lăn trước bàn ủi theo phương pháp gần đúng.

Sau khi xác định các giá trị của V1,V2,V3,V4 theo chiều rộng B ,chiều cao H cũng như các thông số hình học và động học khác của bàn ủi ,rồi làm các phép tính biến dổi các thông số này theo B và H .Sau đó thay kết quả vào công thức. (4_107) ,ta sẽ xác định được thể tích khối đất trước bàn ủi theo phương pháp mới có kể đến các thông số phản ánh đúng hình dạng thực tế của bàn ủi. Giá trị Vi dược xác định bằng thực nghiệm của 1 số loại máy ủi thường dùng do hãng KOMATSU và Liên Bang Nga chế tạo ,tham khảo F 4.1 trong phụ lục.