3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
3.3.3 Lập biểu thức cân bằng mô men chống lật để xác định thông số hình học của các
các khâu theo tải trọng tối đa của cơ cấu xúc lật:
Để xác định được các khoảng cách của khâu phù hợp trên cơ sở tải trọng max mà vẫn bảo đảm lực nâng được của 2 xi lanh thủy lực chính, ta cần lập phương trình cân bằng mô men chống lật dọc cho liên hợp máy khi làm việc với tải lớn nhất đã xác định.
Khi nâng gầu toàn tải, tải trọng đè lên 2 bánh trước, đồng thời sẽ tạo ra mô men ngược dồn toàn bộ khối lượng phía sau máy kéo cùng đè lên 2 bánh trước.
Hình 3.6. Sơ đồ xác định lực nâng tối đa của cơ cấu xúc lật
Các điều kiện đầu khi nâng gầu ở trạng thái cân bằng của liên hợp máy là: -g: là gia tốc trọng trường (m/s2)
-G1: Tự trọng của gầu (35 kg);
-G2: Tải trọng xúc khi đầy gầu (390 kg) -G3: Tự trọng của khung + 2 xilanh (300 kg); -Gmk là trọng lượng máy kéo = 700 kg;
-G đt là khối lượng đối trọng phía sau.
-l1; l2; l3; … là các kích thước (mm) được xác định từ quan hệ cơ cấu trên hình vẽ. -Khối lượng thể tích của sỏi, đá dăm cở 1-2 mm (ɤ0 =1700 kg/m3);
-Gđt (kg) là khối lượng của đối trọng cần lắp để cân bằng bảo đảm chống lật dọc. -Các kích thước khác đo thực tế trên máy kéo Kubota L1500.
Phương trình cân bằng chống lật của liên hiệp máy xúc lật cải tiến, khi làm việc với tải trọng tối đa sẽ là:
Khi tính cân bằng lật dọc thì điểm đặt lực ở vị trí là hai bánh trước, còn khi tính toán lực nâng tối đa thì điểm đặt lực tại chốt quay của cần chính (chân cần).
Rõ ràng để không lật khi xúc nâng thì phải thỏa mãn điều kiện:
g (G1+G2).lcần + g.G3 . lcần g (Gmk (2(l1 + l2)/3) + g (Gđt(l1 + l2 + l3)
10 x 420 x 1,75 +10 x 300 x 0,875 ≤ 10 x 700 x 0,9 + 10 x Gđt x 2,05 3.587,3 ≤ 20,5 Gđt => Gđt ≥ 174,9 (kG)
Từ điều kiện này, thay các số liệu trên vào biểu thức ta chọn được các điều kiện, thông số và kích thước chính của cơ cấu như sau:
- Với kết cấu được chọn trên hình 3.6 hệ thống khi nâng tải không bị lật, có hệ số an toàn đến 2 lần tải trọng nâng.
- Chiều dài của 2 cần chính l = 1750 mm; Trong đó:
-G0: trọng lượng toàn bộ của bộ phận công tác khi có tải = 725 kg. -G0 = GmK0 (kG)
-Gmk : trọng lượng máy cơ sở. -Gmk = 700 kg 686 (kG) -K0: Hệ số thực nghiệm. -K0= 0,25-0,35
-Ta chọn K0 = 0,25 G0= 686 x 0.25 = 171,5 (kG)
-Các khoảng cách l (trên hình vẽ), a, b, ta xác định được cho thiết kế, chế tạo là: l = 1690 (mm) a = 450 (mm) b = 900 (mm)
Chiều dài tổng của cần lcần =1750 mm, với 02 khớp bản lề theo kích thước. - Do phương trình ổn định trên đường ngang có sai lệch không lớn (vài cm) của điểm đặt lực ở khâu chính, phù hợp với điều kiện cải tiến do đó chúng tôi sử dụng phương trình này có thể điều chỉnh một vài kích thước của cần chính và cần phụ nhằm tạo điều kiện cho việc cải tiến những thiết bị khác.
- Ta tính theo khối lượng ban đầu của máy vì khi khối lượng của máy có thêm tải trọng, lúc này lực bám sẽ lớn hơn và chúng tôi sử dụng lực truyền nhỏ do đó lực đẩy sẽ lớn hơn.
- Hệ thống phanh ở tỉ số truyền nhỏ trên mặt bằng ngắn của công trình,hệ thống phanh có quá tải, nhưng vẫn đủ khả năng làm việc.