Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT ðỘNG HỌC CỦA THIẾT BỊ CÔNG TÁC TRÊN MÁY XÚC THUỶ LỰC MỘT GẦU
3.2 Lựa chọn mô hình nghiên cứu
3.2.3 Thiết lập mô hình khối
Trên cơ sở phân tích kết cấu của máy xúc thuỷ lực một gầu có thể mô hỡnh hoỏ như sơ ủồ hỡnh 3.2
Hỡnh 3.2 Mụ hỡnh hoạt ủộng của mỏy xỳc thuỷ lực
Nguồn ủộng lực là ủộng cơ diezel tạo ra tốc ủộ quay cho bơm thuỷ lực.
Bơm thuỷ lực cung cấp dầu cú ỏp suất cao qua hộp phõn phối rồi ủến các thiết bị thuỷ lực:
- Cấp cho ủộng cơ thuỷ lực của mõm quay với ỏp suất p1và lưu lượng q1
- Cấp cho xi lanh thuỷ lực của cần chính với áp xuất p2 và lưu lượng q2
- Cấp cho xi lanh thuỷ lực của tay gầu với áp xuất p3 và lưu lượng q3
- Cấp cho xi lanh thuỷ lực của gầu xúc với áp suất p4 và lưu lượng q4
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ………28 Hệ thống ủiều khiển gồm 4 cần với cỏc ký hiệu tương ứng trờn hỡnh 3.2 là 0, 1, 2, 3, 4:
- Cần số 0 ủiều khiển tốc ủộ quay của ủộng cơ.
- Cần 1 ủiều khiển mõm quay thụng qua ủiều chỉnh lưu lượng và thời gian cấp dầu cho ủộng cơ thuỷ lực.
- Cỏc cần 2, 3, 4 ủiều khiển cần chớnh, tay gầu và gầu xỳc thụng qua ủiều chỉnh lưu lượng và thời gian cấp dầu ủến cỏc xi lanh lực.
Sự dịch chuyển của cỏc khõu trong khụng gian phụ thuộc vào tốc ủộ dịch chuyển và thời gian duy trỡ vị trớ của cỏc cần ủiều khiển. Cụng việc hoàn toàn do chủ quan của người vận hành. Do ủú chỳng tụi sử dụng thuật ngữ
“chế ủộ sử dụng” là ủể chỉ mức ủộ sử dụng tốc ủộ quay của ủộng cơ, tốc ủộ ủào ủất, tốc ủộ nõng chuyển gầu từ vị trớ ủào.
Chu kỳ cụng tỏc là thời gian thực hiện ủào ủất, nõng gầu, quay toa, dỡ tải, ủưa gầu quay lại vị trớ ủào. Một chu kỳ cụng tỏc cú thể chia thành 3 giai ựoạn: đào ựất, nâng chuyển gầu và dỡ tải, ựưa gầu quay lại vị trắ ựào.
1) đào ựất
Gầu xỳc thực hiện ủào ủất và gom ủất vào ủầy gầu. ðể giảm lực cản cắt, người ủiều khiển phải xoay gầu ủể cú tốc ủộ và gúc cắt hợp lý. Vấn ủề này cựng với cỏc tớnh chất cơ lý tớnh của ủất ủó ủược phõn tớch trong tài liệu [6 ], [12] .
ðể thực hiện khõu ủào và gom ủất vào gầu, người vận hành cú thể sử dụng ủộc lập hoặc ủồng thời cỏc ủiều khiển 1, 2, 3 và 4. Thụng thường chỉ sử dụng cần 3 và 4 ủể thực hiện khõu ủào.
2)Nâng chuyển gầu và dỡ tải
ðõy là giai ủoạn thực hiện nõng gầu lờn khỏi vị trớ ủào, quay ủến vị trớ cần ủổ ủất và ủổ ủất ra khỏi gầu (dỡ tải hay cũn gọi là xả tải). Núi một cỏch khỏc, giai ủoạn này là thực hiện cụng việc vận chuyển ủất. ðể tăng năng suất
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ………29 và giảm chi phớ cho khõu vận chuyển cần phải chọn ủường ủi và tốc ủộ di chuyển hợp lý.
Trờn hỡnh 3.3 minh hoạ quóng ủường vận chuyển một vật từ ủiểm A (XA, YA, ZA) ủến ủiểm B(XB, YB, ZB) trong khụng gian.
Hỡnh 3.3. Sơ ủồ minh họa quóng ủường vận chuyển trong khụng gian
Nếu ủi thẳng từ A ủến B (ủường 1) thỡ quóng ủường là ngắn nhất nhưng mụ men cản quay toa sẽ lớn hơn so với ủường (2) vật ở cỏch xa trục quay hơn. Do vậy trong thực tế trước khi quay toa người ta nõng gầu lờn ủồng thời co gần về trục quay (trục Z trờn hỡnh 3.1), sau ủú mới thực hiện quay toa nếu ủịa hỡnh cho phộp.
3) Quay toa trở về vị trớ ủào
Hành trỡnh này thực hiện quay với tải nhỏ vỡ gầu khụng ủất nờn việc co gầu lại rồi mới quay toa khụng cú ý nghĩa lớn mà thay vào ủú nờn thực hiện ủồng thời vừa quay vừa duỗi cần và hạ dần gầu xuống nhằm rỳt ngắn thời gian di chuyển gầu.
A B
1 2
XA
XB
YB
YA ZA
ZB Z
X Y
0
A’
B’
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ………30 Cỏc thao tỏc trong một chu kỳ cụng tỏc cú thể tổng hợp lại như biểu ủồ hình 3.4. [5], [10]
Nếu khụng kết hợp cỏc thao tỏc (ủường 1 – nột ủậm liền) thỡ thời gian tương ứng cho từng thao tác là t1, t2, t3, t4, t5, t6. Nếu kết hợp các thao tác (ủường 2 – nột ủứt) thỡ tổng thời gian thực hiện cỏc thao tỏc sẽ ngắn hơn. Việc kết hợp cỏc thao tỏc ủũi hỏi người vận hành cú nhiều kinh nghiệm thỡ mới mang lại hiệu quả cao, mặt khỏc cũn phụ thuộc khả năng và mức ủộ thuận tiện cho việc phối hợp các thao tác của máy.
Hỡnh 3.4 Biểu ủồ thời gian thực hiện cỏc thao tỏc trong một chu kỳ
Cỏc hàm mục tiờu: ở ủõy chỳng tụi chọn 2 hàm mục tiờu:
- Năng suất kỹ thuật
- Chi phí nhiên liệu riêng (cho một chu kỳ) Các yếu tố ảnh hưởng:
Cỏc yếu tố ảnh hưởng ủến hiệu quả thi cụng cú thể chia thành 3 nhúm:
- Công nghệ và kỹ thuật khai thác - ðặc ủiểm của ủối tượng khai thỏc - ðịa hình thi công