Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế máy xúc gầu nghịch: Giới thiệu kết cấu máy xúc Nguyên lý làm việc và đặc tính kỹ thuật Sơ đồ cấu tạo máy Tính toán các thông số Tính toán động cơ Lựa chọn máy phù hợp Bản vẽ máy, sản xuất
PHần I GiớI THIệU MáY THIếT Kế 1.Kết cấu máy xúc gầu nghịch dẫn động khí gồm phần : phần máy sở phần máy công tác : + Phần máy sở loại máy E 1252 có công suất 85 kW Thiết bị di chuyển bánh xích máy làm việc theo chu kỳ + Phần thiết bị công tác gồm cần (5) đầu đợc lắp khối trụ với bàn quay (4) đầu đợc lắp khớp với tay cần (8) gầu đợc nâng lên hạ xuống nhờ cấu nâng gầu (13) cáp nâng gầu (9) Tay cần (3) co duỗi nhờ cấu kéo gầu cáp kéo gầu (12) (6) Điều khiển gầu xúc (1) Gầu đợc lắp thêm gầu làm việc đất cứng 2.Nguyên lý làm việc đặc tính kĩ thuật máy: Máy xúc gầu nghịch đợc làm việc nơi thấp mặt đứng máy Máy làm việc theo chu kì , chu kì máy gồm xúc đất đầy gầu quay đến vị trí đổ đất sau đổ đất quay lại vị trí chuyẩn bị xúc Quỹ đạo chuyển động gầu đờng cong, chiều dày phoi cắt thay đổi từ vị trí đến vị trí max Tại vị trí gầu đầy đất phoi đất có chiều dầy phoi đất lớn Quay tay cần để đất khỏi rơi , nâng cần lên đa cần khỏi vị trí đào đất đến vị trí đổ đất Để đổ đất phải điều khiển cấu nâng gầu Máy có cấu di chuyển xích nên di chuyển thuận tiện dễ dàng địa hình làm việc có vấu xích nên độ bám lớn 11 10 12 13 14 15 16 123456789- Sơ đồ cấu tạo máy xúc gầu nghịch dẫn động khí E1252 Đối trọng 10-hệ thống chống Thiết bị tựa quay 11-ca bin Cơ cấu di chuyển 12- Cơ cấu kéo gầu Bàn quay 13 cấu nâng hạ gầu Cần 14 cấu điều khiển hệ chống Cáp kéo gầu 15 - động Gầu xúc Tay cần Cáp nâng hạ gầu Phần A :tính toán chung I.Xác định sơ kích thớc hình học trọng lợng phận máy Để xác định đợc kích thớc ta dựa vào loại máy xúc gầu tơng tự theo quy luật máy xúc đồng dạng : : G1 N1 A13 t13 V13 q1 = = = = G2 N2 A23 t 23 V23 q 1_2: kí hiệu máy cũ A: thông số kích thớc G : thông số trọng lợng N: thông số công suất T : thông số thời gian chu kì làm việc máy V : thông số tốc độ q :thông số dung tích gầu Từ luật đồng dạng ngời ta thiết lập công thức tính gần : 3 A = kA G v = kV G Xác định sơ kích thớc hình học - Chiều cao xả đất max : Hđ =kq q =5,35 1.2 =5,6 (m) (kq tra bảng 2-2 giáo trình tính toán thiết kế máy làm đất) chiều sâu xúc đất max máy thiết kế Hn=6.5m bán kính thùng máy : Rtm=5.3 (m) Chiều dài cần : LCần= 6.8 (m) Chiều dài tay cần : Ltc =4.9 (m) Bán kính xả đất : Rx=7.2 (m) Bán kính đối trọng : Rdt=3.54 (m) Chiều rộng thùng xe : Btx=3.12 (m) Chiều cao nắp thùng : Hnt=3.675 (m) Khoảng cach mặt đất dới bàn quay : hmddbq=1.095 (m) Chiều cao ngỏng trục nối cần : hntnc=1.7 (m) Khoảng cách từ ngõng trục nối cần đến tâm quay: a=1.3 (m) Chiều dài vêt xích : lvx=4.05 (m) Chiều rộng vết xích : Bvx=3.2 (m) Chiều rộng vết xích : B1vx=0.675 (m) Khe hở dới khung di chuyển : b=0.25 (m) Chiều cao hai chống : htc= 4.16 (m) 2.xác định trọng lợng máy: công thức chung : Gi=kiG.104 : + ki hệ số tỷ lệ phận trọng lợng máy (lấy theo bảng 2-1 giáo trình tính toán máy thi công đất) + trọng lợng máy G = (1531)q : lấy G = 24.q = 24.1,2=28,8 (tấn) Trọng lợng thiết bị cấu máy quy đổi trọng lợng : Trọng lợng cần : Gc=0,08.28,8.104 = 23040N =23,04KN Trọng lợng tay cần : Gtc=0,035.28.8 104 = 10080 N =10,08KN Trọng lợng gầu : Gg=0,04.28,8 104 = 11520 N =11,52KN Trọng lợng đất tích gầu : Gđ = q=19.1,2=22,8 KN =22800 N Trọng lợng bàn quay: Gbq= kAG=0,12.28,8=3.456 ( tấn) Gbq=34560N Trọng lợng động :Gđc= kAG=0,065.28,8=1,872 (Tấn) Gđc=18720N Trọng lợng cấu bàn quay Gcc= kAG=0,24.28,8=6,216 (Tấn) Gcc=92160N KA lấy theo bảng 2.III1 bảng phân bố trọng lợng phân máy =19 KN/m3 (lấy theo câp đất đất đất câp IV) *Thời gian làm việc chu kì : áp dụng công thức tCK= b G +A1 G : trọng lợng máy G= 28,8 ( tấn) a , b, A,B : hệ số cho trớc : a =1 ; b = 1,58 ; A1 = 10 ; B = 6,8 (theo công thức trang 88 giáo trình MáY làm ĐấT ) Thay vào ta có : tCK =1,58 28.8 +10=18(s) 3>động lực học máy: - vận tốc nâng gầu : Vng== 0.497 (m/s) II tính lực cắt đât ( P01 ,P02 ) gầu tiến hành đào tích đất vào P01 P01 Cmax P02 gàu P02 1.tính chiều dầy phoi cắt - Chiều rộng gầu : Bg =1,12 m (lấy theo gầu máy sở E1252) -chiều dài gầu : lg=1,58 m (lấy theo máy sở E1252) - Xác định chiều dày phoi đất lớn C max: Ta có biểu thức : q = Cmax b.Hn Kt Cmax = q b.Hn Kt Trong : q : dung tích gầu q =1.2 m3 Hn: chiều sâu tầng xúc Hn = 6.5 m b: bề rộng phoi đất b = 1,12 m=112 cm Kt : hệ số tơi đất Kt = 1,35 (Bảng 1-5 giáo trình tính toán thiết kế máy làm đất) Thay số vào ta có : Cmax= 1.2 =0.122( m) =12.2( cm) 1,12.6,5.1,35 2.tính tực cản cắt đất Lực cản cắt tiếp tuyến P01 đợc xác định công thức : P01 = K1.b.Cmax K1 : Hệ số cản cắt riêng đất (theo bảng 1-3 giáo trình tính toán thiết kế máy làm đất) , với đất cấp IV , ta chọn K1 =32 N/cm2 - tính lực cản vị trí I -Lực cản cắt tiếp tuyến : PI01 =32.112.122 =43725 N - Xác định lực cản cắt theo phơng pháp tuyến P02 : P01 P02 có quan hệ với theo công thức : P02 = P01 : hệ số tỷ lệ =0,15 0,45.lấy =0,4 PI02 = 0,4.34765=17490 N II II -Tính P01 , P 02 vị trí II H1 =0,5 Hn=0,5.6,5 =3.25(m) Ta lấy C1 : C1 = 0,5 Cmax =0,5.122=61cm -Lực cắt cản tiếp tuyến : P01II = 0,5 P01I =0,5 43725=21863 N -Lực cắt cản pháp tuyến : PII02 = PII01 = 0,4 21863 =8745N - Gầu vị trí III : Ta thấy gầu chuẩn bị cắt đất C2 = nên PIII01= PIII02 = vị trí Lực I II P01 (N) P02 (N) 43725 17490 21863 8745 III 0 III Xác định lực tác dụng lên cấu : cấu nâng gầu ,kéo gầu Lực nâng gầu Sng,lực kéo gầu Skg : Ta thấy máy xúc bắt đầu làm việc từ vị trí III đến vị trí I có nghĩa bắt đầu tích đất đến tích đầy vào gầu ta tinh lựcSng ,Skg cho vị trí: -Các phơng trình : X = R1 = Sngsini + Skgsini+P01cosi (1) Ta viết phơng trình mômen khớp O tất lực tác dụng vào gầu tay cần : Mo2(Fi) = P01r01 + P02r02 + Gg+đ rg+đ+ Gtcrtc +Sng.rng Skg.rkg = (2) Y =0R2= Sngcosi +Skg cosi + P01 cosi -P02sini-Gtc-Gg+đ (3) + i:góc P01và phơng đứng + i :góc Sng phơng đứng + i Sng phơng đứng lấy + r01:khoảng cách từ o2 đến phơng lc P01 + r02 : khoảng cách từ o2 đến phơng lc P02 + rkg : khoảng cách từ o2 đến phơng lc Skg + rng : khoảng cách từ o2 đến phơng lc Sng + rtc : khoảng cách từ o2 đến phơng lc Gtc + rđ+g : khoảng cách từ o2 đến phơng lc Gđ+g 1.1 Lực nâng gầu Sng,lực kéo gầu Skg vị trí I : P01 Skg Sng R2 P02 I R1 Gg+d Gtc Sơ đồ lực tác dụng lên tay cần vị trí I + 1= + 1= 18 + 1=37 + r01= 4.98 m + r02 = + rkg = 3.53 m + rng =1.41 m + rtc = 0.95 m + rđ+g =4.19 m sin 1=0.6 sin 1=0.31 cos 1=0.8 cos 1=0.95 Thay vào phơng trình (1) (2) (3) ta có R1 = 0.6 Sng +0.31 Skg+43725 (1) 3.53Skg 1.41Sng = 371127 (2) R2= 0.8 Sng +0.95Skg 675 (3) S I kg R2 S I kg R1 O c Sơ đồ lực tác dụng lên cần vị trí I,II,III Phơng trình cho cần vị trí I,II,III tay gầu : Mo1(Fi) =0 SIkg r1c- SIkg r2c R1r3c +R2r4c Gc r5c=0 (4) r1c=0 r2c=3.24m r3c=3.8m r4c=5.99m r5c=3 m 5.99R2 -3.24 Skg 3.8R1 =69120 (N) (4) GiảI hệ (1) (2) (3) (4) ta đợc : R1= 101141N R2=98394 N Skg=41952 N Sng=74018N 1.2 Lực nâng gầu Sng,lực kéo gầu Skg vị trí II : ng Skg R2 P 01 R1 II P Gc 02 Gg+đ Sơ đồ lực tác dụng lên tay cần vị trí II + 2=430 + = + = 400 + r01= 4.98 m + r02 = + rkg = 2.93 m + rng = 1.43 m + rtc = 0.79 m + rđ+g = 3.02 m(chú ý dất cha tích dầy gầu đợc) Đất tích vào gầu vị trí là: qII= Hn b.CII kt = 4,1.1,12.0,097 1,35=0.6m3 Sin2=0.68 sin2=0.02 sin2=0.64 Cos2=0.73 cos2=1 cos2=0.77 Y =0R2= Sngcosi +Skg cosi + P01 cosi -P02sini-Gtc-Gg+đ (3) R1 = 0.64Sng +0.02Skg+15960 (1) 2.93Skg 1.43Sng= 186059 R2= 0.77Sng +Skg -22987 Phơng trình cân tay cần : (3) (2) 5.99R2 -3.24 Skg 3.8R1 =69120 (4) GiảI hệ (1), (2) ,(3), (4) ta đợc: R1= 72958 N R2=72958 N Skg=28044 N Sng=88183 N 1.3 Lực nâng gầu Sng,lực kéo gầu Skg vị trí III : Sng R2 O2 Skg R1 Gc III Sơ đồ lực tác dụng lên tay cần vị trí III R1 = Sngsini + Skgsini+P01cosi Mo2(Fi) = P01r01 + P02r02 + Gg+đ rg+đ+ Gtcrtc +Sng.rng Skg.rkg = (2) Y =0R2= Sngcosi +Skg cosi + P01 cosi -P02sini-Gtc-Gg+đ (3) + = 250 + = 390 + rkg = 1.73 m + rng = 1.64 m + rtc = + rđ+g = 0.34 m Sin3 =0.42 Sin3=0.63 Cos 3=0.91 Cos3=0.78 Mo2(Fi) = P01r01 + P02r02 + Gg+đ rg+đ+ Gtcrtc +Sng.rng Skg.rkg = (2) Y =0R2= Sngcosi +Skg cosi + P01 cosi -P02sini-Gtc-Gg+đ (3) R1 =0.63 Sng +0.42 Skg 1.73Skg1.64Sng = 3917 R2= 0.78Sng +0.91 Skg - 21600 Phơng trình cân tay cần : (1) (2) (3) 5.99R2 -3.24 Skg 3.8R1 =69120 (4) GiảI hệ (1), (2) ,(3), (4) ta đợc: R1= 59637 N R2=59636N Skg=18977N Sng=82010 N 1.4 Kết luận , ta có bảng sau Vị trí I II III 41952 28044 18977 Sng(N) 74018 88183 82010 R1(N) 101141 72958 59637 R2(N) 98394 72958 59636 Lực Skg(N) 3.tính toán cấu quay 3.1 Xác định tải trọng tác dụng lên thiết bị ta quay +Mômen mặt phẳng thẳng đứng tc rđc rcc Gđc Gcc Gc Gg+đ rbq Gđt rđt Gbq rc rg+đ Sơ đồ lực thẳng đứng tác dụng lên máy máy thoat khỏi tầng đào chuẩn bị quay máy đến vị trí xả vật liệu rđt=2.72 m rc=4.53 m rđc=2.33 m rg+đ=5.74 m rbq=0.93 m rtc=8.02 m rcc=5.74 m Mô men tải trọng nằm mặt phẳng đứng gây so với tâm quay máy đợc tính nh sau : Md= Gccrcc + Gcrc +Gg+đrg+đ +Gtcrtc Gđtrđt Gđcrđc Gbqrbq Md = 69.16x0.65 + 23.04x3.68+34.32x6.13+10.08x7 65x2.72 18.72x2.3334.56x0.93=158.1KNm +tổng tải trọng theo phơng thẳng đứng phơng z: 10 Rz= Gcc + Gc +Gg+đ +Gtc+ Gđt + Gđc+Gbq Rz= 69.16 + 23.04 +34.32+10.08+65+ 18.72+34.56=254.88KN Khi máy làm việc bình thờng tải trọng theo phơng x tải trọng gió Rx=Pg=p x F F diện tích kết cấu chắn gió F=13.88 m2( đo từ máy sở tính theo tỷ lệ vẽ) p áp xuất gió lấy theo gió I : p =qI= 150 (N/m2 ) Pg=150 x 13.88 =2082 N 3.2 xác định mô men cảc quay Mô men cản quay đợc xác định theo công thức : Mcq= M1 +M2+ M3 +M4 Trong M1-mô men cản lực ma sát sinh M2-mô men cản lc quán tính gây M3-mô men cản tảI trọng gió gây M4-mô men độ dốc mặt đất nơi máy làm việc - xác định mô men cản lc ma sát gây M1 M1=k[Rz D D0 ( 2à+fd) + Rxfd1 ] Ncm D đờng kính trung bình vòng lăn bánh tựa vòng tựa quay (cm) D = 130 mm D0 -đờng kính bánh tựa (cm) d- đờng kính trục bánh tựa (cm) d = 55 mm d1 -đờng kính ngõng trục bánh tựa (cm) d1= 50mm f- hệ số ma sát trợt ổ đỡ f=0.050.1 lấy f = 0.8 à- hệ số ma sát trợt ổ đỡ D0 =150mm = 0.025 (theo bảng 1-15 giáo trình tính toán máy thi công đất) k- hệ số kể đến ma sát mặt đầu bánh tựa k=1.4 với bánh tựa hình trụ dùng ổ trợt M1=1.4[287880x 130 150 ( 2x0.025+0.8x55) +2082 x 0.8x50] = 1550300 Nmm =1.55 KNm - xác định mô men cản quay lực quán tính gây M2 M2= n 30 gt G i r 2i Trong n- tốc độ quay bàn quay với máy đào gầu n=35 vg/phút lấy n= vòng/phút t- thời gian quay lấy t =1.4 ri- khoảng cách tơng ứng từ điểm đặt Gi đến tâm quay bàn quay 11 M2= 30.9,8.1,4 (69.16x0.652 + 23.04x3.682+34.32x6.132 +10.08x72 +65x2.722+18.72x2.332+34.56x0.932) = 62.65 KNm - xác định mô men cản quay gió gây M3 Pi =pFi Trong : p =150 N/m2 áp suất gió lấy theo gió I Fi diện tích chắn gió phận thứ i Lực tác dụng lên phần bàn quay P1 =pF1=150x5.2 = 780 Nm Lực tác dụng lên bên dảí xích P1dx =pF1dx=150x0.6= 90 Nm Lực tác dụng lên thiết bị công tác P3= pF3=150x2.76 =414 Nm Mô men cản quay gió đợc xác định gần theo công thức sau: M3 = Pi r i = 780x1.52 +2x90x2.11 +414x5.34 = 3776 Nm =3.776 KNm - xác định mô men cản quay độ dốc gây M4 M4= Gi ri sin = ( Gccrcc + Gcrc +Gg+đrg+đ +Gtcrtc+ Gđtrđt + Gđcrđc +Gbqrbq ) sin Trong : Gi-trọng lợng phận thứ i quay với bàn quay ri khoảng cách từ điểm đặt Gi đến tâm quay bàn quay m góc nghiêng mặt nơi máy làm việc so với phơng ngang =100120 lấy =100sin = 0.174 M4 = (69.16x0.65 + 23.04x3.68+34.32x6.13 +10.08x7 +65x2.72+18.72x2.33+34.56x0.93)0.174 =115.4 KNm +vậy ta có : Mcq= 1.55 +62.65 +3.776 +115.4 = 183.38KNm =18338000 Ncm 3.3 xác định tải trọng tác dụng lên bánh tựa loại bánh tựa với trờng hợp ngỗng trục trung tâm không chịu lực thẳng đứng lực tác dụng lên bánh tựa phía trớc :D = 1.650m đờng kính vòng lăn Md R z cos 158.1 + = + D(cos + cos ) 2(cos + cos ) 1.65(cos 45 + cos 45) 254.88 cos 45 P= 2(cos 45 + cos 45) =131.5KN Lực tác dụng lên bánh đỡ phía sau: Ps =( 158.1 254.88 cos 45 ) =-4.04 KN cos 45 + cos 45 1.65 tính toán cấu di chuyển tính lực cản cấu di chuyển bánh xích 4.1 lực cản ma sát phận cấu di chuyển bao gồm lực cản sau : 12 -lực cản ma sat sinh khớp mắt xích vòng qua bánh xích chủ động bị động - lực cản ma sát sinh ổ đỡ lăn tì -lực cản ma sát sinh ổ trục bánh xích chủ đông bị động W1=(0.050.09)G ( theo công thức kinh nghiện trang 106 giáo trình máy làm đất ) với G =28.8 lấy W1=0.08G=0.06x288 =17.28 KN 4.2 Xác định lực cản biến dạng đất W2 W2=(0.080.17)G theo công thức kinh nghiện trang 108 giáo trình máy làm đất Lấy W2=0.1G=0.1x288=28.8 KN 4.3 lực cản vòng : lực cản vòng sinh lực ma sát sinh dải xích đất ta lấy với mô men lực bám lấy à=0.05 W3=0.3G=0.3x288 = 86.4 KN 4.4 lực cản dốc lực cản náy sinh máy di chuyển lên dốc W4 =Gsin với =150200 Lâý =160 sin =0.28 W4=0.28G= 0.28x288 =80.64 KN Tổng lực cản may xúc trình di chuyển tổ hơp theo hai trờn hợp sau : -Trờng hợp thứ máy xúc di chuyển mặt phẳng ngang Wdc =W1 + W2+ W3 = 17.28+28.8 +86.4 =132.5 KN Trờng hợp hai máy xúc di chuyển có độ dốc không thực lái vòng : Wdc =W1 + W2+ W4= 17.28+28.8 +80.64 =126.72 KN Từ lực tổng cản ta tính công suất chọn động cho cấu di chuyển Wdc=132.5KN IV.Tính công suất động 1)Công suất cấu nâng gầu: áp dụng công thức : Nnc= S ng Vnc 1000. nc Sng : Lực nâng gầu Sng =74018N Vnc: Vận tốc nâng cần Vnc =0,497 m/s nc : Hiệu suất nâng cần nc = 0.9 Thay số vào ta có : Nnc= 74018.0.497 =40.87 KW 1000.0.9 2.Công suất cấu nâng tay cần áp dụng công thức Ntc= S kg Vkg 1000 kg Với Skg=41952KN Vkg = 0.92 m/s (theo Bảng III.2 giáo trình máy làm đất) Thay số vào ta có 13 Ntc= S kg Vkg 1000 kg = 41952.0,92 =42.9KW 1000.0,9 Từ Nnc =40.87KW vàNtc =42.9KW chọn động điện : MA-146-2/4 ,N=85KW ,n=1480 vòng / phút , điện 380V/220 3.Công suất cấu quay để khắc phục mô men cản quay động phải sinh mô men chủ động Mđc đợc xác định theo công thức Mđc = M cq i Mcq= 18013000 Ncm i-tỷ số truyền từ động đến cấu quay i= n d / c 1480 = =493.33 nb hiệu suất truyền từ động đến cấu quay công suất cần thiết động để dẫn động cấu quay Nđc = k M cq n d / c k M d / c nd / c = = 9,55.10 9,55.10 5.i 1.25 x18338000 x1480 =84.72 KW 9.55 x10 x 493.33x0.85 nđc =1800 vg/phút tốc độ quay động nb =4 tốc độ quay bàn quay k=1.25 hệ số dự trữ mô men quay 4.công suất cấu di chuyển Ntc= m/s Ư Wdc Vdc 132.5 x0.5 = =77.94KW 0.85 dc Vdc=1.54km/h-vận tốc di chuyển máy lấy Vdc=1.8km/h = 0.5 - hiệu suất cấu di chuyển lấy = 0.85 V.tính cân bàn quay tính chọn đối trọng 14 1.vị trí thứ Gcc Gđc R1 1/2Gc Gđt Gbq Gđt Gđc Gbq O 2' 5' 4' 3' Gcc 1' 6' a 1/2Gc Hoạ đồ tính đối trọng vị trí I Các tải trọng biểu diễn hình vẽ: Trọng lợng cần : Gc= 23040N Trọng lợng bàn quay : Gbq=34560N Trọng lợng động : Gđc=18720N Trọng lợng cấu quay : Gcc=92160N Cách xác định hoạ đồ chọn tỷ lệ thể 1N 0.05mm trục đứng ta lần lợt liên tiếp lực :1/2 Gc, Gcc, Gbq, Gđc với tỷ lệ trọn lấy đỉêm O nằm đờng thẳng đặt lực lần lơt nối điểm cuối O 1/2 Gc, Gcc, Gbq, Gđc ta đợc đờng 1,2,3,4,5 từ điểm phơng Gc vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng R1 điểm a , Gc điểm từ Gc vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gcc điểm từ điểm vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gbq điểm ,từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gđc điểm , từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gđt điểm từ điểm nối a đợc từ O kẻ đờng song song vói cắt phơng qua lực biểu diễn ta đợc Gđt đo ta dợc kết : Gđt=5132 x 20=102640N Gđt=10.264 (tấn) 3.2vị trí thứ II 15 Gđc Gcc R2 Gc Gđc Gbq Gtc Gbq Gđt Gg+đ 7' 2' 6' 4' 5' Gcc p 3' 1' b Gg+đ Gc Gtc Hoạ đồ tính đối trọng vị trí II Các tải trọng biểu diễn hình vẽ: Trọng lợng gầu đất : Gg+đ= 34320N Trọng lợng bàn quay : Gbq=34560N Trọng lợng động : Gđc=18720N Trọng lợng cấu quay : Gcc=92160N Trọng lợng tay cần : Gtc=10080N Trọng lợng cần : Gc=23040N Cách xác định hoạ đồ chọn tỷ lệ thể 1N 0.05mm trục đứng ta lần lợt liên tiếp lực : Gtc, Gc, Gg+đ, Gcc, Gbq, Gđc với tỷ lệ trọn , lấy đỉêm p nằm đờng thẳng đặt lực lần lơt nối điểm cuối Gtc, Gc, Gg+đ, Gcc, Gbq, Gđc p ta đợc đờng 1,2,3,4,5,6,7 Từ điểm phơng Gc vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng R2 điểm b, từ điểm Gtc vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gc điểm ,từ điểm vẽ đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gg+đ điểm, từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng4 cắt phơng Gcc điểm, từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng5 cắt phơng Gbq điểm, từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gđc, từ điểm vẽ tiếp đờng thẳng song song với đờng cắt phơng Gđt điểm, từ điểm nối b đợc từ p kẻ đờng song song vói cắt phơng qua lực biểu diễn ta đợc Gđt đo ta dợc kết : Gđt=2008 x 20=40160N Gđt=4.016 (tấn) Chọn đối trọng cho máy : Gđt= 6.5 (tấn) V.kiểm tra ổn định 1.khi máy làm việc 16 r'tc rng r'c rc r1 G1 Sng O1 r'01 Gc Gđt G2 lA rđt r01 Gtc P01 rg rtc r'g Gg gầu xúc đất : +gặp chớng ngại vật +cần vuông góc với trục dọc máy P01 vuông góc với đờng nối từ khớp chân cần tới đỉnh gầu Mo(Fi) P01= r ' (Sngmax.rng- Gc.rc- Gtc.r tc-Gg.r g) 01 Với rng=4.62m rtc=6.77m rg=4.53m rc=3.51m r01=4.9m LA=3.37 m r1=0.43 m rđt=4.4 m Sngmax=1.15x88183= 98764 N Sngmax P01= (98764x4.62- 23040x3.51 10080x6.77 11520x4.53 ) = 52039 4.9 N Hệ số ổn định : 17 LA L ) + Gdc +cc A Kôđ = 2 = Gc rc + Gtc rtc + G g rg + P01 r01 3.37 3.37 65 x 4.4 + 3.456 ( 0.43 + ) + 110.88 = 1.494>1.15 2 23.04 x3 + 10.08 6.27 + 11.52 4.02 + 52.039 2.75 Gdt rdt + Gbq (r1 + Máy đảm bảo điều kiện ổn định trờng hợp Trờng hợp máy làm việc đất dính, khó xả đất mặt đứng máy nghiêng góc =10o - 12o =100 rdt r1 htc Gbq h1 hđt Gc h2 Gđc Gđt rc hc hg+đ rtc rg+đ rđt=4.53 m r1=0.93 m rc=2.7 m rtc=6.58 m rg+đ=7.2 m h =2.7 m h2=0.98 m hc=3.45 m h tc =4.58 m h đt =1.63 m h g+đ =2.25 m LA L L hdt tg ) + Gbq (r1 + A h1tg ) + Gdc + cc ( A h2 tg ) Kôđ = = 2 Gc (rc + hc tg ) + Gtc (rtc + htc tg ) + G g + d (rg + d + hg + d tg ) 3.4 3.4 3.4 65( 4.53 + 1.63tg10) + 34.56(0.93 + 2.7tg10) + 11.088( 0.98tg10) = = 2 23.04(2.7 + 3.45tg10) + 10.08(6.58 + 4.58tg10) + 34.32(7.2 + 2.25tg10) Gdt (rdt + 18 =1.157>1.15 Máy đảm bảo điều kiện ổn định trờng hợp VII Năng suất máy thiết kế 1.Năng suất lý thuyết: Qlt = 3600.q (công thức 2.III.101 giáo trình máy làm đất) Tck q:Dung tích hình học gầu q=1,2 m3 T:Thời gian làm việc chu kỳ máy Tck=18(s) Thay số vào ta có : Qlt = 2.Năng suất kỹ thuật : Qtt = 3600.q.K d Tck K t 3600x1.2 =240 m3/h 18 (công thức 2.III.102 giáo trình máy làm đất) Trong : Kt:Hệ số tơi đất Kt = 1,35 Kđ:Hệ số đẩy gầu Kđ=0.8 Thay số vào ta có : Qtt = 3600.x1.2 x0.8 =142.22 m3/ h 18 x1.35 3.Năng suất thực tế : Qtt = 3600.q.K d K tg Tck K t (công thức 2.III.103 giáo trình máy làm đất) Trong : Thay số vào ta có : Qtt = Ktg:hệ số sử dụng thời gian Ktg =0.8 Kt:Hệ số tơi đất Kt = 1,35 Kđ:Hệ số đẩy gầu Kđ=0.8 3600.q.K d K tg Tck K t = 3600.x1.2 x0.8 x0.8 18 x1.35 =113.78 m3/ h Phần B :tính gầu xúc sơ đồ thực lực tác dụng lên gầu xúc 19 skg Pđ Ggđ Pđ = kđ P1= 1.5x43725 =65588 N k =1.5 hệ số kể đến tải trọng động chớng ngại vật gây với gầu Chọn sơ đồ tính sức bền đai gầu với sơ đồ gầu có thành trớc hai thành bên đợc hàn với thành khối Bg=1.12m lg=1.58m Bg A H Lg Pđ H X B ''HCB'' A B X +biểu đồ M1 ,(X=1) giải hệ với X=1 ta đợc biểu đồ mômen M1 20 1 1 M1 A A B X=1 +vẽ biểu đồ Mp0: Y =0VA+VB = 65588 (1) M B =0 VABb +Pđ Bg =0 VA=Pđ/2 = 32794 N VB =VA = 32794 N Ta vẽ đợc biểu đồ mô men Mp0 nh sau 18365 Pđ Bg/2 P M0 Bg (Nm) A B VA ta có phơng trình : 11 X +1p = (*) VB 11= A B 3.23 (2x1x1.58x + 1x1.12x1) = EI EI 21 1p= 20569 x1x1.12x18365 = EI EI Thay vào phơng trình (*) ta có : 3.23 20569 X+ = X =- 6368 N EI EI Biểu đồ mô men : 32795 11997 4030 4030 6368 4030 4030 6368 6368 6368 Mp 32795 (Nm) Q (N) N 32975 (N) 32975 Chiều cao đai gầu máy sở : hđcs = 180mm chọn chiều cao đai gầu máy thiết kế : hđ = hđcs tiết diện đai q q E1252 =180 1.2 = 178 mm 1.25 22 y hđ x x bđ y ứng suất pháp đai : chọn thép chế tạo đai gầu thép CT5 b =500N/mm2 500 [] = = =416 N/mm2 n 1.2 N =1.2-1.4 hệ số an toàn bền đai gầu chịu lực dọc trục uốn theo phơng Y-Y mặt cắt nguy hiểm có : Mặt cắt 1-1 : N1-1 =4030 N M1-1 =- 11997 Nm =- 11997000 Nmm hd b d để đảm bảo đai gầu làm việc bình thờng : y< [] ,Wy = 11997000 N M 4030 Ta có :y = A - W = 178b - 178b d < 416 N/mm2 y d d Giải bất phơng trình ta đợc :bđ >31.2 mm lấy bđ =40mm (1) Mặt cắt 2-2 : N2-2 = 32975 N M2-2 = 6368 Nm = 6368000 Nmm để đảm bảo đai gầu làm việc bình thờng : y< [] 6368000 N M 32975 Ta có :y = A - W = 178b - 178b d < 416 N/mm2 y d d Giải bất phơng trình ta thấy thoả mãn với bđ Vậy lấy bđ = 40mm Chọn chiều dày thành gầu theo công thức kinh nghiệm : 23 bt = (0.50.55)bđ (công thức 2-72 giáo trình tính toán máy thi công đất ) lấy bt =0.52bđ =40x0.55 =22 mm kiểm tra sức bền gầu (theo thuyết bền biến đổi hình dáng : t = u + < 416n/mm2 Mu với u = Wu = + 11997000 N 4030 = 40 + = 252.2 N/mm2 178 x A 178 x 40 Q.M t = mô men tĩnh theo phơng x Mt =0 J xbt t = 252.2 N/mm2 < 416 N/mm2 thoả mãn điều kiện bền 24 [...]... =1.157>1.15 Máy đảm bảo điều kiện ổn định trong trờng hợp này VII Năng suất máy thiết kế 1.Năng suất lý thuyết: Qlt = 3600.q (công thức 2.III.101 giáo trình máy làm đất) Tck trong đó q:Dung tích hình học của gầu q=1,2 m3 T:Thời gian làm việc một chu kỳ máy Tck=18(s) Thay số vào ta có : Qlt = 2.Năng suất kỹ thuật : Qtt = 3600.q.K d Tck K t 3600x1.2 =240 m3/h 18 (công thức 2.III.102 giáo trình máy làm đất)... 32795 (Nm) Q (N) N 32975 (N) 32975 Chiều cao đai gầu của máy cơ sở là : hđcs = 180mm chọn chiều cao đai gầu của máy thiết kế là : hđ = hđcs 3 tiết diện đai q q E1252 =180 3 1.2 = 178 mm 1.25 22 y hđ x x bđ y ứng suất pháp trong đai : chọn thép chế tạo đai gầu là thép CT5 b =500N/mm2 500 [] = = =416 N/mm2 n 1.2 N =1.2-1.4 hệ số an toàn bền ở đây đai gầu chịu lực dọc trục và uốn theo phơng Y-Y các mặt... biểu diễn ta đợc Gđt đo ta dợc kết quả : Gđt=2008 x 20=40160N Gđt=4.016 (tấn) Chọn đối trọng cho máy : Gđt= 6.5 (tấn) V.kiểm tra ổn định 1.khi máy làm việc 16 r'tc rng r'c rc r1 G1 Sng O1 r'01 Gc Gđt G2 lA rđt r01 Gtc P01 rg rtc r'g Gg khi gầu đang xúc đất : +gặp chớng ngại vật +cần vuông góc với trục dọc của máy P01 vuông góc với đờng nối từ khớp chân cần tới đỉnh của răng gầu 1 Mo(Fi) P01= r ' (Sngmax.rng-... 86.4 KN 4.4 lực cản dốc lực cản náy sinh ra do máy di chuyển lên dốc W4 =Gsin với =150200 Lâý =160 sin =0.28 W4=0.28G= 0.28x288 =80.64 KN Tổng các lực cản của may xúc trong quá trình di chuyển có thể tổ hơp theo hai trờn hợp sau : -Trờng hợp thứ nhất máy xúc di chuyển trên mặt phẳng ngang Wdc =W1 + W2+ W3 = 17.28+28.8 +86.4 =132.5 KN Trờng hợp hai máy xúc di chuyển có độ dốc không thực hiện lái vòng... số đẩy gầu Kđ=0.8 Thay số vào ta có : Qtt = 3600.x1.2 x0.8 =142.22 m3/ h 18 x1.35 3.Năng suất thực tế : Qtt = 3600.q.K d K tg Tck K t (công thức 2.III.103 giáo trình máy làm đất) Trong đó : Thay số vào ta có : Qtt = Ktg:hệ số sử dụng thời gian Ktg =0.8 Kt:Hệ số tơi của đất Kt = 1,35 Kđ:Hệ số đẩy gầu Kđ=0.8 3600.q.K d K tg Tck K t = 3600.x1.2 x0.8 x0.8 18 x1.35 =113.78 m3/ h Phần B :tính gầu xúc 1... K tg Tck K t = 3600.x1.2 x0.8 x0.8 18 x1.35 =113.78 m3/ h Phần B :tính gầu xúc 1 sơ đồ thực lực tác dụng lên gầu xúc 19 skg Pđ Ggđ Pđ = kđ P1= 1.5x43725 =65588 N k =1.5 hệ số kể đến tải trọng động do chớng ngại vật gây ra với răng gầu Chọn sơ đồ tính sức bền của đai trên gầu với sơ đồ này gầu có thành trớc và hai thành bên đợc hàn với nhau thành một khối Bg=1.12m lg=1.58m Bg A H Lg Pđ H X B ''HCB''...Rz= Gcc + Gc +Gg+đ +Gtc+ Gđt + Gđc+Gbq Rz= 69.16 + 23.04 +34.32+10.08+65+ 18.72+34.56=254.88KN Khi máy làm việc bình thờng thì tải trọng theo phơng x ở đây là tải trọng gió Rx=Pg=p x F F diện tích kết cấu chắn gió F=13.88 m2( đo từ máy cơ sở tính theo tỷ lệ bản vẽ) p áp xuất gió lấy theo gió I : p =qI= 150 (N/m2 ) Pg=150 x 13.88 =2082 N 3.2 xác định mô men cảc quay Mô men cản quay... 1)Công suất của cơ cấu nâng gầu: áp dụng công thức : Nnc= S ng Vnc 1000. nc trong đó Sng : Lực nâng gầu Sng =74018N Vnc: Vận tốc nâng cần Vnc =0,497 m/s nc : Hiệu suất nâng cần nc = 0.9 Thay số vào ta có : Nnc= 74018.0.497 =40.87 KW 1000.0.9 2.Công suất của cơ cấu nâng tay cần áp dụng công thức Ntc= S kg Vkg 1000 kg Với Skg=41952KN và Vkg = 0.92 m/s (theo Bảng 2 III.2 giáo trình máy làm đất) Thay số vào... đỡ D0 =150mm à = 0.025 (theo bảng 1-15 giáo trình tính toán máy thi công đất) k- hệ số kể đến ma sát mặt đầu của bánh tựa k=1.4 với bánh tựa hình trụ dùng ổ trợt M1=1.4[287880x 130 150 ( 2x0.025+0.8x55) +2082 x 0.8x50] = 1550300 Nmm =1.55 KNm - xác định mô men cản quay do lực quán tính gây ra M2 M2= n 30 gt G i r 2i Trong đó n- là tốc độ quay của bàn quay với máy đào một gầu n=35 vg/phút lấy n= 3 vòng/phút... P01 r01 3.37 3.37 65 x 4.4 + 3.456 ( 0.43 + ) + 110.88 = 1.494>1.15 2 2 23.04 x3 + 10.08 6.27 + 11.52 4.02 + 52.039 2.75 Gdt rdt + Gbq (r1 + Máy đảm bảo điều kiện ổn định trong trờng hợp này Trờng hợp khi máy làm việc ở nền đất dính, khó xả đất mặt bằng đứng của máy nghiêng góc =10o - 12o =100 rdt r1 htc Gbq h1 hđt Gc h2 Gđc Gđt rc hc hg+đ rtc rg+đ rđt=4.53 m r1=0.93 m rc=2.7 m rtc=6.58 m rg+đ=7.2