Đồ án Khảo sát hệ thống truyền động thuỷ lực trên máy ủi Komatsu D65A

LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của quí thầy - cô giáo, em đã tiếp thu được những kiến thức cơ bản mà thầy - cô giao đã truyền đạt. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã học, đồng thời nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường. Sau khi học xong các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là “ KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D65A”. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản. Đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc như ủi đào và san lấp đất đá với khối lượng lớn kịp tiến độ thi công các công trình mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Do đó máy ủi KOMATSU D65A là một trong những thiết bị rất quan trọng trong công trình xây dựng và khai thác. Máy ủi KOMATSU D65A có hệ thống truyền động thuỷ lực nên có rất nhiều ưu điểm về kết cấu và thao tác và có khá năng tự động hoá, do đó nâng cao được năng suất và hiệu quả kinh tế trong qúa trình sử dụng. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ còn hạn chế, vấn đề dịch thuật còn gặp nhiều khó khăn, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong sự thông cảm, chỉ bảo của quí thấy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn. Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quí thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Đông đã tận tình hướng dẫn cho em thực hiện đề tài này và tất cả các bạn đã góp ý cho em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày 22 tháng 12 năm 2006. Sinh viên thực hiện Nguyễn Trọng Tăng MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 1 MỤC LỤC 2 1. TỔNG QUAN 5 1.1. Mục đích ý nghĩa của đề tài 5 1.2. Công dụng phân loại yêu cầu của hệ thống truyền động 5 1.2.1. Công dụng 5 1.2.2. Phân loại 6 1.2.3. Yêu cầu chung 9 1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền động 9 1.3.1. Truyền động cơ học 10 1.3.2. Truyền động thuỷ lực 11 1.4. Giới thiệu chung về máy ủi KOMATSU D65A 14 1.4.1. Kết cấu chung 14 1.4.2. Các thông số kỹ thuật chính của máy ủi KOMATSU D65A 15 1.4.3. Quá trình làm việc của máy ủi 16 2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D65A 19 2.1. Hệ thống động lực 19 2.2. Hệ thống truyền lực 20 2.3. Hệ thống truyền động 22 2.4. Cơ cấu di chuyển. 24 2.5. Hệ thống điều khiển 25 2.6. Bộ phận công tác và cơ cấu phụ trợ…………………………………………...30 3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D65A 33 3.1. Sơ đồ hệ thống truyển động thuỷ lực 33 3.2. Truyền động khi di chuyển không tải 34 3.2.1. Truyền động khi di chuyển không tải 34 3.2.2. Kết cấu của các bộ phận chính 36 3.2.2.1. Kết cấu của bơm 36 3.2.2.2. Kết cấu của van điều khiển lưới ủi 38 3.2.2.3. Kết cấu của van an toàn 40 3.2.2.4. Kết cấu của van một chiều 42 3.2.2.5. Kết cấu của xylanh thuỷ lực 44 3.2.26. Van giảm chấn.....................................................................................45 3.2.3. Các bộ phận phụ 46 3.3. Truyền động trong quá trình làm việc và tính toán trở lực công tác. 50 3.3.1. Sơ đồ mạch thuỷ lực nâng bộ công tác 50 3.3.2. Tính toán trở lực công tác 51 4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA BƠM CHÍNH 58 4.1. Các thông số chính của bơm 58 4.2. Cơ sở tính toán 58 4.3. Tính kiểm tra bơm chính 61 4.3.1. Tính xylanh thuỷ lực nâng hạ bộ công tác 61 4.3.2. Tính toán kiểm tra bơm chính………………………………………….63 5. TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC MÁY ỦI 65 5.1. Xác định nhu cầu máy ủi 65 5.2. Khái niệm về khai thác kỹ thuật máy ủi 66 5.3. Bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa máy 67 5.3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật 67 5.3.2. Sửa chữa máy ủi 69 5.4. Bảo quản máy ủi 71 5.4.1. Yêu cầu đối với nơi bảo quản 71 5.4.2. Tổ chức bảo quản máy 72 5.5. Vận chuyển máy 73 5.5.1. Vận chuyển bằng cách tự hành…………………………….………..…73 5.5.2. Vận chuyển máy ủi bằng các phương tiện vận chuyển 74 5.6. An toàn lao động trong sử dụng máy ủi 74 5.7. Hiệu quả - kinh tế kỹ thuật của việc sử dụng máy ủi 75 5.7.1. Giá thành một ca máy 76 5.7.2. Hao phí lao động của một đơn vị sản phẩm 77 5.7.3. Nhịp điệu công việc 77 5.7.4. Xuất tiêu hao năng lượng chất đốt 78 6. KẾT LUẬN 79 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 1.TỔNG QUAN 1.1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Cùng vối sự phát triển của đất nước, ngày nay các công trình xây dựng và đang phát triển một cách nhanh chóng, toàn diện ở nước ta. Chúng ta cần có những cơ sở hạ tầng rộng khắp, phục vụ đắc lực cho mọi hoạt động kinh tế xã hội...Các công trình đó từ chổ được thực hiện chủ yếu bằng tay chân, đến nay đã tiến lên cơ giới hóa ở mức độ cao nhằn giảm sức lao động của con người và mang tính hiệu quả kinh tế. Trước những nhu cầu đó, đòi hỏi chúng ta phải có những lựa chọn hợp lý đối với các phương tiện thi công cơ giới cần thiết. Trong đó máy ủi đóng vai trò hết sức quan trọng có thể nói là không thể thiếu trong các công trình xây dựng. Máy ủi được sử dụng rộng rải, bởi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dung các thiết bị công tác thay thế các loại truyền động và các bộ phận di chuyển khác. Trong đó máy ủi đạt năng suất hơn nhiều so với một số loại máy khác, ngoài ra máy ủi còn tăng mức độ cơ giới một cách đáng kể khi sử dụng vào các công việc làm đất khác nhau. Để đáp ứng cho những công trình trên, hàng loạt máy xây dựng hiện đại có tính năng tiến dược nhập vào Việt Nam chủ yếu từ các nước: Nhật Bản, Đức, Mỹ, Liên Xô cũ...Tùy theo yêu cầu công việc và khả năng đầu tư mà các doanh nghiệp có những lựa chọn phù hợp cho mình.Máy ủi KOMATSU 265 được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực .Do đó vấn đề vận hành ;bảo dưỡng ,sửa chữa. Hệ thống truyền động là một trong những hệ thống hết sức quan trọng trên máy ủi: truyền tải công suất và mô men từ trục khủy động cơ thành mô men và công suất có ích cho máy ủi, tạo ra lực kéo cần thiết để máy ủi thực hiện các chuyển động. của bộ công tác khi đào, ủi san đất đá. 1.2. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 1.2.1. Công dung: Máy ủi là một trong những loại điển hình của máy công trình, đang được sửdụng hết sức rộng rải trên thế giới. Do những đặc tính ưu việt của nó mà máy ủi được sữ dụng phổ biến hơn so với một số máy công trình khác. Ví du: Ở Mỹ, máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy san và 5 lần so với máy cạp; Ở Nhật, máy ủi được sử dụng nhiều gấp 2 lần so với máy cạp và máy san; Còn ở các nước, Nga và Ucraina, máy ủi nhiều hơn 3,6 lần so với máy cạp và 8 lần so với máy san. Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100(m). Đồng thời máy ủi còn thường được dùng để san sơ bộ mặt bằng. Trong thực tế, máy ủi thường sở dung làm các công việc sau: - Đào đắp đường có độ cao không vượt quá 2 m. - San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khu công nghiệp và các khu đô thị mới. - San lấp rãnh đặt đường ống hoặc mống nhà sau khi đã thi công xong. - Thu dọn vật liệu phế thải trên hiện trường sau khi công trình đã hoàn thành. Dồn vật liệu thành đống cao để tạo điều kiện thuận lợi cho máy xúc một gầu xúc vật liệu đổ lên phương tiện vận chuyển khác vv….. 1.2.2.Phân loại máy ủi: Bộ phận làm việc chính của máy ủi là bàn ủi: a. Phân loại dựa vào công suất và lực kéo của máy: Xu hướng phát triển của máy ủi: Chế tạo những máy ủi có công suất nhỏ và trung bình, điều khiển bằng thủy lực vì máy ủi nhỏ và trung bình có năng lượng riêng (công suất trên một đơn vị trọng lượng) lớn hơn nhiều so với máy ủi có công suất lớn. Phân loại máy ủi theo công suất và lực kéo: Bảng 1.1 Loại máy ủi  Công suất động cơ(KW)  Lực kéo (T)   Rất nhỏ  Đến 15  Đến 2,5   Nhỏ  15 ÷ 60  2,5 ÷ 7,5   Trung bình  60 ÷ 110  7,5 ÷ 15   Lớn  110 ÷ 220  15 ÷ 20   Rất lớn  > 220  > 30   b. Phân loại dựa vào góc đặt của bàn ủi so với trục dọc của máy: Máy ủi vạn năng: Bàn ủi được liên kết với khung ủi qua khớp cầu vì vậy bàn ủi có thể quay được trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy ủi một góc 45 ÷ 600 (hình vẽ 1.1).
Hình 1.1. Sơ đồ thiết bị ủi vạn năng Góc quay này được sử dụng khi máy ủi thực hiện san lấp rãnh đặt đường ống, móng nhà sau khi thi công, san các mặt bằng nói chung và cho năng suất cao hơn máy ủi thường. Khung ủi của máy ủi vạn năng là một dầm liên tục, hình chữ “U”. Máy ủi thường (hay còn gọi là máy ủi cố định): Bàn ủi luôn luôn được đặt cố định vuông góc với trục dọc của máy. Máy ủi thường được thể hiện ở hình 1.2
Hình 1.2. Sơ đồ thiết bị ủi thường c. Phân loại dựa vào phương pháp điều khiển thiết bị ủi: Máy ủi điều khiển bằng thủy lực. Máy ủi điều khiển bằng cáp. Trong hai loại trên thì loại máy ủi điều khiển bằng thủy lực đang được sử dụng rộng rãi vì nó có những ưu điểm sau: Điều khiển nhẹ nhàng, êm dịu và chắc chắn, kết cấu gọn chăm sóc và bảo quản đơn giản dễ dàng. Lưỡi ủi ấn sâu vào đất trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phần còn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu. Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5 ÷ 10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp có cũng công suất. Đồng thời máy ủi điều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn so với máy ủi điều khiển bằng cáp. Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện tử, mới được người Nhật Bản áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương. Tuy nhiên loại máy ủi này có cấu tạo hết sức phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại, giá thành cao nên chưa được sử dung phổ biến. d. Phân loại dựa vào cơ cấu di chuyển, máy ủi chia làm hai loại: Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng bám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi có độ dốc lớn, địa hình chật hẹp. Máy ủi bánh hơi: Có tốc độ di chuyển nhanh hơn, nhưng áp suất xuống đất lớn hơn so với máy ủi bánh xích có cùng trọng lượng. Yêu cầu chung: Đối tượng công tác của máy công trình rất khác nhau không những về tính chất cơ lí mà cả về đặc điểm công nghệ, điều kiện làm việc...,và thường chúng có kích thước, trọng lượng lớn, vì vậy yêu cầu chung đối với chúng có thể đặt ra như sau: - Chọn hợp lí và sử dụng nguồn năng lượng. Với máy cơ động, động cơ dẫn động thường được chọn là động cơ đốt trong, tổ hợp động cơ đốt trong - máy phát, động cơ đốt trong - bơm - động cơ thủy lực... - Có độ bền và tuổi thọ cao. - Kích thước gọn, nhẹ dễ vận chuyển, dựng lắp; có khả năng thi công trong địa bàn chật hẹp, điều kiện thời tiết khắc nghiệt; khả năng thay đổi cơ cấu công tác, cũng như khả năng sửa chữa, thay thế thuận tiện. - Đảm bảo các yêu cầu vệ sinh môi trường cũng như vệ sinh công nghiệp theo quy định, thuận tiện, an toàn khi vận hành. - Giá thành đầu tư hạ. Mỹ thuật công nghệ tốt. 1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY ỦI Truyền động dùng để truyền công suất, truyền động từ động cơ đến bộ công tác, trên máy ủi có thể sử dụng truyền động cơ học, truyền động cơ điện, truyền động thuỷ lực, truyền động khí nén hoặc sử dụng truyền động kết hợp. 1.3.1. Truyền động cơ học: Truyền động cơ học bao gồm các bộ truyền động cơ khí cơ cấu đảo chiều, truyển động bằng cáp ... có khi dùng cả truyền động bằng thanh dẫn truyền động bằng xích. - Truyền động bằng cáp có cấu tạo đơn giản, nhưng chỉ truyền theo một chiều nâng ủi còn muốn hạ xuống chỉ cần nhả phanh thì dưới tác dung của trọng lượng bản thân lưỡi ủi sẽ được hạ xuống.
Hình 1.3: Sơ đồ truyền động bằng cáp Bộ công tác Cáp nâng Cụm dẫn động Nhìn chung bộ truyền động cơ khí có những ưu điểm, nhược điểm như sau: * Ưu điểm: + Cấu tạo tương đối đơn giản. + Chế tạo dễ dàng, làm việc chắc chắn + Có khả năng chịu tải lớn, giá thành chế tạo rẽ * Nhược điểm: + Kích thước bộ truyền lớn, trong lượng nặng. + Bộ truyền thường có kết cấu phức tạp. + Làm việc gây tiếng ồn lớn. + Khi truyền công suất đi xa tiêu hao công suất do ma sát và quán tính lớn. + Tốc độ mô men xoắn được biến đổi theo cấp. + Khi cần thiết phải điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng. 1.3.2. Truyền động thuỷ lực: Truyền động thuỷ lực là phương pháp truyền động được sử dụng phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy này. Theo nguyên lý làm việc truyền động thuỷ lực được chia ra làm hai loại sau: - Truyền động thuỷ lực thuỷ động. - Truyền động thuỷ lực thể tích. 1.3.2.1. Truyền lực thuỷ lực thuỷ động. Trong truyền động thuỷ động năng lượng được truyền cơ bản là do kết quả sử dụng động năng của đầu có áp suất không cần lớn. Với phương pháp truyền động này không có mối liên hệ cứng giữa các khâu chủ động và khâu bị động. Để truyền năng lượng tới khâu bị động (trục tua bin) động năng được được sử dụng làm quay bánh bơm. Ở đây, trục bánh bơm quay được nhờ nhận trực tiếp chuyển động quay của trục động cơ hoặc cơ năng khác. 1.3.2.2. Truyền động thuỷ lực thể tích: Truyền động thể tích là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảo mối liên hệ cứng (trong giới hạn không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ động và khâu bị động của bộ truyền thuỷ lực có truyền dẫn năng lượng do bơm tạo ra đến động cơ thuỷ lực (xy lanh thuỷ lực hoặc động cơ thuỷ lực) qua chất lỏng công tác để truyền vào không khí, trong truyền động thuỷ lực thể tích, năng lượng truyền động là dẫn thuỷ lực có áp suất cao, chuyển động với vận tốc nhỏ. Nhờ truyền động thuỷ lực thể tích, chúng ta có thể tạo ra được nhiều dạng chuyển động của bộ phận chấp hành với qui luật tuỳ ý (chuyển động quay, chuyển động tịnh tiến)
Hình 1.4: Sơ đồ truyền động thuỷ lực Bình dầu Bộ lọc Bơm thuỷ lực Van an toàn Cơ cấu điều khiển Đường ống dẫn dầu. Pis ton Xy lanh thuỷ lực Cán Piston * Truyền động thể tích có ưu điểm sau: - Điều chỉnh vô cấp trong phạm vi rộng (1/1000) và tự động điều chỉnh vận tốc chuyền động các bộ phận công tác ngay cả khi máy đang làm việc. - Truyền động có công suất lớn. - Dể đảo chiều chuyển động của bộ côngtác. - Có thể đảm bảo cho máy làm việc ổn định không phụ thuộc vào tải trọng bên ngoài. - Kết cấu gọn nhẹ, có lực quán tính nhỏ, ưu điểm này có ý nghĩa lớn trong hệ thống tự động. - Truyền động êm, không có tiếng ồn. - Độ nhạy độ chính xác cao khi điều chỉnh. - Tính ổn định cao trong chuyển động của bộ công tác điều khiển nhẹ nhàng và làm việc an toàn. - Tự bôi trơn. - Dễ tiêu chuẩn hoá, thống nhất hoá các phần tự cấu thành của hệ truyền động. Do đó có thể tổ chức sản xuất hàng loạt. * Tuy nhiên truyền động thể tích có nhược điểm chính như sau. - Yêu cầu cao về độ chính xác khi chế tạo, lắp ghép các chi tiết nên giá thành đắt. - Nhiệt độ môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến các thông số của truyền động thuỷ lực. - Yêu cầu đối với chất lượng của chất lỏng dùng trong hệ truyền động. Thuỷ lực rất cao. - Tổn thất công suất khá lớn để khắc phục ma sát khi chất lỏng chuyển động trong ống dầu, Tổn thất chất lỏng do bị rò rỉ bên trong và bên ngoài ống dẫn. - Nếu không khí lọt vào trong hệ thống thì phá huỷ khả năng làm việc của hệ truyền động thuỷ lực. Những đặc điểm trên có thể khắc phục được một phần bằng cách sử dụng chất lỏng đặc biệt, nâng cao chất lượng. 1.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI KOMATSU D65A: 1.4.1. Kết cấu chung:
Hình 1.5. Kết cấu chung của máy ủi KOMATSU D65A 1- Xy lanh nâng hạ lưỡi ben. 10. Lưỡi cắt bên 2- Thùng chứa nhiên liệu. 11. lưỡi cắt chính 3- Bánh sao. 12. Ngỗng trục 4- Xích. 13. Động cơ 5- Bánh đỡ xích. 14. Bộ lọc khí 6- Khung ủi chữ C. 15. Ống xả khí 7- Bánh dẫn hướng. 16. Tấm chắn bộ tản mát 8- Thanh chống xiên 17. Buồng lái 9- Lưỡi ben. Phần máy kéo có số bao gồm, thùng nhiên liệu số (2) bánh sao chủ động số (3) dải xích số (4) bánh đỡ xích số (5) bánh dẫn hướng số (6) ống xả khí số (15), bình lọc khí số (14) tấm chắn bộ tản mát số (12) động cơ chính số (13) và buồng lái số (17). Phần bộ phận công tác gồm xy lanh nâng hạ lưỡi ben số (1) khung ủi chữ C số (6), thanh chống xiên số (8) lưỡi ben số (9), ngỗng trục số (12) lỡi cắt chính số (11) và lưỡi cắt bến số (10) 1.2 Các thông số kỹ thuật chính của máy ủi KOMATSU D65A: Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật của máy ủi KOMATSU D65A TT  CÁC THÔNG SỐ CHÍNH  GIÁ TRỊ  ĐƠN VỊ   1  Loại máy  D65A    2  Số sê ri  32001    3  Khối lượng lúc hoạt động  15730  Kg   4  Khối lượng bộ công tác  2330  Kg   5  Chiều dài phần máy kéo cơ sở  4000  mm   6  Chiều dài với thiết bị làm việc  5135  mm   7  Chiều rộng phần máy kéo cơ sở  2390  mm   8  Chiều rộng với thiết bị làm việc  3970  mm   9  Chiều cao đến đỉnh cao ống xã khí  3015  mm   10  Chiều cao đến đỉnh bình lọc khí  2405  mm   11  Chiều rộng cơ sở của dải xích  1880  mm   12  Chiều rộng giữa hai trục bánh xích  2430  mm   13  Chiều rộng của dải xích  510  mm   14  Khoảng sóng gầm  400  mm   15  Áp lực lên nền đất (phần máy kéo cơ sở  0,63  kg/cm2   16  bán kính quay vòng  3100  mm   17  Góc nâng hạ bộ công tác  300  (0)   18  Số lượng tỷ số truyền của số tiến  3    19  số lượng tỷ số truyền số lùi  3    20  Vận tốc di chuyển tối đa tiến  3,6/10,3  km/h   21  Vận tốc di chuyển tối đa lùi  4,7/13,2  km/h   22  Cơ cấu di chuyển  Xích    23  Kiểu lưỡi ủi  Vạn năng    24  Chiều rộng lưỡi ủi  3970  mm   25  Chiều cao lưỡi ủi  1050  mm   26  Trọng lượng lưỡi ủi  2730  kg   27  Kiều điều khiển lưỡi ủi  Thuỷ lực    1.4.3. Quá trình làm việc của máy ủi: Máy ủi là loại điển hình của máy đào đất và chuyển đất đang được sử dụng rộng rãi. Cự ly đào chuyển đất thích hợp của máy ủi < 100m. Máy ủi làm việc theo chu kỳ, một chu kỳ làm việc của máy ủi gồm các giai đoạn sau: - Cắt đất và tích lủy đất trước bàn ủi. - Chuyển đất về phía trước và đổ đất. - Chạy không tải về vị trí củ và tiếp tục chu kỳ mới. Để nâng cao năng suất máy ủi, cần phải sử dung hợp lý chế độ lực kéo trong từng giai đoạn để rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc của máy, trong đó giai doạn cắt đất và tích đất trước bàn ủi là quan trọng nhất. Hiện nay việc nghiên cứu quá trình cắt đất và tích lũy đất trước bàn ủi, các thống số liên quan đến quy luật thay đổi chiều sâu cắt và quỹ đạo chuyển động của dao cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt đất tác dụng lên máy ủi vẫn là một vấn đề được nhiều người quan tâm nghiên cứu. Quá trình cắt đất và tích đất của máy ủi có thể tiến hành theo ba phương pháp sau: -Cắt đất và tích đất có chiều dày phoi không đổi trên suốt quãng đường đào đất. Như vậy không sử dụng hợp lý chế độ lực kéo của máy, chiều dài quãng đường đào đất lại, dẫn đến thời gian chu kỳ làm việc dài hơn và năng suất máy sẽ thấp. Vì vậy phương pháp này ít được sử dụng trong quá trình thi công, chỉ khi máy làm việc xuống dốc vận tốc lớn mới áp dụng. Trong trường hợp đó, lực cản di chuyển máy ủi giảm đi nhiều vì lực cản dốc đã trở thành lực chủ động. Phương pháp thứ hai gần giống phương pháp thứ nhất và cũng ít được sử dụng. Trong ba phương pháp thì phương pháp thứ ba được sữ dụng rất phổ biến, vì phương pháp này quá trình đào đất và tích đất trước bàn ủi gồm hai giai đoạn: + Ấn sâu dần dao cắt vào đất đến khi đạt được chiều sâu cắt lớn nhất cần thiết. + Nâng dần bàn ủi lên để giảm chiều sâu cắt đến khi đạt được chiều sâu cắt nhỏ nhất . Vết cắt loại này có dạng hình thang, phương pháp này sử dụng hợp lý chế độ lực kéo rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc, cũng như rút ngắn chiều dài quãng đường cắt đất, và tích đất nên cho năng suất cao. Hầu hết máy ủi cắt đất theo phương pháp này, và áp dụng được cho mọi địa hình thi công. Sau khi cắt đất tiếp theo là giai đoạn đổ đất, máy ủi đổ đất theo hai phương pháp: * Nếu nơi máy đang thi công cần lấy đất để san lấp thì máy ủi đổ đất theo cách san rải đất thành lớp. Khi san lấp rãnh với bờ thoải có chiều sâu nhỏ, máy ủi thường di chuyển theo đường chéo nhau (góc tạo bởi đường chéo này thường từ 40 ÷ 450). Như vậy máy làm nhiệm vụ san rải đất, vừa có tác dụng đầm chặt đất được nhiều lần như hình vẽ 1.6.
Hình 1.6. Máy ủi san đất chiều sâu nhỏ * Khi san lấp hồ ao với bờ dốc đứng và có chiều sâu lớn, máy ủi thường san lấp theo phương pháp lấn dần tức là đất được đổ lấn dần từ bờ ra. Phương pháp này làm giảm độ dốc thi công cho máy ủi tức là giảm lực cản di chuyển khi máy chạy lùi không tải, sau khi đã đổ đất xong; nhưng có nhược điểm là độ chặt của đất không được đồng đều hình vẽ 1.7
Hình 1.7.Máy ủi san đất chiều sâu lớn. Nếu nơi máy đang thi công không cần lấy đất để san lấp rãnh hoặc hồ ao thì máy ủi tiến hành đổ đất theo phương pháp: Nâng dần bàn ủi lên để vun đất thành đống cao hơn mặt bằng thi công, tạo điều kiện cho máy đào một gầu xúc lượng đất đó bỏ lên các phương tiện vận chuyển khác, chuyển đi nơi khác, góp phần làm tăng năng suất cho máy đào một gầu. Sau khi đổ đất xong, máy ủi di chuyển không tải về vị trí cũ để tiếp tục chu kỳ làm việc mới. Thông thường máy ủi chạy lùi không tải (mà không quay đầu lại) về vị trí cũ để rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc, tăng năng suất của máy. 2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D65A 2.1. HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC: Đây là hệ thống đóng vai trò hết sức quan trọng trên máy ủi, có nhiệm vụ truyền tải công suất từ trục khuỷu động cơ thành momen và tốc độ có ích cho máy ủi , tạo ra lực kéo cần thiết để máy ủi thực hiện các chuyển động. Bảng 2.1 : Các thông số kỹ thuật của động cơ TT  TÊN GỌI  GIÁ TRỊ  ĐƠN VỊ   1  Động cơ  Cumins    2  Mã hiệu  NH220 - CI - F    3  Nhiên liệu dùng cho động cơ  Diezen    4  Công suất thiết kế  140  (HP)   5  Hành trình xy lanh đường kính  130,2 x 152  mm   6  Thể tích làm việc  12170  cc   7  Kích thước chiều rộng  930  mm   8  Kích thước chiều cao  2514  mm   Trên máy ủi KOMATSU động cơ điezen 4 kỳ, mã hiệu động cơ NH220 - CI - F bao gồm 6 xy lanh, bộ phận làm mát bằng nước, hệ thống phun nhiên liệu điezen trực tiếp, thể tích làm việc là 12170 (CC), hành trình làm việc của xy lanh chính là 130,2 mm, đường kính xy lanh là 152(mm), tốc độ động cơ là 1850 V/ph. Hình thức bên ngoài của động cơ có: kích thước chiều dài 1573 mm, công suất phát ra từ bánh đà là 140 HP. Nguồn động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện thế 24V, cường độ dòng điện 12A. Máy khởi động có hiệu điện thế là 24V công suất 7,5 KW. Nguồn ắc quy bao gồm có hai bình, mỗi bình có hiệu điện thế là 12V, cường độ dòng điện là 200Ah. Do máy komatsu D65A sử dụng động cơ đốt trong, với nhiên liệu diezen vì vậy có ưu điểm là: Hiệu suất tương đối cao (
= 0,18 ÷ 0,3 ) và rất cơ động. 2.2. HỆ THỒNG TRUYỀN LỰC . Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ biến đổi cơ năng do thiết bị động lực tạo ra thành năng lượng truyền thích hợp, điều khiển và phân phối năng lượng truyền đó đến các cơ cấu và bộ phận công tác. Nó cho phép biến đổi tốc độ, mô men, đôi khi biến đổi cả dạng và quy luật chuyển động. Kết cấu của hệ thống truyền lực được thể hiện trên hình 2.1
Hình 2.1: sơ đồ đường truyền lực. 1 - Động cơ diezen. 2 – Biến mô 3 - Trục các đăng 4 - Bộ truyền lực 5 - Van điều khiển hộp số. 6 - Ly hợp. 7 - phanh. 8 - Bánh sao chủ động. 9 - Xích. Nguồn động lực từ động cơ (1) được truyền đến cụm truyền động trung gian (2) thông qua bánh đà động cơ. Nguồn động lực từ đó sẽ truyền qua khớp nối (3) đến trục sơ cấp của hộp số (4). Sự lựa chọn tỷ số truyền phù hợp cho ly hợp bố trí trong hợp số (4) nhờ sự hoạt động của van điều khiển (5) được lắp đặt trên vỏ của hộp số, nguồn động lực phù hợp vói tải trọng được truyền đến bánh răng nón, ở phía sau hộp số. Nguồn động lực được truyền theo cách thức là từ động cơ truyền đến biến mô thủy lực, truyền đến hộp số và được truyền đến bên phải, bên trái bởi cặp bánh răng nón. Ly hợp (6) được lắp đặt tại hai đầu trục của bánh răng nón có tác dụng ngăn cản và điều khiển động lực từ bánh răng nón truyền đến ly hợp cuối cùng. Hướng di chuyển của máy được thay đổi bởi hoạt động của van điều khiển bố trí trên nắp của hộp lái để cắt nguồn động lực của ly hợp ở phía mà máy muốn di chuyển. Bán kính quay vòng được quyết định bởi phanh được lắp đặt ở trống phanh.