Đồ án Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm bộ phận công tác máy đào Komatsu PC 400-7

LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian 5 năm học tại trường, được sự dạy bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, em đã tiếp thu những kiến thức quí báu mà thầy cô đã truyền đạt. Mỗi sinh viên trước khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế để kiểm tra và bổ sung thêm những kiến thức đã học. Trong đề tài tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm bộ phận công tác của máy đào Komatsu PC 400-7”. Đây là loại máy đào được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông, khai thác mỏ, đào và vận chuyển đất đá, …Thông qua đề tài này cho em nắm vững hơn về kết cấu cũng như nguyên lý làm việc của tất cả các hệ thống có liên quan. Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em cũng đã cố gắng làm việc, học hỏi, tìm tòi, nghiên cứu rất nhiều các tài liệu có liên quan đến hệ thống và các loại máy đào bánh xích nhằm mong muốn đồ án đạt kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy giáo: ThS. Nguyễn Văn Đông, Giáo viên hướng dẫn, đã quan tâm giúp đỡ trong suốt quá trình làm việc và giúp em hoàn thành đồ án đúng tiến độ. Đà Nẵng, ngày 29 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện Thiều Quang Thanh Nam MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN 4 1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài 4 1.2. Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào 5 1.2.1. Công dụng của máy đào một gầu 5 1.2.2. Phân loại máy đào một gầu 5 1.2.3. Yêu cầu của máy đào một gầu 6 1.3. Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7 7 1.3.1. Kết cấu chung 7 1.3.2. Các thông số kĩ thuật chính 9 2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7 12 2.1. Nguồn động lực 12 2.1.1. Hệ thống động lực 12 2.1.2. Hệ thống truyền động thủy lực 13 2.2. Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7 22 2.2.1. Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7 22 2.2.2. Truyền lực công tác 36 2.3. Bộ công tác và cơ cấu phụ trợ 49 2.3.1. Kết cấu gầu xúc 49 2.3.2. Kết cấu tay gầu 50 2.3.3. Kết cấu cần 51 2.3.4. Kết cấu xylanh thủy lực 55 2.4. Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7 56 2.4.1. Giới thiệu chung 56 2.4.2. Các thành phần chính trong hệ thống điều khiển 59 2.5. Kết cấu một số bộ phận khác của máy đào KOMATSU PC 400-7 75 2.5.1. Bình tích năng 75 2.5.2. Thùng dầu thủy lực 76 2.5.3. Bình lọc dầu hồi 77 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ PHẬN CÔNG TÁC MÁY ĐÀO 78 3.1. Cơ sở lý thuyết 78 3.2. Mô hình tính toán 79 3.2.1. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất, lực cản đào và tích đất 80 3.2.2. Xác định lực trong xilanh quay tay gầu 81 3.2.3. Xác định lực trong xy lanh nâng cần 85 3.2.4. Xác định lực trong xi lanh quay gầu 88 3.2.5. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống truyền động của máy đào KOMATSU PC 400-7 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 TỔNG QUAN Mục đích, ý nghĩa của đề tài Ngày nay cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ đã tác động đến mọi mặt đời sống kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Tự động hoá, cơ khí hoá đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất tạo nên hiệu quả rất cao. Máy đào là máy dùng để vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường, thủy lợi thủy điện và khai thác các loại khoáng sản. Trong các công việc làm đất chiếm một khối lượng rất lớn, trong đó khoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm. Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau. Máy đào KOMATSU PC 400-7 là máy đào một gầu có hệ thống truyền động thuỷ lực, có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ khí, nó không những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự có cùng kích thước mà còn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử dụng vào những công việc làm đất khác nhau. Máy đào KOMATSU PC 400-7 đã được tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục các chi tiết dự trữ của máy được giảm bớt đi nhiều và tạo ra khả năng vận dụng sửa chữa liên hợp để sửa chữa máy, nhờ vậy giảm bớt được việc sửa chữa nhỏ trong công tác sửa chữa và tăng thêm được thời gian sử dụng hữu ích. Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng cao công suất của máy đào, còn tự động hoá sự dẫn động của nó thì dẫn động tiết kiệm được nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy. Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp. Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào Công dụng của máy đào một gầu Máy đào chủ yếu để đào và khai thác đất, cát phục vụ công việc xây dựng cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực : xây dựng dân dụng và công nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng thủy lợi, xây dựng cầu đường… Cụ thể, nó có thể phục vụ các việc sau: Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoát nước, đào rãnh dùng cho lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm, điện thoại, bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu. Ngoài ra có lúc làm việc thay thế cần trục khi lắp các ống thoát nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi công đóng cọc, phục vụ thi công cọc nhồi… Trong xây dựng thủy lợi: đào kênh, mương; nạo vét sông ngòi, bến cảng, ao, hồ, khai thác đất để đắp đập, đắp đê.. Trong xây dựng cầu đường: đòa móng, khia thác đất, cát để đắp đường; nạo, bạt sườn đồi để tạo taluy khi thi công đường sát sườn núi… Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tẩm thực vật phía trên bề mặt đất; khai thác mỏ lộ thiên ( than, đất sét, cao lanh, đá sau nổ mìn…) Trong các lĩnh vực khác: nhào trộn vật liệu trong các nhà máy hóa chất ( phân lân, cao su…). Khai thác đất cho các nhà máy gạch sứ… Tiếp nhiên liệu cho các trạm trộn bê tông, bê tông át phan… Bốc xếp vật liệu trong các ga tàu, bến cảng. Khai thác sỏi, cát ở lòng sông… Ngoài ra, máy cơ sở của máy đào một gầu có thể lắp các thiết bị thi công khác ngoài thiết bị gầu xúc như: cần trục, búa đóng cọc, thiết bị ấn bấc thấm… Phân loại máy đào một gầu Căn cứ vào việc sử dụng thời gian làm việc của máy, người ta phân máy đào ra thành 2 loại chính: Loại làm việc liên tục (máy xúc nhiều gầu) và loại làm việc tuần hoàn (máy xúc một gầu). Theo phương pháp vận chuyển: có loại máy trên bộ và loại máy trên mặt nước. Theo kết cấu của cơ cấu di chuyển : có loại máy bánh xích và bánh lốp. Theo kiểu động cơ chính đã được sử dụng : loại động cơ diezen và động cơ điện. Theo kiểu truyền lực có hai loại: Loại truyền động cơ khí: Sự truyền động được truyền trực tiếp từ động cơ chính đến tất cả các loại cơ cấu nhờ các trục, bánh răng, cặp bánh vít trục vít, xích và các loại truyền động khác. Loại truyền động thuỷ lực: Sự truyền động được thực hiện bằng bơm thuỷ lực ( một hoặc nhiều bơm) ống dẫn và động cơ thuỷ lực ( mô tơ hoặc xylanh thuỷ lực) chất lỏng công tác lưu thông tuần hoàn trong ống dẫn truyền năng lượng từ bơm đến các động cơ thuỷ lực làm chuyển động các cơ cấu công tác. Yêu cầu của máy đào một gầu Hiện nay máy đào một gàu sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, khai thác các loại khoáng ( than đá, quặng). Quá trình làm việc của máy đào 1 gầu là 1 chu kỳ bao gồm việc đào, vận chuyển đất, đá và chuyển dịch máy đào tới vị trí khác khi chổ đứng máy đào không còn thuận tiện cho việc đào đất được nữa. Khi máy dịch chuyển, việc đào đất không thể thực hiện được , cho nên thời gian di chuyển cần được rút ngắn tới mức tối đa. Chu kỳ công tác của máy đào phải bảo đảm các động tác sau: Đào đất ( cắt đất và làm đẩy gầu) Chuyển gầu ra khỏi vùng đào để bảo đảm vùng quay không bị trở ngại Di chuyển gầu đầy đất ra đến chỗ đổ bằng cách quay cả bàn quay cùng thiết bị công tác Đổ đất ra khỏi gầu vào bãi chứa hoặc vào phương tiện vận chuyển. Di chuyển gầu về vùng đào. Hạ gầu xuống cho việc chuẩn bị đào tiếp. Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7 Kết cấu chung
Hình 1-1 Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy đào 1. Xy lanh thuỷ lực gàu 10. Động cơ Điezel 2. Tay gàu 11. Bàn quay 3. Cần 12. Vòng ổ quay 4. Xy lanh thuỷ lực tay gàu 13. Cơ cấu di chuyển 5. Ống dẫn 14. Khối phân phối thuỷ lực 6. Gàu 15. Bơm thuỷ lực 7. Xy lanh thuỷ lực cần 16. Đối trọng 8. Buồng lái 17. Ca bô 9. Mô tơ thuỷ lực cơ cấu quay 18. Bình nhiên liệu Máy đào K0MATSU PC 400-7 là máy đào 1 gầu điều khiển bằng thuỷ lực do Nhật Bản sản xuất, dùng đào và vận chuyển đất đá. Nó được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng thuỷ lợi Máy đào K0MATSU PC 400-7 có đặc điểm , thiết bị công tác chính của máy đào là gầu ngược, mà thể tích của nó có thể trang bị khác nhau tuỳ theo loại đất thi công Máy có thể làm việc , các công việc như: đào hố móng, đào hào, đào giống, gàu quay có thể bảo đảm được điều kiện tốt để đào đất và thao tác vào bãi thải hoặc các phương tiện vận chuyển Cấu tạo chung của máy đào bao gồm các bộ phận chính sau: Bộ phận quay của máy đào K0MATSU được tỳ lên thiết bị di động (13) thông qua vòng ổ quay (12) trên bàn quay (11) người ta lắp thiết bị công tác, thiết bị động lực, cơ cấu quay, các cơ cấu dẫn động thuỷ lực và điều khiển thuỷ lực, bình dầu, buồng lái và bộ phận đối trọng. Động cơ Diezel (10) lắp ở phần đuôi của bàn quay (11). Ở đó cũng lắp bình chứa nhiên liệu, bình chứa chất lỏng công tác và đối trọng. Thiết bị công tác gầu ngược gồm cần (5), tay gầu (2), gầu (6), và các xi lanh thuỷ lực tương ứng (7,4,1). Buồng lái (8) của thợ lái được trang bị cách nhiệt và cách âm. Trong đó có bố trí ghế ngồi và các cơ cấu điều khiển, bàn điều khiển. Máy có trang bị hệ thống chiếu sáng và còi tín hiệu. Bộ phận di chuyển máy và bàn quay được dẫn động từ các động cơ thuỷ lực. Trên máy đào lắp hai mô tơ thuỷ lực và có hộp giảm tốc hành tinh để đảm bảo sự dẫn động độc lập của hai giải xích. Mô tơ thuỷ lực (9) dùng để quay bàn quay , ngoài ra còn có bố trí hệ thống phanh để phanh hãm việc di chuyển và bàn quay. Chất lỏng công tác được truyền dưới áp lực từ bơm thuỷ lực (15) bơm này chuyển động quay từ động cơ diezel (10). Người điều khiển máy nhờ các phân phối thuỷ lực (14) bằng cách di chuyển các van trượt trong khối Ngoài ra, để đảm bảo các bộ phận của máy không bị quá tải, đồng thòi bảo đảm an toàn cho hệ thống thuỷ lực, người ta lắp các van trong hệ thống như van an toàn, van tháo tải, van giảm áp,van 1 chiều. Các thông số kĩ thuật chính Bảng 1-1 Các thông số kĩ thuật chính của máy đào Komatsu PC 400-7 Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Trọng lượng toàn bộ  41200  Kg   Dung tích gàu  1,4  m3   Loại động cơ  SAA6D125E – 3    Tốc độ của máy     - Tốc độ cao nhất  5,5  Km/h   - Tốc độ thấp nhất  3,0  Km/h   Công suất  246  KW   BẢNG 1-2 Các thông số về kích thước Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Chiều cao của máy  3635  mm   Chiều dài toàn bộ  11940  mm   Chiều rộng của máy  3340  mm   Chiều dài của bánh xích  5055  mm   Chiều cao của cabin  3265  mm   Chiều rộng của dải xích  600  mm   Khoảng cách từ tâm quay đến đuôi  3645  mm   Khoảng sáng gầm máy  555  mm   Khoảng cách giữa hai trục bánh xích  4020  mm   Khoảng cách từ mặt đường đến đối trọng  1320  mm   Khoảng cách giữa hai trục chủ động  2740  mm  
Hình 1-3 Các thông số về tầm với máy đào KOM ATSU PC 400-7 BẢNG 1-3 Các thông số về tầm với Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Tầm với xa nhất của gầu  11670  mm   Chiều sâu đào lớn nhất  7820  mm   Chiều cao móc đất lớn nhất  7565  mm   Bán kính quay nhỏ nhất  4735  mm   Chiều cao nhỏ nhất có thể đào đất khi nâng hết  9210  mm   Chiều cao lớn nhất  10915  mm   CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7 Nguồn động lực Hệ thống động lực Sử dụng loại động cơ đốt trong là loại động cơ diezen 4 kỳ, mã hiệu động cơ SAA6D125E – 3 bao gồm 6 xy lanh, bộ phận làm mát bằng nước phun nhiên liệu diezen trực tiếp thể tích làm việc là 11045 (CC) hành trình làm việc của xy lanh chính là 125 mm đường kính xy lanh là 150 mm. Nguồn động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện thế 24V và cường độ dòng điện 33A , máy khởi động có hiệu điện thế 24V công suất 7,5KW. Nguồn ắc quy bao gồm có hai bình ắc quy mỗi bình có hiệu điện thế 12V cường độ dòng điện 150Ah
Hình 2-1 Động cơ của máy đào KOMATSU PC 400-7 1. Đĩa gắn biến mô 5. Bộ phận giảm chấn 2. Lò xo xoắn 6. Ống lót 3. Chốt định vị 7. Giá đỡ phía sau động cơ 4. Đĩa ma sát 8. Giá đỡ phía trước động cơ Hệ thống truyền động thủy lực Giới thiệu chung về hệ thống Hệ thống truyền động thuỷ lực là phương pháp truyền động được sử dụng rất phổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy đào này. theo nguyên lý làm việc truyền động thuỷ lực được chia ra làm 2 loại: - Truyền động thuỷ lực - Truyền động thuỷ tĩnh (còn gọi là truyền động thể tích). * Truyền động thuỷ động: Với phương pháp truyền động này không có mối liên hệ cứng giữa khâu chủ động và khâu bị động. Để truyền năng lượng tới khâu bị động (trục tuabin) động năng được sử dụng làm quay bánh bơm. Ở đây, trục bánh bơm quay nhận trực tiếp chuyển động quay của trục động cơ hoặc cơ năng khác. * Truyền động thể tích: Là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảo môi liên hệ cứng (trong giới không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ động và bị động của bộ truyền động thuỷ lực, có truyền dẫn năng lượng do bơm tạo ra đến động cơ thuỷ lực ( xi lanh thuỷ lực hoặc động cơ thuỷ lực) qua chất lỏng công tác để truyền vào một khoang kín. *Ưu, nhược của phương pháp truyền động thuỷ lực: Ưu điểm: Để thực hiện điều chỉnh về cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển động của bộ phận làm việc trong máy ngay cả khi máy đang làm việc. Truyền động công suất làm việc lớn và xa. Cho phép đảo chiều chuyển động cách làm việc của máy dễ dàng. Có thể đảm bảo cho máy làm việc ổn định không phụ thuộc vào sự thay đổi tải trọng ngoài. Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suất của truyền động nhỏ. Do chất lỏng làm việc trong truyền động thuỷ lực là dầu khoáng nên có điều kiện bôi trơn tốt các chi tiết. Truyền chuyển động êm hầu như không có tiếng ồn. Độ tin cậy và độ bền cao. Điều khiển nhẹ nhàng. Nhược điểm: Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng làm việc dễ bị rò rĩ hoặc không khí dễ bị lọt vào, làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc ổn định của truyền động. Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng va đập thuỷ lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn và xâm thực. Với phương pháp truyền động trên, ta thấy rằng truyền động thuỷ lực có nhiều ưu điểm nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trên máy đào một gàu. Để khắc phục một số nhược điểm của truyền động thuỷ lực nên trên các máy đào thuỷ lực người ta thường bố trí loại truyền động liên hợp như truyền động thuỷ cơ. Tuy vậy, toàn bộ quá trình truyền và bộ phận truyền động là thuỷ lực nên vẫn được gọi là truyền động thuỷ lực. Mạch thủy lực chính trên máy đào Komatsu PC 400-7
Hình 2-2 Sơ đồ mạch thủy lực chính của máy đào Komatsu PC400-7 1.Thùng dầu thuỷ lực 2A. Bơm chính trước 2B. Bơm chính sau 3A. Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm trước 3B. Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm sau 4A. Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm trước 4B. Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm sau 5A. Van nhập tách lưu lượng chính 5B. Van nhập tách lưu lượng tải trọng (LS) 6. Van quay gàu 7. Van di chuyển bên phải 8. Van quay cần thấp 9. Van quay toa 10. Van quay di chuyển bên trái 11. Van tay quay cần thấp 12. Van quay cần cao 13. Van quay tay cầm cao 14. Van tiêu áp, nới van con thoi 15. Van tiêu áp với van con thoi đồng bộ cuộn gàu 16. Van tiêu áp không có con thoi, di chuyển 17. Van hút an toàn 18. Van hút an toàn , cuộc gàu 19. Van hút an toàn hai giai đoạn , hạ thấp cần 20. Rắc co 21. Van con thoi LS, gàu 22. Van con thoi LS, di chuyển phải 23. Van con thoi LS, cần 24. Van con LS, di chuyển trái 25. Van con thoi LS, tay gàu 26. Van kiểm tra cho mạch tái tạo cần 27. Van kiểm tra cho mạch tái tạo tay cần 28A. Van xả chính nhóm gàu 28B. Van xả chính nhóm, tay gàu 29A. Van hạ tải, nhóm gàu 29B. Van hạ tải, nhóm tay gàu 30. Van lựa chọn LS 31. Van kiểm tra LS 32. Van thông LS Sơ đồ dẫn động thuỷ lực xác định mối liên hệ về sự hoạt động giữa các thành phần của nó. Thiết bị bơm , cơ cấu điều chỉnh (bao gồm cả bộ phận phân phối thuỷ lực) động cơ thuỷ lực và các thiết bị khác không phụ thuộc vào kết cấu thừa hành. Sơ đồ dẫn động thuỷ lực chảy từ bơm kép chính có hợp nhất dòng chảy và cung cấp cho động cơ thuỷ lực (cơ cấu thừa hành) theo kiểu song song nối tiếp từng nhóm. Đồng thời đảm bảo sự phối hợp độc lập và điều chỉnh tốc độ của hai hoặc nhiều thao tác. Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm chính a. Kết cấu bơm chính Sự quay và mô men được truyền từ trục của bơm được chuyển thành năng lượng thủy lực, và dầu áp suất cao sẽ được cung cấp tùy theo tải trọng. Sự cung cấp này có thể thay đổi bằng cách thay đổi góc nghiêng của đĩa lắc.
Hình 2-3 Kết cấu của bơm chính trên máy đào Komatsu PC 400-7 1. Trục bơm trước 7. Block xylanh 2. Giá lắc 8. Đĩa phân phối 3. Vỏ bơm trước 9. Mặt bích nối giữa hai bơm 4. Cam lắc 10. Trục bơm sau 5. Đế 11. Vỏ bơm sau 6: Piston 12. Piston trợ lực Block xi lanh (7) được nối với trục (1) bởi rãnh then, trục (1) được đỡ bởi phần trước và sau của giá đỡ. Đỉnh piston (6) có dạng cầu lõm, và đế (5) được lăn trên trên đỉnh lõm này. Pistol (6) và đế (5) liên kết dưới dạng chỏm cầu. Cam lắc (4) có mặt phẳng A, và đế (5) luôn chịu lực ép tạo ra bởi bề mặt này khi cam lắc (4) chuyển động vòng tròn. Cam lắc (4) sẽ đưa dầu có áp suất cao ở tại bề mặt hình trụ B với giá lắc (2), giá lắc (2) được bắt chặt vào vỏ bơm (3), dưới dạng áp suất tĩnh khi cam lắc trượt. Pistol (6) thực hiện chuyển động tương đối theo hướng dọc trục bên trong mỗi buồng xi lanh trong block xi lanh (7). Block xi lanh (7) sẽ bịt kín dầu mang áp suất tới đĩa phân phối (8) và thực hiện chuyển động quay vòng tương đối. Bề mặt này được thiết kế để cân bằng áp suất dầu được duy trì tại mức độ thích hợp. Dầu trong mỗi buồng hút xi lanh của block xi lanh (7) được hút vào và được mang đi qua đĩa phân phối (8). b. Nguyên lý làm việc b.1. Giai đoạn 1:
Hình 2-5 Giai đoạn 1. Block xi lanh (7) chuyển động quay cùng với trục (1) và đế (5) trượt trên bề mặt (A). Khi đấy, cam lắc (4) di chuyển dọc theo bề mặt dạng trụ (B) nên góc ( tạo bởi đường tâm X của cam lắc (4)và đường tâm trục của block xi lanh (7) thay đổi (góc ( gọi là góc lắc). b.2. Giai đoạn 2
Hình 2-6 Giai đoạn 2 Trục X của cam lắc (4) duy trì góc lắc ( trong chuyển động với đường tâm trục của block xi lanh (7), và bề mặt (A) di chuyển như một cái cam trong chuyển động với đế (5). Bằng cách này, piston (6) trượt trên mặt trong của block xi lanh (7), như vậy, sự khác nhau giữa thể tích buồng E và F được tạo ra trong block xi lanh (7). Quá trình hút vào và đẩy ra được tiếp tục bởi sự chênh lệch thể tích giữa hai khoang trên. Nói cách khác, khi block xi lanh (7) quay và thể tích buồng E trở nên nhỏ hơn, dầu sẽ được đưa đi trong suốt kì làm việc này. Mặt khác, thể tích buồng F tăng lên, và khi thể tích trở nên lớn hơn thì dầu cũng sẽ được hút vào nhờ chênh áp. b.3 Giai đoạn 3
Hình 2-6 Giai đoạn 3 Nếu đường tâm X của cam lắc lúc này trùng với đường tâm của block xi lanh (7) thì thể tích giữa hai buồng E và F là bằng nhau. Như vậy, bơm không làm việc (trong thực tế góc lắc ( không bao giờ bằng 0). c. Điều chỉnh lưu lượng dầu
Hình 2-7 Điều chỉnh lưu lượng dầu Nếu góc lắc ( trở nên lớn hơn thì sự khác nhau về thể tích của buồng E và F trở nên lớn hơn và lưu lượng Q cũng sẽ tăng lên. Góc lắc ( được điều chỉnh bởi pistol trợ lực (12), nó dịch chuyển qua lại được theo tín hiệu áp suất từ van PC và LS. Chuyển động theo đường thẳng này được truyền qua thanh truyền (13) tới cam lắc (4) và cam lắc được tựa lên giá lắc (2) bằng bề mặt dạng trụ, trượt trong chuyển động quay theo hướng mũi tên như hình vẽ bên. Đối với pistol (12), vùng tiếp nhận áp suất ở bên phải hay trái nó là không giống nhau. Vì thế, bơm chính cung cấp áp suất PP luôn luôn đưa tới khoang tiếp nhận một áp suất tại bên có đường kính nhỏ nhất trên đuôi pistol (12). Áp suất đầu ra Pen tại của van LS được cung cấp tới khoang nhận áp suất tại bên có đường kính giới hạn của pistol lớn nhất. Mối quan hệ về độ lớn của áp suất PP tại bên có đường kính nhỏ nhất trên đuôi pistol và áp suất Pen tại bên có đường kính giới hạn của pistol lớn nhất và tỉ lệ giữa vùng tiếp nhận áp suất của vùng có đường kính nhỏ nhất và lớn nhất của pistol sẽ được dùng để điều khiển sự dịch chuyển của pistol trợ lực (12). Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7 Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7
Hình2-8 Sơ đồ truyền lực di chuyển trên máy đào KOMATSU PC 400-7. 1: Bánh xích dẫn hướng 2: Bộ góp trung tâm 3: Van phân phối 4: Truyền động xích 5: Mô tơ di chuyển 6: Động cơ 7: Bơm 8: Van điện từ di chuyển 9: Van điện từ hãm bộ phân quay Máy đào Komatsu PC 400-7 là một trong những máy đào được trang bị cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích. Với mỗi bánh xích được dẫn động từ một mô tơ di chuyển riêng biệt và thông qua bộ giảm tốc bánh răng hành tinh, điều này cho phép máy đào có thể quay được nhờ sự chuyển động của hai dải xích khác nhau. Ở cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích thì không cần sang số truyền động mà tốc độ của máy xúc sẽ tự động điều chỉnh bởi mô tơ thuỷ lực. Hệ thống truyền lực di chuyển của máy đào KOMATSU PC 400-7 bao gồm có bơm được dẫn động từ động cơ diêzen (6), nó cung cấp chất lỏng công tác có áp lực đến các mô tơ di chuyển (5), (11). Việc điều khiển sự làm việc của cơ cấu di chuyển được thực hiện bởi sự di chuyển các van trượt trong khối van phân phối thủy lực (3). Mô tơ di chuyển (5) dẫn động xích để tiến hành di chuyển. Việc dẫn động từ bánh xích chủ động tới bánh xích dẫn hướng (1) thông qua dải xích. Mô tơ di chuyển (5) là loại mô tơ thủy lực mô men thấp nên để dẫn động mô tơ này người ta lắp thêm bộ bánh răng hành tinh trong truyền động xích (4). *Ưu điểm Cho phép giảm áp lực đè lên nền Hệ số bám lớn do đó tận dụng được sức kéo từ động cơ tốt hơn Khả năng vượt dốc cao *Nhược điểm Trọng lượng lớn, có khi chiếm tới 40% trong lượng toàn bộ máy Cấu tạo phức tạp, chóng mòn, làm việc ồn Thời gian phục vụ ngắn khoảng 1500- 2000 (h) Tốc độ di chuyển thấp Mô tơ di chuyển
Hình 2-8 Mô tơ di chuyển *Ưu điểm chính Mô men khởi động và chống quá tải tốt. Điều chỉnh tốc độ dễ dàng. Kết cấu lắp đặt nhỏ gọn. Làm việc được ở môi trường khắc nghiệt: dầu, ngập nước, phòng nổ… *Nhược điểm Chi phí hoạt động và bảo trì tương đối lớn. Kết cấu phức tạp, khó sửa chữa và thay thế. Hiệu suất sử dụng hệ bơm-mô tơ thủy lực thấp (lớn nhất khoảng 70%). a. Nhiệm vụ và kết cấu Mô tơ di chuyển dùng để biến đổi năng lượng dòng chảy của môi trường công tác thành năng lượng của khâu đi ra, tức là làm quay trục rô to để dẫn động bánh xích chủ động để thực hiện di chuyển.
Hình 2-9 Kết cấu mô tơ thuỷ lực 1. Trục lấy công suất 2. Vỏ mô tơ 3. Piston 4. Xi lanh 5. Đĩa van 6. Nắp 7. Van 8. Piston điều chỉnh 9. Tấm ma sát 10. Đĩa 11. Lò xo van kiểm tra 12. Van kiểm tra 13. Van cân bằng đối trọng 14. Lò xo hồi van trượt 15. Van an toàn 16. Van điều chỉnh 17. Lò xo 18. Lò xo phanh 19. Piston phanh 20. Van kiểm tra 21. Lò xo hồi con trượt 22. Lò xo van kiểm tra Nguyên lý làm việc a. Ở số vòng quay thấp (góc của đĩa lắc mô tơ đạt cực đại)
Hình 2-10 Mô tơ làm việc ở số vòng quay thấp Van điện từ bị ngắt điện, vì thế dầu thủy lực từ bơm chính sẽ không chảy tới khoang P. Vì thế, pistol điều chỉnh (8) sẽ bị đẩy bởi lò xo (17).