CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY XÚC ĐÀO 1. Khái niệm Máy xúc đào là một loại máy đào một gầu, dùng một cơ cấu tay cần gắn liền với gầu đào, thực hiện thao tác đào, xúc, múc, đổ đất đá rời hay liền thổ và các loại khoáng sản, vật liệu xây dựng rời. Sau khi đào xúc thì vận chuyển đi 1 đoạn hay đổ vào công cụ vận chuyển. Công dụng Máy đào chủ yếu để đào và khai thác đất, cát, đá 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… 1.
Phân loại Dựa theo nguyên lý làm việc gồm 2 loại: máy xúc thủy lực, máy xúc truyền động cáp. Dựa theo cơ cấu di chuyển gồm 2 loại: máy xúc bánh lốp, máy xúc bánh xích. Dựa vào bộ phận công tác có 4 loại: máy xúc gầu sấp (máy cuốc), máy xúc gầu ngửa, máy xúc lật, máy đào gầu bào. Tình hình sử dụng 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.
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có nhiều hãng sản xuất, cung cấp các loại máy xúc đào khác nhau như: Komatsu, Caterpiller, Kobelco, Liugong, Hitachi, Volvo, Huyndai, Daewoo,… Trong đó hãng Komatsu là một trong những hãng có số lượng máy xúc đào nhập khẩu lớn nhất vào thị trường Việt Nam. Theo báo cáo của Trung tâm Thông tin Công nghiệp và thương mại (Bộ Công Thương) 09/2011 cho thấy 90% lượng máy xây dựng nhập khẩu về nước ta là các loại máy đã qua sử dụng. Trong những chủng loại máy xây dựng được nhập khẩu về Việt Nam thì máy xúc đào luôn là chủng loại được nhập nhiều nhất. Do đó vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa chúng trong suốt thời gian làm việc là điều hết sức cần thiết trong thời gian sắp tới SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 2 Chương 2 Cơ sở lý thuyết hệ thống thủy lực CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG THỦY LỰC 2.
Sơ lược về hệ thống thuỷ lực Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của các máy, các thiết bị, ngoài dẫn động bằng cơ khí, điện thì trong những năm gần đây người ta còn dùng khí nén và chất lỏng. Truyền động thuỷ lực là tổ hợp các cơ cấu thuỷ lực và máy thuỷ lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mô men, và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động. Theo nguyên lý truyền động, truyền động thuỷ lực chia làm hai loại: Truyền động thuỷ động và truyền động thuỷ tĩnh.1 Truyền động thuỷ tĩnh Quá trình truyền năng lượng giữa các bộ phận được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thể tích nên gọi là truyền động thể tích. Truyền động thuỷ tĩnh gồm có ba bộ phận: - Bơm: Nguồn cung cấp năng lượng cho chất lỏng (biến cơ năng thành áp năng), thông thường dùng máy thể tích.
- Động cơ thuỷ lực: Biến đổi áp năng dòng chảy thành cơ năng bằng cách thực hiện các chuyển động của nó (thẳng, quay, kết hợp). - Phần tử trung gian (phần tử thuỷ lực): Điều khiển hệ thống (đường ống, van một chiều, van an toàn, cơ cấu phân phối…). Truyền động thuỷ động Quá trình truyền cơ năng giữa các bộ phận máy được thực hiện bằng động năng của dòng chất lỏng. Là tổ hợp các máy cánh dẫn (bơm, tuabin).
Truyền động thuỷ động có hai loại: Khớp nối thuỷ lực và biến tốc thuỷ lực thường được dùng trong các nghành động lực, giao thông vận tải. Ưu, nhược điểm của hệ thống thuỷ lực 2. Ưu điểm - Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng). SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 3 Chương 2 Cơ sở lý thuyết hệ thống thủy lực - Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hoá theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn).
- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau. - Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao. - Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và điện). - Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành.
- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn. - Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch. - Tự động hoá đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hoá. Nhược điểm - Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng.
- Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn. - Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi. Phạm vi sử dụng Ngày nay hệ thống thuỷ lực được ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, nông nghiệp như máy công cụ, máy nông nghiệp, máy nâng chuyển , máy xúc, máy xúc đào…và trong lĩnh vực hàng không. Một số hình ảnh về ứng dụng của hệ thống thủy lực: SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 4 Chương 3 Tổng quan về máy xúc đào Komatsu PC200-6 CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ MÁY XÚC ĐÀO KOMATSU PC200-6 Máy xúc đào Komatsu PC200-6 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thuỷ lực.
Nó được sử dụng để cơ giới hoá công tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay cho máy nâng. Tùy từng yêu cầu công việc mà người sử dụng có thể lắp thêm các thiết bị công tác khác nhau như : đầu cặp, búa phá, cần trục, búa đóng cọc, nhổ gốc cây,… 3.1 Cấu tạo chung 4 5 6 7 8 12 3 2 11 1 9 10 Hình 3. Máy xúc đào Komatsu PC200-6 1. Xy lanh quay gầu; 4.
Xy lanh tay cần; 5. Cabin điều khiển; 7. Xy lanh cần SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 5 Chương 3 Tổng quan về máy xúc đào Komatsu PC200-6 Kết cấu của máy gồm hai phần chính: phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần thiết bị công tác(thiết bị làm việc). - Phần máy cơ sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu di chuyển máy trong công trường.
Nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng. Cơ cấu quay dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang trong quá trình đào và xả đất. Trên bàn quay người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động cho các cơ cấu. Cabin nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ hoạt động của máy.
Đối trọng là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy. - Phần thiết bị công tác: Cần một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu kia được lắp với tay cần. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần. Tay cần một đầu lắp khớp trụ với cần còn đầu kia với gầu và co, duỗi nhờ xy lanh tay cần.
Quá trình đào và đổ đất của gầu được thực hiện nhờ xy lanh gầu. Gầu thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng. Máy làm việc theo chu kỳ, một chu kỳ làm việc của máy bao gồm bốn giai đoạn sau: Xúc và tích đất vào gầu → Quay gầu đến nơi đổ đất → Đổ đất → Quay gầu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp. Sơ đồ tổng thể của máy xúc đào Komatsu PC200-6 SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 6 Chương 3 Tổng quan về máy xúc đào Komatsu PC200-6 3.
Các thông số kỹ thuật của máy xúc đào Komatsu PC200-6 3.1 Các thông số kỹ thuật Tên thông số Giá trị Đơn vị Dung tích gầu 0.8 m3 Trọng lượng toàn bộ 19100 kg Chiều sâu đào lớn nhất 6620 mm Biên Chiều sâu đào tường đứng lớn 5980 mm độ nhất làm Bán kính lớn nhất tại vị trí mặt 9700 mm việc bằng đất Chiều cao đào lớn nhất 9305 mm Chiều cao đổ chất tải lớn nhất 6475 mm Lực đào lớn nhất 125 (12800) kN(kg) Tốc độ quay 12.0 Tốc độ di chuyển Trung bình: 4.5 Khả năng leo dốc 35 độ(o) kPa Áp lực trên mặt đất 44. Các thông số về kích thước Tên thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài toàn bộ của máy 9425 mm Chiều rộng máy 2800 mm Chiều cao máy (khi chuyển động) 2970 mm Chiều cao đến đỉnh cabin 2905 mm Chiều cao từ mặt đất đến phần đối trọng 1085 mm Khoảng sáng gầm máy 440 mm Bán kính quay nhỏ nhất thiết bị làm việc 3630 mm Chiều cao thiết bị làm việc tại bán kính 7570 mm quay nhỏ nhất Chiều dài bánh xích trên nền đất 3270 mm Khổ ray 2200 mm Chiều cao cabin máy 2255 mm SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 7 Chương 3 Tổng quan về máy xúc đào Komatsu PC200-6 3. Các thông số động cơ Động cơ 4 kỳ, cylinder thẳng hàng, làm lạnh bằng nước, phun dầu trực tiếp, có turbo tăng áp. Tên thông số Giá trị Đơn vị Số máy SA6D 125-2 Số cylinder - đường kính x hành trình 6 – 102 x 120 Dung tích xy lanh 5.883 (5883) l (cc) kW/ Công suất bánh đà 99.3/2000 (v/ph) Thông Nm/ số kỹ Mô men cực đại 562.9/1350 (v/ph) thuật Tốc độ lớn nhất khi không tải 2200 ± 60 v/ph Tốc độ nhỏ nhất khi không tải 1000 ± 25 v/ph Mức tiêu hao nhiên liệu 218 g/kWh Mô tơ khởi động 24 V, 4.5 kW Máy phát 24 V, 35 A Ắc quy 12 V, 110 Ah×2 SVTH: Nguyễn Văn Cường Trang 8 Chương 3 Tổng quan về máy xúc đào Komatsu PC200-6 3.
Các thông số hệ thống thuỷ lực Tên thông số Giá trị Đơn vị HPV95+95, thay đổi lưu lượng, Bơm Kiểu bơm bơm kép thuỷ Lưu lượng 206 × 2 l/ph lực Áp suất đặt 34.