máy xúc thủy lực gầu ngược

GIỚI THIỆU VỀ MÁY XÚC THỦY LỰC
Hình 2.1. Kết cấu chung của máy xúc thủy lực gầu ngược.
1. Gầu xúc 6. Xi lanh tl nâng hạ cần
2. Tay gầu 7. Dải xíchdi chuyển
3. Cần máy 8. Con lăn đỡ xích
4. Xi lanh quay gầu 9. Khung sườn xích
5. Xi lanh quay tay gầu 10. Đĩa xích.
2.3.3. Các đặc tính kỹ thuật của máy xúc.
TT Các thông số Đơn vị PC750-6
1 Các kích thước cơ bản của máy
- Chiều dài lớn nhất khi duỗi gầu ra hết. mm 17565
- Chiều dài nhỏ nhất khi máy làmviệc. mm 14100
- Chiều cao lớn nhất khi máy l.việc. mm 11935
- Chiều cao khi nghỉ. mm 4830
- Chiều cao di chuyển. 4120
- Chiều dài (Tâm 2 bánh xích). mm 4500
- Bán kính quay của đuôi máy. mm 4205
- Khoảng cách sát gầm máy ( mặt đất đến gầm bệ mm 840
- Chiều cao tính từ mặt đất đến mặt bằng ca bô. mm 3495
- Chiều cao tính từ mặt đất đến nắp ống xả. mm 4515
- Chiều cao tính từ mặt đất đến gầm bệ quay. mm 1555
- Chiều rộng của toàn máy mm 4210
- Chiều rộng tâm của bánh xích. mm 3500
- Chiều rộng của dải xích. mm 710
- Chiều rộng bề quay. mm 3500
2. Các khả năng làm việc của máy. xúc
- Chiều cao lớn nhất máy có thể với được. mm 11935
- Chiều cao đổ tải. mm 8140
- Tầm xa nhất của máy có thể xúc được mm 13615
- Chiều dài - Chiều sâu xúc được). mm 8445
- Dung tích gầu xúc m

3
3.1
- Khả năng leo dốc lớn nhất độ 35
- Góc nghiêng lớn nhất cho phép độ 12
1
- Chiu rng ca gu mm 1830
3. Trng lng mỏy khi np y du m Kg 51400
5. p sut nộn trờn mt ng Kg/cm
2
1,0
2.4. Hoạt động của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc.
2.4.1. Sơ đồ hoạt động của máy xúc thủy lực PC 750 - 6 nêu trên hình 2.2.
- Giai on quay : giai on ny, sau khi gu ó y t ỏ thỡ gu c kộo v
phớa trc cn hoc quay quanh tay gu sao cho t ỏ khụng b ra ngoi, b phận cụng
tỏc c nõng ra khi tng o nh xi lanh thu lc nõng cn 6 v quay gu cựng c cu
quay bn mỏy a gu n v trớ ti.
- Giai on ti: giai oạn ny, gu ó c a v v trớ ti. t ỏ lờn
phng tin vn ti ta iu khin xi lanh quay gu 4 v xi lanh quay gu 5 tay gu dui
ra v tay gu c ỳp xung.
Hỡnh 2.2. S hot ng ca mỏy xỳc thy lc gu ngc PC 750 - 6.
2
2.5. Các bộ phận chính của máy.
2.5.1. Bộ phận công tác.
2.5.1.1. Gầu xúc.
Hình 2.3. Kết cấu gầu xúc thuỷ lực.
1. Răng gầu 6. Lỗ để liên kết với tay gầu
2. Lợi gầu dưới 7. lỗ liên kết piston
3. Lưỡi cắt phụ 8. Thành gầu
4.Thành gầu trên 9. Chốt răng gầu
5. Lợi gầu trên 10. Một dạng chốt đôi

Hình 2.4. Kết cấu cần máy.

2.5.2. Bộ phận quay bàn máy của máy xúc thủy lực gầu ngược.
2.5.2.1. Đặc điểm của hệ thống quay bàn máy.
- Hệ thống máy quay trên máy xúc thủy lực lập thành cụm máy được liên kết với bệ
máy quay bằng các bu lông ở chân hộp giảm tốc. Đối với máy xúc có công suất lớn. Bộ
truyền của nó được thực hiện từ động cơ thuỷ lực mô men thấp, động cơ này nối các cặp
bánh răng trong hộp giảm tốc lập thành cụm máy.
2.5.2.2. Công dụng của hệ thống quay bàn máy.
- Hệ thống quay bàn máy cho phép máy xúc quay bệ máy xung quanh bệ dưới theo
chiều khác nhau khi máy xúc hoạt động. Bộ phận quay máy kết hợp với các bộ phận khác
tạo thành chu kỳ xúc mà khi cần xúc đúng vị trí hoặc mang đất đá đổ vào theo yêu cầu.
2.5.2.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống quay máy.
a. Cấu tạo.
3
Hình 2.6. kết cấu của bộ phận quay máy.
1. động cơ điêzen 6,7. cặp bánh răng dẫn động
2. van phân phối 8. bánh răng hành tinh
3. van chỉnh áp 9. vành răng định tính
4. động cơ thuỷ lực 10. bơm rô to piston
b. Nguyên lý làm việc.
2.5.2.4. Cấu tạo của một số chi tiết cơ bản của hệ thống quay máy.
a. Mô tơ thủy lực.
Hình 2.7. Cấu tạo mô tơ thủy lực
1. buång dÇu 2. lò xo phanh 3. phanh pitton
5. đĩa phanh 6. vỏ phanh 7. trục truyền chuyển động
8. thân xy lanh 9. pitton 10. đĩa van
c. Múp nối.
d. Vµnh bi quay m¸y.
2.5.3. C¬ cÊu di chuyÓn.

2.5.3.1. C«ng dông vµ yªu cÇu ®èi víi hÖ
thèng di chuyÓn.
a. C«ng dông.
b. Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng di chuyÓn.
2.5.3.2. CÊu t¹o chung cña hÖ thèng di
chuyÓn.
Hình 9. Khớp nối
4
a. Hép sè cña m¸y xóc nªu trªn h×nh 10.
Hình vẽ 10: Hộp giảm tốc di chuyển.
1. Nắp 9. gioăng trượt
2. Giá đỡ bánh răng hành tính số hai 10. Vỏ hộp giảm tốc
3. Bánh răng trung tâm số hai(Z=13) 11. Khớp trục
4. Bánh răng dẫn động(Z=19) 12. Bánh răng trung tâm số 1(Z=13)
5. Giá đỡ bánh răng hành tinh1 13. Mô tơ di chuyển
6. Bánh răng hành tinh số 2(Z=24) 14. bánh răng dẫn hướng(Z=24)
7. Moay ơ 15. Vành răng(Z=68)
8. Đĩa răng 16. Bánh răng hành tinh 1(Z=24)
b. Bộ phận di chuyển bánh xích.


5
Hình vẽ 2.11: bộ phận di chuyển xích
1. Bánh chủ động (bánh sao) 3. b phn cng xớch
2. Con lăn đỡ xích 4. bỏnh dn hng
5. tm chn phớa trc 6. con ln xớch
7. khung 8. di xớch
TNH TON MY XC THY LC.
õy ta i tớnh toỏn cho hai trng thỏi lm vic ú l:
- Mỏy xỳc t ỏ ti ó vun ng trờn nn mỏy ng.

- Mỏy xỳc thc hin o xỳc t ỏ t ỏy h.
3.1. Tớnh toỏn lc y P
1
ca xy lanh quay gu.
- Lc y P
1
ca xy lanh quay gu l lc cú tỏc dng quay gu ng thi to ra lc
xỳc cho rng gu xỳc t ỏ ti ó vun ng trờn nn mỏy ng.
xột lc y P
1
ca xy lanh quay gu ta lm nh sau:
Xột cõn bng gu xỳc trờn hỡnh 3.1b.
Vi F - lc y ca thanh ging 1 hng dc theo thanh. Ta cú phng trỡnh cõn bng
mụ men i vi im O:
T ú rỳt ra: M
01
= - G
g+d
.l
6
+F
1
.l
1
= 0 (3-1)
F
1
=
N,
l

l.G
1
6dg+
; (3-2)
Trong ú: G
g+d
- Trng lng ca gu v t ỏ cha y gu
Trng lng ca t ỏ G
d
= q.
d
.
N,10.
K
1
4
t
; (3-3)
q - Dung tớch gu xỳc:q = 3,1m
3

d
- Trọng lợng của một đơn vị thể tích đất đá,
K
t
- H s ti xp ca t ỏ, thng :
G
g
- Trọng lợng của gầu:
Hỡnh 1. Trng thỏi xỳc t ỏ ó c vun ng trờn nn mỏy ng.

l
1
, l
6
- Cỏnh tay ũn ca cỏc lc P
1
v G
g+d
nờu trờn hỡnh 3-1, o t l trờn mỏy mu ta c:
6
l
g
- chiều rộng của gầu xúc.
Coi thanh giằng 1, 2 và piton cân bằng. Lực
đẩy P
1
của cán piton hướng theo nó, lực của
thanh giằng 2 hướng dọc theo thanh. Dùng
đa giác lực khép kín ta có:
Từ đa giác lực khép kín trên ta được các lực
3.1.2. Tính toán lực kéo P’
2
của xi lanh tay
gầu.
Trong quá trình xúc như trên, tay gầu và
xi lanh gầu đứng yên nhưng cán piton chịu
lực kéo P’.
Để xác địmh lực kéo P’
2
của xi lanh tay gầu ta dùng phương trình cân bằng mô men

của các lực đối với điểm O
2
ta có :

∑
M
02
= G
g+d
.l
5
+ G
t
.l
3
- P’
2
. l
2
= 0 (3-4)
Từ đó ta rút ra:
P’
2
=
2
3t5dg
l
l.Gl.G +
+
, N ; (3-5)

Trong đó: G
t
- trọng lượng của tay gầu:
G
g+d
- trọng lượng gầu và đất đá chứa đầy gầu : G
g+d

l
2,
l
3,
l
5
- cánh tay đòn của các lực P’
2
, G
g+d
và G
t
nêu trên hình 3.1, đo tỉ lệ trên máy mẫu.
Vì có hai xi lanh quay tay nên ta có lực đẩy P’
2

cuả một xi lanh quay tay là:
2
'P
'P
2
=

3.2. Tính toán lực trong trạng thái máy đào - xúc đất đá từ đáy hố.
Hình 2. Trạng thái đào xúc đất đá từ đáy hố tay gầu ở vị trí nằm ngang.
7
iu kin quy c xỏc nh lc trong trng thỏi ny l: Tay gu nm ngang, gu y
t ỏ v v trớ kt thỳc quỏ trỡnh xỳc, vi chiu cao xỳc l ln nht H
max
.
S tớnh toỏn cỏc lc trong trng thỏi o xỳc t ỏ t ỏy h nờu trờn hỡnh 3.2:
Quỏ trỡnh o xỳc t ỏ t ỏy h thc hin bng cỏch quay tay gu quanh cht O
2
nh
xi lanh quay tay.
Cỏc lc tỏc dng gm cú:
- Lc cn o - xỳc t ỏ tỏc dng lờn gu ln nht P
01max
, N ;
- Lc y P
2
ca xi lanh quay tay gu, N
- Trng lng G
t
ca tay gu, N;
- Trng lng G
g+d
ca gu v t ỏ cha y gu, N;
3.2.1. Tớnh lc cn o xỳc tỏc dng lờn gu ln nht P
01max
, N ;
Trong quỏ trỡnh o xỳc, gu l b phn trc tip tỏc dng vo t ỏ phỏ hy nú v

y vo gu. Do vy gu chu lc cn ca t ỏ tỏc dng tr li. cú c s tớnh toỏn,
thit k cỏc b phn ca mỏy xỳc ta phi xỏc nh lc cn.
Lc cn o xỳc t ỏ cú giỏ tr ln nht c trng cho trng thỏi lm vic ny c
xỏc nh theo cụng thc:
P
01max
= k
1
.b.c
max
, N; (3-6)
Trong ú: k
l
- lc cn o xỳc n v, N/ cm
2
.
Vi than mm ta cú:
k
l
= 26ữ36 N/ cm
2
; chn

ly k
l
= 30 N/ cm
2
b - chiu rng lỏt ct (o - ct), cú th coi bng chiu di cnh trc ca gu: b = 167 cm ;
c
max

- chiu dy lỏt xỳc ln nht ti im sp ra khi gng xỳc ca gu. Cú th tớnh toỏn t
iu kin coi th tớch di phoi ct hỡnh li lim bng th tớch gu v th tớch khi t ỏ cú
kớch thc H
max
. Ngha l:
b.c
max
. H
max
.K
t
= q.10
6
(3-7)
Từ đó rút ra: C
max
=
cm,
K.H.b
10.q
tmax
6
; (3-8)
Trong ú: q - dung tớch gu xỳc
b - chiu rng lỏt ct
H
max
- chiu cao xỳc t giỏ tr ln nht:
K
t

- h s ti xp ca t ỏ:
3.2.2. Tính lực đẩy P
2
của xi lanh quay tay gầu.
Lc y P
2
ca xy lanh quay tay gu trong trng thỏi o xỳc t ỏ t ỏy h l lc tỏc
dng lờn tay gu ti v trớ tay gu nm ngang nh hỡnh 3.2.
Xác định lực đẩy P
2
của xi lanh quay tay gầu bằng phơng trình cân bằng mô men của
các lực đối với điểm O
2
.
M
02
= -G
g+d
.l
7
- G
t
.l
3
- P
01max
.l
12
+ P
2

.l
2
= 0 (3-9)
Từ đó ta rút ra: P
2
=
N,
l
l.Pl.Gl.G
2
12max013t7dg
++
+
; (3-10)
Trong đó: G
g+d
- trọng lợng của gầu và đất đá chứa đầy gầu:
G
t
- trọng lợng của tay gầu:
P
01max
- lực cản đào xúc đất đá có giá trị lớn nhất:
l
2
, l
3
, l
7
, l

12

- cánh tay đòn của các lực P
2
.G
g+d
, P
01max
và P
2
, đo tỷ lệ trên máy mẫu
3.2.3. Tính toán lực đẩy P
1
của xi lanh quay gầu.
trạng thái làm việc nh trên, lực mà xi lanh quay gầu chịu tác dụng là nội lực. Tuy
nhiên lực này gây ra áp suất cao cho dầu trong xi lanh. Vì vậy cần xác định.
Để xác định lực đẩy P
1
của xi lanh quay gầu ta tính gần đúng coi đầu cán piton nối
trực tiếp với gầu, ta xét phơng trình cân bằng mô men của các lực đối với điểm O
1
ta có:
M
01
= - G
g+d
.l
6
- P
01max

.l
8
+ P
1
.l
1
= 0; (3-11)
8
Từ đó ta rút ra:
;N,
l
l.Pl.G
P
1
8max016dg
1
+
=
+
(3-12)
Trong đó: G
g+d
- Trọng lợng của gầu và đất đá chứa đầy gầu
P
01max
- lực cản đào - xúc đất đá có giá trị lớn nhất:
l
1
; l
6

, l
8
- cánh tay đòn của các lực P
1
; G
g+d
và P
01max
đo tỷ lệ trên máy mẫu
3.2.4. Tính lực đẩy P
3
của xi lanh nâng cần.
ở trạng thái làm việc đang xét, xi lanh nâng cần có tác dụng giữ cần ở vị trí cố định.
Để xác định lực đẩy P
3
của xi lanh nâng cần. Xét phơng trình cân bằng mô men các lực
đối với điểm O
3
cả hệ thống cần, ta có:
M
03
=P
3
.l
5
- F
g+d
.l
9
- G

t
.l
10
- P
01max
.l
13
= 0, N; (3-13)
Từ đó rút ra: P
3
=
N,
l
l.Pl.Gl.Gl.G
5
13max0111t10c9dg
+++
+
(3-14)
Trong ú: G
g+d
- trng lng ca gu v t ỏ cha y gu:
P
01max
- lc cn o- xỳc t ỏ cú giỏ tr ln nht:
G
c
- trng lng ca cn mỏy:
l
5 ,

l
9
, l
10
, l
11 ,
l
13
- cỏnh tay ũn ca cỏc lc:

3
QP
, G
g+d
, G
c
v P
01max
, o t l trờn mỏy
mu:
3.3. Tớnh lc y ca xi lanh trong quỏ trỡnh quay ti ca mỏy xỳc thy lc.
iu kin quy c xỏc nh lc trong quỏ trỡnh ny l: Tay gu thng ng, gu cha
y t ỏ. Trong quỏ trỡnh quay ti mỏy chu tỏc dng ca cỏc lc :
- Lc y P
1
ca xi lanh gu.
- Lc y P
2
ca xi lanh tay gu.
- Lc y P

3
ca xi lanh nõng cn.
S tớnh toỏn cỏc lc nờu trờn hỡnh 3.3.
3.3.1. Tớnh lc y P
1
ca xi lanh gu.
xỏc nh lc y ca xi lanh gu ta tớnh gn ỳng coi u cỏn piton ni trc tip vi
gu, ta xột phng trỡnh cõn bng mụ men ca cỏc lc i vi im O
1
:

M
01
= - G
g+d
.l
2
+ P
1
.l
1
= 0 (3-16)
T ú rỳt ra:
P
1
= (G
g+d
.l
2
) / l

1
, N ; (3-17)
Trong ú:
G
g+d
- trng lng ca gu v t ỏ cha y gu
l
1
, l
2
- cỏnh tay ũn ca cỏc lc P
1
, G
g+d
o t l trờn mỏy mu
3.3.2. Tớnh lc y P
2
ca xi lanh tay gu.
xỏc nh lc y P

2
ca xi lanh gu, ta xột phng trỡnh cõn bng mụ men ca cỏc
lc i vi im O
2
:
M
02
= -G
g+d
.I

6
+ G
t
I
3
+ P

2
.I
4
(3-18)
T ú ta rỳt ra : P

2
=
,
l
l.Gl.G
4
3t6dg

+
N; (3-19)
Trong ú: l
3
, l
4
, l
6
- cỏnh tay ũn ca cỏc lc: P

2
, G
g+d
, G
t
, o t l mu
3.3.3. Tớnh lc y P

3
ca xi lanh nõng cn.
xỏc nh lc y P

3
ca xi lanh nõng cn, ta xột phng trỡnh cõn bng mụ men ca
cỏc lc i vi im O
3
:
M
03
= -G
g+d
.I
9
- G
c
.I
10
- G
t

.I
11
+ P

3
.I
5
= 0, (3-20)
T ú rỳt ra: P

3

5
11t10c9dg
I
I.GI.GI.G ++
=
+
, N ; (3-21)
Trong ú: G
g+d
- trng lng ca gu v t ỏ cha y gu:
9
Hình 3.3. Trạng thái quay đổ của máy xúc thủy lực PC 750-6
G
t
- trọng lượng của tay gầu :
G
c
- trọng lượng của cần máy:

l
5
, l
9
, l
10
, l
11
- cánh tay đòn của các lực P
”
2
, G
g+d
, G
t
, G
c
, đo tỷ lệ trên máy mẫu
P
’
3
khi đào xúc từ đáy hố: P
3
= 942593 N
P
”
3
khi quay đổ: P
”
3

= 366891 N
Vậy qua tính toán trên ta rút ra được giá trị lớn nhất của các xi lanh quay gầu, xi lanh
quay tay, xi lanh nâng cần và lực cản đào xúc lớn nhất trong các trạng thái làm việc là: …
Kết cấu xy lanh thủy lực
…………
3.6. Kiểm nghiệm bền tay gầu và cần của máy xúc thủy lực PC 750 - 6.
3.6.1. Kiểm nghiệm bền tay gầu của máy xúc thủy lực PC 750 - 6.
Qua quá trình tính toán lực đẩy của xi lanh thủy lực quay tay ta thấy. Trong trường
hợp máy xúc làm việc ở trạng thái đào xúc đất đá từ đáy hố thì tay gầu chịu lực lớn nhất,
tay gầu ở vị trí nằm ngang, do vậy ta đi kiểm tra cho bền tay gầu ở trạng thái này mục đích
là để cho tay gầu đảm bảo bền, máy làm việc ổn định.
10
Hình 3.6. Sơ đồ các lực trên tay gầu.
Để kiểm nghiệm bền cho tay gầu thì ta tách riêng tay gầu ra khỏi cần và gầu xúc. Sơ
đồ bố trí các lực trên tay gầu nêu trên hình 3.6.
Trong đó :
P’
1
- lực đẩy lớn nhất của xi lanh thủy lực quay gầu
P’
2
- lực đẩy lớn nhất của xi lanh thủy lực quay tay gầu
G
t
- trọng lượng của tay gầu
F
1
- phản lực liên kết giữa cần và tay, chưa biết phương và trị số
F
2

- phản lực liên kết giữa tay và gầu, chưa biết phương và trị số
3.6.1.1. Xác định phản lực liên kết F
2
giữa tay và gầu.
Để xác định phản lực liên kết F
2
giữa tay và gầu ta đi xét cân bằng gầu theo hình vẽ 3.7
sau:

Hình 3.7. Sơ đồ cân bằng lực trên gầu xúc.
Dùng họa đồ đa giác lực ta xác định được F
2
theo hình 3.8 sau:

Hình 3.8. Họa đồ đa giác lực xác định F
2
Và lực liên kết F
2
tay gầu có phương chiều ngược với phương chiều trên họa đồ.
3.6.1.2. Xác định phản lực liên kết F
1
giữa tay gầu và cần.
Phản lực liên kết F
1
giữa tay gầu và cần được xác định gần đúng theo họa đồ đa
giác lực nêu trên hình 3.9 sau:

Hình 3.9. Họa đồ đa giác lực xác định F
P
11

F
1
- có phương chiều theo phương chiều trên họa đồ hình 3.9.
3.6.1.3. Sơ đồ bố trí các lực trên tay gầu khi đã biết trị số phương chiều được nêu trên
hình 3.10 sau.


Hình 3.10. Sơ đồ các lực trên tay gầu.
3.6.1.4. Vẽ biểu đồ nội lực cho tay gầu.
Để vẽ biểu đồ nội lực cho tay gầu ta đi cắt tay gầu thành từng đoạn :
Trên đoạn O
1
C ta dùng mặt cắt 1-1 nêu trên hình 3.11, xét sự cân bằng của phần phía trái
tay gầu ta có:
Q
∑
y
= 0
⇔
Q
y
- F
2
. cos60
0
= 0 (3-42)
Q
y
= F
2

. cos60
0
Hình 3.11. Mặt cắt 1-1
∑
z
N
= 0
⇔
N
z
- F
2
.cos30
0
= 0 (3-43)
N
z
= F
2
.cos30
0
∑
x
M
= 0
⇔
M
x
+ F
2

.z.sin30
0
= 0 , (0 ≤ z ≤ 338) (3 - 44)
M
x
= - F
2
. z.sin30
0
Trên đoạn O
1
O
2
ta dùng mặt cắt 2-2 nêu trên hình 3.12, xét sự cân bằng của phần phía
trái tay gầu ta có :
Hình 3.12. Mặt cắt 2-2.
Q
∑
y
= 0
⇔

Q
∑
y
– F
2
.cos60
0
– G

t
= 0 (3-45)
Q
y
= F
2
.cos60
0
+ G
t
N
∑
z
= 0
⇔

N
∑
z
- F
2
.cos30
0
= 0 (3-46)
N
z
= F
2
.cos30
0

M
∑
x
= 0
⇔
M
∑
x
+ F
2
.z.sin30
0
+ (z – 338).G
t
= 0, ( 0 ≤ z ≤ 450 ) (3-47)
M
x
= - F
2
.z.sin30
0 -
(z – 338).G
t
12
Trên đoạn O
1
A ta dùng mặt cắt 3-3 nêu trên hình 3.13, xét sự cân bằng của phần phía trái
tay gầu ta có:
Hình 3.13. Mặt cắt 3-3
Q

∑
y
= 0
→
Q
y
- F
2
. cos60
0
- G
1
+ F
1
. cos45
0
= 0 , (3-48)
Q
y
= F
2
. cos60
0
+ G
1
- F
1
. cos45
0
N

∑
z
= 0
→
N
z
- F
2
. cos30
0
- F
1
. cos45
0
+ P
1
’
= 0 (3-49)
N
z
= F
2
. cos30
0
+ F
1
. cos45
0
- P
1

’
∑
x
M
= 0
→
M
x
= 0.
( Vì tại điểm A không có mô men do đó: M
x
= 0)
Vậy ta có biểu đồ nội lực cho tay gầu nêu trên hình (3.14) sau:
Hình 14. Ví dụ một biểu đồ nội lực của tay gầu.
3.6.1.5. Kiểm nghiệm bền cho tay gầu.
Từ biểu đồ nội lực nêu trên hình 3.14 ta xác định được mặt cắt nguy hiểm nhất là mặt cắt
có:
Q
y
=
N
z
=
M
x
=
13
Theo điều kiện bền kéo ta có:
zu
σ+σ=σ

=
[ ]
bk
cn
Z
X
X
F
N
W
M
σ≤+
(3-50)
Trong đó:
W
x
- mô men chống uốn của tiết diện hình chữ nhật và được xác định theo công thức :
12
h.bH.B
.12
h.bH.B
W
3333
x
−
=
−
=
cm
3

(3-51)
Theo máy mẫu ta có các kích thước của tiết diện hình chữ nhật tại mặt cắt nguy hiểm là:
H = cm; B = cm;
t
δ
= cm
h = H - 2.
t
δ
= cm
b = B - 2.
t
δ

= 44 - 2.3 = 8 cm
F
cn
- tiết diện hình chữ nhật và được xác định theo công thức :
F
cn
= B.H - b.h , cm
2
; (3-52)
[ ]
k
σ
-

g

iới hạn bền kéo cho phép của vật liệu. Vì tay gầu được chế tạo bằng
thép CT42 theo tài liệu [9] ta tra được:
3.7. Kiểm nghiệm bền cần của máy xúc thủy lực PC 750-6.
Làm tương tự
Hình 3.15. Sơ đồ các lực trên cần.
P
2
- Lực đẩy lớn nhất của xi lanh thủy lực quay tay gầu:
P
3
- Lực đẩy lớn nhất của xi lanh thủy lực nâng cần:
G
c
- Trọng lượng của cần:
F
1
- Phản lực liên kết giữa cần và tay:
F
3
- Phản lực liên kết giữa cần máy và thân máy, chưa biết phương chiều và trị số.
14
3.7.1. Xác định phản lực liên kết giữa cần và thân máy.
Hình 3.16. Họa đồ đa giác lực
3.7.2. Sơ đồ bố trí các lực khi ta biết phương chiều trị số nêu trên hình 3.17 sau.
Hình 3.17. Sơ đồ các lực trên cần.
3.7.3. Vẽ biểu đồ nội lực cho cần.
Để vẽ biểu đồ nội lực cho cần ta dùng mặt cắt tách
gầu thành từng đoạn:
Trên đoạn O
2

D ta dùng mặt cắt 1-1, xét sự
cân bằng của phần phía trái cần, nêu trên
hình 3.17, ta có:

∑
y
Q
= 0, ta có: Q
y
= 0 (3-53)

0N
z
=
∑
, ta có: N
z
= F
1,
N (3-54)

0M
x
=
∑
, ta có: M
x
= 0 (3-55)

Hình 3.17 .Mặt cắt 1-1

Trên đoạn O
2
E ta dùng mặt cắt 2-2, xét sự cân bằng của phần phía trái cần nêu trên hình
3.18, ta có:
Hình 3.18a. Mặt cắt 2-2.
Qy
∑
= 0, ta có: Q
y
= - F
1
.sin45
0
+ P
2
.sin45
0
(3-56)
Nz
∑
= 0, ta có: N
z
= F
1
. cos45
0
- P
2
.cos15

0
(3-57)
Mx
∑
= 0, ta có : M
x
= - F
1
.250. cos45
0
+ P
2
.62. cos15
0
(3-58)
15
Trên đoạn O
3
F ta dùng mặt cắt 3-3, xét phần bên phải của cần nêu trên hình 3.18, ta có:
0Q
Y
=
∑
, ta có: Q
y
= 0 (3-59)
0N
z
=
∑

, ta có: N
z
= F
3
= 450000 N (3-60)
Hình 3.18b. Mặt cắt 3-3.
0M
x
=
∑
, ta có : M
x
= 0 (3-61)
Trên đoạn O
3
E ta dùng mặt cắt 4-4, xét phần bên phải của cần nêu trên hình 3.19, ta có:
Hình 3.18c. Mặt cắt 4-4.
0Q
Y
=
∑
, ta có: Q
y
= F
3
.sin15
0
- P
3
. cos45

0
(3-62)
0N
z
=
∑
, ta có: N
z
= F
3
. cos45
0
- P
3
. cos15
0
(3-63)
0M
x
=
∑
, ta có:
Hình 3.19. Ví dụ dạng biểu đồ nội lực của cần.
3.7.4. Kiểm nghiệm bền cho cần.
Từ biểu đồ nội lực nêu trên hình 3.19 ta xác định được mặt cắt nguy hiểm
nhất là mặt cắt có:
Theo điều kiện bền ta có:
zu
σ+σ=σ

=
[ ]
bk
cn
z
x
x
F
N
W
M
σ≤+
, (3-65)
16
Trong đó :
W
x
- mô men chống uốn của tiết diện hình
chữ nhật và được xác định theo công thức:
Theo máy mẫu ta có các kích thước của tiết
diện hình chữ nhật tại mặt cắt nguy hiểm là:
F
cn
- tiết diện hình chữ nhật và được xác định theo
công thức :
[ ]
k
σ
- giới hạn bền kéo cho phép của vật
liệu. Vì tay gầu được chế tạo bằng thép

CT42 theo tài liệu [9] ta tra được:
Do vậy ta có cần đủ bền khi làm việc.
3.8. Áp lực đơn vị lên nền máy.
Áp lực đơn vị trung bình lên nền máy khi không làm việc tính theo giả thiết mặt các
bản xích truyền áp lực lên nền đều là hợp lực của trọng lực đặt lên máy đi qua tâm của mặt
tựa: p
tb
=
;cm/N,
b.l.n
G
2
m
(3-68)
Trong đó: G
m
- trọng lượng toàn bộ máy xúc:
n - số bản xích di chuyển : n = 2
l - chiều dài mặt tiếp đất của bản xích :
b - chiều rộng bản xích:
Thay các thông số vào (3-68) ta được:
Nhưng trong thực tế, hợp lực thường chênh lệch khỏi trên mặt tựa, do đó áp lực đơn vị lên
nền sẽ không đều.
Nếu hợp lực chuyển dịch sang ngang một khoảng A thì tải trọng đặt lên mỗi bản xích sẽ là:
P =
;
B
A
.G
2

G
m
m
±
(3-69)
Khi A = B/2 thì trọng lượng máy chỉ còn đặt lên một bản xích, tức là: P = G
m
,
Và áp lực đơn vị tăng lên gấp hai lần so với P
tb
p =
b.l
G
m
(3-70)
Khi máy làm việc, ngoài trọng lượng máy còn có lực cản đào xúc. Do đó, trong
trường hợp thành phần của lực đặt lên các bản xích P theo công thức còn phải có lực tiếp
xúc.
Khi hợp lực dịch chuyển dọc xích một khoảng c tính từ tâm thì có thể coi xích chịu
tác dụng của lực P đặt tại tâm và mô men c.P.
Áp lực đơn vị do lực P đặt lên một xích gây ra coi như phân bố đều nêu trên hình
3.20, và tính bằng công thức:
p
1
=
l.b
P
, N/cm
2
; (3-71)

Áp lực đơn vị do mô men sinh ra phân bố không đều và được tính từ phương trình cân
bằng: c.P = 2. P
2
.
2.2
l
.
3
l.b
(3-72)
Hình 3.20. Biểu đồ lực phân bố trên xích di chuyển (tham kh ảo SGK).
Từ đó ta rút ra: P
2
=
l.b
P
.
l
c.6
, N ; (3-73)
P =
b =
Thay số liệu vào (3-73) ta được:
Tổng áp lực đơn vị lớn nhất lên một mép xích là : P
max
=
Tổng áp lực đơn vị nhỏ nhất lên mép xích là: P
min
=
17