Tính toán các thông số của máy xúc

2.1 : Xác định chiều dài cần và tay gầu:
I / Xác định mô men tiêu chuẩn
Để xác định chiều dài cần và tay gầu ta dựa vào bài toán cân bằng moomen của máy tiêu
chuẩn và máy thiết kế được tính tại khớp quay của cần, cụ thể là ta xác định trọng lượng
của cần, gầu, tay gầu, các xy lanh của máy tiêu chuẩn dựa vào % trọng lượng của từng bộ
phận so với trọng lượng của toàn bộ máy tiêu chuẩn. Sau đó xác định cánh tay đòn tương
ứng ⇒ mô men máy tiêu chuẩn. từ Ggtc , qtc , qtk ⇒ Ggtk ⇒ trọng lượng máy thiết kế ⇒
Ggtk , Gctk ,Gtgtk và trọng lượng các xy lanh máy thiết kế. Ẩn số trong phương trình cân
Ltcc
Ltkc
=
k
=
bằng mô men là chiều dài cần và tay gầu, tìm được dựa vào quan hệ Ltc
Ltktg
tg
⇒ Lctk = k. Ltgtk dựa vào phương trình mô men máy mới ta tìm được chiều dài cần và tay

gầu :

M tc0 = Gxc .rxc+ Gc.rc + Gxt.rxt +Gtg.rtg+Gxg .rxg + Gg+d.rg+d

Dựa vào bảng 13-2 tìm được % về trọng lượng của những bộ phận chính của máy theo
% trọng lượng làm việc của máy.
Khối lượng máy 20,01 tấn
Với Gtcmáy = 196,30 (KN)


Gc :trọng lượng cần : Gc =7,5%.196,30 = 14,72 (KN)
Gtg: trọng lượng tay gầu : Gtg = 3,5%.196,30 = 6,87 (KN)
Gg+d : trọng lượng gầu đầy đất

Gg+d = Gd + Gg , Gg = 4%.196,30 =7,85 (KN)
Dung tích gầu : qd = 0,8 (m3)
Gd

=

Với đất cấp III : γ = 18

qd .γ .kd
ktx

0,8.18.1,2
= 13,82
1
,
25
(KN),
=

KN
, ktx = 1,25, kd = 1 ,2
m2

Gg+d = 7,85 + 13,82 = 21,67 (KN)
Gxg : trọng lượng xy lanh gầu : Gxg = 0,4% . 196,30 = 0,78 (KN)
Gxt : trọng lượng xy lanh tay gầu : Gxt = 0,9%.196,30 = 1,77 (KN)
Gxc : trọng lượng xy lanh cần : Gxc = 1,3%.196,30 = 2,55 (KN)
Các khoảng cách:lc = 5,7 (m), ltg = 2,925 (m)
Với :
- rxc là khoảng cách tử tâm O1 tới Gxc :

rxc =1/3lccos300= 1/3.5,7.cos300 = 1,65 (m),
- rc là khoảng cách từ tâm O1 tới Gc :
r c=

lc
1.5,7
. cos 30 0 =
. cos 30 0 = 2,47 (m)
2
2

- rxt là khoảng cách từ tâm O1 tới Gxt ,
rxt =2/3lccos300 = 2/3.5,7.cos300 =3,29 (m)
- rtg là khoảng cách từ tâm O1 tới Gtg :
rtg = lc.cos300 +

1
1
.ltg . cos 450 =5,7.cos300 +
.2,925. cos450 = 5,11 (m)
12
12

- rxg là khoảng cách từ tâm O1 tới Gxg :
rxg =lccos300 +1/2ltgcos450= 5,7.cos300+1/2.2,925cos450= 5,97 (m),
- rg+d là khoảng cách từ tâm O1 tới Gg :
Hg:chiều dài gầu
Hg = 1,6. 3 0,8 = 1,49 (m)
3
4

1
2

rg=lccos300+ .ltg . cos 450 − .H g = 5,7.cos300 +

3
1
.2,925. cos 450 − .1,49 =5,74 m
4
2

Mtc= 2,55.1,65+14,72.2,47 +1,77.3,29+6,87.5,11+0,78 .5,97+21,67.5,74=210,5 KN.m


II/ Xác định các thông số mới
rxt
rc

Gtg

Gc

02

Gxg

30

Gxc

45

Gxt

rxc

Gg+d

rtg
rg
rxg

s¬ ®å tÝn h m« men thiÕt kÕ

M02= Gxc .rxc+ Gc.rc + Gxt.rxt +Gtg.rtg+Gxg .rxg + Gg+d.rg+d
Gầu có dung tích :

q = 1,6 (m3)
l tc

l tk

c
c
Để xác định sơ bộ các thông số ta dựa vào tỉ số l tc = k = l tk = 1,95
tg
tg
tk
tk

⇒ lc = 1,95. ltg

Ta có tỷ số sau :

Ggtc
qtc

=

Ggtk
qtk

tk
⇒ Gg =

qtk tc
1,6
.Gg =
.7,85 = 15,7 (KN)
qtc
0,8

⇒ trọng lượng máy thiết kế Gtk ≈ Gtc = 196,30 (KN)

1) Xác định khối lượng các bộ phận :
Gc :trọng lượng cần : Gc = 14,72 (KN)
Gtg: trọng lượng tay gầu : Gtg = 6,87 (KN)
Gg+d : trọng lượng gầu đầy đất.
Gg+d = Gd + Gg , Gg =15,7 (KN)
Dung tích gầu : qd = 1,6 (m3)

Gd

qd .γ .kd 1,6.18.1,2
= 27,65
ktx
1
,
25
(KN),
=
=


Với đất cấp III : γ = 18

KN
, ktx = 1,25, kd = 1 ,2
m2

Gg+d = 15,7+ 27,65 = 43,35 (KN)
Xác định trọng lượng các xy lanh :
Gxg : trọng lượng xy lanh gầu : Gxg = 0,78 (KN)
Gxt : trọng lượng xy lanh tay gầu : Gxt = 1,77 (KN)
Gxc : trọng lượng xy lanh cần : Gxc = 2,55 (KN)
l ctc
lctk
Với máy tiêu chuẩn ta có : l tc = 1.95 ⇒ l tk = 1.95 ⇒ lc = 1,95 ltg
tg
tg

rc : khoảng cách từ O2 tới Gc :
r c=

lc
. cos 30 0 = 0,435.ltg
2

rtg : khoảng cách từ O2 tới Gtg :
rtg = lc.cos300+

1
ltg . cos 450 =1,748. ltg
12

rg+d : khoảng cách từ O2 tới Gg+d :
rg+d = lccos300 +

3
1
.ltg . cos 450 − .H g = 2,219 ltg – 0,935
4
2

với : Hg:chiều dài gầu
Hg = 1,6. 3 1,6 = 1,87 (m)
- rxc là khoảng cách tử tâm O2 tới Gxc :
rxc =1/3lccos300= 1/3.1,95ltg.cos300 = 0,56.ltg (m),
- rxt là khoảng cách từ tâm O2 tới Gxt ,
rxt =2/3lccos300 = 2/3.1,95.ltg.cos300 =1,13.ltg (m)
- rxg là khoảng cách từ tâm O2 tới Gxg :

rxg =lccos300 +1/2ltgcos450= 1,95.ltg.cos300+1/2.ltg. cos450= 2,04.ltg (m),
⇒ Σ M02= Gxc .rxc+ Gc.rc + Gxt.rxt +Gtg.rtg+Gxg .rxg + Gg+d.rg+d = 210,5 (KN.m)
⇒ 2,55.0,56.ltg + 14,72.0,435. ltg + 1,17.1,13. ltg + 6,87.1,748. ltg + 0,78.2,04 ltg

+ 43,35.(2,219 ltg-0,935) = 210,5
⇒ ltg = 2,11 (m) ⇒ lc = 4,12 (m)


Xác định các thông số của gầu:

Chiều dài gầu : Hg = 1,6. 3 1,6 = 1,87 (m).
L1 = 0,96. 3 1,6 = 1,12.
Chiều cao gầu : Lg = 1,44. 3 1,6 = 1,68 (m ).
Chiều rộng gầu : b = 1,2. 3 1,6 = 1,40(m).
Độ dày thành gầu : S = 0,087. 3 1,6 = 0,10 (m).

b

Lg

S

Hg