TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG THỦY lực dẫn ĐỘNG cơ cấu QUAY của máy đào PC 120

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay chúng ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước,vì
thế các công trình cơ sở hạ tầng đang dần mọc lên .Trong xây dựng cơ bản, khối lượng
công tác làm đất chiếm một tỉ trọng tương đối lớn. Để từng bước cơ giới hoá, tự động
hoá công tác làm đất trên thế giới cũng như ở nước ta ngày càng sử dụng nhiều máy
làm đất. Máy móc phục vụ công tác làm đất đã thay thế sức lao động của con người
đem lại hiệu quả, năng suất cao.
Trong số các máy làm đất, cùng với máy ủi, máy san, máy cạp… thì máy đào là
loại máy được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng.
Những thập kỉ gần đây số lượng máy đào được sử dụng ở Việt Nam tăng lên
đáng kể, nhiều về số lượng và đa dạng về chủng loại. Máy đào hiện nay phần lớn nhập
khẩu từ các hãng của các nước Tư bản phát triển như : Hitachi, Komatsu, Kobelco
(Nhật Bản), Volvo (Thuỵ Điển), Caterpillar (Mỹ) … Các máy này được áp dụng công
nghệ sản xuất hiện đại nên có năng suất làm việc cao, kết cấu gọn nhẹ, điều khiển nhẹ
nhàng.
Để đáp ứng nhu cầu đó nhà trường cùng bộ môn Máy Xây Dựng khoa Cơ Khí
đã giao cho em đề tài “TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC DẪN
ĐỘNG CƠ CẤU QUAY CỦA MÁY ĐÀO PC-120”
Với sự hướng dẫn của Thầy giáo Phạm Như Nam và các Thầy trong bộ môn
Máy Xây Dựng.
Vì trình độ và thời gian còn hạn chế không tránh khỏi những thiếu sót kính
mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội , ngày 19 tháng 9 năm 2018
Sinh viên thực hiện :

TRẦN THẾ NAM


MỤC LỤC

1.1. Giới thiệu chung về máy đào.
1.1.1 Khái niệm.
Máy đào là loại máy cơ giới sử dụng đa năng được dùng trong xây dựng và
khai khoáng.
Đảm bảo sức bám tốt, áp suất hơi thấp, cố định hoặc tăng giảm tùy ý cho thích
hợp. Do vậy có thể phục vụ tốt cho các yêu cầu của máy hiện đại.
1.1.2. Công dụng.
Ở nước ta hiện nay công trình xây dựng cơ bản như xây dựng giao thông, kiến
trúc dân dụng xây dựng công nghiệp, thủy lợi… đã và đang được đầu tư một cách
đáng kể, điều này dẫn tới các phương tiện cơ giới thi công, các trang thiết bị xếp
dỡ tăng lên dất nhiều. những máy móc ngày càng có tính ưu việt trong thi công như
gọn nhẹ, độ bền cao, độ tin cậy làm việc lớn, năng suất và chất lượng sản phẩm cao.
Trong các công trình trên máy đào được dùng ngày càng nhiều và thường được
liệt vào hàng quan trọng nhất trong công tác đất, đá, xếp dỡ, đặc biệt ở một số công
trình, công việc làm đất chiếm một khối lượng rất lớn trong khoảng 45% là do máy
đào một gầu đảm nhiệm. Sở dĩ chúng dễ thích nghi với nhiều loại, công việc nhờ sử
dụng thiết bị thay thế, các loại truyền động và các bộ phận di chuyển khác nhau. máy
đào một gầu thường sử dụng có hiệu quả trong các trường hợp sau:
+ Đào và xúc các loại đất, đá, khoáng sản ở vị trí cao hơn nền máy đứng (khi
được nắp gầu sấp).
+ Khai thác đất, bùn, cát, sỏi ở vị trí sa hoặc thấp so với nền máy đứng (khi
được lắp gầu quăng).
+ Đào các loại mương, rãnh, hố lớn (khi lắp gầu sấp và gầu bào).
+ Nạo vét kênh, mương luồng lạch (khi lắp gầu quăng).
+ Bạt taluy, tạo thành bờ mương, bao nền hớt đất đá và mặt nền cũ (khi được
lắp gầu bào).
+ Bốc dỡ vật liệu rời (với gầu ngoạm các loại).
+ Đóng cọc (khi đưa giá búa).
Các máy đào phục vụ cho công tác xây dựng thường có trọng lượng từ 2 đến
250T, với dung tích gầu từ 0,1 đến 60cm 3. Chúng làm việc với nhóm đất từ I đến IV,

với các nhóm đất lớn hơn, trước khi cho máy khai thác phải nổ mìn sơ bộ trước, các
máy đào thuần túy phục vụ cho công tác khai mỏ thường, có trọng lượng từ 75 đến
100T, ứng với dung tích gầu từ 4 đến 20cm3. Các máy này có thể làm việc với nhóm
đất từ IV đến VI.
1.1.3. Phân loại.
1.1.3.1 Theo hệ thống di chuyển.
a. Máy đào di chuyển bánh hơi.

Hình 1.1. Máy đào di chuyển bánh hơi.
- Bánh hơi có những ưu khuyết điểm trái ngược với bánh xích mà cụ thể những
điểm chính là:
* Ưu điểm:
- Thời gian phục vụ lâu dài, bền có tới 30 - 40 nghìn km.
- Tốc độ di chuyển có thể tới 60 km/h.
- Nhẹ nhàng êm, hiệu suất cao.
- Sức bám có hạn áp xuất đè xuống nền không đều và cao do bề mặt tiếp xúc
của bánh xuống nền nhỏ.
- Khả năng vượt dốc tới 25% và cơ động trên địa hình công tác kém.
* Khuyết điểm:
- Với những khuyết điểm trên ngày nay người ta đã cải thiện một cách khá tốt,
do đó bánh hơi ngày càng được sử dụng phổ biến ở một số nước phát triển hướng cải
thiện chủ yếu là chế tạo những bánh hơi cỡ lớn, chịu tải cao có gai lốp thích hợp với
các địa hình công tác đảm bảo sức bám tốt áp suất hơi thấp cố định hoặc tăng giảm tuỳ
ý cho thích hợp. Bánh hơi cỡ lớn có áp suất rất thấp bảo đảm diện tích tiếp xúc với
nên nhiều, do đó khả năng bám có thể so sánh với bánh xích được trong trừng mực


nào đó. ngày nay bánh hơi có thể chịu tải 35 tấn 1 chiếc. ở một số máy kéo dùng

chung cho máy làm đất cỡ vừa và lớn thường phổ biến việc dùng bánh hơi mà ổ bánh
của nó chính là một động cơ điện, điều này đơn giản rất nhiều cho cấu tạo máy ngoài
những ưu điểm quý giá khác về vânj hành máy.
b, Máy đào di chuyển bánh xích.

Hình 1.2. Hệ thống di chuyển bánh xích.
* Ưu điểm
Bánh xích về toàn bộ gồm có các phần tử cấu tạo chính sau: bánh sao chủ động
lấy công suất từ động cơ truyền đến, bánh dẫn hướng các con lăn tỳ, hai hoặc nhiều
con lăn đỡ, vòng xích và dầm tựa. Bánh xích cho phép giảm áp suất đè của máy xuống
nền, nói chung nó có trị số 0, 4 - 1 kg/cm 2 với bánh xích đặc biệt cho máy làm đất
chạy trên đồng lầy, áp suất của nó đè xuống nền đất của nó rất nhỏ, đến mỗi chân
người không đi được vì bị lún thụt nhưng máy vẫn chạy được, trong tương lai kết cấu
bánh xích kiểu này ở nước ta sẽ được sử dụng để thi công đất ở những điạ hình tương
ứng, có khả năng vượt dốc tới 50% ( tùy máy cụ thể con số này sẽ xê dịch đi ), về sức
bán xác định bằng hệ số bám, hệ số bám có thể cụ thể bằng 1, cũng có khi lớn hơn 1,
điều này cho phép phát triển tận dụng được sức kéo của động cơ.
* Nhược điểm
Nhược điểm của bánh xích là trọng lượng lớn, có khi 40% trọng lượng toàn bộ
máy, cấu tạo phức tạp, chóng mòn, hoạt động ồn ào, thời gian phục vụ của bánh xích
khoảng 1500 - 2000 giờ, không kể đến việc phải bảo dưỡng, điều chỉnh liên tục trong


quá trình sử dụng, tốc độ di chuyển thấp, trung bình là 6 - 8 km/h, động cơ từ công
trường này tới công trường nọ khó khăn, nhiều trường hợp làm hỏng mặt đường bộ.
1.1.3.2. Theo dung tích gầu.
Nhóm

Dung tích gầu (m3)

1

0,15 – 0,40

2

0,25 – 0,66

3

0,40 – 1,00

4

0,65 – 1,60

5

1,00 – 2,50

6

1,60 – 4,00

7

2,50 – 6,30

1.1.3.3. Theo kiểu truyền động.
a. Máy đào truyền động cơ khí.

- Loại máy truyền động cơ khí sự truyền động được truyền động trực tiếp từ
động cơ chính đến tất cả các cơ cấu nhờ các trục, cặp bánh răng, cặp bánh trục vít,
xích và các cơ cấu truyền động khác (truyền động cơ khí).

Hình 1.3. Máy đào truyền động cơ khí.


b. Máy đào truyền động thủy lực.
- Loại máy đào truyền động thủy lực: sự truyền động được thực hiện bằng bơm
thủy lực (một hoặc nhiều bơm), ống dẫn và động cơ thủy lực (mô tơ thủy lực hoặc xi
lanh thủy lực) chất lỏng công tác lưu thông tuần hoàn trong ống dẫn, truyền lăng
lượng từ bơm đến các động cơ thủy lực làm chuyển động đến các cơ cấu công tác

Hình 1.4. Máy đào truyền động thủy lực.
- Sự truyền động được thực hiện bằng bơm thủy lực (một hoặc nhiều bơm) ống
dẫn và động cơ thủy lực (mô tơ hoặc xilanh thủy lực) chất lỏng công tác lưu thông
tuần hoàn trong ống dẫn truyền động năng lượng từ bơm đến các động cơ thủy lực
làm chuyển động các công tác cơ cấu công tác.
Trong máy đào truyền động thủy lực người ta còn phân loại trên cơ sở cần đơn
hay cần lồng.
Ngoài những loại chính này người ta còn chết tạo những máy đào chuyên dùng
để sử dụng trong những điều kiện đặc biết để xác định máy đào phục vụ các công
trình gầm có công suất lớn để khai thác các lớp quặng ngầm, máy đào làm đường hầm
dùng để bốc chuyển đất sỏi trong đường hầm máy đào than bùn và các loại khác.


Trong khoảng 20 năm trở lại đây các máy đào truyền động thủy lực đã được
phát triển mạnh mẽ có xu hướng thay thế các loại máy đào truyền động cơ khí quen
biết. Đặc biệt từ 1975 các máy đào truyền động thủy lực cỡ nhỏ và vừa hầu như các
loại máy đào duy nhất là các loại máy đào chế tạo tại các nước công nghiệp phát triển

và được trao đổi buôn bán trên thi trường thế giới, chúng được ưu tiên như vậy bởi vì
chúng có được những ưu điểm sau:
+ Điều chỉnh vô cấp độ làm việc do vậy thích hợp sự biến đổi của lực cản đào
trong quá trình công tác.
+ Máy làm việc êm, đảm bảo an toàn khi quá tải tuổi thọ cao, độ tin cậy lớn.
+ Hình dáng đẹp, hình dạng và kích thước nhỏ và gọn.
+ Làm việc chính xác, quỹ đạo đào đa dạng do vậy có thể đảm đương được
những nhiệm vụ phức tạp.
+ Có thể trang bị được nhiều trang thiết bị công tác hơn do vậy tính vạn năng
cao hơn.
+ Chăm sóc kỹ thuật đơn giản
+ Tuy nhiên ngoài những ưu điểm trên hệ thống truyền động thủy lực còn có
những nhược điểm:
+ Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng công tác dễ bị rò rỉ hoặc không
khí bên ngoài dễ bị lọt vào làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc của bộ truyền
động, do vậy mà cần phải kiểm tra thường xuyên.
+ Áp lực công tác của dầu khá cao đòi hỏi phải chế tạo bộ truyền động từ các
loại vật liệu đặc biệt và chất ượng công nghệ chế tạo phải rất cao.
+ Cùng với hệ thống truyền động thủy lực hệ thống di chuyển bánh hơi trên các
máy đào cũng đang được ưu tiên phát triển do có những ưu điểm sau:
+ Thời gian phục vụ lâu dài, tới 30 – 40 nghìn km.
+ Tốc độ di chuyển có thể lên tới 60 km/h.
+ Di chuyển nhẹ nhàng êm hiệu suất cao bên cạnh những ưu điểm trên hệ
thống di truyển bánh hơi còn 1 số nhược điểm:
+ Sức bám có hạn áp lực lên nền lớp không đều.
+ Khả năng vượt dốc chỉ tới 25% và động cơ trên địa hình công tác kém.
Tuy nhiên ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã có thể sản xuất
được các phần tử thủy lực hoạt động được với áp lực dầu, công suất lớn. Có thể sản
xuất các bánh hơi cỡ lớn, chịu tải cao có gai lốp thích hợp với địa hình công tác.

1.1.3.4. Theo kết cấu gầu.
a. Máy đào một gầu.
* Máy đào một gầu, gầu nghịch.

Hình 1.5. Máy đào một gầu, gầu nghịch điều khiên thủy lực.
* Máy đào gầu thuận.
- Máy đào dạng gầu thuận: thích hợp cho việc đào đất đá và vật liệu ở vị trí
cao hơn vị trí máy đứng. Khả năng tự hành cao, khi làm việc vừa đào, quay và đổ
lên xe vận chuyển.


Hình 1.6. Máy đào gầu thuận.
- Máy đào gầu quăng: Dùng đào xúc phía dưới nền đứng và sâu
Ưu nhược điểm: khó hoạt động với đất đá cứng, dỡ tải khó chính xác vị trí
nhưng bù lại có thể đào xâu và rất xa, nạo vét kênh mương, có thể đào được các
mái dốc, cấp vật liệu cho trâm bê tông xi măng, bê tông nhựa, đào hố móng.
* Máy đào một gầu, gầu bào.


Hình 1.7. Máy đào gầu bào.
* Máy đào một gầu, gầu ngoạm.


Hình 1.8. Máy đào gầu ngoạm.
1.1.4. Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 120.
1.1.4.1. Máy đào komatsu PC 120.
Trong các loại máy của Komatsu được sử dụng ở Việt Nam ta thấy chủ yếu là
các dòng máy đào PC, trong đó PC 120 được sử dụng rất rộng rãi. Do kích thước phù
hợp đồng thời giá thành mua vào của máy không quá cao nên PC 120 sử dụng nhiều ở

Việt Nam.
Do PC 120 được sử dụng nhiều ở Việt Nam nên việc sửa chữa thay thế những
phần hư hỏng của máy nếu được thực hiện bởi các cơ sở trong nước thì giá thành sẽ
giảm đi đáng kể. Do đó việc nghiên cứu tìm hiểu sâu về máy PC 120 sửa chữa và tiến
tới chế tạo một số bộ phận thay thế của máy là một yều cầu thực tế và cần thiết.
1.1.4.2 Tính năng cơ bản của máy đào KOMATSU PC120
Máy đào KOMATSU PC 120 là máy đào 1 gầu, truyền động thủy lực, dùng đào và
vận chuyển đất, đá. Nó được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng và thủy
lợi. Thiết bị công tác chính của máy là gầu ngược, thể tích gầu cơ bản là 0,5 m 3 và có
thể thay đổi tùy theo loại đất làm việc. Máy di chuyển bằng cơ cấu bánh xích. Trong
hệ thống thủy lực của máy đào KOMATSU PC120 người ta sử dụng bơm piston,


motor thủy lực rotor hướng trục.
Máy có thể làm các công việc như: đào hố, móng, đào hào,.. .gầu quay có thể
đảm bảo được điều kiện tốt để đào đất và thao tác vào bãi thải hoặc các phương tiện
vận chuyển. Máy được trang bị xích chống lầy nên có thể làm việc ở địa hình có độ
lầy lún tương đối cao.
1.1.4.3. Một số ưu nhược điểm của máy PC 120.
*Ưu điểm:
Thiết bị công tác gồm các cơ cấu nâng hạ tay gầu, cần, quay gầu đều được dẫn
động bằng hệ thống xy lanh thuỷ lực, do đó bộ công tác làm việc êm dịu, không gây
ồn.
Điều khiển các thao tác nhẹ nhàng dễ dàng, tiện lợi không phụ thuộc vào tải
trọng làm việc.
Có khả năng tự bôi trơn bộ truyền, nâng cao được tuổi thọ máy.
Có khả năng tự bảo vệ khi quá tải.
Có hệ thống điều khiển điện tử và màn hình hiển thị các thông số thuận lợi cho
người sử dụng .
Kết cấu máy đẹp, gọn nhẹ.

*Nhược điểm:
Các hệ thống điều khiển trên máy do các mạch điện tử điều khiển, do máy làm
việc trong điều kiện rung động lớn nên các thiết bị điện nhanh bị hư hỏng, khi hỏng
thì khó sửa chữa.
* Hình dáng và các kích thước cơ bản của máy đào PC 120.
- Cấu tạo chung của máy :


Hình 1-9. Kết cấu chung của máy xúc PC 120
1. Gầu xúc; 2. Xi lanh quay gầu; 3. Tay gầu; 4. Xi lanh quay tay gầu; 5.
Cần máy; 6. Xi lanh nâng hạ cần; 7. Thân máy; 8. Dải xích di chuyển; 9.
Cabin(buồng lái).
1.1.4.3. Nguyên lý hoạt động của máy đào KOMATSU PC120


Hình 1.2 Cấu tạo cơ băn của máy đào
Nguyên lý hoạt động:
Khỉ động cơ (1) làm việc. Công suất được truyền qua bánh đà đến bơm thuỷ lực
(2). Khỉ bơm thuỷ lực làm việc, dầu sẽ được hút từ thùng dầu thủy lực (4) và đẩy đến
cụm van phân phối chính (8). Trên ca bin, người vận hành sẽ điều khiển bằng cách tác
động đến các cần điều khiển thiết bị công tác, quay toa, di chuyển. Khi cố sự tác động
của người vận hành, một dòng dầu điều khiển sẽ được mở đi đến cụm van phân phối
chính, chứng có tác dụng đống/mở cụm van phân phổi tương ứng cho thiết bị công
tác, quay toa, di chuyển. Một đường dầu đi đến các xilanh cần, xỉlanh tay gầu hoặc
xilanh gầu; một đường dầu đi đến motor quay toa (5) và một đường dầu đi đến motor
di chuyển (3) làm cho các motor này quay. Khi các motor này quay, chúng sẽ làm cho
bánh xích di chuyển hoặc bàn quay sẽ quay.
Dầu trước khỉ về thùng sẽ được làm mát ở kểt làm mát và được lọc bẩn bởi lưới
lọc dầu. Áp lực của hệ thống thuỷ lực được giới hạn bởi van an toàn, thông thường
được lắp ở cụm van phân phối chính. Khi áp lực hệ thống đạt đến giới hạn của van thì

van sẽ mở ra và cho dầu chảy về thùng, đảm bảo an toàn cho hệ thống van, ống dây
phân phối và bơm.
Bảng 1.1. Các thông số của máy đào KOMATSU PC120, bánh xích


Tên thông sô

Giá trị

Đơn vị

Công suất định mức

64

kW

Dung tích gầu

0.5

m3

Trọng lượng vận hành

11700

Kg

Khả năng đào cao

8610

mm

Khả năng đào sâu

5520

mm

Tâm cao đo tải

6170

mm

Tầm vươn xa nhất

8325

mm

Động cơ

S4D102-1

-

Tốc độ di chuyển

5,5

km/h

Xuất xứ

Japan

-


Hình 1.3.Thông số máy đào pc 120


1.1.5. Cấu tạo của bộ máy quay.
1.1.5.1.Vị trí của bộ máy quay toa.

Hình 1.11. Sơ đồ vị trí của bộ máy quay toa.
1. Động cơ thuỷ lực
2. Hộp giảm tốc hành tinh
3. Ổ lăn toa quay
• Nguyên lý làm việc của bộ máy quay toa

Hình 1.12. Sơ đồ nguyên lý bộ máy quay toa.


Nguyên lí làm việc:
Động cơ thuỷ lực (1) quay làm cho bánh răng mặt trời (2) quay. Bánh răng
hành tinh thứ nhất (3) ăn khớp với bánh răng mặt trời (2) và vành răng cố định. Khi

(2) quay sẽ kéo (3) quay đồng thời làm giá hành tinh (4) quay theo.
Giá hành tinh (4) quay làm cho bánh răng hành tinh thứ hai (7) quay xung
quanh vành răng cố định, vành răng được gắn chặt với khung đỡ máy. Toàn bộ cơ cấu
quay toa được liên kết với sàn máy bằng bu lông, sự quay xung quanh vành răng cố
định (8) của bánh răng hành tinh (7) sẽ kéo toa quay theo.
1.1.5.2. Mô tơ quay.
+ Chức năng:
Mô tơ quay có chức năng giúp cho phần trên của máy có thể quay một góc so
với phần dưới để thuận tiện trong công việc của máy.
+ Cấu tạo:

Hình 1.13. Mặt cắt của mô tơ quay sàn.


Trong đó:
1- Lò xo

9- Piston

2- Trục đầu ra

10- Xy lanh

3- phớt dầu

11- Lò xo

4- Vỏ

12. Trục trung tâm

5- Tấm thép

13- Đĩa chia

6- Đĩa ma sát

14- Lò xo van an toàn

7- Piston phanh

15- Van an toàn

8- Khoang

+ Nguyên lý hoạt động.

Hình 1.14. Hoạt động của mô tơ.


Đây là loại động cơ piston hướng trục có góc nghiêng cố định. Khi cấp dầu vào
cửa nạp, dầu sẽ tràn vào trong các khoang xy lanh do có sự chênh lệch áp suất giữa
các khoang block xylanh làm cho block xylanh quay, từ đó làm cụm piston bên trong
quay theo. Mà block xylanh được liên kết với trục bằng then hoa nên khi block xylanh
quay sẽ làm cho trục động cơ quay theo. Do cụm piston xy lanh tỳ lên mặt nghiêng
bên trong bơm nên sẽ gây ra sự thay đổi áp suất trong khoang khi quay, giúp đẩy dầu
ra khỏi khoang trong block xylanh khi piston đến cửa xả.
1.1.5.3. Mạch thủy lực cơ cấu quay

6

5

4

3

1

2

Hình 1.15. Mạch thủy lực cơ cấu quay


CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY
LỰC CỦA CƠ CẤU QUAY TOA.
2.1. Hệ thống thủy lực cơ cấu quay.
2.1.1. Phương án dẫn động thủy lực cơ cấu quay.
6

5

4

3

1

2

Hình.2.1. Phương án dẫn động thủy lực cơ cấu quay
1A, 1B – Bơm

11- Van giảm áp

2- Thùng dầu

12- Bộ hòa lưu lượng

3, 4- Van chống khí xâm thực

13- Mô tơ Bàn quay

5- Van một chiều

14- Phanh hãm toa quay

6- Con trượt

15- Van an toàn

7, 8- Van bù áp lực

16- Van chống lùi

9- Van cảm nhận tải trọng L S

17- Van an toàn điều khiển phanh

10- Tay trang điều khiển

2.1.2. Nguyên lý hoạt động.
Dầu cao áp cấp cho mô tơ quay toa do bơm cung cấp qua cửa đến các van một
chiều tới van phân phối quay toa . Dòng dầu điều khiển cũng được dẫn qua các van
tiết lưu, bộ làm mát, tay trang (10) tới van giảm áp (7) và van phân phối . Khi ta cho
tín hiệu điều khiển từ tay trang (10) thì sẽ làm van dịch chuyển cho dầu cao áp đi vào
một khoang của mô tơ quay toa và làm quay mô tơ, dầu hồi sẽ đi qua van tiết lưu một
chiều trong cụm van phân phối tới đường ống dầu hồi qua bộ làm mát , bộ lọc về
thùng chứa. Khi mô tơ quá tải thì dầu trong mô tơ một phần sẽ qua van an toàn (15) để
giảm áp suất trong mô tơ, một phần sẽ qua van xả theo đường ống xả về thùng chứa.
2.2. Tính chọn loại động cơ thủy lực.
2.2.1. Loại động cơ.
Động cơ thuỷ lực của hệ thống toa quay là động cơ pít tông rô to hướng trục.
Động cơ loại này có ưu điểm là bọng hút và bọng đẩy được bố trí riêng rẽ trên đĩa
phân phối nên có thể chế tạo với kích thước lớn mà không làm tăng kích thước chung.
Do đó cho phép nâng cao số vòng quay để có lưu lượng lớn hơn so với các động cơ và
bơm kiểu pít tông rôto hướng kính. Do ưu điểm này về kết cấu cho nên các loại máy
pít tông rô to hướng trục có trọng lượng trên một đơn vị công suất nhỏ hơn 2 đến 3 lần
so với động cơ pít tông rô to hướng kính.
Ngoài ra động cơ pít tông rô to hướng trục còn có đặc điểm là mô men quán
tính của rô to tương đối nhỏ, điều này có ý nghĩa quan trọng. Số xy lanh trong động
cơ thuỷ lực rô to hướng trục thường từ 7 đến 9 xy lanh. Góc điều chỉnh đĩa nghiêng
thay đổi lưu lượng của động cơ lên tới 30 độ. Số vòng quay của máy thường là n =
500 đến 700 vòng/phút. Những máy có công suất lớn có thể có số vòng quay lên đến
4000 vòng/phút. Phạm vi áp suất và lưu lượng của động cơ pít tông rô to hướng trục
từ 210 đến 350 bar (tương đương 21 đến 35 Mpa).
2.2.2. Tính chọn động cơ thủy lực.
Dựa vào kết cấu bộ máy quay của máy PC 120 ta có sơ đồ dẫn động toa quay như
hình vẽ:

1: Động cơ thuỷ lực
2: Các bộ truyền động hành tinh
3: Bộ truyền động bánh răng hành tinh và vành răng cố định


Hình 2.2. Sơ đồ hệ dẫn động bộ máy quay.
Các thông số của bộ máy quay: (Tra Thông Số từ NSX)
Cơ cấu quay toa

Tốc độ quay toa

11 Vòng/phút

Mô men quay toa

29.9 kN.m

Tỉ số truyền chung của hệ thống là: i = 185
Số vòng quay lớn nhất của máy: n = 11 (v/ph)
Số vòng quay lớn nhất của động cơ: nĐC = n.i = 11.185 = 2035 (v/ph)
Tính mô men lớn nhất trên trục động cơ thuỷ lực: MĐ
Mô men quay máy Mq: Mô men quay máy lớn nhất khi quay máy ở trạng thái
cần, tay gầu vươn ra xa nhất gầu chứa đầy đất:


Hình 2.3. Sơ đồ tính mô men quay trên trục toa quay.
Trong hình vẽ trên.
GĐT = 2935 kG = 29,35 (kN): Trọng lượng đối trọng
GTQ : Trọng lượng toa quay, là tổng trọng lượng đặt trên sàn máy gồm có:
Cụm động cơ (động cơ điêzen, cụm bơm, cụm giảm chấn) 720 kG

Bộ phận làm mát dầu 110 kG
Thùng dầu thuỷ lực-lọc dầu thuỷ lực 123 kG
Thùng dầu nhiên liệu 121 kG
Van điều khiển 263 kG
Khung đỡ 1729 kG
Cabin điều khiển 313 kG
Bộ máy quay toa (hộp giảm tốc và động cơ thuỷ lực) 200 kG
Vậy : GTQ = 720 + 110 + 123 + 121 + 263 + 1729 + 313 + 200 = 3305 (kG)
GTQ = 33,05 (kN)
Theo công thức (5.80) [4]:
Mq = M1 + M2 + M3 + M4

(2.1)

Trong đó :
• M1: Mô men cản quay do ma sát, theo công thức (5.79) [4] ta có:
M1 =

0, 025M + 0, 005 ( GDT + GTQ + GC + GTG + GGD ) .Dtb
cos γ

(2.2)


M = GĐT.R1 + GTQ.R2 + GC.R3 + GTG.R4 + GGĐ.R5 : Mô men ngoại
lực.
M = 29,35.2,717 + 33,05.0,8175 + 14,4.3,266 + 7,2.5,652+
18,14.6,663 = 315,08(kNm)
γ : Góc nghiêng của đường tâm viên bi, đối với bi cầu γ = 0
Thay vào công thức (2.2) ta được:

0, 025.315, 08 + 0, 005 ( 29,35 + 33, 05 + 14, 4 + 7, 2 + 18,14 ) .1,141
cos 0°
= 8, 46(kNm)
M1 =

• M2: Mô men cản quay do máy đứng trên nền dốc, góc nghiêng lớn nhất
bằng α = 350.
M2 = (GC.R3 + GTG.R4 + GGĐ.R5 - GĐT.R1 - GTQ.R2).sin

α

= (14,4.3,266 + 7,2.5,652 + 18,14.6,663 – 29,35.2,717-33,05.0,8175)sin35o
= 14,28 (kNm)
• M3: Mô men cản gió bất lợi nhất
M3 = PC + PT + PG + PTQ
= q.(FC.L1 + FT.L2 + FG.L3 - FTQ.L4)
P C:

Lực gió tác dụng lên cần

P T:

Lực gió tác dụng lên tay gầu

PG:

Lực gió tác dụng lên tay gầu

PTQ:

Lực gió tác dụng lên toa quay

q:

Áp lực gió tính toán ở trạng thái làm việc

(2.3)

q = 25(kG/m2) = 0,25 (kN/m2)- Tra theo bảng (1.20)[4].
Diện tích chắn gió của cần, tay gầu và gầu (m2)
≈
FC = 3074496.85 mm2 3,074 m2
≈
FT = 1564838.78 mm2 1,565 m2
≈
FG = 919647.275 mm2 0,92 m2

FC, FT, FG:

FTQ: Diện tích chắn gió của toa quay
≈
FTQ = 5427036.145mm2 5,427 m2