Đồ án tốt nghiệpPhần ii: các thông số cơ bản của bộ công tác Tính toán các thông số cơ bản của bộ công tác dựa trên định luật đồng dạng, ở đây ta tính toán bộ công tác dựa trên cơ sở bộ
Trang 1Đồ án tốt nghiệp
Phần ii: các thông số cơ bản của bộ công tác
Tính toán các thông số cơ bản của bộ công tác dựa trên định luật đồng dạng, ở đây ta tính toán bộ công tác dựa trên cơ sở bộ công tác của máy mẫu Caterpillar 330B có trọng lợng 30 tấn, từ đó theo định luật đồng dạng ta thiết
kế ra bộ công tác của máy đào có có trọng lợng yêu cầu là 20 tấn
Theo định luật đồng dạng ta có
v
v q
q t
t P
P N
N G
G A
A
3 2
3 1 2
1 3 2
3 1 3 2
3 1 2 1 2
1 3
2
3
Trong đó:
Chỉ số 1,2 là kí hiệu máy mẫu và máy thiết kế
A - Thông số kích thớc
G -Thông số trọng lợng
N - Thông số công suất
P - Thông số lực
t - Thông số thời gian chu kì làm việc
q - Thông số dung tích gầu
v - Thông số tốc độ
Ta tính toán bộ công tác theo máy mẫu với 2 loại cần: Cần có tầm với dài và cần có độ bền lớn (cần có tầm với ngắn)
I Cần có tầm với dài
1 Tính chiều dài cần.
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G l
l
Trong đó : lc1 - chiều dài cần của máy mẫu, lc1 = 6,5 (m)
Lc2 - chiều dài cần máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
lc2 = lc1
3 3
1
2
30
20 5 , 6 G
G
lc2 = 5,6 (m)
2 Chiều dài tay gầu: Theo máy mẫu loại cần này có thể lắp đợc với
2 loại tay gầu: tay gầu có phạm vi đào lớn nhất và tay gầu trung bình
- Tính chiều dài tay có phạm vi đào lớn nhất
áp dụng định luật đồng dạng ta có
Trang 2Đồ án tốt nghiệp
2
1 3
2 tg
3 1 tg
G
G l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 3,9 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
ltg2 = ltg1
3 3
1
2
30
20 9 , 3 G
G
ltg2 = 3,4 (m)
- Tính chiều dài tay có phạm vi đào trung bình
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3
2 tg
3 1 tg
G
G l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 3,3 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
ltg2 = ltg1
3 3
1
2
30
20 3 , 3 G
G
ltg2 = 2,9 (m)
3 Dung tích gầu.
- Với tay gầu có phạm vi đào lớn nhất có thể lắp đợc với loại gầu áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2 tg
3 1 tg
q
q l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 3,9 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế, ltg2 = 3,4 (m)
q1 - dung tích gầu máy mẫu, q1 = 1,3 (m3)
q2 - dung tích gầu máy thiết kế
q2 = 3 3
1 1 tg
2 tg
3 , 1 4 , 3
9 , 3 q l
l
q2 = 0,95 (m3)
- Với tay gầu có tầm với trung bình có thể lắp 2 dung tích gầu khác nhau
Trang 3Đồ án tốt nghiệp
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2 tg
3 1 tg
q
q l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 3,3 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế, ltg2 = 2,9 (m)
q1 - dung tích gầu máy mẫu, q1 = 1,4 (m3)
q2 - dung tích gầu máy thiết kế
q2 = 3 3
1 1 tg
2 tg
4 , 1 9 , 2
3 , 3 q l
l
q2 = 0,98 (m3)
Với dung tích gầu của máy mẫu q1 = 1,5 (m3), tơng tự ta đợc
q2 = 1,005 (m3)
4 Chiều sâu đào lớn nhất: Vì có 2 loại tay gầu nên ta tính đợc 2
chiều sâu đào khác nhau
- Với loại tay gầu có phạm vi đào lớn nhất ta có:
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2 s
3 1 s
G
G h
h
Trong đó : hs1 - chiều sâu đào lớn nhất của máy mẫu, hs1 = 8,08 (m)
hs2 - chiều sâu đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
hs2 = hs1
3 3
1
2
30
20 08 , 8 G
G
hs2 = 7,05 (m)
- Với loại tay gầu có phạm vi đào trung bình ta có:
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2 s
3 1 s
G
G h
h
Trong đó : hs1 - chiều sâu đào lớn nhất của máy mẫu, hs1 = 7,49 (m)
hs2 - chiều sâu đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
hs2 = hs1
3 3
1
2
30
20 49 , 7 G
G
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp
hs2 = 6,54 (m)
5 Bán kính đào lớn nhất.
- Với tay gầu có phạm vi đào lớn nhất
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G R
R
Trong đó : Rd1 - bán kính đào lớn nhất của máy mẫu, Rd1 = 11,62 (m)
Rd2 - bán kính đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
Rd2 = Rd1
3 3
1
2
30
20 62 , 11 G
G
Rd2 = 10,15 (m)
- Với tay gầu có phạm vi đào trung bình
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G R
R
Trong đó : Rd1 - bán kính đào lớn nhất của máy mẫu, Rd1 = 11,03 (m)
Rd2 - bán kính đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
Rd2 = Rd1
3 3
1
2
30
20 03 , 11 G
G
Rd2 = 9,69 (m)
6 Chiều rộng gầu: ở đây ta chỉ tính với gầu máy mẫu có dung tích q
= 1,5 (m3), còn các gầu khác ta tính tơng tự
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G b
b
Trong đó : bg1 - chiều rộng gầu của máy mẫu, bg1 = 1,5 (m)
bg2 - chiều rộng gầu của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
Trang 5Đồ án tốt nghiệp
bg2 = bg1
3 3
1
2
30
20 5 , 1 G
G
bg2 = 1,3 (m)
7 Bán kính răng gầu: tính với gầu máy mẫu có q1 = 1,5 (m3)
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G r
r
Trong đó : rg1 - bán kính răng gầu của máy mẫu, rg1 = 1,66 (m)
rg2 - bán kính răng gầu của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
rg2 = rg1
3 3
1
2
30
20 66 , 1 G
G
bg2 = 1,45 (m)
8 Trọng lợng gầu: Tính với gầu máy mẫu có q1 =1,5 (m3)
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2 1 2
1 G
G q
q
Trong đó : q1 - dung tích gầu của máy mẫu, q1 = 1,5 (m3)
q2 - dung tích gầu của máy thiết kế, q2=1,005 (m3)
Gg1 - trọng lợng gầu máy mẫu, Gg1 = 1,101 (T)
Gg2 - trọng lợng gầu máy thiết kế
Gg2 =Gg2 1 , 5
005 , 1 101 , 1 q
q 1
2
Gg2 = 0,73 (T)
II Cần có độ bền lớn
Tơng tự nh phần tính toán trên, dựa vào định luật đồng dạng ta sẽ tính
đợc các thông số từ máy mẫu
1 Tính chiều dài cần.
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G l
l
Trong đó : lc1 - chiều dài cần của máy mẫu, lc1 = 6,18 (m)
Lc2 - chiều dài cần máy thiết kế
Trang 6Đồ án tốt nghiệp
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
lc2 = lc1
3 3
1
2
30
20 18 , 6 G
G
lc2 = 5,4 (m)
2 Chiều dài tay gầu: Theo máy mẫu loại cần này có thể lắp đợc với
1 loại tay gầu: tay gầu này đợc thiết kế đặc biệt để có thể lắp đợc gầu có dung tích lớn
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3
2 tg
3 1 tg
G
G l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 2,6 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
ltg2 = ltg1
3 3
1
2
30
20 6 , 2 G
G
ltg2 = 2,3 (m)
3 Dung tích gầu.
- Với tay gầu này có thể lắp 2 dung tích gầu khác nhau
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2 tg
3 1 tg
q
q l
l
Trong đó : ltg1 - chiều dài tay gầu của máy mẫu, ltg1 = 2,6 (m)
ltg2 - chiều dài tay gầu máy thiết kế, ltg2 = 2,3 (m)
q1 - dung tích gầu máy mẫu, q1 = 1,9 (m3)
q2 - dung tích gầu máy thiết kế
q2 = 3 3
1 1 tg
2 tg
9 , 1 6 , 2
3 , 2 q l
l
q2 = 1,1 (m3)
Với dung tích gầu của máy mẫu q1 = 1,7 (m3), tơng tự ta đợc
q2 = 1,055 (m3)
4 Chiều sâu đào lớn nhất:
áp dụng định luật đồng dạng ta có
Trang 7Đồ án tốt nghiệp
2
1 3 2 s
3 1 s
G
G h
h
Trong đó : hs1 - chiều sâu đào lớn nhất của máy mẫu, hs1 = 6,59 (m)
hs2 - chiều sâu đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
hs2 = hs1
3 3
1
2
30
20 59 , 6 G
G
hs2 = 5,75 (m)
5 Bán kính đào lớn nhất.
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G R
R
Trong đó : Rd1 - bán kính đào lớn nhất của máy mẫu, Rd1 = 10,21 (m)
Rd2 - bán kính đào lớn nhất của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
Rd2 = Rd1
3 3
1
2
30
20 21 , 10 G
G
Rd2 = 8,9 (m)
6 Chiều rộng gầu: ở đây ta chỉ tính với gầu máy mẫu có dung tích q
= 1,9 (m3), còn các gầu khác ta tính tơng tự
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2
1 3 2
3 1
G
G b
b
Trong đó : bg1 - chiều rộng gầu của máy mẫu, bg1 = 1,6 (m)
bg2 - chiều rộng gầu của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
bg2 = bg1
3 3
1
2
30
20 6 , 1 G
G
bg2 = 1,4 (m)
7 Bán kính răng gầu: tính với gầu máy mẫu có q = 1,9 (m3)
áp dụng định luật đồng dạng ta có
Trang 8Đồ án tốt nghiệp
2
1 3 2
3 1
G
G r
r
Trong đó : rg1 - bán kính răng gầu của máy mẫu, rg1 = 1,845 (m)
rg2 - bán kính răng gầu của máy thiết kế
G1 - trọng lợng máy mẫu, G1 = 30 (T)
G2 - trọng lợng máy thiết kế, G2 = 20 (T)
rg2 = rg1
3 3
1
2
30
20 845 , 1 G
G
bg2 = 1,61 (m)
8 Trọng lợng gầu.
áp dụng định luật đồng dạng ta có
2 1 2
1 G
G q
q
Trong đó : q1 - dung tích của máy mẫu, q1 = 1,9 (m3)
q2 - dung tích của máy thiết kế,q2 = 1,1(m3)
Gg1 - trọng lợng gầumáy mẫu, Gg1 = 1,483 (T)
Gg2 - trọng lợng gầu máy thiết kế
Gg2 =Gg2 1 , 9
1 , 1 483 , 1 q
q 1
Gg2 = 0,858 (T)