ĐỒ án tốt NGHIÊP KINH TẾ MÁY

Lựa chọn các thông số hợp lý cho tổ máy làm đất với máy xúc lật bánh lốp.” Với đề tài trên thì em sẽ thực hiện các nội dung chính sau:  Một số tiến bộ kỹ thuật trong các máy xúc lật hiện đại.  Lựa chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo là máy xúc lật theo điệu kiện làm việc.  Sử dụng chương trình FPC để lựa chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo là máy xúc lật.  Lập quy trình bảo dưỡng máy xúc lật 980H

cảm ơn chân thành sâu sắc nhất đến thầy giáo PGS.TS Vũ Minh Khương Thầy đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt

nghiệp.Trong quá trình thực hiện đồ án, em không chỉ được tiếp thu nhiều kiến thức

bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu nghiêm túc vàcách sống Đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và côngtác sau này Do thời gian và kiến thức thực tế của em còn hạn chế, vì thế không thểtránh khỏi những thiếu sót trong quá trình làm đồ án Em kính mong nhận được sựgiúp đỡ, góp ý kiến và thông cảm của quý thầy, cô giáo để em sẽ có thêm nhữngkiến thức bổ ích giúp cho em sau này

Em xin trân trọng cảm ơn !

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Khắc Điệp

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 - MỘT SỐ TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG MÁY XÚC LẬT 2

1.1.Kiểu dáng công nghệ 4

1.2.Buồng lái 4

1.3.Hệ thống truyền động và động lực 6

1.3.1.Hệ thống động lực 6

1.3.2.Hệ thống truyền động 8

1.3.3.Hệ thống thủy lực 9

1.3.4.Các loại bộ công tác 10

1.3.5.Các loại lốp và điều kiện áp dụng 14

CHƯƠNG 2 – LỰA CHỌN TỔ MÁY THEO ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 15

2.1 Các loại tổ máy bốc xúc cơ bản 15

2.1.1Tổ máy: máo đào gầu sấp – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ 16

2.1.2Tổ máy: máy đào gầu ngửa – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ 17

2.1.3Tổ máy: máy xúc lật bánh lốp – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ .19

2.2 Lựa chọn tổ máy theo điều kiện làm việc 20

2.2.1 Chọn máy xúc lật 20

2.2.2 Chọn thiết bị vận chuyển 25

2.2.3 Lựa chọn thiết bịphụ trợ 28

CHƯƠNG 3-SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH FPC ĐỂ LỰA CHỌN TỔ MÁY 33

3.1.Giới thiệu chung về chương trình FPC 33

3.2.Xác định năng suất yêu cầu 35

3.3.Sử dụng chương trình FPC để tính toán 37

3.3.1.Thông số dự án (Project) 37

3.3.2.Dữ liệu đầu vào của tổ máy (Fleet input) 40

3.3.3.Lựa chọn máy chất tải (Select Loader) 41

3.3.4 Lựa chọn thiết bị vận chuyển (Hauler) 49

3.3.5.Lựa chọn thiết bị phụ trợ (Support Equipment) 57

3.3.6.Dữ liệu của đường vận chuyển (Haul roads) 59

3.3.7.Tổng hợp về năng suất và chi phí 62

CHƯƠNG 4 - LẬP QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG MÁY XÚC LẬT 980H 71

4.1.Cần vấn đề cần chú ý trong bảo dưỡng 71

4.1.1.An toàn 72

4.1.2.Dầu mỡ 74

4.1.3.Mô men xoắn 77

4.2.Nội dung các chu kì bảo dưỡng định kì 79

4.2.1.Các bộ phận được bảo dưỡng theo yêu cầu 79

4.2.2.Bảo dưỡng theo định kỳ 80

4.3.Bảo dưỡng một số bộ phận cơ bản 84

4.3.1.Thay các lưỡi cắt gầu 84

4.3.2.Thay dầu hệ thống thủy lực 85

4.3.3.Thay lõi lọc thô bầu lọc gió 87

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập với các nước trênthế giới Bên cạnh đó thì nhu cầu nhập khẩu các sản phẩm khoa học kỹ thuật hiện đại từcác nước phát triển ngày càng tăng Trong những sản phẩm mà nước ta nhập khẩu thìmáy làm đất là một sản phẩm trọng yếu để đáp ứng các nhu cầu về sản xuất, vậnchuyển, khai thác,… Các loại máy làm đất hiện đại, có tính năng kỹ thuật tốt, hiệu quả

sử dụng cao được nhập về nước ta từ các hãng nổi tiếng như: Komatsu, Hitachi (NhậtBản); Daewoo (Hàn Quốc); Caterpillar (Mỹ);… Tuy nhiên để có được một tổ máyhoạt động với năng suất cao và hiệu quả, ngoài cải tiến, thiết kế máy móc cho phùhợp với điều kiện ở nước ta thì việc xác định được các thông số hợp lý của tổ máy

và quản lý thiết bị là một yếu tố không thể thiếu góp phần quyết định hiệu quả hoạtđộng của một tổ máy Một tổ máy làm đất có các thông số hợp lý phải đáp ứng cácyêu cầu sau: Các máy trong tổ máy phù hợp với điều kiện làm việc, nếu máy làmviệc trong điều kiện không phù hợp sẽ dẫn đến hiệu quả làm việc không tốt hoặcthậm chí tổ máy sẽ không hoạt động được; Đảm bảo năng suất yêu cầu; Chi phíđơn vị sản phẩm là nhỏ nhất để mang lại lợi nhuận cao, v.v…

Để giải quyết những vấn đề liên quan đến máy làm đất và đặc biệt là máy xúclật - một loại máy được sử dụng nhiều trong công tác đất hiện nay Em đã được giao

đề tài tốt nghiệp: “Lựa chọn các thông số hợp lý cho tổ máy làm đất với máy xúc lật bánh lốp.”

Với đề tài trên thì em sẽ thực hiện các nội dung chính sau:

 Một số tiến bộ kỹ thuật trong các máy xúc lật hiện đại

 Lựa chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo là máy xúc lật theo điệu kiệnlàm việc

 Sử dụng chương trình FPC để lựa chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo

là máy xúc lật

 Lập quy trình bảo dưỡng máy xúc lật 980H

CHƯƠNG 1 - MỘT SỐ TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG MÁY XÚC LẬT

Tình hình phát triển của các loại máy xúc lật tại Việt Nam và trên Thế Giới làngày càng phát triển, tốc độ phát triển ngày càng cao do nhiều yếu tố khác nhau vàđược sử dùng nhiều hơn trong các công việc khác nhau, đi theo đó là các công trìnhquy mô lớn mọc lên ngày càng nhiều vì thế khối lượng công tác đất ngày càng lớn,phong phú đa dạng, công việc yêu cầu ngày càng cao Nên để đáp ứng yêu cầu vềcông việc, công tác đất nói chung và công việc bốc xúc nói riêng hiện nay trên thịtrường có rất nhiều loại máy xúc lật khác nhau của các hãng sản xuất là: Caterpillar(Mỹ); Komatsu, Kawasaki, Fuzukawa (Nhật Bản); Hyundai, Doosan (Hàn Quốc);Liugong, XCMG (Trung Quốc),… Các hãng xúc lật này liên tục phát triển và cảitiến về mọi vấn đề của máy xúc lật như cơ cấu di chuyển, buồng lái, động cơ, hệthống thủy lực, kiểu dáng công nghệ,…vì vậy chúng ta cần phải tìm hiểu phạm viứng dụng của máy và thường xuyên cập nhập các tiến bộ kỹ thuật của máy để hiểu

rõ được công năng của máy trên cơ sở đó nhằm phát huy hiệu quả của nó Chươngnày nhằm giải quyết 2 vấn đề trên

Ở Việt Nam hiện nay do là nước đang phát triển công với tài nguyên khoánsản vô cùng lớn nên nhu cầu xây dựng đường xã, cầu cống, khai thác mỏ đá mỏthan, lên máy xúc lật bánh lốp rất được ưa chuộng Hiên nay ở việt nam máy xúc lậtcủa các hãng: Kawasaki (Nhật Bản); Caterpillar (Mỹ); Komatsu (Nhật Bản);Liugong (Trung quốc) là phổ biến nhất, các hãng này liền tục cập nhật công nghêcũng như giá thành thấp đáp ứng được nhu cầu của công việc tại Việt Nam

Máy xúc lật là thiết bị vừa có khả năng đào vừa có khả năng vận chuyển đất

đá, chất tải, bốc xúc đất đá ở vị trí cao hơn mặt bằng máy đứng như một thiết bị bốcxúc, vừa có khả năng vừa đào vừa vận chuyển với cự li vận chuyển ngắn, san lấp,tạo mặt bằng di chuyển như một chiếc máy ủi Để đáp ứng các điều kiện làm việccũng như sự đa dang, đa năng của công việc của máy xúc lật bánh lốp nên nhà sảnxuất cũng sản xuất các loại thiết bị công tác khác nhau phù hợp với từng công việc.Các loại thiết bị công tác đất bao gồm: gầu máy xúc lật, rất nhiều loại gầu khác, lưỡi

ủi, búa thủy lực, thiết bị đào hố, thiết bị đào rãng, thiết bị đào liên hợp gắn ở phíasau máy Máy xúc lật được chia làm 2 loại: máy xúc lật có bộ di chuyển bánh lốp

 Máy xúc lật bánh lốp

Máy xúc lật bánh lốp thích hợp với điều kiện bề mặt di chuyển tương đối bền chắc,

ít gồ ghề, đòi hỏi di chuyển nhiều và có không gian xoay trở Máy xúc lật bánh lốp có thểđược sử dụng cho các mục đích khác nhau khi thay thế bộ công tác khác nhau Các bộphận công tác để thực hiện các công việc nặng nhọc được lắp trên máy kéo có 4 bánh chủđộng Các mô-đen nhỏ hơn là những loại máy có hai bánh chủ động Thông thường cácmáy xúc lật cần sử dụng các lốp rất lớp Chúng tạo ra được sự nổi tối đa cho phép vậnhành trên hầu hết các địa hình, áp lực lên mặt đất vẫn cao hơn bánh xích, nhưng tác độngchèn của bánh lốp và xoay bánh đơn giản giúp máy có thể vận hành dễ dàng trên bề mặtđất cát mà đối với bánh xích, bề mặt sẽ bị xé nát và gây mòn xích Nhưng bề mặt địa hìnhtrơn trượt có thể làm máy bánh lốp mất cả lực kéo và độ chính xác khi lái

Hình 1.1-máy xúc lật bánh lốp Hình 1.2-máy xúc lật bánh xích

 Máy xúc lật di chuyển xích

Máy xúc lật di chuyển xích có bộ công tác xúc lật được lắp trên máy kéoxích Thường dùng đề làm việc ở những điều kiện nền đất gồ ghề, nền đất mềm yếu,hoặc những vị trí có không gian xoay trở hẹp Đối với từng điều kiện làm việc khácnhau, với đặc điểm nền đất di chuyển khác nhau, để máy xúc lật có thể hoạt độngtốt và đảm bảo được tính năng kỹ thuật, các nhà sản xuất cũng nghiên cứu chế tạo racác tùy chọn về xích phù hợp với nền đất di chuyển, các loại gầu phù hợp với từngđặc điểm công việc nhất định

Đối với từng công việc cụ thể chúng ta có thể lựa chọn máy xúc lật với cáccấu hình, bộ công tác, cơ cấu di chuyển phù hợp với điều kiện làm việc để máy có

thể phát huy tối đa công suất cũng như năng suất mà vẫn đảm bảo được tính năng

kỹ thuật, nâng cao tuổi thọ của máy và đem lại hiệu quả kinh tế cao

Do yêu cầu thực tế, quy mô khối lượng công trình ngày càng tăng, yêu cầucông việc ngày càng cao cả về điều kiện làm việc, năng suất cũng như tính kinh tế

vì vậy khách hàng ngày càng trở nên khó tính đòi hỏi cần có những thiết bị nhanh,mạnh, nhỏ gọn, hiệu quả, kinh tế Chính vì thế các máy xúc lật không ngừng đượccải tiến, cải tiến một cách toàn diện từ kiệu dáng công nghệ, buồng lái và hệ thốngđiều khiển, hệ động động lực, truyền động, hệ thống di chuyển cho đến hệ thốngthủy lực, các loại bộ công tác, lốp Dưới đây tôi sẽ trình bày các tìm hiểu về tiến bộ

kỹ thuật chính của các loại máy chất tải

1.1.Kiểu dáng công nghệ

Với sự phát triên của các công ty vật liệu, tạo ra nhiều vật liệu có độ bền caohơn chống chịu các yếu tố khắc nhiệt hơn từ nhiệt độ đến áp lực, cho đến các màimòn do thời tiết cũng như do quá trình làm việc, thì vẫn đề hình dạng bên ngoài củamáy đã được cải tiến nhiều hơn, làm thu gọn kích thước, nhỏ gọn hơn về hình khối,màu sắc hài hòa hơn nhưng vẫn dữ được khả năng làm việc, phù hợp với công việc,các yêu cầu kỹ thuật cũng như hoàn cảnh làm việc chật hẹp, khó di chuyển Phải kểđến các hãng như Caterpillar, Komatsu,… họ đã liên tục nghiên cứu và phát triểnnâng cao công nghệ cho máy móc

1.2.Buồng lái

Buồng lái có liên quan rất lớn đến hiệu quả và năng suất làm việc của máyxúc lật, chính vì thế có rất nhiều các cải tiến được thực hiện ở đây nhằm mang lại sựtiện lợi, thoải mái, giảm thiểu sự mệt mỏi cho người vận hành từ đó giúp tăng hiệuquả làm việc và tăng năng suất Sự cải tiến đó được thể hiện như sau

Buồng lái được thiết kế theo khoa học lao động Căn cứ khả làm việc của conngười, thiết kế phù hợp với kích cỡ của người lái khác nhau, để cho người côngnhân vận hành luôn luôn thỏa mái, tầm quan sát khu vực làm việc đảm bảo an toàn

rất mệt mỏi, hiện nay do được điện tử hóa, do đó lực điều khiển rất nhỏ (điều khiểnbằng nút bấm), các nút bấm thường xuyên được tích hợp nhiều chức năng trongcùng một cần điều khiển nên người lái cảm thấy rất thuận tiện và trong tầm với.Ghế ngồi được điều chỉnh theo mọi kích cỡ, có chức năng giảm chấn, ngăn chấnđộng từ máy tác động lên người vận hành, không gian thoáng mát và được cách âmtốt đảm bảo cho người lái làm việc suốt ca mà không thấy mệt mỏi.

Hình 1.3-buồng lái máy xúc lật

Để đảm bảo an toàn cho người cũng như máy xúc lật hiện nay có cần khóathủy lực được đặt ngay cạnh ghế ngồi lối ra cửa, có chức năng vô hiệu hóa hệ thốngthủy lực nhằm đảm bảo an toàn khi người vận hành rời khỏi máy thì máy sẽ khônghoạt động được trong khi máy vẫn nổ Các máy xúc lật hiện đại hiện nay còn đượctrang bị camara giám sát phía sau, đèn chiếu sáng ở 2 chế độ sáng khác nhau khilàm việc ban đêm giúp người lái có tầm quan sát tốt nhất Thiết bị còn được trang bị

điều hòa nhiệt độ giúp người vận hành cảm giác thoải mái nhất khi hoạt động trongđiều kiện khí hậu khắc nghiệt, vì nếu làm việc không được thoải mái thì cũng sẽ ảnhhưởng đến năng suất công việc.

1.3.Hệ thống truyền động và động lực

1.3.1 Hệ thống động lực

Hệ thống động lực và truyền động của máy xúc lật là một hệ thống rất quantrọng, nếu thiếu nó máy xúc lật sẽ không hoạt động được Nó là hệ thống cung cấpnăng lượng cho tất cả các hoạt động của các hệ thống khác của thiết bị Vì thế thiết

bị động lực và truyền động quyết định rất lớn đến khả năng làm việc, năng suất củamáy và tính kinh tế của của máy Nhận biết được các yếu tố quan trọng trên thiết bịđộng lực và truyền động của các nhà sản xuất máy làm đất hiện nay không ngừngđược cải tiến và hiện đại hóa để dần nâng cao năng suất cũng như khả năng làmviệc của máy được hiệu quả hơn Vì thế thiết bị động lực và truyền động của máyxúc lật phải ngày càng được cải tiến để hoàn thiện hơn, ngày càng nhỏ gọn, mạnh

mẽ, bền bỉ, hoạt động ổn định, chính xác với độ tin cậy cao, tiết kiệm nhiên liệu, cókhả năng nâng cấp, tính năng bảo dưỡng sửa chữa cao Với công nghệ giảm khí thảitiên tiến (ACERT-Advanced Combursion Emmission Reduction technology) củahãng Caterpiller cho công suất động cơ cao hơn Công nghệ này là sự kết hợp củanhững tiến bộ về phun nhiên liệu, điều khiển điện tử và những cải tiến về hệ thốngphối khí

Hệ thống nhiên liệu: Để đáp ứng yêu cầu về giảm khỉ thải, tiết kiệm nhiên

liệu, đa số các động cơ lắp trên máy làm đất hiện nay đều được điều khiển bằngđiện tử tác động bằng cơ khí (MEUI- Mechanical Electronic Unit Injection) hoặcbằng thủy lực (HEUI- Hydraulic Electronic Unit Injection) Phun nhiên liệu vô cấpvào buồng đốt với số lượng áp suất phun cao điều khiển được Như vậy cho phépđiều khiển hoàn toàn chính xác và đa dạng trong quá trình cháy Quá trình cháy sẽdiễn ra hoàn toàn ở nhiệt thấp hơn phát ra công suất lớn nhất và hiệu suất cao với ônhiễm môi trường thấp nhất Thiết kế hệ dẫn động điều khiển điện tử dạng mô-đun

cho phép cập nhập nâng cấp dễ dàng, linh hoạt, khả năng bảo dưỡng sửa cao hơnvới chi phi thấp hơn.

Bộ điều khiển động cơ: Được coi như là phần quan trọng là phần quan trọng

nhất của máy Hệ thống điều khiển kết hợp và nâng cao yếu tố phun nhiêu liệu, cấpkhí và chức năng khác để đạt được khả năng hoạt động tốt nhất và giảm ô nhiễm khíthải Hệ thống quản lý động cơ cung cấp nhiêu liệu linh hoạt cho phép động cơ phảnứng nhanh nhạy tùy theo các yêu cầu làm việc khác nhau Với hệ thống điều khiểnnói trên động cơ được cải tiến rất rõ rệt như thời điểm phun, lượng nhiên liệu phun

và áp suất phun không phụ thuộc vào tốc độ động cơ cho nên nó duy trì công suất

ổn định, giúp máy làm việc hiệu quả hơn, quá trình đốt cháy triệt để hơn, góp phầngiảm khí thải, tiết kiệm nhiên liệu Vì trên thiết bị bốc xúc được gắn các thiết bị cảmbiến tải, cảm biến nhiệt độ, ấp suất chất lỏng, các tín hiệu đó được báo và truyền vềcho microcomputer xử lý dữ liệu, sau đó dữ liệu sẽ được xử lý và phát ra các tínhiệu để điều khiển vòi phun cao áp.Vì thế các hệ thống này đem lại hiệu suất caohơn, giúp giảm khí thải dạng hạt, lượng nhiên liệu được phun vào mịn hơn, cháyhoàn toàn, kết cấu động cơ nhỏ gọn hơn, mạnh mẽ hơn các thế hệ động cơ trướcđây Hệ thống này cũng theo dõi động cơ và máy trong khi vẫn duy trì động cơ vậnhành ở hiệu suất cao nhất

Hệ thống khí nạp: Hầu hết các động cơ đi-ê-zen trong máy làm đất hiện nay

đều sử dụng tu-bô tăng áp giúp tăng mật độ gió đem lại công suất động cơ cao hơn.Với hệ thống khí nạp được sử dụng đa dạng công nghệ kiểm soát khí nạp bao gồmnạp khí lốc xoáy vào buồng đốt vách chống mòn tu- bô khí thải Như vậy các cảitiến đưa ra là: đa dạng về thời điểm đóng mở xu páp bằng cách sử dụng hệ thốngđiện tử tác động bằng thủy lực để đóng mở xu páp khi nạp khí và khi xả khí Sửdụng đồng thời hai tu-bô khí xả để giảm thời gian trễ trong khi lưu lượng gió cao,giảm tốc độ vòng quay tu-bô để nâng cao độ tin cậy và thời gian sử dụng

Lốc động cơ và pít tông: Lốc động cơ được chế tạo từ gang xám với cùng

vật liệu giống quy lát xilanh Thành xilanh dày hơn đồng thời làm giảm tiếng ồn và

tăng độ cứng vững Pit –tông được làm từ thép liền khối được xử nhiệt có độ bềncao.

Hệ thống làm mát: các hệ thống làm mát đều có dạng mô-đun, đảm bảo tính

kinh tế trong bảo dưỡng sửa chữa, có hiệu suất làm việc cao được bố trí tách biệtvới khoang động cơ Quạt làm mát được dẫn động thủy lực với nhiều tốc độ khácnhau cho khả năng làm mát tối ưu

Với sự cải tiến không ngừng như hiện nay thì thiết bị động lực này trở nên hoànhảo hơn tính tế hơn vừa nhỏ gọn, mạnh mẽ, bền bỉ, ít rung động, giảm tiếng ồn, ít ônhiễm môi trường và ngày càng tiết kiệm nhiên liệu mang lại hiệu quả kinh tế

1.3.2 Hệ thống truyền động

Hệ thống truyền động cũng được cải tiến mạnh mẽ nhằm mang lại hiệu quảlàm việc, giúp máy hoạt động trơn tru và linh hoạt hơn Trong các máy xúc lật hiệnnay sử dụng hộp số hành tinh, so với hộp số 3 trục trước đây thay vì sử dụng các bộtruyền bánh răng ăn khớp thì nó sử dụng những li hợp đĩa và bộ truyền truyền hànhtinh kết hợp, đó là diện tích tiếp xúc mặt nên hoạt động êm dịu hơn, không gây vađập nên máy làm việc không bị ồn, tăng tuổi thọ cho máy Đối với máy xúc lật bánhxích còn sử dụng bộ chia mômen 70% truyền động qua biến tốc thủy lực, 30%truyền động cơ khí nhằm giảm hệ số trượt tăng hiệu suất truyền động Dẫn động cácmáy xúc lật sử dụng mô tơ thủy lực nên truyền động êm hơn, kết cấu gọn nhẹ hơncác bộ truyền động cơ khí cồng kềnh trước đây Trên các máy xúc lật hiện đại ngàynay hầu hết đều sử dụng truyền động thủy lực bằng nhiều động cơ Mỗi động cơdẫn động cơ dẫn động một cơ cấu riêng biệt hoặc một động cơ dẫn động một số cơcấu Loại này hạn chế được tải trọng trong từng cơ cấu, đảm bảo kết cấu khối nêntính thích ứng bảo dưỡng cao dễ tiêu chuẩn hóa các bộ phận, chi tiết, dễ đảo chiềuđộng cơ Ví dụ như có 1 động cơ dẫn động quạt làm mát, một động cơ dẫn độngmáy phát, tùy vào nhiệt độ của nước làm mát hay lượng điện sử dụng mà bộ điềukhiển điều khiển lưu lượng dầu thủy lực dẫn động động cơ

1.3.3 Hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực ngày càng phát triển do những ưu điểm mà nó tạo ra hiệnnay hầu hết các cơ cấu, bộ phận dẫn động của máy xúc lật và các máy làm đất khácđều được sự dụng hệ thống thủy lực từ bộ công tác, quạt gió, cấu di chuyển, đến cơcấu quay (nếu có) chính vì thế nhiều nghiên cứu cải tiến hệ thống thủy lực là mộtvấn đề cấp bắt cần được Nhờ có sự cải tiến không ngừng nên hệ thống thủy lựchiện nay hầu hết trong các máy truyền động thủy lực hiện nay là hệ thống thủy lựcthông minh Các hệ thống thủy lực thông minh hiện nay đều là các hệ thống thủylực cảm biến tải được điện tử hóa với sự dẫn động đơn lẻ Trên các thiết bị bốc xúcđược gắn các thiết bị cả biến tải, cảm biến nhiệt độ, khi thiết bị hoạt động các thiết

bị cảm biến này sẽ gửi tín hiệu về cho micro computer, micro computer sẽ phân tích

dữ liệu và phát tín hiệu điều khiển bơm thủy lực hoạt động với công suất hợp lý với

dữ liệu nhận về đã được lập trình sẵn Nhờ điều này mà thiết bị có thể tiết kiệm tối

đa năng lượng, góp phần tăng tuổi thọ các thiết bị, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Những tiến bộ đó được thể hiện thông qua 1 hệ thống, chúng ta có thể thấy đặcđiểm ưu việt trên qua hệ thống thủy lực

Không những cải tiến về mạch thủy lực các thiết bị cảm biến, và bộ xử lýthông minh mà các nhà sản suất còn không ngừng nghiên cứu cải tiến các thiết bịthủy lực như bơm thủy lực, xylanh thủy lực, mô tơ thủy lực, ống dẫn, van điềukhiển Trên các máy xúc lật hiện nay thường được trang bị bơm thủy lực chính làbơm pit tông được chế tạo chính xác giảm thiểu tối đa khe hở cho bơm hoạt độngvới áp suất cao hơn Đi cùng với sự phát triển của bơm là sự phát triển của các thiết

bị thủy lực khác như xilanh thủy lực, mô-tơ thủy lực, đường ống và các van, khớpnối Kết hợp của sự phát triển đồng bộ về các mặt của hệ thống thủy lực trên cácmáy xúc lật thì hệ thống thủy lực ngày càng trở nên nhanh, mạnh và thông minhhơn Nhờ thế mà có thể tiết kiệm năng lượng cũng như nhiên liệu, góp phần giảmthiểu ô nhiễm môi trường, tăng tuổi thọ, nâng cao khả năng tự động hóa của cácthiết bị cũng như mang lại hiệu quả kinh tế cao

1.3.4 Các loại bộ công tác

Để đảm bảo thỏa mãn các điều kiện làm việc khác nhau với rất nhiều các loaivật liệu từ đất đá cho đến cát bùn, từ vị trí cao đến thấp, yêu cầu tính năng kỹ thuậtkhác nhau vì thế người ta đã chế tạo ra rất nhiều loại bộ công tác khác nhau để phùhợp với từng điều kiện làm việc, nên bộ công tác của máy xúc lật rất phong phú và

đa dạng Nên có rất nhiều tùy chọn về cấu hình bộ công tác để phù hợp với điềukiện làm việc cụ thể để giúp cho thiết bị có thể hoạt động hiệu quả, tận dụng đượctối đa công suất của máy mang lại năng suất cao, và kinh tế

Bộ công tác tiêu chuẩn của máy xúc lật bao gồm cần và gầu Ngoài ra tủytheo yêu cầu chung của công việc mà máy xúc lật có thể lắp các loại gầu xúc khácnhau để đảm bảo độ bền, phát huy được công suất, năng suất và tiết kiệm đượcnhiên liệu dẫn đến tiếp kiệm được giá thành, sau đây sẽ là một số loại gầu và phạm

vi hoạt động của chúng:

 Gầu công dụng chung: loại này có kết cấu dạng vỏ sò, có thể được trang bịcác tấm bảo vệ ở các góc Loại này được dùng cho các công việc như chấtđống vật liệu ở kho bãi hoặc đào xúc thông thường

 Gầu đa dụng: đáy gầu được thiết kế có độ cứng tối đa Loại gầu này có tính

đa năng cao, có thể làm những công việc như chất tải, bóc tầng phủ, ủi, chấtđống, làm sạch phế liệu

 Gầu có khả năng thâm nhập cao: Loại này có loại lưỡi cắt bên sắc, đảm bảokhả năng thâm nhập cao, có thể dùng để đào đất đá nhẹ, được sử dụng ởnhững nơi cần phải tao bề mặt làm việc bằng phẳng

 Gầu xúc vật liệu: loại gầu này có đáy phẳng, được hàn ở những dải chịu màimòn Gầu xúc vật liệu được sử dụng để chất đống vật liệu hoặc chất tải chocác kho bãi

 Gầu xúc vật liệu nhẹ: loại này có dung tích lớn, dùng để xúc các vật liệu nhẹnhư than hoặc tuyết.

Hình 1.4-Các loại gầu của máy xúc lật

 Gầu xúc đá: có cạnh cắt thẳng hoặc hình lưỡi mai Cạnh cắt thẳng cho lựcphá lớn, cạnh cắt hình lưỡi mai cho khả năng thâm nhập cao Loại này chủyếu dùng cho các công việc nặng nhọc như khai thác mỏ hoặc khai thác đá

 Gầu xúc đá chế độ nặng: được hàn các tấm lót, tấm chịu mòn bên trong, bêndưới, bên cạnh Loại này dùng cho các chế độ nặng nhọc như: khai thác đá

có lực va đập và mài mòn cao

 Gầu xúc đá chịu mòn cao: có các bộ phận có thể tháo lắp bằng bu lông nhanhchóng, có cạnh cắt độc lập được gắn vào, được bảo vệ và có khả năng chịumài mòn rất cao, được dùng với điều kiện làm việc cứng và mài mòn cao

 Gầu xả đá: gầu xả đá có thành sau hơi nghiêng về phía trước để dỡ hết tải.chuyển động của nó được điều khiển bằng hệ thống nghiêng qua một thanhgiằng dẫn động cơ khí Ở vị trí thấp hơn chiều cao tối đa, gầu kiểu này tựđộng xả vật liệu vì đáy gầu nghiêng xuống dưới Tuy nhiên, ở vị trí chiều caotối đa, đáy gầu lại bằng khi cần nghiêng được dịch chuyển đến vị trí dỡ tải,

do đó thành sau di chuyển về phía trước theo chiều ngang

 Gầu xúc lật dỡ tải bên: gầu dỡ tải bên là loại thiết bị đặc biệt cho máy xúc lậtthông thường, loại gầu này là thiết bi tiêu chuẩn đối với các loại máy xúc lậtbánh xích kích thước nhỏ hoặc kích thước trung bình, được thiết kế cho mụcđích sử dụng dưới long đât, trong những đường hầm hẹp, cần thiết để máyxúc nâng tải qua đầu đổ tải về phía sau vào dây chuyền hoặc xe gong Máyxúc lật dỡ tải bên có thể đào trực tiếp ở phía trước, phía sau dọc theo điểm dỡtải mà không phải quay máy Sau đó máy quay về phí trước để nạp đầy tảilại Dỡ tải nhanh hơn khi máy nâng qua đầu và chỉ cần ít khoảng không phíabên mái

Với các cải tiến mới hiện nay và để phù hợp với từng công việc hơn thì cóđất nhiều bộ công tác mới được làm ra để cho năng suất cao và giảm thời gian thicông hơn như: lưỡi ủi, búa đập thủy lực, thiết bị đào hố, thiết bị đòa rãnh, thiết bịxúc đào liên hợp dùng ở phía sau máy …

Hình 1.5-Các bộ công tác khác của máy xúc lật bánh lốp

Để thay thế các bộ phận công tác dễ dàng cho phù hợp với yêu cầu công việcgiảm thời gian chờ máy thì nhà sản xuất cũng đưa ra sản phẩm khớp nối nhanh kiểu

“chộp” chốt rất đa năng và tạo ra khả năng sử dụng đa dạng cho máy đào gầu sấp.Khi lắp khớp nối này, máy đào có thể thay thế các bộ công tác khác nhau một cáchnhanh chóng dễ dàng chỉ trong vài phút và có thể là vài giây.

Sự phong phú đa dạng về các loại bộ công tác của các thiết bị bốc xúc đượcthể hiện rõ nhất ở máy đào gầu sấp như đã nêu ở trên Tùy vào điều kiện làm việc,yêu cầu kĩ thuật mà chúng ta có thể lựa chọn được cấu hình bộ công tác phù hợpnhất để máy có thể phát huy được tối đa hiệu quả làm việc của chúng, từ đó manglại hiệu quả kinh tế cho người sử dụng máy

1.3.5 Các loại lốp và điều kiện áp dụng

Hiện nay để phù hợp với yêu cầu ngày càng cao trong thi công ở trong đô thịlớn, thì lốp ngày càng được hiện đại hơn, do khả năng di chuyển bằng lốp nhanhhơn, chống phá hủy các mặt đường trong các đô thị lớn Do đó nó được sử dụngnhiều loại cao su tổng hợp tốt hơn có khả năng chịu mòn, chịu nhiệt cao hơn, bềnhơn và ngày càng có nhiều các hãng lốp được sinh ra để phục vụ công việc đó tiêubiểu như: Michelin, Bridgestone, Goodyear, Fiestone, Dunlop, Titan, Triangle,Eurotire, Yokohama, Belshina …

Các ưu điểm cơ bản của bộ di chuyển lốp:

 Bền hơn, thời gian phục phụ dài hơn thường là 30000 đến 40000 km hoặc

2500 đến 3000h mới phải thay thế

 Tốc độ di chuyển lớn có thể đạt 50 đến 80 km/h

 Chuyển động êm, hiệu suất cao

Những bộ di chuyển lốp có những nhược điểm là:

 Áp suất lên đất lớn, phân bố không đều

 Lực bám nhỏ, lên rất dễ trượt giữa lốp và lên, làm tiêu hao công suất và khảnăng vượt dốc kém

Sự lựa chọn lốp xe, cách sự dụng và bảo dưỡng thích hợp là một trongnhững yếu tố quan trong nhất để đạt được tính kinh tế trong các thiết bị làm đất,bánh lốp cho các máy siêu trọng phải vận hành được dưới mọi điều kiện địa hình, từđịa hình khô cho đến ẩm ướt, chịu được đá dăm Các điều kiện thời tiết, kỹ năngngười vận hành và công tác bảo dưỡng có thể ảnh hưởng đến lốp, với các cải tiếnhiện nay người ta đã chế tạo được xích bảo vệ lốp dùng trong các điều kiên dichuyển trong các mỏ đá, mỏ khai thác khoáng sản, và trong các điều kiện làm việctrong bùn.

CHƯƠNG 2 – LỰA CHỌN TỔ MÁY THEO ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

Trong nền kinh tế thị trường thì một tổ máy tối ưu chắc chắn phải là một tổmáy có chi phí đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất, đem lại lợi nhuận cao nhất nhưng vẫnphải thỏa mãn các điều kiện ràng buộc:

 Phù hợp với điều kiện làm việc

 Đáp ứng được yêu cầu của công việc và năng suất yêu cầu, đồng bộ về máymóc

 Chi phí cho một đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất

Nhưng để lựa chọn một tổ máy tối ưu nhất cũng không phải là một việc đơngiản Với điều kiện phát triển khoa học kỹ thuật đã cho ra đời chương trình FPCdùng để lựa chọn tổ máy tối ưu nhất một cách rễ dàng

Máy xúc lật được dùng để đào và vận chuyển đất đá như một máy chất tảihoặc máy ủi, xúc các vật liệu rời và các vật liệu khối lớn, ủi, san phẳng, kéo trongđiều kiện không gian hẹp và xếp dỡ hang hóa dạng rời ở nhà ga, bến cảng, kho bãi.Với cự li vận chuyển ngắn, máy xúc lật có thể vừa đào vừa vận chuyển đất đá

2.1.Các loại tổ máy bốc xúc cơ bản

Có nhiều loại tổ máy làm đất khác nhau, chúng hoạt động chủ yếu trên cáccông trường và các mỏ khai thác đá và than, một tổ máy thì bao gồm các khác nhau:máy chất tải (máy đào gầu sấp, máy đào gầu ngửa, máy xúc lật, ); máy vận chuyển(ô tô vận tải khung cứng và khớp quay,…); máy phụ trợ (máy san, máy ủi, máyđầm,…) Có những tô máy làm đất cơ bản sau:

 Máy chất tải – Ô tô tự đổ - Máy phụ trợ;

 Máy chất tải – Ô tô tự đổ (bốc xúc vận chuyển, không tạo thành khối đắp);

 Máy ủi đào và vận chuyển đất – Máy phụ trợ;

 Máy ủi làm việc kết hợp với máy cạp – Máy phụ trợ;

Tùy vào từng điều kiện mà ta lựa chọn cho phù hợp để đạt được kết quả vànăng suất cao nhất Trong một tổ máy làm đất thực tế thì máy chất tải chính là máychủ đạo, đóng một vai trò quan trọng nhất trong năng suất của tổ máy Chính vì lẽ

đó thì việc lựa chọn máy chất tải phải cần phải hợp lý để đảm bảo năng suất yêu cầu

mà vẫn có hiểu quả cao về kinh tế

Với điều kiện làm việc của nước ta thì máy đào gầu sấp là thiết bị chất tảiphổ biến nhất vì nó làm được hầu hết các công việc Bên cạnh đó, thiết bị vậnchuyển cũng như thiết bị phụ trợ cũng đóng vai trò đặc biệt quan trọng, việc lựachọn một cách hợp lý các thiết bị vận chuyển cũng như thiết bị phụ trợ khôngnhững giúp tăng năng suất mà còn giảm chi phí trên một đơn vị sản phẩm

Trong nội dụng này, em xin giới thiệu 3 tổ máy phổ biến nhất để áp dụng vàocác điều kiện khác nhau:

2.1.1 Tổ máy: máo đào gầu sấp – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ

Trong tất cả các máy thì máy đào gầu sấp được xem là máy chủ đạo phổ biếnnhất hiện nay, máy đào gầu sấp đa năng được sự dụng để đào và khai thác vật liệu

có mặt bằng thấp hơn mặt bằng máy đứng, có khả năng làm việc được trên nhiềuđịa hình khác nhau, thực hiện được nhiều công việc khác nhau như đào đất chất lênthiết bị vận chuyển hoặc đổ lên hố đào, đào kênh mương, nảo vét của cống, đàogiao thông, hố móng, khai thác vật liệu,…

Ưu điểm của tổ máy:

 Làm việc được với nhiều loại vật liệu khác nhau

 Chiều cao khai thác lơn

 Dễ dàng bố trí không gian làm việc

 Đào được cả bên dưới và bên trên so với vị trí đứng máy

 Lực đào lớn

 Chu kỳ làm việc ngắn

 Di chuyển được trên các địa hình khác nhau

Nhược điểm của tổ máy:

 Làm việc kém hiệu quả với vật liệu

 Di chuyển chậm với bánh xích

 Không làm việc được trong môi trường chặt hẹp

 Làm việc kém hiệu quả khi vật liệu cao hơn mặt bằng máy đứng

Hình 2.1-Máy đào gầu sấp đang chất tải

2.1.2 Tổ máy: máy đào gầu ngửa – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ

Bên cạnh máy đòa gầu sấp thì máy đào gầu ngửa cũng là máy chất tải phổbiến trong công tác đất Máy đào gầu ngửa đào vật cao hơn mặt bằng máy đứng, nó

có thể xúc đất đá nổ mìn hoặc đào đất đá hỗn hợp ở trạng thái tự nhiên, thường kếthợp với xe tải và sử dụng phổ biến trong khai thác mỏ Máy phù hợp chất tải lên xevận chuyển do có khả năng điều khiển gầu 3 chiều Gầu đào còn là một bộ công tácphục vụ công tác đào tải trọng nặng và vật liệu cứng như đá phiến, … Góc cắt hiệuquả được hỗ trợ bơi hướng áp lực giúp gầu cắt được các vật liệu có lực cản lớn vàphá vỡ các kết cấu có khe nứt

Ưu điểm của tổ máy:

 Làm việc hiểu quả với vật liệu bền chắc

 Có thể làm việc trên nền đất yếu hoặc không bằng phẳng

 Có thể hoạt động được ở những nơi chất tải chật hẹp

 Lực đào lớn, chu kỳ làm việc ngắn

Nhược điểm của tổ máy:

 Không phù hợp với các công việc di chuyển nhiều

 Cần thiết bị làm sạch khoang đào

 Chiều cao dỡ tải hạn chế

 Khó đào ở vị trí thấp hơn mặt bằng máy đứng

Hình 2.2- Máy đào gầu thuận đang chất tải

2.1.3 Tổ máy: máy xúc lật bánh lốp – thiết bị vận chuyển – thiết bị phụ trợ

Bên cạnh các máy đào thường được dùng trong tổ máy làm đất thì máy xúclật bánh lốp cũng rất phổ biến và có năng suất rất cao

Máy xúc lật bánh lốp có thể sự dụng cho các mục đích khác nhau, máy được đòa

để vận chuyển đất đá như một máy chất tải hoặc một máy ủi, xúc các vật liệu rời và cácvật liệu khối lớn, ủi, san phẳng, kéo trong điều kiện không gian hẹp và xếp dỡ hàng hóadạng rời ở nhà ga, bến cảng, kho bãi Với cự ly vận chuyển ngắn, máy xúc lật bánh lốp

có thể vừa đào vừa vận chuyển đất đá Các bộ công tác để thực hiện các công việc nặngnhọc được lắp trên máy cơ sở là máy kéo có 4 bánh chủ động

Ưu điểm của tổ máy:

 Có thể làm việc được trong điều kiện hẹp

 Di chuyển được nhiều

 Làm được nhiều loại công việc khác nhau

 Có thể lắp được nhiều bộ công tác để phù hợp với từng loại công việc

Nhược điểm của tổ máy:

 Bề mặt di chuyển phải tương đói bền chắc

 Không phù hợp để đào đất cứng

Hình2.3-Máy xúc lật bánh lốp đang chất tải

2.2.Lựa chọn tổ máy theo điều kiện làm việc

2.2.1 Chọn máy xúc lật

1 các bước chọn máy xúc lật

Bước 1 Xác định năng suất yêu cầu hay mong muốn

Năng suất yêu cầu của một máy xúc lật cần lớn hơn năng suất của các máyphụ thuộc khác một chút trong tổ máy làm đất hoặc vận chuyển vật liệu

Khối lượng công việc cần bốc xúc vận chuyển là V0 = 1090000 (m3 đất đáhỗn hợp) Thời gian yêu cầu hoàn thành là n = 12 (tháng) Hiện tại ở nước ta vớicông tác làm đất sử dụng máy móc cơ giới lớn với cường độ trung bình như các tổmáy bốc xúc vận chuyển đã nêu thì số giờ làm việc là 6 (h) trên mỗi ca, một ngàylàm 02 ca Do điều kiện thời tiết và một số yếu tố ảnh hưởng như các ngày lễ thìmột năm làm việc trong 265 (ngày), ta có năng suất yêu cầu được tính trong chương

9 “ Chi phí và quản lí ” của [2] là :

0 yc

VQn.t



Trong đó: n - là số ngày làm việc, n = 12 tháng = 265 (ngày) (đã trừ các ngàynghỉ gồm 52 ngày chủ nhật, 12 ngày nghỉ lễ và 10 (%) ngày dự trữ)

t - là thời gian làm việc trong một ngày, t = 2.6 = 12 (giờ)

� Năng suất yêu cầu là: 0

= 1,25 hệ số tơi xốp của đất (Tra bảng 5-3, Máy làm đất trang 159)

= 110 % hệ số đầy gầu (Tra bảng 1- Phụ lục Máy làm đất)

= 0,83 hệ số sử dụng thời gian (Công nhân làm việc 50p trên tổng số 60p)

= 0,97 hệ số chất lượng máy (Tra bảng 2 – Phụ lục máy làm đất)

= 1 hệ số tay nghề công nhân (Công nhân lành nghề )

dỡ tải, bốn lần quay đầu, toàn bộ các chu kì thủy lực và việc di chuyển tối thiểu

Loại vật liệu, chiều cao đống vật liệu, các yếu tố khác có thể làm tăng hoặc giảmnăng suất và cần cộng thêm hoặc bớt từ chu kì cơ bản khi áp dụng cho trường hợp

cụ thể Khi liên quan đến đường vận chuyển, xác định thời gian vận chuyển và quay

về của chu kì theo biểu đồ xác định thời gian di chuyển Cộng thời gian vận chuyển

và quay về vào thời gian chu kì đã xác định để có được thời gian toàn bộ chu kì làmviệc

Bước 3 Xác định tải trọng yêu cầu mỗi chu kỳ tính theo m3

Tải trọng yêu cầu mỗi chu kì được xác định bằng cách chia năng suất giờ yêucầu cho số chu kì trong một giờ

Bước 4 Xác định cỡ gầu cần thiết

Lấy tải trọng yêu cầu mỗi chu kì chia cho khối lượng (Dung trọng) riêng củavật liệu rời (Tra phần các bảng tra “Tables” trong Caterpillar Perfomance Handbookhoặc số liệu thực tế) ta được khối lượng vật liệu rời cần xúc trong mỗi chu kì

Bước 5 Lựa chọn máy sử dụng cỡ gầu và tải trọng theo tiêu chuẩn

Để đáp ứng các yêu cầu về năng suất: Luôn chọn máy có công suất lớn hơncông suất tính toán yêu cầu, tải trọng nêu trên và đối trọng quá nặng có thể gây khókhăn cho hoạt động của máy, làm giảm đổ ổn định động lực và tuổi thọ của máy Đểhoạt động tối ưu trong các trường hợp có chu kì làm việc ngắn như chất tải lên xe tự

đổ, tải trọng làm việc không nên vượt quá công suất khuyến cáo

Bước 6 So sánh thời gian chu kỳ làm việc

Được sử dụng trong tính toán với thời gian chu kì của máy được lựa chọn.Nếu có sự khách nhau, tiến hành lại công việc từ Bước 2

Với các bước làm như trên ta chọn máy xúc lật bánh lốp 980H

2 Kích cỡ và số lượng máy

Máy chất tải đóng vai trò chủ đạo trong quá trình thi công đất nên việc chọnkích và số lượng máy có tầm quan trọng rất lớn căn cú vào năng suất yêu cầu, điềukiện và hiện trường thi công, năng suất máy xúc lật bánh lốp để xác định được kích

cỡ và số lượng máy xúc lật Các nguyên tắc để kích cỡ và số lượng máy có thể tómtắt như sau:

 Năng suất yêu cầu ≤ năng suất tổ máy lựa chọn để đảm bảo tiến độ thi công;khi xác định năng suất yêu cầu cần tính đến những thời gian tổ máy khônghoạt động được

Ví dụ: do thời tiết có thể ảnh hưởng đến tiến độ của dự án, nên ta cần tính cảtới số máy dự phòng nhất định

 Năng suất của máy xúc lật (có thể 1 hoặc nhiều máy) ta cần lựa chọn năngsuất của các máy vận chuyển để có thể giảm chi phí và hiệu suất cao nhấtcho máy xúc lật

Ví dụ: nếu máy chất tải năng suất kém hơn máy vận chuyển đãn đến làm cho

số máy vận chuyển dư thừa dẫn đến đạt hiệu suất không cao

 Thông số giữa số thiết bị máy xúc lật và thiết bị vận chuyển là số nguyên để

dễ bố trí

 Hiện trường thi công đủ đảm bảo cho các thiết bị hoạt động không phải chờđợi nhau

 Dung tích gầu phải phù hợp với cấu hình của máy, đảm bảo được các loại đất

đá có dung trọng cho trước

Dễ dàng nhận thấy rằng, ở trình độ công nghệ tương đương, nếu hai máy xúclệch có cùng công suất, máy nào nặng hơn sẽ bền hơn do các chi tiết được chế tạodày hơn vì để chịu được điều kiện làm việc nặng nhọc, có tải trọng lớn

3 Lựa chọn cơ cấu di chuyển

Máy xúc lật có hai loại cơ cấu di chuyển chủ yếu là cơ cấu di chuyển bánh

lốp và cơ cấu di chuyển bánh xích Việc chọn cơ cấu di chuyển nào phải dựa trênkhối lượng làm việc, phạm vi hoạt động, điều kiện nền đất mà máy làm việc, có cầntính cơ đông cao hay không

Ví dụ: máy làm những công việc nhỏ lẻ, hay phải di chuyển trên nền cứng,trong khu vực đô thị thì ta nên chọn máy xúc lật bánh lốp Ngược lại máy làmnhững công việc khối lượng lớn, tập chung ít di chuyển thì ta chọn máy xúc lệnhbánh xích để đẩm bảo yêu vầu làm việc

Với điều kiện đề bài ra là chọn tổ máy làm đất với máy chủ đạo là máy xúc

lật nên cơ cấu di chuyển em chọn là máy xúc lật bánh lốp

4 Chủng loại và các hãng sản suất máy xúc lật:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máy xúc lật khác nhau của cáchãng sản xuất là: Caterpillar (Mỹ); Komatsu, Kawasaki, Fuzukawa (Nhật Bản);Hyundai, Doosan (Hàn Quốc); Liugong, XCMG (Trung Quốc), …

Nếu cùng công suất, giá cả của các máy xúc lật trên cũng rất khác nhau, mắc

dù các thông số kỹ thuât của các máy là tương đương nhau Do đó nhiều khi chúng

ta rất khó để lựa chọn máy phù hợp Tuy nhiên về tính lâu đời cũng như những tiến

bộ kỹ thuật thì máy Caterpillar và Komatsu là các máy tốt hơn cả và điều kiện dịch

vụ sau bán hàng (cung cất phụ tùng, hưỡng đãn vận hành bảo dưỡng, bảo hành, đạotạo, trợ giúp kỹ thuật, …) của các hãng này cũng rất tốt

Ví dụ: một máy xúc lật bánh lốp lúc mua có gia ban đầu thấp nhưng độ tincậy thì không cao, hay hỏng hóc sẽ làm cho chi phí vận hành và bảo dưỡng sửachữa cao cho nên khi tính cho cả đời máy thì chi phí đơn vị sản phẩm lại cao hơnmáy có giá mau ban đầu cao nhưng độ tin cậy cao, dịch vụ hậu mãi và sau bán hàngtốt nên thời gian chờ đợi nhỏ, giúp giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành làm cho chiphí đơn vị nhỏ

5 Trình độ công nghệ của máy

Khi lựa chọn các máy xúc lật, ta cần chú ý đến mức độ công nghệ của máy vìđây là yếu tố liên qua chặt chẽ đến công năng và mức độ tiện nghi đối với người sửdụng của máy:

 Nếu mức độ tiếng ồn nhỏ, hệ thống điều khiển nhẹ nhàng, buồng lái tiệnnghi, có tầm quan sát tốt, … sẽ dẫn đến thao tác nhẹ nhàng, người lái có thểlàm việc trong nhiều giờ mà không thấy mệt mỏi dẫn đến kết quả là năngsuất hiểu quả cao

 Nếu động cơ là loại điều khiển điện từ thì nhiên liệu được đốt cháy triệt đểhơn cho nên ta sẽ tiết kiệm được nhiên liệu, thỏa mãn các tiêu chuẩn về môitrường, mức độ tự động hóa cao và có thể chuẩn đoán nguyên nhân hỏng hóc

dễ dàng để tiết kiểm chi phí và thời gian khắc phục hỏng hóc

 Hệ thống điều khiển có chế độ công suất, sẽ rất tiết kiệm nhiên liệu vì máy sẽphát ra công suất phù hợp với yêu cầu công việc

 Hệ thống điều khiển có cảm biến tải trọng, có chế độ ưu tiên công suất thủylực, phat huy đươch công suất thủy lực của thiết bị

 Hệ thống làm mát kiểu mô đun với chất làm mát kéo dài tuổi thọ, 6000 nghìngiờ mới phải thay chất làm mát sẽ tiết kiệm chi phí bảo dưỡng, sựa chữa vàkéo dài tuổi thọ hoạt động của động cơ Hỏng mô đun nào ta chỉ cần sửachữa hoặc thay thế mô đun đó mà không cần thay hết két nước Điều kiệnlàm mát luôn đảm bảo nên động cơ được làm mát tốt hơn

2.2.2 Chọn thiết bị vận chuyển

Thực tế để vận chuyển vật liệu đến nơi mong muốn thì thường dùng xe tải tự

đổ là chủ yếu Xe tải tự đổ được dùng phổ biến nhất vì nó có thể được sử dụng đểlàm rất nhiều việc khác nhau như vận chuyển hàng hóa, vật liệu, đất đá trong côngtác xây dựng, đào đắp, sản xuất, khai thác mỏ

Xe tải mỏ là loại xe không được phép chạy trên đường giao thông Đây là loại

xe có tổng trọng lượng lớn, chỉ chạy trên các đường thi công tại các công trường vàtrong các mỏ

Có hai loại xe tải mỏ: Xe tải khung cứng và xe tải khớp quay

Xe tải khung cứng: có dải tải trọng rộng, tốc độ và năng suất cao, tiết kiệm

nhiên liệu so với loại khớp quay Chỉ sử dụng loại khớp quay khi không sử dụngđược xe khung cứng

Hình 2.4 - Xe tải khung cứng

Xe tải khớp quay: có hai hoặc ba cầu, có khả năng làm việc tốt hơn trong

điều kiện nền di chuyển xấu, có tính việt dã cao hơn các loại xe tải khung cứng…Xetải khớp quay có thể làm việc ở những điều khiện làm việc phức tạp, đại hình làmviệc gặp nhiều khó khăn nên giá thành xe tải khớp quay cao hơn so với xe tảikhung cứng

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các hãng xe tải phục vụ nhu cầu vậnchuyển vật liệu, đất đá rất được ưa chuộng như Caterpillar, Komatsu, Volvo, Terex,Bellaz, Howa,

Hình 2.5-Xe tải khớp quay

Lựa chọn xe tải mỏ phải đảm bảo đồng bộ với máy đào về hệ số phối hợp vànăng suất để các máy không phải chờ đợi nhau, cho năng suất cao nhất Mà em lại

sử dụng phần mềm FPC của hãng Caterpillar để lựa chọn tổ máy tối ưu nên em sẽlựa chọn xe tải mỏ của hãng Caterpillar để tổ máy có thể hoạt động một cách đồng

bộ, ăn ý nhất, giảm các chi phí bảo dưỡng sửa chữa

Sau khi đã lựa chọn được hãng xe phù hợp với tổ máy và yêu cầu của công việcthì chúng ta tiếp tục lựa chọn loại thùng xe tải Thùng xe là một bộ phận chứa chấttải, vật liệu, đất đá, thường nằm ở đằng sau xe Thùng xe tải cũng rất đa dạng vềchủng loại và mẫu mã nhưng để thuận tiện cho yêu cầu vận chuyển của đồ án tốt

nghiệp thì em xin chọn loại thùng xe dạng đuôi vịt không có nắp sau (Hình1.7)

Thùng xe tải dạng đuôi vịt không có nắp sau cũng được chia làm 2 loại dựa vàohình dạng đáy của thùng xe: thùng xe loại đáy chữ V và thùng xe loại đáy phẳng.Kết cấu cả thùng xe với đáy phẳng và đáy chứ V được chế tạo chắc chắn, hài hòa,khă năng chịu va đập và mài mòn tốt

Hình 2.6- Thùng xe tải mỏ

1 Loại đáy chữ V 2 Loại đáy phẳng Thùng xe đáy phẳng thường được dung trong công tác khai thác đá và chở cốtliệu Thùng xe chữ V được sử dụng rộng rãi trong các công tác xây dựng và khaithác vì khả năng giữ tải và hệ số đầy thùng của loại thùng xe này cao hơn so vớiloại thùng xe đáy phẳng

2.2.3 Lựa chọn thiết bị phụ trợ

Trong một tổ máy làm đất có rất nhiều các loại máy để hỗ trợ, giúp sức máychính trong tổ máy có thể hoàn thành công việc một cách thuận lợi, nhanh chóng,hiệu quả nhất Có thể kể đến các loại máy phụ trợ trong tổ máy phổ biến như: máysan, máy đầm, máy ủi, máy khoan… Mỗi máy sẽ có những công dụng khác nhaukết hợp với máy chình và thiết bị vận chuyển sẽ tạo thành một tổ máy hoàn chỉnh Việc lựa chọn máy phụ trợ phù hợp thì ta phải xét đến tổ máy làm việc vàyêu cầu công việc được giao Nếu điều kiện giao thông khu làm việc không lợi, cónhiều ổ gà, ổ vịt, ổ voi,… thì ta cần đến máy san hoặc máy ủi để lấp các ổ đó đi, santạo thành đường đi ngắn nhất và thuận lợi nhất Khi mà chúng ta cần sử dụng máy

phụ trợ để gia cố nền đường cho xe chạy không bị sụt nún, hư hỏng….thì ta phải lựachọn máy đầm, xe lu để có thể đáp ứng công việc một cách tốt nhất.

1.Lựa chọn máy ủi

Máy ủi là một loại máy kéo có trang bị bộ công tác lưỡi ủi phía trước, lưỡinày có thể được nâng lên và hạ xuống bằng xi lanh thuỷ lực, được sử dụng để đào

và vận chuyển đất đá, vật liệu Phía sau máy ủi có thể lắp lưỡi xới để xới tơi vật liệutrước khi ủi, trong trường hợp làm việc với đất cứng, không ủi trực tiếp được

Máy ủi được chia làm hai loại: bánh lốp và di chuyển bằng xích

- Máy ủi bánh lốp thường có công suất nhỏ, dùng với các công việc có khốilượng nhỏ, phân bố không tập trung Loại này có tính cơ động cao, có thể chạy trênđường giao thông mà không phá hỏng nền đường, thường được sử dụng trong cáccông tác xây dựng tại khu vực đô thị Máy ủi bánh lốp có áp suất riêng lên nền lớn,nên không phù hợp với nền đất yếu

- Máy ủi bánh xích được sử dụng khá rộng rãi trong các công tác xây dựng

và khai thác, có công suất từ vài chục đến hàng nghìn mã lực Máy ủi di chuyểnxích có áp suất riêng lên nền di chuyển nhỏ hơn máy ủi bánh lốp, nên có thể làmviệc trên các loại nền di chuyển từ mềm yếu đến cứng chắc Loại này không dichuyển trên đường giao thông được vì có thể phá hỏng nền đường

kcn - là hệ số công nhân vận hành, kcn = 0,75 (với tay nghề trung bình)

kcl - là hệ số chất lượng máy, kcl = 0,97 (máy mới)

kt - là hệ số sử dụng thời gian, kt 0,83

→ Qm Q k k k kmax vl cn cl t 580.1,25.0,75.0,97.0,83 437,77 (m3/h)

Hình 2.8- Năng suất sơ bộ của máy ủi

→ Ta sẽ chọn hai máy ủi D6R để thỏa mãn năng suất yêu cầu

2.Lựa chọn máy đầm

Đầm đất là tác dụng lên đất đá các tải trọng lặp đi lặp lại để gây cho nó hailoại biến dạng thuận nghịch và không thuận nghịch Biến dạng thuận nghịch (biếndạng đàn hồi): là biến dạng khi thôi không tác dụng tải trọng, đất đá lại trở về trạngthái ban đầu

Biến dạng không thuận nghịch (biến dạng dư): là biến dạng khi thôi khôngtác dụng tải trọng, đất đá không có khả năng trở về trạng thái ban đầu Mục đích củaviệc đầm nén là tác dụng tải trọng đầm để tạo ra biến dạng dư của đất đá lớn nhất.Sức bền của các hạt đất đá lớn hơn rất nhiều lực liên kết giữa chúng Vì vậy khiđầm, tải trọng đầm thắng lực liên kết và lực ma sát giữa các hạt, đẩy chúng dịchchuyển lại gần nhau, đẩy nước và không khí ra ngoài để làm chặt đất đá chứ khôngphải phá vỡ bản thân các hạt đất đá Khi đầm, biến dạng của đất tăng theo thời gian,

vì vậy cần tác dụng tải trọng lặp đi lặp lại, đủ thời gian để gây biến dạng dư Nếuthời gian ngắn quá thì biến dạng sẽ là thuận nghịch, hiệu quả đầm thấp Nếu thờigian dài quá sẽ làm giảm năng suất đầm

Hình 2.9- Máy đầm Năng suất máy đầm là :





Trong đó:

L - là chiều dài khoảng đầm, L = 20 (m)

B - là chiều rộng vệt đầm, B = 2,134 (m)

b - là chiều rộng trùng giữa hai lần đầm, b = 0,35 (m)

h - là chiều sâu tác dụng của đầm, h = 0,25 (m)

v - là tốc độ di chuyển của đầm, v = 5,6 (km/h)

n - là số lần đầm yêu cầu, n = 3 (xác định theo thực nghiệm)

tq - là thời gian quay vòng, tq = 15 (s)

CHƯƠNG 3-SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH FPC ĐỂ LỰA CHỌN TỔ MÁY

3.1.Giới thiệu chung về chương trình FPC

Chương trình phân tích năng suất chi phí tổ máy FPC ( Fleet Production andCost Analysis ) là một phần mềm máy tính được lập trình để xác định năng suất, chiphí và thời gian yêu cầu cho các tổ máy làm đất bốc xúc vận chuyển vật liệu từ nơinày tới nơi khác trên một hay nhiều tuyến vận chuyển

Ngoài việc phân tích năng suất chi phí tổ máy, FPC còn thể hiện được cácthông số kĩ thuật của tổ máy, biểu đồ, các bảng thiết bị máy vận chuyển, máy chấttải và máy phụ trợ có thể in ra một cách dễ dàng

Chương trình phân tích năng suất và chi phí rất có ích cho các mục đích sosánh và xác định sơ bộ thiết bị Việc so sánh chi phí hoặc năng suất có thể đượcthực hiện giữa hai hoặc nhiều máy vận chuyển vật liệu trên cùng một tuyến haynhiều tuyến vận chuyển với những khối lượng vật liệu xác định trên mỗi tuyến Tổmáy có thể vận chuyển vật liệu với một chi phí thấp nhất trong một khoảng thờigian qui định và phù hợp với điều kiện làm việc sẽ là tổ máy cần chọn nhất

Để xác định các chi phí và yêu cầu thiết bị cho việc vận chuyển đất (hoặc cáccông việc làm vật liệu khác), quãng đường vận chuyển được chia thành từng đoạnnhỏ do mỗi đoạn đường có địa hình khác nhau nên các hệ số cản lăn, độ dốc và tốc

độ giới hạn là khác nhau Vì thế việc chia nhỏ tuyến vận chuyển theo địa hình sẽnâng cao độ chính xác và độ tin cậy cho quá trình tính toán Chương trình FPC khi

đó sẽ xác định năng suất, chi phí và thời gian yêu cầu để di chuyển những khốilượng cụ thể với một tổ máy hoặc với các tổ máy khác nhau đối với những tuyếnkhác nhau Mục tiêu ở đây là để xác định tổng chi phí của công việc vận chuyển vậtliệu khi sử dụng các thiết bị khác nhau trong các tổ máy khác nhau Từ đó tìm ra tổmáy đạt năng suất yêu cầu với chi phí thấp nhất Các quá trình FPC thực hiện đểcho ra kết quả phục vụ cho quá trình so sánh lựa chọn tổ máy tốt nhất Và sau đây lànội dung chính mà phần mềm FPC thực hiện:

- Lựa chọn ra tổ máy cần thiết và hiệu quả nhất cho từng loại công việcnhất định đảm bảo sự đồng bộ và kinh tế của tổ máy.

- Lựa chọn số lượng, kích cỡ các máy thi công bao gồm máy chất tải thiết

FPC với những bảng biểu đồ phân tích về năng suất và hiệu quả sẽ giúpchúng ta lựa chọn tổ máy tốt nhất Nhiều dữ liệu có thể chạy máy để xác định các tổhợp máy tốt nhất cho các phần hoặc toàn bộ công việc

Các loại thiết bị bao gồm trong chương trình FPC: Máy vận chuyển, máy

chất tải, máy phụ trợ

Các loại máy chất tải như (còn là máy chủ đạo):

- Máy đào gầu sấp

- Máy đào gầu ngửa

- Máy xúc lật

Các loại máy vận chuyển:

- Loại không chạy trên đường giao thông

- Loại chạy trên đường giao thông

Bước 1: Dữ liệu đầu vào của tổ máy

Bước 2: Lựa chọn sơ bộ các tổ máy cho dự án và xác định các thông số đầuvào cho phần mềm

Bước 3: Xác định tuyến vận chuyển và các thông số trên tuyến vận chuyển Bước 4: Xác định năng suất và chi phí các tổ máy

Bước 5: Tổng hợp phân tích và đánh giá năng suất chi phí giữa các tổ máykhác nhau trên cùng tuyến vận chuyển

Bước 6: Phân tích, đánh giá kết quả các phương án dựa trên các tiêu chí cụthể về năng suất, chi phí đơn vị sản phẩm và các điều kiện làm việc thực tế, điềuchỉnh các thông số của dự án

Bước 7: Kết luận tổ máy tối ưu cho công việc

3.2.Xác định năng suất yêu cầu

Để lựa chọn tổ máy phục vụ cho công việc bốc xúc vận chuyển trước hết taphải xác định năng suất yêu cầu của công việc sau đó mới lựa chọn sơ bộ các thiết

bị chất tải, thiết bị vận chuyển và phụ trợ dựa trên yêu cầu năng suất tổ máy � năngsuất yêu cầu Và việc lựa chọn năng suất yêu cầu dựa trên các yếu tố: