TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
Phương pháp bốc dỡ thủ công 4
Hình 1: Sơ đồ bốc dỡ hàng hoá bằng phương pháp thủ công
1– Xe vận chuyển 2– Hàng hoá trên xe (gỗ)
Thùng chở hàng là phương pháp bốc dỡ hàng hóa bằng tay hoặc sử dụng các công cụ đơn giản như cuốc, xẻng, dây kéo để nâng hạ hàng (gỗ) lên xuống xe Phương pháp này phổ biến trong những năm trước và vẫn được áp dụng rộng rãi ở những khu vực có điều kiện kinh tế khó khăn, vùng sâu vùng xa, hoặc khi bốc dỡ các loại hàng hóa dễ vỡ Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là sự đơn giản, tiện lợi và không yêu cầu đầu tư vào thiết bị bốc dỡ phức tạp.
Phương pháp này có nhược điểm là tốn nhiều sức lao động của công nhân, kéo dài thời gian bốc dỡ hàng hóa, làm tăng giá thành bốc dỡ và đặc biệt gây nguy hiểm cho người lao động.
Phương pháp bốc dỡ bằng xeo bắn thủ công kết hợp với hầm mà 4
Hình 2: Sơ đồ bốc hàng bằng xeo bắn thủ công kết hợp với hầm mà
1 Xe chở hàng 4 Thanh bẩy
2 Hàng hoá (gỗ) 5 Đà nghiêng
Phương pháp này cho phép xe di chuyển xuống rãnh đã được đào sẵn hoặc tận dụng địa hình tự nhiên, với thùng xe ở vị trí thấp hơn so với nơi để hàng Giữa thùng xe và nơi để hàng có sử dụng đà kê để hỗ trợ quá trình này.
Sử dụng xeo bắn kết hợp sức người để bẩy khối gỗ lên thùng xe là một phương pháp đơn giản và hiệu quả Khi khối gỗ được nâng đến mép của đà nghiêng, nó sẽ tự lăn xuống thùng xe nhờ trọng lượng của nó Phương pháp này không chỉ dễ thực hiện mà còn yêu cầu đầu tư trang thiết bị tối thiểu.
Phương pháp này có nhược điểm là phụ thuộc vào địa hình tự nhiên, yêu cầu phải đào khoét và xây dựng các khu vực cho xe lên xuống, gây tốn sức cho người lao động Hơn nữa, việc di chuyển hàng hóa về một điểm cố định có thể thiếu an toàn cho người lao động.
1.4 Phương pháp bốc dỡ hàng dựa hàng dựa vào nguyên lý cầu bập bênh
Hình 5: Sơ đồ dỡ hàng dựa vào nguyên lý cầu bập bênh
1 Xe chở hàng (gỗ) 4 Hàng hóa (gỗ)
2 Trụ quay 5 Sàn sắt hoặc gỗ (cầu bập bênh)
Phương pháp này sử dụng một ván gỗ chắc hoặc bệ sàn sắt đặt trên một trục quay giống như cầu bập bênh Khi xe chở hàng lùi lên cầu, trọng tâm của xe sẽ vượt qua trục quay, khiến cầu bập bênh tự xoay để thùng xe nghiêng xuống Khi độ nghiêng đạt yêu cầu, nắp sau của thùng xe sẽ tự mở, cho phép hàng hóa trượt xuống sàn và rơi xuống đất Sau khi hàng hóa đã được dỡ bỏ, xe sẽ di chuyển về phía trước để trọng tâm trở lại vị trí bên trái của trục quay.
Cầu bập bênh tự động trở về trạng thái ban đầu giúp xe dễ dàng tiến ra khỏi vị trí Phương pháp này có ưu điểm nổi bật như đơn giản, dễ điều khiển, thời gian thực hiện nhanh và năng suất cao, đồng thời không tốn sức lao động Bệ đỡ có thể được cố định hoặc di động để phục vụ việc dỡ hàng một cách linh hoạt.
Phương pháp này có nhược điểm là chỉ áp dụng được cho một số loại hàng hóa nhất định và dễ bị ảnh hưởng bởi va đập khi hàng hóa trôi xuống Đặc biệt, với hàng hóa có trọng lượng lớn, nguy cơ gây hại cho bệ sàn, phương tiện vận chuyển và chính hàng hóa là rất cao do tác động của va đập.
1.3 Phương pháp bốc dỡ hàng bằng máy kéo và thiết bị tời cáp
Hình 3: Sơ đồ nguyên lý dỡ hàng bằng máy kéo và thiết bị tời cáp
2 Puli cuốn cáp 4 Khúc gỗ
Phương pháp dỡ hàng này áp dụng cho những vật thể lớn và có khả năng chịu va chạm mạnh, như sắt và gỗ Nguyên lý hoạt động là sử dụng dây cáp buộc vào hai đầu của khúc gỗ cần dỡ, sau đó sử dụng tời để cuốn cáp, kéo khúc gỗ xuống từ xe Nguồn động lực cho tời được lấy từ trục thu công suất của máy kéo.
Hình 4: Sơ đồ nguyên lý bốc hàng bằng máy kéo và tời cáp
1 Máy kéo 2 Puli cuốn cáp
5 dây cáp 6 Xe chở hàng Nguyên lý hoạt động: Mômen quay từ động cơ của ôtô qua hộp van phân phối (hộp số phụ) dẫn động một phần cho tời (2) cuốn cáp (5) để kéo cây gỗ lên sàn xe(6) Ưu điểm của phương pháp này là năng suất cao, thời gian giỡ hàng ngắn, tốn ít sức lao động, thao tác đơn giản, tương đối an toàn cho người phục vụ và người điều khiển máy
Nhược điểm của phương pháp này bao gồm yêu cầu đầu tư vào trang thiết bị lớn và cồng kềnh, cần thời gian để buộc và tháo cáp khỏi gỗ sau khi dỡ hàng Ngoài ra, hàng hóa cần phải là những vật thể có khả năng chịu va chạm mạnh, và địa hình cần phải rộng rãi để thuận tiện cho việc di chuyển xe kéo.
1.5 Phương pháp dỡ bằng cách nâng hạ thùng xe
1.5.1 Dỡ hàng bằng cách nâng hạ thùng xe bằng tời cáp
Hình 6: Phương pháp dỡ hàng bằng cách nâng hạ thùng bằng tời
1 Xe vận chuyển 2 Bu li
Cấu tạo của hệ thống bao gồm một trụ treo puli và dây cáp được kết nối với tời dẫn động từ trục thu công suất của xe Khi tời cuốn cáp, thùng xe sẽ nâng lên, tạo độ nghiêng để hàng hóa tự rơi xuống Nguồn động lực có thể lấy từ máy kéo hoặc hộp số phụ của xe, thậm chí có thể sử dụng tời quay tay Phương pháp này có nhiều ưu điểm như đơn giản, dễ áp dụng, thời gian dỡ hàng ngắn và chi phí đầu tư thiết bị thấp.
Nhược điểm: Hàng hoá phải chịu sự va đập, đôi khi đầu xe bềnh lên mất an toàn nguy hiểm cho người
1.5.2 Dỡ hàng bằng phương pháp trợ lực thuỷ lực
Hình 7: Sơ đồ nguyên lý dỡ hàng bằng phương pháp trợ lực bằng thuỷ lực
1 Xe vận chuyển 2 Thùng xe
3 Xi lanh thuỷ lực 4 Hàng hóa (gỗ)
5 Secsi 6 Chốt quay Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở nước ta Để bốc dỡ hàng hoá, người ta bố trí một cơ cấu nâng dẫn động bằng thuỷ lực đặt ở dưới gầm xe Cơ cấu này gồm xi lanh thuỷ lực (3) nối khớp với dầm nâng, hai đầu dầm nâng liên kết với secsi (5) bằng chốt quay (6) Muốn dỡ hàng ta điều khiển van thủy lực cho dầu vào ngăn dưới của xilanh khi đó dưới áp lực của dầu thủy lực cán của pít tông đẩy dầm nâng và phía trước thùng xe (2) từ từ được nâng lên đến một độ dốc nào đó nắp sau của thùng đã được tháo chốt mở ra hàng hóa trên thùng xe tự trượt hoặc lăn từ thùng xuống bãi chứa Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng đơn giản, nhẹ nhàng, máy có kết cấu gọn nhẹ, cơ động, thời gian dỡ hàng ngắn, năng suất cao, giá thành bốc dỡ thấp, an toàn cho người và thiết bị hàng hoá Lợi dụng được công suất của xe khi đứng yên để dẫn động cho hệ thống thủy lực hoạt động
Phương pháp này có nhược điểm là hàng hóa cần phải là vật thể có khả năng chịu va đập khi rơi xuống bãi chứa hàng, đồng thời thiết bị sử dụng cũng có chi phí cao.
1.6 Máy bốc dỡ bằng tay bốc thuỷ lực (cần cẩu thuỷ lực)
Hình 8: Sơ đồ biểu diễn phương pháp bốc dỡ hàng bằng tay bốc thuỷ lực
1 Ca bin 2,3 Xi lanh thủy lực
4 Cánh tay thủy lực 5 Cẳng tay thủy lực
6 Xi lanh càng ngoạm 7 Khối hàng
8 Xe chở hàng 9 Bãi để hàng
Cần cẩu có bộ phận bốc dỡ hàng hoạt động nhờ hệ thống thuỷ lực gọi là cần cẩu thuỷ lực
Khi sử dụng hệ thống tời cáp để bốc dỡ hàng, việc nâng hạ tải được thực hiện thông qua tời quấn Hệ thống bánh răng ăn khớp dưới đáy cho phép quay cần cẩu theo nhiều hướng khác nhau, tạo ra sự linh hoạt trong quá trình làm việc Thiết bị này được gọi là cần cẩu cáp.
Bộ phận bốc dỡ sử dụng tay bốc thủy lực, nhờ vào hệ thống thủy lực giúp xi lanh co duỗi để nâng hạ cần cẩu Xi lanh thủy lực (2) chịu trách nhiệm nâng hạ cánh tay (4), trong khi xi lanh (3) co duỗi cánh tay (5) và xi lanh (6) đóng mở càng ngoạm để kẹp giữ gỗ Phương pháp này có nhiều ưu điểm như dễ sử dụng, thời gian bốc dỡ ngắn, năng suất cao và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị vận chuyển.
Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là giá thành bốc dỡ cao, chỉ sử
1.7 Phương pháp bốc dỡ hàng bằng cần cẩu cổng
Hình 9: Sơ đồ biểu diễn phương pháp bốc dỡ hàng bằng cần cẩu tời cáp
1 Xe vận chuyển 2 Hàng hoá (gỗ)
3 Động cơ kéo cáp 4 Xe goòng
Phương pháp này sử dụng goòng chạy trên các đường ray cao trong xưởng, kết hợp với hệ thống ròng rọc và dây cáp phụ trợ Cần cẩu chủ yếu chịu tải qua dầm chịu tải được chế tạo từ thép góc hàn cứng Hàng hóa được móc hoặc buộc vào dây cáp của cần cẩu, cho phép bốc dỡ hàng theo 6 hướng nhờ vào sự di chuyển linh hoạt của khung cần cẩu và xe goòng Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là năng suất cao và thời gian dỡ hàng ngắn, chỉ cần 1 công nhân để điều khiển xe goòng.
Máy bốc dỡ bằng tay bốc thuỷ lực (cần cẩu thủy lực) 10
Hình 8: Sơ đồ biểu diễn phương pháp bốc dỡ hàng bằng tay bốc thuỷ lực
1 Ca bin 2,3 Xi lanh thủy lực
4 Cánh tay thủy lực 5 Cẳng tay thủy lực
6 Xi lanh càng ngoạm 7 Khối hàng
8 Xe chở hàng 9 Bãi để hàng
Cần cẩu có bộ phận bốc dỡ hàng hoạt động nhờ hệ thống thuỷ lực gọi là cần cẩu thuỷ lực
Khi sử dụng hệ thống tời cáp để bốc dỡ hàng, quá trình nâng hạ tải được thực hiện thông qua tời quấn Hệ thống bánh răng ăn khớp dưới đáy cho phép quay cần cẩu theo nhiều hướng khác nhau, tạo ra khả năng linh hoạt cho cần cẩu cáp.
Bộ phận bốc dỡ sử dụng tay bốc thủy lực, với hệ thống thủy lực giúp xi lanh co duỗi để nâng hạ cần cẩu Xi lanh thủy lực (2) nâng hạ cánh tay (4), trong khi xi lanh (3) co duỗi cánh tay (5) và xi lanh (6) điều khiển việc đóng mở càng ngoạm để kẹp giữ gỗ Phương pháp này mang lại nhiều ưu điểm như dễ sử dụng, thời gian bốc dỡ ngắn, năng suất cao và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị vận chuyển.
Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là giá thành bốc dỡ cao, chỉ sử
1.7 Phương pháp bốc dỡ hàng bằng cần cẩu cổng
Hình 9: Sơ đồ biểu diễn phương pháp bốc dỡ hàng bằng cần cẩu tời cáp
1 Xe vận chuyển 2 Hàng hoá (gỗ)
3 Động cơ kéo cáp 4 Xe goòng
Phương pháp này sử dụng goòng chạy trên các đường ray cao trong xưởng, kết hợp với hệ thống ròng rọc và dây cáp phụ trợ Cần cẩu chủ yếu chịu tải qua dầm chịu tải được chế tạo từ thép góc hàn cứng Hàng hóa được móc hoặc buộc vào dây cáp của cần cẩu, cho phép di chuyển theo 6 hướng nhờ vào cơ chế di chuyển của khung cần cẩu và xe goòng Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là năng suất cao và thời gian dỡ hàng ngắn, chỉ cần một công nhân điều khiển xe goòng.
Phương pháp này có nhược điểm là chi phí cao cho việc mua sắm trang thiết bị bốc dỡ, chỉ phù hợp với những nơi có hàng hóa tập trung như nhà xưởng hoặc bãi tập trung gỗ, và yêu cầu khối lượng bốc dỡ lớn Hơn nữa, khi xảy ra sự cố mất điện, hệ thống sẽ ngừng hoạt động, gây mất an toàn cho cả người và thiết bị.
1.8 Phương pháp tự bốc dỡ hàng bằng cần bốc thủy lực
Hình 10: Sơ đồ phương pháp tự bốc dỡ hàng bằng cần bốc thủy lực
Cần bốc thủy lực bao gồm các thành phần chính như trụ gắn với bán khung máy kéo, cần bốc, các xi lanh thủy lực, tấm truyền động, và động cơ thủy lực Hệ thống này cho phép tay bốc xoay để gom và giữ hàng trong quá trình bốc dỡ, với cấu tạo bao gồm hai đoạn để tăng cường hiệu quả hoạt động.
Cần bốc có khả năng quay trong mặt phẳng đứng để điều chỉnh độ vươn, trong khi việc quay trong mặt phẳng nằm ngang được thực hiện bằng xi lanh thủy lực kết hợp với thanh răng và bánh răng gắn dưới đế trụ Dưới áp lực dầu thủy lực, thanh răng di chuyển tịnh tiến, làm quay bánh răng và trụ cần bốc Phương pháp này có ưu điểm là cấu trúc gọn nhẹ, dễ dàng điều khiển, thời gian bốc hàng nhanh và năng suất cao, phù hợp với nhiều loại hàng hóa và có thể hoạt động trên nhiều địa hình phức tạp.
Nhược điểm của nó là chi phí để chế tạo trang thiết bị cho việc bốc dỡ cao,
1.9 Phương pháp bốc dỡ hàng bằng xe nâng hạ chuyên dùng dẫn động bằng hệ thống thủy lực Đây là một phương pháp bốc dỡ hiện đại được tích hợp nhiều tính năng ưu việt, được sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển như: Nhật Bản, Mỹ, Pháp, Hàn Quốc…Ở Việt Nam máy nâng hạ chuyên dùng được sử dụng nhiều ỏ hải cảng, kho hàng lớn, bến bãi trung chuyển hàng hóa…
Hình 11: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của xe nâng hạ chuyên dùng dẫn động bằng hệ thống thủy lực
1 Xe nâng hàng 4 Con chạy
2 Giá đứng 5 Xi lanh thủy lực
3 Càng nâng 6 Xi lanh điều chỉnh độ nghiêng khung đỡ Tuỳ vào vị trí của khối hàng cần bốc dỡ ở trên cao hay dưới thấp mà người công nhân điều khiển van phân phối cho dầu thuỷ lực bơm vào ngăn trên hoặc ngăn dưới của xilanh (5) khi đó việc nâng khối hàng lên cao hay hạ khối hàng xuống thấp sẽ được thực hiện
Hệ thống thủy lực hoạt động khi hạ khối hàng từ vị trí cao xuống thấp bằng cách điều khiển van phân phối để dầu thủy lực chảy vào ngăn dưới của xilanh, đẩy càng nâng từ vị trí ban đầu lên cao đến đáy khối hàng Dưới áp suất của dầu, pistông di chuyển con chạy lên dọc theo rãnh của khung đỡ, kéo theo càng nâng đi lên Khi càng nâng tiến đến khối hàng, hai càng nâng lùa vào đế của khối hàng, nâng lên khoảng 8-14 cm, sau đó lùi máy và di chuyển để đưa khối hàng đến vị trí cần thiết.
Sau khi di chuyển khối hàng đến vị trí cần dỡ, điều khiển van phân phối để cấp dầu thủy lực vào ngăn trên của xilanh Dưới áp suất của dầu, pistông sẽ dịch chuyển xuống dưới, kéo con chạy di chuyển trên khung đỡ.
Khi đế của khối hàng tiếp xúc với bệ kê, chúng ta cần hạ càng nâng xuống khoảng 5-8 cm để tách càng nâng ra khỏi đế hàng, sau đó lùi máy để hoàn tất quá trình hạ khối hàng Để đảm bảo hàng hóa không bị rơi trong quá trình di chuyển, có thể điều chỉnh độ nghiêng của khung đỡ thông qua xilanh.
Nguyên lý hoạt động của bộ phận nâng hạ thủy lực cho phép nâng khối hàng từ thấp lên cao tương tự như hạ khối hàng từ cao xuống thấp, chỉ khác ở chỗ bơm dầu thủy lực vào ngăn dưới của xilanh Bộ phận này có nhiều ưu điểm nổi bật như năng suất bốc dỡ hàng cao, tính cơ động và dễ điều khiển, thời gian cho mỗi chuyến bốc dỡ ngắn, đồng thời có khả năng bốc dỡ nhiều loại hàng hóa, kể cả hàng dễ vỡ và các chất hóa học.
Nhược điểm: Giá thành đầu tư vốn ban đầu lớn, cần chế độ bảo dưỡng thường xuyên cho máy, địa bàn hoạt động phải tương đối bằng phẳng
1.10 Tính cấp thiết của đề tài
Trong mọi ngành sản xuất, việc lưu thông và vận chuyển hàng hóa là điều thiết yếu Quá trình này bao gồm việc bốc dỡ hàng hóa lên và xuống các phương tiện vận chuyển Để cải thiện điều kiện làm việc, tăng năng suất, giảm chi phí và đảm bảo an toàn lao động, việc cơ giới hóa các khâu công việc, đặc biệt là khâu bốc dỡ hàng hóa, ngày càng được chú trọng Đây cũng chính là mục tiêu của công nghiệp hóa, hiện đại hóa mà Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX và X đã đề ra.
Với dân số 85 triệu người, trong đó 70% sống dựa vào nông lâm nghiệp, việc cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp là rất cần thiết để đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông thôn Cơ giới hóa, đặc biệt trong khâu bốc dỡ hàng hóa, sẽ nâng cao hiệu quả sản xuất và góp phần phát triển bền vững cho ngành nông nghiệp.
Chúng ta đang nhập khẩu nhiều thiết bị chuyên dụng cho việc bốc dỡ hàng hóa trong các khu khai thác và chế biến, như máy Volvo, LKT 80, TDT 55, cùng với các máy kéo bánh xích và bánh hơi cỡ vừa và nhỏ như Shibaura, Komatsu, Kubota cho ngành nông, lâm nghiệp Tuy nhiên, các loại máy này thường chỉ được sử dụng theo mùa vụ, dẫn đến thời gian nhàn rỗi cao Để tối ưu hóa công suất và hiệu quả làm việc, cần thiết kế các thiết bị canh tác chuyên dụng phục vụ nhiều công việc khác nhau Đặc biệt, với ưu điểm kích thước nhỏ gọn và công suất vừa phải của máy kéo Shibaura, chúng tôi đã nghiên cứu thiết kế bộ phận nâng hạ hàng bằng thủy lực để bốc dỡ gỗ trong xưởng chế biến và phục vụ các công việc khác trong đời sống xã hội.
Tính cấp thiết của đề tài 15
Trong mọi ngành sản xuất, việc lưu thông và vận chuyển hàng hóa là vô cùng cần thiết Để thực hiện điều này, quá trình bốc dỡ hàng hóa lên và xuống các phương tiện vận chuyển đóng vai trò quan trọng Để cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao năng suất, giảm chi phí và đảm bảo an toàn lao động, việc cơ giới hóa các công đoạn, đặc biệt là bốc dỡ hàng hóa, đang được đẩy mạnh Đây cũng là một trong những mục tiêu của công nghiệp hóa, hiện đại hóa mà Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX và X đã đề ra.
Việt Nam có dân số 85 triệu người, trong đó 70% sống nhờ vào nông lâm nghiệp Để đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, việc cơ giới hóa trong sản xuất, đặc biệt là trong khâu bốc dỡ hàng hóa trong sản xuất lâm nghiệp, là rất quan trọng và cần thiết.
Trong ngành nông, lâm nghiệp, việc nhập khẩu các thiết bị chuyên dụng như máy Volvo, LKT 80, TDT 55 và máy kéo Shibaura, Komatsu, Kubota đã trở nên phổ biến Tuy nhiên, các loại máy này thường chỉ được sử dụng theo mùa vụ, dẫn đến thời gian nhàn rỗi lớn Để tối ưu hóa hiệu suất và thời gian làm việc, cần thiết kế các thiết bị canh tác chuyên dụng phục vụ nhiều công việc khác nhau Đặc biệt, máy kéo Shibaura với kích thước nhỏ gọn và công suất vừa phải có thể được cải tiến bằng cách thiết kế bộ phận nâng hạ hàng sử dụng thủy lực, giúp bốc dỡ gỗ trong xưởng chế biến và phục vụ các công việc khác trong đời sống xã hội Do đó, tôi đã chọn đề tài: “Thiết kế cơ cấu nâng hạ hàng dẫn động bằng thủy lực lắp trên máy kéo Shibaura”.
TÌM HIỂU VỀ MÁY KÉO SHIBAURA 17
Tìm hiểu về máy kéo Shibaura 17
Máy kéo Shibaura có nhiều loại khác nhau, trong đó tôi chọn máy Shibaura bốn bánh chủ động với công suất 34 mã lực để nâng hạ hàng hóa Loại máy này được trang bị vô lăng trợ lực thủy lực, giúp người dùng dễ dàng điều khiển và thao tác đơn giản.
Máy kéo Shibaura là sản phẩm bốn bánh nhập khẩu từ Nhật Bản, với công suất 34 mã lực và tiêu thụ nhiên liệu thấp Thiết kế nhỏ gọn giúp máy có khả năng làm việc linh hoạt trong không gian hẹp Ngoài ra, máy còn đa năng, có thể sử dụng cho nhiều công việc nông, lâm nghiệp như cày, bừa, phay đất và vận chuyển nông lâm sản như lúa, gỗ.
Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy kéo Shibaura
Máy kéo Shibaura SD4000 là loại máy kéo bốn bánh, hai cầu chủ động
Số vòng quay định mức: n %00 v/p Các kích thước chung:
Khoảng cách giữa hai vết bánh xe:
Chiều dài cơ sở của máy kéo là: 1500 mm Chiều cao ánh sáng: 450 mm
Trọng lượng máy kéo: G d 00Kg Toạ độ trọng tâm:
Trục thu công suất bố trí phía sau loại phụ thuộc
Lốp trước: Đường kính D 1 d0 mm
Lốp sau: Đường kính D2 20 mm
Hệ thống truyền lực có côn ma sát thường đóng.
Hệ thống thủy lực trên máy kéo Shibaura 19
Hình 13: Sơ đồ hệ thống thủy lực trên máy kéo Shibaura
1 Bình chứa dầu 5 Xi lanh thủy lực
2 Bơm dầu 6 Tay điều khiển
3 Bầu lọc dầu 7 Van an toàn
Nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực bắt đầu khi dầu từ bình chứa được bơm với áp suất cần thiết qua bầu lọc dầu đến hộp van phân phối Dựa vào vị trí tay điều khiển thủy lực, dầu sẽ được dẫn đến một trong hai khoang của xilanh thủy lực, cho phép xi lanh thực hiện hành trình nâng hoặc hạ Dầu ở khoang còn lại sẽ được dẫn trở về bình chứa qua hộp van phân phối.
Khi áp suất dầu vượt quá mức quy định trong quá trình bơm, van an toàn sẽ tự động mở, cho phép một phần dầu chảy về bình chứa Điều này giúp giảm và duy trì ổn định áp suất dầu trên đường dẫn tới hộp van phân phối và xi lanh thủy lực.
Chương 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
3.1 Tiêu chí lựa chọn phương án thiết kế
Việc lựa chọn phương án thiết kế hợp lý để thực hiện tính toán là rất quan trọng, quyết định đến sự tồn tại và hiệu quả hoạt động của thiết bị.
Phương án được lựa chọn để tính toán, thiết kế phải là phương án tối ưu, đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật sau đây:
1 Phải có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo trong nước với vốn đầu tư thấp
2 Đảm bảo làm việc liên tục, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao
3 Tuổi thọ của chi tiết máy phải cao
4 Dễ tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa
5 Thao tác đơn giản thuận tiện cho người sử dụng
6 Khả năng ổn định của liên hiệp máy phải cao
3.2 Các phương án thiết kế
3.2.1 Phương án 1: Hệ thống nâng hạ hàng lắp sau máy kéo
Hình 14: Sơ đồ hệ thống nâng hạ hàng lắp sau máy kéo
2 Xy lanh thủy lực 7 Thanh chạy
3,6 Các con chạy 8 Giá đứng
10 Xilanh điều chỉnh độ nghiêng
Xilanh thủy lực (2) được cấu tạo với đầu trên lắp cố định vào thanh chạy (7), trong khi đầu dưới được hàn với khung máy kéo Thanh chạy (7) di chuyển tịnh tiến trên rãnh của giá đứng (8) nhờ vào các con chạy (3) Xích kéo (4) có một đầu hàn cố định vào con chạy (6) và đầu còn lại được lắp cố định vào xilanh (2).
Càng nâng (9) được điều khiển bởi thanh chạy (7) thông qua xích kéo (4), với puli (5) thay đổi hướng chuyển động Khi thanh chạy (7) di chuyển lên, puli (5) quay theo chiều kim đồng hồ, và khi di chuyển xuống, puli (5) quay ngược lại Càng nâng (9) gắn cố định với con chạy (6) và di chuyển theo chiều của thanh chạy (7) và puli (5) Xilanh (11) hoạt động độc lập để điều chỉnh độ nghiêng của càng nâng (9), trong khi giá đứng (8) được lắp khớp quay với khung xe nâng.
Di chuyển máy nâng đến gần khối hàng cần bốc dỡ, công nhân điều khiển hệ thống thủy lực để xilanh hoạt động, tùy thuộc vào vị trí của khối hàng ở trên cao hay dưới thấp.
Khi khối hàng ở vị trí thấp, hạ càng (9) xuống và lùi máy đến, lùa 2 thanh của càng nâng vào dưới đáy khối hàng Khi hai thanh đã vào đúng vị trí, điều khiển van phân phối để cung cấp dầu thủy lực vào ngăn dưới của xilanh (2) Dưới áp suất dầu, pistông được đẩy lên, kéo theo thanh chạy (7) và càng nâng (9) di chuyển lên, nâng khối hàng nhờ xích kéo (4) Sau khi đạt độ cao cần thiết, ngừng cung cấp dầu vào ngăn dưới của xilanh (2) và tiến máy để di chuyển khối hàng đến vị trí cần để.
Quá trình dỡ hàng tương tự như bốc hàng, nhưng khác ở chỗ điều khiển van phân phối cho dầu thủy lực bơm vào ngăn trên của xi lanh Dưới áp suất của dầu, pistông được đẩy xuống, khiến thanh chạy và càng nâng di chuyển xuống Puli quay ngược chiều kim đồng hồ, hạ khối hàng xuống vị trí cần đặt Sau khi hàng hóa dừng lại trên đà kê, ta hạ càng nâng thấp hơn khoảng 7cm đến 10cm, sau đó tiến máy để vật nâng được đặt lên giá đỡ hoặc mặt đất Để tránh rơi hàng khi di chuyển, có thể điều chỉnh độ nghiêng của càng nâng thông qua xilanh.
3.2.2 Phương án 2: Hệ thống nâng hạ hàng lắp trước máy kéo
Hình 15: Sơ đồ bộ phận nâng hạ hàng được lắp vào phía trước sécsi
1 Máy kéo 2 Xilanh nâng hạ càng nâng
10 Xilanh điều chỉnh độ nghiêng càng nâng
Hệ thống nâng hạ hàng bằng thủy lực lắp trước máy kéo có cấu tạo tương tự như hệ thống nâng hạ lắp sau máy kéo.
Máy nâng hoạt động bằng cách điều khiển van phân phối để dẫn dầu thủy lực vào ngăn dưới của xi lanh Dưới áp suất của dầu, pistông sẽ được đẩy lên, kéo theo thanh chạy, giúp hạ khối hàng từ vị trí cao xuống vị trí thấp hơn.
Khi bắt đầu nâng, càng nâng ở vị trí thấp sẽ dịch chuyển trên giá đứng Khi càng nâng đạt độ cao của đế khối hàng, van phân phối sẽ ngừng cung cấp dầu vào ngăn dưới của xi lanh Sau đó, tiến hành đưa máy nâng đến gần khối hàng và lùa hai thanh của càng nâng vào đế khối hàng Khi đã lùa xong, điều khiển van phân phối để cung cấp dầu thủy lực vào ngăn dưới của xi lanh, nâng càng và khối hàng lên khoảng 7 đến 10 cm Cuối cùng, lùi máy ra và di chuyển để đưa khối hàng đến vị trí mong muốn.
Sau khi khối hàng được di chuyển đến vị trí cần dỡ, máy cần tiến đến bệ kê sao cho đế khối hàng đặt đúng chỗ Trong quá trình dỡ hàng, cần tránh để đế khối hàng tiếp xúc với càng nâng Để thực hiện điều này, điều khiển van phân phối cho đầu thủy lực vào ngăn trên của xi lanh để hạ càng nâng xuống khoảng 5 đến 8 cm và lùi máy ra sau khi hoàn tất quá trình bốc dỡ Để ngăn ngừa hiện tượng hàng bị rơi khi xe di chuyển, có thể điều chỉnh độ nghiêng của càng nâng thông qua xi lanh.
3.3 Phân tích ưu nhược điểm của các phương án
- Dễ chế tạo và lắp ráp, tải trọng hàng tác dụng nên bánh sau là chủ yếu b) Nhược điểm
Việc điều khiển máy bốc dỡ hàng gặp nhiều khó khăn do khả năng ổn định của LHM thấp, điều này có thể gây nguy hiểm trong quá trình sử dụng Việc di chuyển máy nâng để bốc hàng thường phải thực hiện bằng cách lùi xe, điều này cần được chú ý để đảm bảo an toàn.
- Dễ chế tạo và lắp ráp, liên hợp máy ổn định
- Việc điều khiển thuận tiện và chính xác hơn b) Nhược điểm
- Tải trọng hàng nâng tác dụng chủ yếu lên bánh trước
3.3 Lựa chọn phương án thiết kế
Sau khi nghiên cứu nguyên lý cấu tạo và so sánh ưu nhược điểm của hai phương án, tôi nhận thấy phương án 2 có nhiều lợi thế hơn Cấu tạo của phương án này đơn giản và đặc biệt dễ dàng trong việc điều khiển và sử dụng Do đó, tôi quyết định chọn phương án 2 để tiến hành tính toán thiết kế.
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 20
Tiêu chí lựa chọn phương án thiết kế 20
Việc lựa chọn phương án thiết kế phù hợp để tính toán là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự tồn tại và hiệu quả hoạt động của thiết bị.
Phương án được lựa chọn để tính toán, thiết kế phải là phương án tối ưu, đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật sau đây:
1 Phải có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo trong nước với vốn đầu tư thấp
2 Đảm bảo làm việc liên tục, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao
3 Tuổi thọ của chi tiết máy phải cao
4 Dễ tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa
5 Thao tác đơn giản thuận tiện cho người sử dụng
6 Khả năng ổn định của liên hiệp máy phải cao.
Các phương án thiết kế 20
3.2.1 Phương án 1: Hệ thống nâng hạ hàng lắp sau máy kéo
Hình 14: Sơ đồ hệ thống nâng hạ hàng lắp sau máy kéo
2 Xy lanh thủy lực 7 Thanh chạy
3,6 Các con chạy 8 Giá đứng
10 Xilanh điều chỉnh độ nghiêng
Xilanh thủy lực (2) được cấu tạo với đầu trên lắp cố định vào thanh chạy (7), trong khi đầu dưới hàn với khung máy kéo Thanh chạy (7) di chuyển tịnh tiến trên rãnh của giá đứng (8) nhờ vào các con chạy (3) Xích kéo (4) có một đầu hàn cố định vào con chạy (6) và đầu còn lại lắp cố định vào xilanh (2).
Thanh chạy (7) dịch chuyển trên rãnh nhờ có xích kéo (4) và puli (5) thực hiện chuyển động song phẳng theo hành trình lên xuống của xilanh (2) Khi thanh chạy (7) di chuyển lên, puli (5) quay theo chiều kim đồng hồ, và khi thanh chạy (7) di chuyển xuống, puli (5) quay ngược chiều kim đồng hồ Càng nâng (9) được hàn cố định với con chạy (6) và di chuyển theo chiều dịch chuyển của thanh chạy (7) cùng chiều quay của puli (5) Xilanh (11) hoạt động độc lập để điều chỉnh độ nghiêng của càng nâng (9), trong khi giá đứng (8) được lắp khớp quay với khung xe nâng.
Để bốc dỡ khối hàng, máy nâng được di chuyển gần vị trí hàng hóa Tùy thuộc vào độ cao của hàng hóa, công nhân sẽ điều khiển hệ thống thủy lực để kích hoạt xilanh (2) thực hiện công việc.
Khi khối hàng ở vị trí thấp, điều khiển hạ càng nâng (9) và lùi máy để lùa hai thanh của càng vào dưới đáy khối hàng Khi hai thanh đã vào đúng vị trí, điều khiển van phân phối để cung cấp dầu thủy lực vào ngăn dưới của xilanh (2), khiến pistông được đẩy lên, kéo theo thanh chạy (7) và càng nâng (9) di chuyển lên, nâng khối hàng nhờ vào chuyển động của xích kéo (4) Sau khi khối hàng đạt độ cao cần thiết, ngừng cung cấp dầu thủy lực và tiến máy để di chuyển khối hàng đến vị trí cần đặt.
Quá trình dỡ hàng tương tự như bốc hàng, với sự điều khiển van phân phối để bơm dầu thủy lực vào ngăn trên của xi lanh Dưới áp suất dầu, pistông sẽ đẩy xuống, làm cho thanh chạy và càng nâng di chuyển xuống, trong khi puli quay ngược chiều kim đồng hồ để hạ khối hàng Khi hàng đã đến vị trí cần đặt, tay thủy lực được điều khiển để dừng càng nâng và hàng hóa trên đà kê, sau đó hạ càng nâng thấp hơn khoảng 7cm đến 10cm trước khi tiến máy để đặt hàng lên giá đỡ hoặc mặt đất Để tránh rơi hàng khi di chuyển, có thể điều chỉnh độ nghiêng của càng nâng thông qua xilanh.
3.2.2 Phương án 2: Hệ thống nâng hạ hàng lắp trước máy kéo
Hình 15: Sơ đồ bộ phận nâng hạ hàng được lắp vào phía trước sécsi
1 Máy kéo 2 Xilanh nâng hạ càng nâng
10 Xilanh điều chỉnh độ nghiêng càng nâng
Hệ thống nâng hạ hàng bằng thủy lực lắp trước máy kéo có cấu tạo tương tự như hệ thống nâng hạ lắp sau máy kéo.
Máy nâng hoạt động bằng cách điều khiển van phân phối để dầu thủy lực chảy vào ngăn dưới của xi lanh Dưới áp suất của dầu, pistông sẽ được đẩy lên, kéo theo thanh chạy, giúp hạ khối hàng từ vị trí cao xuống vị trí thấp hơn.
Khi bắt đầu, càng nâng (7) ở vị trí thấp sẽ dịch chuyển trên giá đứng (6) Khi càng nâng lên đến độ cao của đế khối hàng, khóa van phân phối sẽ ngừng cung cấp dầu vào ngăn dưới của xi lanh (2) Để nâng khối hàng, ta tiến máy đến gần, lùa hai thanh của càng nâng (7) vào đế khối hàng Sau khi đã lùa vào, điều khiển van phân phối để cung cấp dầu thủy lực vào ngăn dưới của xi lanh (2) nhằm nâng càng (7) và khối hàng lên khoảng 7 đến 10 cm Cuối cùng, lùi máy ra và di chuyển đến vị trí cần thiết để đặt khối hàng.
Sau khi khối hàng được di chuyển đến vị trí cần dỡ, máy cần được điều chỉnh sao cho đế khối hàng đặt đúng bệ kê Trong quá trình dỡ hàng, cần tránh để đế khối hàng tiếp xúc với càng nâng Để thực hiện điều này, điều khiển van phân phối cho đầu thủy lực vào ngăn trên của xi lanh để hạ càng nâng xuống khoảng 5 đến 8 cm, sau đó lùi máy ra để kết thúc quá trình bốc dỡ Để ngăn chặn hiện tượng hàng bị rơi khi xe di chuyển, có thể thay đổi độ nghiêng của càng nâng thông qua xi lanh.
Phân tích ưu nhược điểm của các phương án 23
- Dễ chế tạo và lắp ráp, tải trọng hàng tác dụng nên bánh sau là chủ yếu b) Nhược điểm
Việc điều khiển máy bốc dỡ hàng gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi khả năng ổn định của LHM thấp, điều này có thể gây nguy hiểm trong quá trình sử dụng Việc di chuyển máy nâng để bốc hàng thường yêu cầu lùi xe, làm tăng thêm thách thức cho người điều khiển.
- Dễ chế tạo và lắp ráp, liên hợp máy ổn định
- Việc điều khiển thuận tiện và chính xác hơn b) Nhược điểm
- Tải trọng hàng nâng tác dụng chủ yếu lên bánh trước
3.3 Lựa chọn phương án thiết kế
Sau khi nghiên cứu nguyên lý cấu tạo và so sánh ưu nhược điểm của hai phương án, tôi nhận thấy phương án 2 có nhiều lợi thế hơn Cấu tạo của phương án này đơn giản và đặc biệt dễ dàng trong việc điều khiển và sử dụng Do đó, tôi quyết định chọn phương án 2 để tiến hành tính toán và thiết kế.
Chương 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NÂNG HẠ THỦY LỰC 4.1 Tính toán hệ thống thủy lực
4.1.1 Xác định tải trọng lớn nhất khi nâng hàng
Mục tiêu của đề tài “Thiết kế cơ cấu nâng hạ hàng dẫn động bằng thủy lực lắp trên máy kéo Shibaura” là phục vụ bốc dỡ gỗ trong xưởng chế biến lâm sản Để xác định tải trọng lớn nhất khi nâng hàng, tôi đã thực hiện khảo nghiệm thực tế tại Trung tâm chuyển giao công nghiệp rừng Trường Đại học Lâm nghiệp và công ty lâm sản Giáp Bát, nơi chủ yếu chế biến các loại gỗ thuộc nhóm 5 như keo, thông, bạch đàn với khối lượng riêng trung bình là 1,32.
1,54)g/cm 3 , với thể tích khối thành phẩm 1m0,7m0,5m = 0,35m 3 , tải trọng cho 0,35m 3 hàng hóa là 539 (kg)
Tải trọng nâng hàng an toàn:
Trong đó: k – hệ số an toàn, lấy k = 1,3
Q Hàng – Khối lượng hàng nâng, Q Hàng = 539 (kg)
Khối lượng khung bệ (Q KhB) chính bằng tổng khối lượng của càng nâng, các thanh giằng, thanh chạy và một số bu lông, đai ốc lắp ghép.
Stt Tên gọi Số lượng Loại vât liệu Khối lượng (kg)
Như vậy ta lấy tải trọng khi tính đến cả hệ số an toàn làm số liệu tính toán cho các phần tiếp theo Q Nâng = 983 (kg)
4.1.2 Tính toán chọn xi lanh thủy lực
Máy nâng hạ được thiết kế với hệ thống truyền động thủy lực, phù hợp cho các công việc có tải trọng không quá lớn Đối với loại máy nâng hạ chuyên dụng cỡ nhỏ, chúng tôi đã chọn áp suất làm việc là P = 110 (daN/cm²).
Ta tiến hành tính đường kính xilanh thủy lực như sau:
P max – Lực tác dụng lớn nhất lên xi lanh
Để xác định lực đẩy lớn nhất của hệ thống trợ lực, cần biết tải trọng lớn nhất khi nâng hàng và góc nâng của càng nâng hạ Trong trường hợp này, tải trọng lớn nhất khi nâng hàng là Q nâng 3 (kg) và góc nâng được xác định là α = 0° theo phương nâng hạ thẳng đứng của càng nâng.
Do vậy lực đẩy cần thiết của pistông chính bằng trọng lượng hàng hóa phải nâng, tức P max = Q nâng = 9643 (N)
Từ những yêu cầu trên tra trong Catalog Pneumatic cylynderjeres ta chọn được xi lanh thủy lực như sau:
Lực tác dụng nên cần xilanh: F = 1760 (kg) Đường kính ngoài xilanh: = 40 (mm) Đường kính trong xilanh: = 35 (mm)
4.1.3 Tính chọn bơm thủy lực
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại bơm như bơm hướng trục và bơm ly tâm, mỗi loại đều có ưu điểm riêng Tuy nhiên, tôi lựa chọn bơm bánh răng cho phương án thiết kế của mình nhờ vào sự đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo và khả năng cung cấp nhiên liệu đồng đều với tốc độ quay lớn Cụ thể, tôi chọn bơm thủy lực với tốc độ quay 1400 vòng/phút.
Do việc nâng hạ hàng hóa theo phương thẳng đứng tức ở đây góc nâng 0 0 nên hành trình làm việc của xilanh chính bằng chiều dài của cán pistông tức S
Thể tích dầu cần điền đầy vào xilanh ở vị trí Smax:
S 1 – Chiều cao xi lanh, S 1 = 180 (cm) F– Diện tích mặt cắt xi lanh
Để đảm bảo xilanh hoạt động hiệu quả với dung tích 2731 cm³ (tương đương 2,713 lít), cần lựa chọn hệ số an toàn n = 1,5 nhằm cung cấp đủ lượng dầu cho xilanh, tránh các tổn thất không mong muốn.
Vậy lưu lượng cần thiết để bơm cung cấp cho xilanh trong quá trình làm việc tính đến hệ số an toàn là: Q = 4,06 (l)
Chọn tốc độ của pistông là v = 8,7 (m/ph) = 0,145 (m/s)
Khi đó ta tính được thời gian để pistông thực hiện được chiều dài 1,8 (m) là: t 145 , 0
Chọn bơm thủy lực lắp trên hệ thống phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo áp suất làm việc cho hệ thống P = 110 (daN/cm 2 )
Q – Lưu lượng do bơm cung cấp cho xi lanh khi pistông ở vị trí S max
P – Áp suất làm việc của bơm P = 110 (daN/cm 2 )
Hiệu suất của bơm là tích của các hiệu suất thể tích, hiệu suất cơ khí, hiệu suất thủy lực
Trong thực tế người ta lấy = 0,9
2 = 0,55 (Kw) Lưu lượng riêng của bơm: q n
2 = 0,00194 (l/vòng) Để bơm có thể đáp ứng được các yêu cầu sau:
Với áp suất làm việc của dầu p = 110 (daN/cm 2 )
Lưu lượng của bơm cần cung cấp cho xi lanh khi pis tông ở vị trí S max 2,713 (l)
Lưu lượng riêng của bơm q = 0,00194 (l/vòng)
Tra theo Catalog Hydraulise của Đài Loan được loại bơm bánh răng, răng ăn khớp ngoài có các thông số sau:
- Tốc độ quay lớn nhất: 1400 (vòng/phút)
- Tốc độ quay nhỏ nhất: 600 (vòng/phút)
Van phân phối có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng chất lỏng áp suất đến xilanh, giúp xilanh hoạt động hiệu quả trong các chế độ tải trọng khác nhau.
Van phân phối có nhiều phương thức điều khiển, bao gồm điều khiển bằng tay, đòn bẩy, thủy lực, khí động, điện từ và động cơ điện, hoặc sự kết hợp của các phương thức này Đối với hệ thống thủy lực trên xe nâng hạ hàng, việc sử dụng van phân phối con trượt với cơ cấu điều khiển bằng tay là đủ để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Với áp suất làm việc của hệ thống là p = 110 (daN/cm 2 ) tôi chọn loại van phân phối DMG – 02 – 306
Các thông số kỹ thuật của van:
- Áp suất cực đại: 315 (daN/cm 2 )
- Lưu lượng cực đại: 60 (l/ph)
-Hành trình điều khiển van làm việc: 25 0
Van an toàn là thiết bị quan trọng trong hệ thống truyền động thủy lực, giúp kiểm soát áp suất của chất lỏng Van này ngăn chặn áp suất vượt quá mức cho phép và cho phép điều chỉnh áp suất lên đến 10 đến 20% so với trị số quy định.
Trong hầu hết các hệ thống truyền động thủy lực người ta hay dùng loại van có nguyên lý làm việc như sau:
Van hoạt động dựa trên sự cân bằng lực giữa áp suất chất lỏng tác động lên diện tích của chi tiết đóng van, tạo ra lực lớn hơn so với lực tự thân của van.
Theo 11 tôi chọn loại van an toàn có các thông số kỹ thuật sau:
Ký hiệu: MBP – 02 – H Đường kính buồng van :15 mm Áp suất lớn nhất : 250 (daN/cm 2 ) Lưu lượng: 02 40 (lít/phút) Khối lượng: 0,8 (Kg)
4.1.6 Tính chọn ống dẫn từ bơm đến xi lanh thủy lực
Căn cứ vào áp suất do bơm tạo ra là 210 daN/cm 2 là áp lực tác dụng nên ống dẫn
Ta chọn ống dẫn làm bằng thép CT- 5 do đó sơ bộ ta chọn đường kính trong của ống theo công thức trang 265 11
Q – Lưu lượng qua ống dẫn bằng lưu lượng sinh ra do ống đẩy và bằng 5,6 (lít/phút) = 0,093(lít/s) = 0,093.10 -3 (m 3 /s) v – Vận tốc dòng chẩy, lấy v = 1,63 (m/s)
Vậy Dt 0,021 (m) Ống làm việc ở áp suất cao nên áp lực thủy tĩnh nhỏ nhất trong ống là:
S – Chiều dày nhỏ nhất của ống
R – Ứng suất cho phép của vật liệu làm ống R= 2500(N/cm 2 )
Theo tiêu chuẩn JISG của Nhật Bản, ống thép được chọn để làm ống dẫn cần có các thông số cụ thể, bao gồm đường kính danh nghĩa (mm), đường kính ngoài (mm) và chiều dày (mm).
Vậy đường kính trong : D t = D n - 3,2 = 14,1 (mm)
4.1.7 Tính tổn thất thủy lực trên hệ truyền động thủy lực
Trong hệ thống thủy lực, khi chất lỏng di chuyển qua các thiết bị và ống dẫn, một phần năng lượng sẽ bị hao phí để vượt qua lực cản thủy lực Năng lượng này không thể tái sử dụng mà chuyển hóa thành nhiệt, được gọi là tổn thất thủy lực hay tổn thất áp suất.
Hình 16: Sơ đồ đường dẫn từ bơm đến xi lanh thủy lực
1 Bơm thủy lực 4 Van phân phối
2 Các cút cong 5 Xi lanh
Tổn thất trên hệ truyền động thủy lực bao gồm tổn thất theo chiều dài đường ống và tổn thất cục bộ qua các thiết bị thủy lực
Tổn thất trong đường ống phụ thuộc vào trạng thái chảy của chất lỏng, bao gồm chảy tầng và chảy rối Hệ số xác định trạng thái chảy này là yếu tố quan trọng để đánh giá tổn thất.
Hệ số Râynol được tính theo công thức:
Re d v (4.4) Trong đó: v – vận tốc dòng chảy v = 1,63 (m/s)
– Hệ số nhớt động học của dầu thủy lực tra bảng (1-1) 10 , chọn loại dầu truyền động có = 10,6 cst = 10,6.10 6 m/s
Thay vào công thức (4.4) ta có:
Vậy chất lỏng trong trạng thái chẩy tầng Đối với dòng chảy có áp trong các ống dẫn ta dùng công thức Đácxi để tính:
p – Tổn thất áp suất theo chiều dài đường ống l– Tổng chiều dài đường ống, l = l 1 + l 2 + l 3 = 5,6 (m) d – Đường kính ống, d = 14,1 (mm) v – Vận tốc dòng chẩy, v = 1,63 (m/s) v
Hệ số cản chỗ vào ống, v = 0,5 g – Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m / s 2 )
– Hệ số cản ma sát
Hệ số cản ma sát thủy lực, được tính dựa vào hệ số Râynôl:
Do chất lỏng ở trạng thái chẩy tầng Re
Thay số vào công thức (4.5) ta có:
Tính tổn cột áp cục bộ
Lựa chọn phương án thiết kế 34
Đánh giá hiệu quả kinh tế là yếu tố quan trọng đối với nhà thiết kế, giúp xác định giá cả thiết bị và so sánh với các sản phẩm hiện có trên thị trường cũng như lao động thủ công Qua đó, có thể xác định thời gian thu hồi vốn một cách chính xác.
5.2 Xác định năng suất của liên hợp máy
T – Số giờ làm việc trong một ca, T = 6 h
–Hệ số sử dụng thời gian, =0,8
t = t 1 +t 2 +t 3 +t 4 t 1 – Thời gian đi không tải, t 2 = 184s t2 – Thời gian bốc hàng, t1%s t 3 –Thời gian đi có tải, t 3 = 365s t4 –Thời gian dỡ hàng, t4= 17s
Lấy cự ly vận chuyển trung bình một chuyến trong xưởng là 250m
Thay số liệu vào ta có:
5.3 Sơ bộ hạch toán giá thành Để hạch toán giá thành khi vận chuyển 1m 3 hàng hoá ta đi xác định giá thành một ca máy.