XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Động cơ:
• Động cơ trong các xe tải tự đổ thường là động cơ đi-e-zen, bốn kì, làm mát bằng nước, phun nhiên liệu trực tiếp, với các cơ cấu hệ thống được điển tử hóa để tối ưu
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Biến mô:
• Loại có ly hợp khóa, có các đặc tính kĩ thuật sau:
• Dẫn động biến mô chỉ khi bắt đầu vào số một và trong quá trình sang số.
• Đóng mở nhanh để duy trì hệ truyền động liên tục và giảm chấn khi sang số.
• Mô men xoắn tăng cao ở lực kéo vành bánh xe cao nhất.
• Dẫn động trực tiếp từ giữa số một qua tất cả các số.
• Hiệu suất hệ truyền động lớn.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Hộp số:
• Các xe tải thông thường sử dụng hộp số ba trục có số truyền thẳng hoặc không có số truyền thẳng
• Các xe tải mỏ lại sử dụng hộp số hành tinh (Chương 2) Cầu xe:
• Loại bốn bánh chủ động có thể được lắp một hộp số trung gian hai cấp tốc độ phía sau hộp số chính
• Từ hộp số trung gian này công suất truyền động có thể chỉ được đưa tới cầu chủ động sau, hoặc tới cả hai cầu chủ động sau và trước.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Phanh:
• Các xe tải cỡ nhỏ và cỡ trung bình dùng kiểu trợ lực chân không.
• Phanh đỗ ở các xe tải nhỏ là một bộ phận cơ khí đơn giản lắp trên trục truyền động (các đăng) phía sau hộp số.
• Các xe cỡ trung bình và lớn dùng phanh hơi để làm nhiệm vụ cả phanh hãm và phanh đỗ.
• Phanh trợ lực chân không: Chân không trong bộ góp khí nạp của động cơ có thể được sử dụng để tác dụng lên các phanh
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Phanh nhiều đĩa làm mát bằng dầu:
• Các loại xe tải mỏ sử dụng phanh nhiều đĩa làm mát bằng dầu
• Có cấu tạo pít tông kép, kết hợp các hệ thống phanh công tác, phanh đỗ, phanh hãm và phanh khẩn cấp lại thành một hệ thống
• Phanh nhờ lực ép của các lò xo và nhả phanh đỗ và phanh khẩn cấp nhờ các pít tông thủy lực.
• Các phanh trước và sau được tác động bằng thủy lực, điều khiển bằng khí nén.
• Áp suất khí tác động lên các buồng phanh, các buồng này tác động lên các xi lanh chính
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
12
Lốp: Các xe tải mỏ thường sử dụng lốp của các hãng như Michelin, Good Year, Bridgestone
• Ví dụ, lốp bố thép Michelin E4 XHD1: H là kiểu vấu lốp, D1 là loại vấu sâu dùng với điều kiện đường di chuyển yêu cầu lực kéo bám lớn và khả năng chống cắt tốt
• Lựa chọn lốp phù hợp với điều kiện làm việc là đặc biệt quan trọng. Lựa chọn sai loại lốp có thể hạn chế hoạt động của xe tải và tăng chi phí lốp.
• Khi lựa chọn lốp cần dựa trên các thông số như:
– Trọng lượng máy, tốc độ làm việc – Số giờ làm việc mỗi ngày
– Cự li vận chuyển
– Điều kiện đường vận chuyển.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống truyền động
Cầu kép sau:
• Có thể tăng khả năng mang tải của một xe tải hai cầu bằng cách lắp thêm một cầu ở phía sau.
• Dẫn động cầu kép sau cho phép mang các tải trọng nặng hơn nhiều theo tỉ lệ với kích cỡ lốp và sức bền của cầu xe nhờ khả năng phân bố cả trọng lượng và khả năng chịu lực dẫn động tăng gấp hai lần so với nhiều xe khác.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Giảm chấn
14
Nhíp:
• Các xe tải thông dụng thường giảm chấn bằng nhíp, trong khi các xe tải mỏ lại thường giảm chấn bằng các xi lanh thủy lực
• Nhíp. Các nhíp giảm xóc là loại nhíp lá, được bắt chặt với khung xe bởi hai kẹp chữ U, các nhíp sau đỡ phần lớn nhất của tải trọng và làm cân đối tải trọng nặng
XE TẢI KHUNG CỨNG – Giảm chấn
Xi lanh giảm chấn:
• Các xe tải mỏ thường sử dụng các xi lanh giảm chấn thay cho nhíp
• Môi chất công tác trong xi lanh là dầu thủy lực và khí ni-tơ
• Các giảm xóc kiểu ống được sử dụng như những chốt cái.
• Bốn xi lanh giảm chấn độc lập có độ nhún thay đổi.
• Giảm chấn khí ni-tơ/dầu thủy lực với độ nhún thay đổi làm giảm lực va đập và đảm bảo xe di chuyển êm.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống lái
• Hệ thống lái sử dụng kết cấu tay khủy bền và đơn giản với hai xi lanh tác động hai chiều và các thanh giằng.
• Hệ thống lái được thiết kế làm việc an toàn.
• Trong trường hợp trục trặc, hệ thống lái phụ sẽ hoạt động với mô-tơ/bơm được tự động kích hoạt và làm việc trong 5 phút, cho phép người lái có thể xử lí dừng xe an toàn.
• Hệ thống lái sử dụng mạch dầu thủy lực hoàn toàn riêng biệt để loại bỏ các tạp chất từ các hệ thống thủy lực khác tràn sang.
• Các xi lanh giảm xóc trước đóng vai trò như những chốt cái làm đơn giản hóa liên kết lái, giảm vị trí cần bảo dưỡng và bán kính quay vòng
XE TẢI KHUNG CỨNG – Hệ thống lái
Ca-bin (khoang vận hành):
• Được thiết kế một cách khoa học, đảm bảo tầm quan sát tốt
• Có không gian rộng rãi để người lái có thể vận hành được thoải mái và thuận tiện
• Các cần và nút bấm điều khiển được tích hợp, bố trí thuận tiện trong tầm với của người vận hành với lực điều khiển nhẹ nhàng
• Hệ thống kiểm soát điện tử
XE TẢI KHUNG CỨNG – Thùng xe
• Dạng hình hộp, cửa đuôi thùng xe, các bộ phận khác như là xích, chốt và thiết bị tùy chọn
• Cơ cấu nâng hạ thùng ben bao gồm một khung phụ, bơm dầu, van, xi-lanh và các bộ phận điều khiển
• Có nhiều kiếu cấu tạo thùng ben cũng như cơ cấu nâng hạ thùng ben sẵn có cho mỗi một loại xe tải.
XE TẢI KHUNG CỨNG – Thùng xe
• Những xe tải mỏ cỡ lớn thường sử dụng thùng xe dạng “đuôi vịt”, không có nắp sau
• Loại này có hai kiểu: đáy chữ V (Dual slope floor) và đáy phẳng (Flat floor)
• Đáy chữ “V” dùng trong các xây dựng & khai thác, khả năng giữ tải và hệ số đầy thùng cao hơn loại đáy phẳng.
• Đáy phẳng dùng trong khai thác đá và chở cốt liệu, đổ đá vào các máy nghiền thuận lợi hơn và ít bị mài mòn hơn do không có sự đổi hướng của đáy thùng
XE TẢI KHUNG CỨNG – Thùng xe
20
Cơ cấu nâng hạ thùng xe:
• Bao gồm một bơm thủy lực, một van điều khiển và một xi-lanh công tác.
• Bơm được dẫn động từ bộ trích công suất hộp số qua các trục dẫn động
• Van trong nhiều cơ cấu nâng hạ
được lắp đặt vào thân bơm và có ba vị trí: nâng, giữ và hạ
• Cơ cấu này được điều khiển từ ca- bin, thông qua một cần điều khiển hoặc một nút bấm
• Xi-lanh tác động đơn được lắp bu- lông với một dầm ngang
XE TẢI KHUNG CỨNG – Các giới hạn trên đường
• Các loại xe được sử dụng trên các tuyến đường giao thông không được rộng quá 2,5 m và bị hạn chế về chiều dài, trọng lượng tổng cộng và trọng lượng phân bố trên mỗi cầu xe.
• Những giới hạn này thay đổi ở các quốc gia và địa phương khác nhau, nhưng giới hạn 9 tấn tải trọng cho bất kì một cầu xe nào là giống nhau.
• Kiểu lốp kép luôn luôn được sử dụng, hoặc với loại cầu đơn hoặc loại cầu dẫn động cầu kép sau.
• Theo các quy định về bề rộng và trọng lượng, loại xe tải tự đổ thông dụng thường bị hạn chế với khả năng vận tải tối đa.
XE TẢI KHỚP QUAY - Giới thiệu chung
• Có hai hoặc ba cầu, có thể được phân bố công suất dẫn động trên tất cả các cầu như kiểu xe tải dẫn động 6 x 6,
• Có bán kính quay vòng nhỏ, có lực kéo bám lớn và khả năng giảm chấn cao.
• Có thể hoạt động được trong các điều kiện đường ghồ ghề, lầy lội mà xe tải tự đổ khung cứng không thể hoạt động được
• Gtt = 11tấn ÷ 40 tấn,
• P = 100 ÷ 400hp,
• L = 9 m ÷ 12 m,
• Bán kính R tới 9 m
• V = 40 km/h ÷ 65 km/h
XE TẢI KHỚP QUAY - Đặc điểm cấu tạo
• Về cơ bản, giống xe tự đổ khung cứng có tất cả các cầu chủ động, ngoại trừ: Khung của xe tải khớp quay chia làm hai phần riêng biệt và liên hệ với nhau bằng một khớp quay
• Khóa vi sai đầu bán trục khóa hoàn toàn hệ thống truyền động, tất cả 3 cầu và 6 bánh xe, tạo hiệu suất lớn nhất
• Khóa vi sai này làm việc kết hợp với khóa vi sai trong cầu khi công tắc điều khiển khóa vi sai trong cầu được tác động.
• Các phanh làm mát bằng dầu, cấu tạo từ nhiều đĩa thép, được ngâm trong dầu
XE TẢI KHỚP QUAY - Đặc điểm cấu tạo
• Khung trước:
• Kết cấu hộp lớn và rộng bản, các dầm của khung có độ cứng vững cao để có thể chịu được mô men xoắn.
• Kiểu rẽ nhánh để giảm ứng suất ở khu vực khớp quay và tối ưu hóa kích thước hình học của hệ thống treo
• Sử dụng tối đa công nghệ hàn rô bốt nhờ đó tăng độ bền
• Khung sau có kết cấu hộp kép, giảm thiểu sự tập trung ứng suất và giảm trọng lượng.
XE TẢI KHỚP QUAY - Đặc điểm cấu tạo
Khớp quay
• Với khớp quay, xe có thể quay vòng dễ dàng trong các khúc cua hẹp, khả năng dao động của khớp đảm bảo tất cả các bánh xe luôn tiếp xúc với mặt đường
• Với kết cấu hai khối, một đầu chế tạo từ thép đúc có độ bền và cường độ chịu lực cao. Đầu này được lắp bu-lông với một ống thép rèn có khả năng chịu mài mòn cao.
• Ống khớp có những khu vực ổ bi được tôi để giảm khối lượng công tác bảo dưỡng và tăng tuổi thọ làm việc của khớp.
SỬ DỤNG XE TẢI - Các chú ý
Sử dụng xe tải thông dụng:
• v = 110 km/h, gần gấp đôi tốc độ xe tải mỏ
• Không nên sử dụng liên tục trong các mỏ có mặt nền mềm yếu và gồ ghề thô ráp, hoặc trên các tuyến đường được bảo dưỡng kém, hoặc trên các mặt nghiêng có độ dốc quá lớn, hoặc sử dụng cho công tác vận chuyển đá khối lớn
• Phù hợp nhất cho các công việc yêu cầu khoảng cách vận chuyển dài và trên các tuyến đường được bảo dưỡng tốt
• Phù hợp với các công việc vận chuyển trên các đường giao thông và các tuyến đường quốc lộ, đường cao tốc: đào móng, xây dựng đường, cung cấp vật liệu xây dựng
• Trong công việc xây dựng quan trọng, phải có giấy phép để vận hành các loại xe tải siêu trọng qua các đoạn ngắn của đường giao thông công cộng
SỬ DỤNG XE TẢI - Các chú ý
Nền mềm yếu:
• Nên sử dụng các lốp cỡ lớn để giảm sa lầy.
• Một lốp sẽ bị sa lầy trong bùn cho tới khi có diện tích tiếp xúc đủ lớn để đỡ trọng lượng của nó.
• Các lốp có các vấu lốp lớn sẽ có lực kéo tốt hơn trong hầu hết điều kiện nền đất bùn nhưng không có lợi trên các bề mặt cứng và trơn trượt cũng như trong cát.
• Vỏ bọc xích mặt lốp rất hữu ích trong điều kiện bùn và các bề mặt trơn trượt
• Hệ dẫn động cầu kép sau rất hữu ích, đặc biệt nếu các lốp được duy trì kích cỡ bằng với cỡ lốp sử dụng cho cầu đơn
• Các bộ vi sai hoạt động hạn chế giữ cho toàn bộ các bánh xe là bánh chủ động.
SỬ DỤNG XE TẢI - Các chú ý
Các vấn đề chung về kích cỡ xe tải:
• Các tổ xe tải vận chuyển có thể chỉ bao gồm một cỡ xe hoặc nhiều kích cỡ khác nhau
• Một xe tải cỡ lớn vận chuyển vật liệu rẻ hơn so với một xe tải cỡ nhỏ ở cùng tốc độ, đặc biệt trên các tuyến vận chuyển dài
• Chi phí mua xe ban đầu và chi phí bảo dưỡng / m3 thường thấp hơn xe cỡ nhỏ và tiết kiệm chi phí đối với tiền lương của công nhân.
• Một xe tải cỡ lớn cần sử dụng máy đào cỡ lớn và có thể làm tăng năng suất của nó lên 20%
• Xe tải cỡ lớn yêu cầu không gian khu vực chất tải rộng hơn để có thể hoạt động.
• Các tổ máy với các xe tải cỡ lớn nếu có xe hư hỏng sẽ có ảnh hưởng nghiêm trọng hơn
SỬ DỤNG XE TẢI - Các chú ý
Quá Tải:
• Các xe tải có thể vận chuyển các tải trọng nặng hơn nhiều so với tải trọng được khuyến cáo bởi nhà sản xuất
• Việc vận chuyển quá tải sử dụng cạn độ bền dự trữ của xe và gây quá mòn cũng như hư hỏng thường xuyên hơn, không hiệu quả hoặc không an toàn
• Quá tải làm chậm quá trình tăng ga, giảm lực kéo và giảm tốc độ di chuyển của xe, do đó sẽ làm giảm năng suất của xe.
• Các bề mặt gồ gề hoặc mềm yếu và cung đường dốc lớn sẽ làm chậm và làm biến dạng xe chất tải nặng.
• Các cơ cấu nâng thùng xe bị quá tải cần được sửa chữa thường xuyên và sẽ gây tốn kém
• Việc sử dụng toàn bộ các bánh chủ động sẽ làm tăng khả năng vận chuyển của xe, nhưng lại có chi phí lớn đáng kể.
Tải trọng định mức:
• Việc quản lý tải trọng đảm bảo an toàn, năng suất cao và chi phí thấp.
• Phải vận hành xe trong phạm vi 80% và 120% tải trọng định mức để tối đa năng suất, giảm thiểu tác động bất lợi tới tuổi thọ các bộ phận máy.
SỬ DỤNG XE TẢI - Các chú ý
SỬ DỤNG XE TẢI - Vận hành
32
Kiểm tra xe tải:
• Áp suất bơm lốp và tình trạng lốp cần được kiểm tra hàng ngày
• Lốp non có thể làm hỏng chúng trong một vài phút
• Nếu xe tải sử dụng các phanh hơi, không được di chuyển xe cho tới khi hiển thị áp suất an toàn.
• Các đèn xi nhan và đèn phanh phải có tình trạng làm việc tốt
• Các viên đá nhỏ mắc kẹt giữa các lốp kép phải được tháo gỡ ngay, vì chùng có thể bị văng ra phía sau xe mà có thể gây chấn thương cho người.
• Cần kiểm tra khả năng đất đá có thể sẽ rơi khỏi thùng xe.
SỬ DỤNG XE TẢI - Vận hành
Chất tải:
• Có thể làm tăng năng suất máy đào bằng cách vào đúng vị trí chất tải.
• Máy đào quay toàn vòng cần bố trí ở vị trí chất tải sao cho máy đào phải quay vòng với góc nhỏ nhất tính từ vị trí đào.
SỬ DỤNG XE TẢI - Khả năng làm việc & Năng suất
Khả năng làm việc của xe tải tự đổ:
∑Pc≤ Pk ≤ Pkb
∑Pc– Tổng lực cản lăn và lực cản dốc Pk – Lực kéo vòng ở vành bánh xe
Pkb – Lực kéo bám của xe
SỬ DỤNG XE TẢI - Khả năng làm việc & Năng suất
Năng suất xe tải tự đổ:
Vđ – Dung tích thùng xe kf – Hệ số đầy thùng
kt – Hệ số sử dụng thời gian kCN – Hệ số tay nghề công nhân
Tck - Thời gian làm việc của một chu kì
tct – Thời gian chất tải
t0 – Thời gian xoay xở của xe vào vị trí chất tải và dỡ tải l1, l2 – Quãng đường vận chuyển có tải và quay về
v1, v2 – Vận tốc vận chuyển có tải và quay về
SỬ DỤNG XE TẢI - Khả năng làm việc & Năng suất
• Khi quãng đường vận chuyển và quay về gồm nhiều đoạn có tình trạng kĩ thuật khác nhau thì chia ra nhiều đoạn có tình trạng kĩ thuật giống nhau, để xác định vận tốc vận chuyển
• Xác định v căn cứ vào đường đặc tính làm việc của xe và đặc tính kĩ thuật của mỗi đoạn
• Căn cứ vào tổng lực cản tính theo % ta có thể xác định tốc độ di chuyển của xe và tay số thích hợp trên mỗi đoạn.
• Ví dụ: Hãy xác định thời gian di chuyển có tải và quay về của xe CAT 770 trên đoạn đường vận chuyển gồm 2 đoạn L1 và L2 có các đặc tính kĩ thuật sau:
Đặc tính KT L1 (600 m) L2 (800 m)
Hệ số độ dốc 2% 4%
Hệ số cản lăn 8% 9%
SỬ DỤNG XE TẢI - Khả năng làm việc & Năng suất
• Giả sử, xe làm việc có tải (L) lên dốc, không tải (E) xuống dốc. Như vậy tổng lực cản lăn khi có tải trên đoạn L1là 10% và trên đoạn L2 là 13%: