Các loại gầu máy đào CATERPILLAR và cách lựa chọn
Ngày nay, để đáp ứng yêu cầu của những công việc và điều kiện làm việc khác nhau, các nhà sản xuất máy xây dựng, khai thác đã chế tạo ra rất nhiều loại gầu của các máy chất tải. Mỗi loại chỉ phù hợp với những điều kiện làm việc nhất định.Việc lựa chọn gầu máy chất tải không phù hợp có thể làm giảm năng suất của dây chuyển bốc xúc vận chuyển tới 30%, làm tăng chi phí vận hành từ 10% đến 20% hoặc lớn hơn, do làm gầu nhanh mòn, thậm chí có thể làm vỡ gầu, gây ra những thiệt hại kinh tế. Vì vậy việc lựa chọn loại gầu máy chất tải phù hợp kết hợp với các thao tác đúng kĩ thuật của người thợ vận hành sẽ mang lại những lợi ích rõ rệt, góp phần làm giảm chi phí đơn vị sản phẩm. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các loại gầu của máy đào gầu sấp – Đây là loại máy chất tải chủ yếu, chiếm khoảng 80% tổng số máy chất tải trong thực tiễn xây dựng, khai thác tại Việt Nam.
Kết quả cho thấy:
Gầu của máy đào gầu sấp phải đủ bền, phù hợp với điều kiện làm việc, có hình dạng phù hợp với quỹ đạo chuyển động của phoi đất khi cắt, không gây ra lực nội ma sát khi đào đất.
Việc lựa chọn bán kính răng, hình dạng, chiều rộng, dung tích, cấu tạo khớp bản lề và các chi tiết cắt đất của gầu có ảnh hưởng khác nahu đến hoạt động của máy.
Tăng bán kính răng sẽ làm giảm lực thâm nhập của gầu. Ngược lại, giảm bán kính răng sẽ làm tăng lực đào của gầu và tay gầu.
Hình dạng gầu không phù hợp sẽ làm tăng lực nội ma sát, lực cản khi cắt đất và mài mòn phía sau gầu. Hiện nay gầu máy đào gầu sấp thường có dạng hai bán kính cong để giảm mòn phía sau gầu và làm tăng khả năng chất tải.
Hình: Bán kính răng gầu
Dung tích gầu cần lựa chọn phù hợp với cấu hình cần và tay gầu, đảm bảo đào xúc được loại đất đá với dung trọng theo yêu cầu. Nếu chọn dung tích gầu lớn quá sẽ làm giảm chiều sâu đào và lực đào, máy có thể làm việc quá tải thường xuyên làm cho tuổi thọ của máy giảm.Chiều rộng gầu cũng là một yếu tố quan trọng, liên quan chặt chẽ đến lực đào đơn vị (lực đào tính trên một đơn vị dài của chiều rộng gầu – ví dụ KG/cm). Chiều rộng gầu lớn sẽ làm tăng hệ số đầy gầu, nhưng nếu lớn quá sẽ giảm lực đào đơn vị, không đào được đất đá có độ cứng lớn. Vì vậy cần căn cứ vào loại đất đá để chọn chiều rộng gầu.
Các chi tiết cắt đất (GET – Ground Engaging Tool) có một vai trò đặc biệt quan trọng ảnh hưởng đến quá trình làm việc của gầu. Có 7 loại răng gầu cơ bản với các tính năng khác nhau theo thứ tự giá cả tăng dần. Tùy theo yêu cầu công việc để lựa chọn loại răng gầu theo nguyên tắc vừa đảm bảo phù hợp với điều kiện làm việc và tuổi thọ chi tiết, vừa đảm bảo tính kinh tế:
Răng ngắn: Dùng với đất chắc & lực đào lớn, rất khỏe
Răng dài: Dùng với trường hợp thông thường
Răng có khả năng thâm nhập cao: Lực thâm nhập lớn, tự mài sắc
Răng chế độ làm việc nặng, dài: Lâu mòn, bền hơn, dùng đào & chất tải
Răng chế độ làm việc nặng, chịu mài mòn: Chịu mòn, xúc sỏi đá rời
Răng chế độ làm việc nặng, tuổi thọ cao: Đào, xúc thông thường, chịu mòn & thâm nhập tốt.
Răng chế độ làm việc nặng, thâm nhập tốt: Chịu mòn tốt, dùng với đất cứng, khó thâm nhập.
Các chi tiết bảo vệ gầu như: tấm bảo vệ thành bên, lưỡi cắt bên các loại cũng được sử dụng để bảo vệ gầu trong các điều kiện đất đá cứng, vật liệu mài mòn.
Các loại gầu máy đào
Để thực hiện các công việc khác nhau ở các điều kiện làm việc khác nhau, các nhà sản xuất đã chế tạo ra nhiều loại gầu. Mỗi loại phù hợp với những công việc và điều kiện làm việc cụ thể. Hình 3 trình bày những loại gầu được sử dụng khá phổ biến hiện nay.
a,Gầu công dụng chung: để đào các loại đất đá có độ đặc chắc thấp, độ mài mòn trung bình như đất màu, đất mùn, sỏi và sét. Loại gầu này có đặc điểm là:
· Kết cấu nhẹ làm giảm thời gian chất tải và tăng khả năng nâng tải;
· Có khoan trước các lỗ để bắt tấm bảo vệ thành bên khi cần;
· Dung tích gầu lớn nhất, răng gầu và các chi tiết cắt đất tiêu chuẩn.
b, Gầu làm việc chế làm việc độ nặng: dùng với các vật liệu mài mòn như đất đá hỗn hợp, đá và sét. Loại gầu này có các đặc điểm chính sau:
· Cấu tạo chắc chắn hơn loại công dụng chung;
· Có khoan trước các lỗ để bắt tấm bảo vệ thành bên và lưỡi cắt khi cần;
· Đáy gầu và thành bên dày hơn nên bền hơn; Răng gầu và các chi tiết cắt đất có kích thước lớn hơn để tăng độ bền và hiệu quả làm việc;
c, Gầu đào đá, chế độ làm việc nặng: dùng với các loại vật liệu có độ mài mòn cao như đá cứng và đá gra-nít, với các đặc điểm nổi bật sau:
· Các tấm chịu mòn rất dầy để kéo dài tuổi thọ của gầu ở các điều kiện làm việc khó khăn. kết cấu gầu vững chắc hơn loại gầu chế độ nặng
· Các tấm chống mòn bên kéo dài lên phía trên để bảo vệ gầu khi đào đá.
· Răng gầu và các chi tiết cắt đất có kích thước lớn hơn để tăng độ bền và hiệu quả làm việc; Dung tích gầu tương đương loại gầu chế độ nặng.
d, Gầu chế độ làm việc rất nặng: dùng với đất đá có độ mài mòn cao, lực cản đào lớn như với các loại đất đá hỗn hợp bền chắc, nhưng không phù hợp với loại vật liệu kết dính như đất sét. Đặc điểm của loại gầu này là:
· Bán kính răng gầu nhỏ, khoảng cách giữa hai chốt bản lề lớn nên lực đào rất lớn; So với loại gầu chế độ nặng, chu kì làm việc của máy ngắn hơn nhiều trong hầu hết các điều kiện làm việc;
· Độ bền tương đương loại gầu chế độ nặng; Có khoan trước các lỗ để bắt tấm bảo vệ thành bên và lưỡi cắt khi cần;
· Răng gầu và các chi tiết cắt đất có kích thước lớn hơn để tăng độ bền và hiệu quả làm việc; Dung tích gầu tương đương loại gầu chế độ nặng.
e, Gầu nạo vét rãnh, kênh, mương: để làm sạch các rãnh, kênh, mương, tạo mái dốc và các công việc hoàn thiện:
· Gầu nông và kích thước gọn nên có thể hoạt động dễ dàng hơn trong các khu vực chật hẹp; Có các lỗ thoát nước để dỡ tải dễ dàng;
· Có thể lắp các lưỡi cắt tùy chọn bằng bu-lông.
f, Các gầu có công dụng đặc biệt: khi có các nhu cầu đặc biệt, người sử dụng có thể yêu cầu nhà sản xuất chế tạo gầu theo đơn đặt hàng. Tuy nhiên, các loại gầu này thường có giá thành cao. Ví dụ, hình 3. f. là loại gầu được chế tạo để bóc mặt đường (ripper bucket).
Kết luận:
Các loại gầu của máy chất tải Caterpillar vô cùng phong phú về kích cỡ và chủng loại. Việc hiểu rõ tính năng của mỗi loại gầu cũng như các chi tiết trực tiếp tác động vào đất đá sẽ giúp người sử dụng lựa chọn được đúng loại mình cần, phù hợp với yêu cầu và điều kiện làm việc. Điều đó sẽ giúp nâng cao năng suất, hiệu quả làm việc và giảm giá thành đơn vị sản phẩm. Trên đây là những kết quả nghiên cứu mà các nhà đầu tư có thể vận dụng để lựa chọn thiết bị cho phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể của mình, góp phần tăng năng suất và hạ giá thành đơn vị sản phẩm.
PGS-TS. Vũ Minh Khương
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét