Báo Cáo Ứng dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng và xác định ứng suất tác dụng lên cần của máy đào Komatsu PW 2

Ứng dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng và xác định ứng suất tác dụng lên cần của máy đào Komatsu PW 210-1

PW 210-1.
LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay chúng ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ,vì thế các công trình cơ sở hạ tầng đang dần mọc lên .Trong xây dựng cơ bản, khối lượng công tác làm đất chiếm một tỉ trọng tương đối lớn. Để từng bước cơ giới hoá, tự động hoá công tác làm đất trên thế giới cũng như ở nước ta ngày càng sử dụng nhiều máy làm đất. Máy móc phục vụ công tác làm đất đã thay thế sức lao động của con người đem lại hiệu quả, năng suất cao.
Trong số các máy làm đất, cùng với máy ủi, máy san, máy cạp thì máy đào là loại máy được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng.
Những thập kỉ gần đây số lượng máy đào được sử dụng ở Việt Nam tăng lên đáng kể, nhiều về số lượng và đa dạng về chủng loại. Máy đào hiện nay phần lớn nhập khẩu từ các hãng của các nước Tư bản phát triển như : Hitachi, Komatsu, Kobelco (Nhật Bản), Volvo (Thuỵ Điển), Caterpillar (Mỹ) Các máy này được áp dụng công nghệ sản xuất hiện đại nên có năng suất làm việc cao, kết cấu gọn nhẹ, điều khiển nhẹ nhàng.
Để đáp ứng nhu cầu đó nhà trường cùng Khoa Cơ Khí Động Lực đã giao cho em đề tài “Ứng dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng và xác định ứng suất tác dụng lên cần của máy đào Komatsu PW 210-1.”
Sinh viên thực hiện :
Lê Hải Quân
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1 Quá trình phát triển của máy làm đất.
Công nghiệp chế tạo máy nói chung, máy làm đất nói riêng là nền công nghiệp còn non trẻ và quá trình phát triển của nó đồng hành với quá trình phát triển của các ngành khoa học và công nghiệp của loài người.
Bức tranh tổng thể của ngành chế tạo máy làm đất có thể chia thành các giai đoạn chính:
1, Giai đoạn 1: Thế kỷ XVI đến thế kỷ XVIII
Xuất hiện những phương tiện cơ giới và cơ giới hoá đầu tiên dùng trong khâu làm đất, động lực dùng trên các phương tiện cơ giới lúc đó chủ yếu là sức người, sức ngựa và bước đầu dùng động cơ hơi nước. Loài người đã chế tạo và sử dụng máy xúc một gầu q = 0,75 m[SUP]3[/SUP] đầu tiên.
2, Giai đoạn 2: Thế kỷ XIX đến năm 1910
Trong giai đoạn này cùng với sự phát triển các công trình xây dựng lớn, nhất là công trình xây dựng giao thông, giao thông đường sắt, xuất hiện máy xúc một gầu quay toàn vòng 360[SUP]0[/SUP] – chạy trên ray, cùng các loại máy làm đất khác.
3, Giai đoạn 3: Từ sau năm 1910
Khâu làm đất trong công tác xây dựng đã được tiến hành cơ giới hoá ở mức độ ngày càng cao do xuất hiện nhiều loại máy làm đất như: máy xúc đất quay toàn vòng 360[SUP]0[/SUP], di chuyển bằng bánh lốp, bánh xích kể cả máy xúc di chuyển bằng thiết bị tự bước. Đồng thời để đáp ứng khối lượng công tác đất ngày càng lớn trong xây dựng cơ bản. Nền công nghiệp đã chế tạo nhiều loại máy làm đất có chức năng, công dụng, kết cấu khác nhau.
Xu hướng phát triển máy làm đất trong giai đoạn này là nâng cao năng suất làm việc, tăng vận tốc di chuyển máy và vận tốc làm việc; sử dụng vật liệu kim loại, phi kim loại chất lượng cao để giảm khối lượng riêng của máy, nâng cao độ tin cậy của các chi tiết máy, giảm thời gian bảo dưỡng trong quá trình sử dụng, hoàn thiện các thiết bị động lực và truyền động cùng các hệ thống khác trên máy, chế tạo các bộ công tác (thiết bị làm việc) thay thế để máy có thể làm việc ở các điều kiện, chế độ khác nhau (tức là vạn năng hoá máy làm đất) nên năng suất làm việc của máy ngày càng được nâng cao.
Trong những năm gần đây, khối lượng của một số máy làm đất giảm nhẹ đi 20 ¸ 30% nhưng công suất máy tăng lên đến 50 ¸ 80%. Công suất trang bị trên máy tăng lên kéo theo hiệu suất làm việc của máy tăng lên. Cũng với việc không ngừng cải tiến, hoàn thiện về nguyên lý, kết cấu, người ta còn sử dụng các bộ phận, các máy cơ sở được chế tạo theo tiêu chuẩn, theo môdun để hoà nhập xu hướng thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá và vạn năng hoá ngành sản xuất máy làm đất.
1.2 Ý nghĩa cơ giới hoá công tác đất.
Trong xây dựng cơ bản: xây dựng dân dụng, công nghiệp, xây dựng giao thông, xây dựng thuỷ lợi Đối tượng thi công trước tiên có khối lượng lớn – có thể nói lớn nhất là công tác đất. Trong các công trình xây dựng, đất là đối tượng được xử lý với các phương pháp, mục đích khác nhau nhưng có thể tập hợp theo các quy trình công nghệ chính: Đào – Khai thác, vận chuyển, đắp, san bằng và đầm chặt. Trong đó, máy đào gầu nghịch thi công chủ yếu ở khâu Đào – Khai thác.
Cơ giới hoá công tác đất có ý nghĩa trọng yếu và đó là vấn đề cấp bách, cần thiết do khối lượng công việc rất lớn, đòi hỏi nhiều nhân lực, lao động nặng nhọc, ảnh hưởng đến tiến độ thi công và năng suất lao động nói chung.
Nhiệm vụ chủ yếu của cơ giới hoá là nâng cao năng suất lao động như V.I. Lênin nói “ Năng suất lao động là điều kiện quan trọng và cơ bản nhất để xã hội mới chiến thắng xã hội cũ”
Cơ giới hoá là biện pháp chủ yếu chứ không phải là biện pháp duy nhất nhằm tăng năng suất lao động.
Năng suất lao động còn có thể tăng lên bằng cách hoàn chỉnh quy trình công nghệ đã ổn định thì áp dụng cơ giới hoá tiến tới tự động hoá khâu làm đất là biện pháp chủ yếu để tăng năng suất lao động. Do vậy, có thể rút ra một số ý nghĩa của cơ giới hoá công tác đất:
- Cơ giới hoá là bước đầu tiên và là một trong những biện pháp chủ yếu để tăng năng suất lao động trong khâu làm đất.
- Là biện pháp chính giảm nhẹ cường độ lao động cho công nhân.
Ngoài ý nghĩa trên, việc cơ giới hoá công tác đất còn góp phần:
- Nâng cao chất lượng công trình xây dựng.
- Giảm đáng kể diện hoạt động trên công trường.
- Dễ dàng áp dụng tiêu chuẩn hoá, tiến hành công xưởng hoá các công đoạn của quá trình sản xuất, góp phần thực hiện thành công chủ trương công nghiệp hoá.
- Đồng thời áp dụng cơ giới hoá khâu làm đất còn tiền hành được các công việc mà lao động thủ công không làm được hoặc khó làm được.
Cơ giới hoá khâu làm đất thường thực hiện bằng các hình thức sau:
- Máy và thiết bị cơ khí (Máy xúc, máy cạp, máy nỉ )
- Máy và thiết bị thuỷ lực (Súng phun thuỷ lực, tầu hút bùn )
- Chất nổ (mìn phá đá )
- Dòng điện cao tần, siêu âm (phá tan vỡ đất)
Cơ giới hoá khâu làm đất bằng máy và thiết bị cơ khí (phương pháp cơ học) là phổ biến nhất vì tính phổ biến và phổ cập của nó, đồng thời năng lượng tiêu tốn tính cho 1m[SUP]3[/SUP] đất rất nhỏ chỉ bằng khoảng 0,05 ¸ 0,3 KW.h.
Năng lượng tiêu tốn khi dùng phương pháp thuỷ lực cao hơn nhiều – khoảng 0,2 ¸ 2 KW.h, có khi còn cao hơn, như đối với đất chặt lên tới 3 ¸ 4 KW.h
Trên các công trình xây dựng, cơ giới hoá khâu làm đất bằng phương pháp cơ học chiếm khoảng 80 ¸ 85%, bằng phương pháp thuỷ lực khoảng 7 ¸ 8% và dùng chất nổ chỉ 1 ¸ 3%, còn lại là các phương pháp khác.
1.3Giới thiệu về máy đào và tình hình sử dụng máy đào ở Việt Nam
Trong xây dựng cơ bản, khối lượng công tác làm đất chiếm một tỉ trọng tương đối lớn. Để từng bước cơ giới hoá, tự động hoá công tác làm đất trên thế giới cũng như ở nước ta ngày càng sử dụng nhiều máy làm đất. Máy móc phục vụ công tác làm đất đã thay thế sức lao động của con người đem lại hiệu quả, năng suất cao.
Trong số các máy làm đất, cùng với máy ủi, máy san, máy cạp thì máy đào là loại máy được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng.
Ở Việt Nam vào những năm 1960 đã nhập và sử dụng máy đào