Seminar_hidraulika_i_pneumatika_Siranović_Franjo

Veleučilište Velika Gorica

Franjo Širanović

UTOVARIVAČ JCB 411 HT

Seminarski rad

Velika Gorica, travanj 2012.

Veleučilište Velika Gorica

UTOVARIVAČ JCB 411 HT

Kolegij: Hidraulika i pneumatika Mentor: prof. dr.sc. Vladimir Koroman dipl.ing. Student: Franjo Širanović Broj indeksa: 000235

Velika Gorica, travanj 2012.

1. Sadržaj: 1. Sadržaj:................................................................................................3 2. Namjena stroja, uloga i značaj..............................................................4 3. Osnovni podaci stroja...........................................................................5 3.2. Upravljački sistem..............................................................................5 3.3. Upravljačka kabina............................................................................6 3.4. Kapaciteti fluida.................................................................................7 3.5. Radna lopata .................................................................7 ...........................................................................8 Slika 4. Radna lopata sa zubima –lijevo; Standardna lopata sa nožem -desno.......................................................................................................8 3.1. Hidraulički sistem...............................................................................9 Glavne komponente hidrauličkog sistema utovarivača JCB 411 HT su pumpe,upravljački blok utovarivača,prioritetni ventil servo ventili,kočioni ventili,rezervoar,okvir i filteri.....................................................................9 5. Zaključak.............................................................................................19 6. Literatura.............................................................................................20

2. Namjena stroja, uloga i značaj

Utovarivač JCB 411 HT je samohodni radni stroj za utovar rastresitog materijala (zemlja, pijesak, kamen i druge rasute materijale). Sastoji se od pogonskog motora, podvozja i utovarne lopate. Pogonski motor je 4-taktni turbodizelski i služi za pogon hidridinamičkog mjenjača preko kojeg se pokreću kotači. Podvozje je na gumenim kotačima na koje se po potrebi montiraju metalni lanci radi zaštite i manjeg trošenja guma. Utovarna lopata nalazi se na prednjem dijelu stroja. Obično je iste širine kao stroj ili šira. Lopatom se upravlja preko hidraulike a operacije koje se izvode su podizanje-spuštanje lopate te otvaranje-zatvaranje lopate.

Slika 1. JCB 411 HT primjer premještanja rasutih materijala1 Zbog mase od 8774 kg ovo je tipični samohodni radni stroj na kotačima koji prema masi spada u lakšu

kategoriju do 10 tona. Utovarivači služe za utovar materijala u

transportna sredstva te iskop zemlje, pijeska, šljunka i drugih materijala. Dodavanjem

1

http://www.jcbstore.co.uk/Marketing/MarketingStore/MarketingStoreDownloadDatabaseFile.aspx?MAF=12602

svestrane (univerzalne) utovarne lopate, rabe se za dopunske lakše radove na gradilištu, kao dozer, viljuškar, utovarivač trupaca, i slične poslove. Utovarivač je usko specijalizirani radni stroj koji služi za utovarivanje materijala te se njime ne mogu obavljati iskopi a samo iznimno manja, gruba i površna planiranja (ravnanja) nasipa i zemlje radi lakšeg kretanja samog stroja i utovara. Najčešća primjena utovarivača je u građevinarstvu i poljoprivredi.

3. Osnovni podaci stroja Motor :4-taktni turbodizelski JCB Dizelmax T3 TCA Zadovoljava EPA Euro 3 normu

Slika 2. Motor JCB Dizelmax T3 Tip Provrt i hod Broj okretaja motora Najveći okretni moment pri 1300o/m Snaga Podmazivanje

turbo-diesel sa direktnim ubrizgavanjem 103x132mm 2200o/m 440Nm 74,2kW/100KS pomoću zupčaste pumpe

3.2. Upravljački sistem Vrsta Pumpa

hidraulički pokretan s prioritetnim ventilom konstantnog protoka Ultra 2PRO332PRO23

Max.radni pritisak Cilindri Provrt i hod

175 bar dvoradni, 2 kom 60x312 mm

3.3. Upravljačka kabina •

Izvrsna vidljivost zahvaljujući 3-djelnom zakrivljenom vjetrobranskom staklu .

•

ROPS /FOPSsustav osigurava sigurnost u kabini u slučaju prevrtanja.

•

Ulaz i izlaz omogučavaju velika okretna vrata i protuklizne stepenice

•

Grijalica i ventilacija snage 11 kW za udoban rad kod niskih temperatura

Slika 3 . Upravljačka kabina

2

3.4. Kapaciteti fluida Ulje za podmazivanje Sredstvo za hlađenje Rezervoar goriva Ulje u transmisiji Ulje u hidrauličkom sistemu Ulje u osovinama

10,7 lit 21,5 lit 125 lit 27 lit 110 lit 25 lit

3.5. Radna lopata Tip žlice Kapacitet lopata Težina lopate Širina lopate Visina istovara kod 45° Doseg kod 45° Cjelokupna dužina Cjelokupna visina Radijus okretanja Sila otkidanja Max. radna težina

2

m³ Kg mm mm mm mm mm M daN Kg

Sa zubima

Sa nožem

Sa zubima i segmentima

1,2 502 2250 2658 1810 6090 3078 5,4 16455 8427

1,4 603 2400 2594 1700 6090 3078 5,4 15219 8506

1,7 614 2400 2666 1740 6090 3078 5,4 12836 8734

http://www.jcbstore.co.uk/Marketing/MarketingStore/MarketingStoreDownloadDatabaseFile.aspx?MAF=12602

Slika 4. Radna lopata sa zubima –lijevo; Standardna lopata sa nožem -desno 3

3

http://www.jcbstore.co.uk/Marketing/MarketingStore/MarketingStoreDownloadDatabaseFile.aspx?MAF=12602

3.1. Hidraulički sistem Dvostepena zupčasta pumpa konstantnog protoka omogučava maximalno iskorištavanje snage motora uz minimalnu potrošnju goriva.

Slika 5. Pumpa hidraulike JCB 411 HT tipa Ultra 2PRO332PRO23

Max.protok ulja pumpa 1 Max.radni tlak pumpa1 Max.protok ulja pumpa 2 Max.radni tlak pumpa 2 Dvoradni hidraulički cilindri Cilindar P-nosača Provrt i hod Cilindar lopate Provrt i hod Vrijeme operacije Dizanje Niže prazna Istovar

4

50,5 l/min 220 bar 72,6 l/min 170 bar 2 90x743 mm 2 80x928 mm 5,0 s 3,7 s 1,1 s

Glavne komponente hidrauličkog sistema utovarivača JCB 411 HT su pumpe,upravljački blok utovarivača,prioritetni ventil servo ventili,kočioni ventili,rezervoar,okvir i filteri Pumpe (P1 iP2)su ugrađene kao jedan sklop i pokretane od motora da bi dobavljale željeni tlak ulja prema hidrauličnom sistemu.

4

http://www.jcbstore.co.uk/Marketing/MarketingStore/MarketingStoreDownloadDatabaseFile.aspx?MAF=12602

Pumpa P1 opskrbljuje sistem utovarivača omogučavajuči funkciju dizanja i rada utovarne lopate. Pumpa P2 služi kao pumpa upravljanja servo ventila .Tlak ulja pumpe 2 može se preusmjeriti po potrebi direktno u rezervoar preko rasteretnog ventila i tako dozvoliti povečanje snage potrebne pumpi 1. Regulirani izlazni tlak ulja preko ventila punjenja se usmjerava na pilot ventile koji upravljaju hidrauličnim servo razvodnicimi i funkcijama utovarivača prema želji strojara. Rasteretni ventil u sistemu sprečava neželjeni porast tlaka prema unutarnjim i vanjskim komponentama. Upravljanje radnim alatom se vrši preko servo upravljanih hidrauličkih razvodnika kojima je zadača precizno i točno usmjeriti radni stroji i njegov alat.

Slika 6.Joystick pilot ventila 5

5

http://www.hansatmp.it/pdf/flippingbook/engineering/catalogues/pilot_remote_control_valves/HT-73-B-103-0308E/files/ht-73-b-103-0308-e.pdf

Položaj ventila kod dizanja radne lopate

Slika7.tok ulja kod dizanja radne lopate utovarivača 6 A. B. C. D. LV1.

Klip ventila potisnut tlakom ulja upravljanja Otvor u klipu ventila kroz koji radni tlak ulja prolazi prema cilindru Tlačni ventil preopterečenja Kanali kroz koje ulje otječe u povratni vod Servo ventil 1

Položaj ventila kod slobodnog hoda radne lopate 6

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika 8. Tok ulja kod slobodnog hoda radne lopate 7 A. Položaj ventila kod slobodnog hoda lopate B. Kanali razvodnika otvoreni i povezani u premosnicu dozvoljavaju slobodno plutanje radne lopate

Položaj ventila kod istresanja radne lopate 7

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika 9.Tok ulja kod položaja istresanja radne lopate 8 A.

Položaj ventila omogučava tok ulja pod radnim tlakom iz prostora cilindra sa manjom tlačnom površinom u prostor cilindra sa večom tlačnom površinom

ARV1. Tlačni ventil1 ARV2. Tlačni ventil2 LV2.

Servo ventil 2

Položaj ventila kod zatvaranja radne lopate 8

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika10.Tok ulja kod zatvaranja radne lopate

9

A. Položaj klipa razvodnika otvara kanal propuštajuči radni tlak ulja prema cilindru koji vrši funkciju zatvaranja lopate ARV1. Tlačni ventil1 ARV2. Tlačni ventil2 LV2.

Servo ventil 2

Zaštita kod preopterečenja djelovanjem sigurnosnih tlačnih ventila 9

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika 11.Tok ulja kod djelovanja vanjskih sila i preopterečenja hidrauličkog sistema

10

Pomočni tlačni ventili su ugrađeni u servo blok razvodnika kako bi spriječili prevelik tlak i pojavu kavitacije u sistemu. A. B. C. D. E. F. G.

Tlak/vakum u komori cilindra Klip tlačnog ventila otvara kanal usljed prekomjernog tlaka Ulje u komori iznad ventila Provrti u tjelu ventila za prolaz ulja Neutralni vod Klip tlačnog ventila 1 Anti kavitavijski ventil se otvara usljed vakuma koji nastaje u komori cilindra i sprečava pojavu kavitacije dodavnjem ulja H. Opruga ventila

Upravljanje razvodnicima se vrši preko servo uređaja pokretanih pilot ventilom Neutralni položaj pilot ventila 10

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika 12. Veza pilot ventila i servo razvodnika 11 A. Klip pilot ventila B. Klip pilot ventila C. Upravljački otvori pilot ventila D. Upravljački otvori pilot ventila 1. Tlačna komora reduciranog pritiska cca.30bar T. Povratni vod COV. Ventil oketanja smjera toka ulja LV6. Regulacijski ventil ulja servo uređaja LV. Tlačni ventil pumpe 2

11

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Položaj ručice pilot ventila kod aktivacije

Slika 13. Primjer aktiviranog servo ventila

12

Aktiviranjem poluge pilot ventila otvara se kanal upravljačkog voda prema servo ventilu i tlak ulja potiskuje klip razvodnika .

4. Hidraulična shema 12

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

Slika 7. Hidraulična shema utovarivača JCB 411 HT 13

Legenda: 1. Cilindri prednje ruke 13

JCB Service Manual published by the technical publications department of JCB service publication No:9803/4150

2. Cilindri radne lopate 3. Brzo kopčajuči alat 4. Pomočni alat 5. Ventil punjenja 6. Servo akumulator 7. Tlačni ventil pumpe 1 8. Tlačni ventil pumpe 2 9. Sigurnosnoi ventil tlaka lopate1 10. Sigurnosni ventil tlaka lopate2 11. Rasteretni ventil 12. Servo filter 13. Tlačni ventil upravljanja 14. Servo razvodnik dizanja prednje ruke 15. Servo razvodnik radne lopate 16. Servo razvodnik brzokopčajučeg alata 17. Servo razvodnik pomočnog alata 18. Pumpa 1 19. Pumpa2 20. Ventil okretanja smjera toka ulja 21. Pilot ventili 22. Kontrolni isključni ventil 23. Ventil upravljanja 24. Cilindri upravljanja 25. Hladnjak ulja sa bypasom 26. Rezervoar ulja 27. Prioritetni ventil upravljanja 28. Shock ventili upravljanja 29. Usisni kolektor 30. Povratni filter/ difuzor 31. Filter /ozračenje rezervoara

5. Zaključak

Utovarivač mora transportirati i utovarati materijal što je brže i jeftinije moguće s minimalnim utjecajem na stroj, rukovatelja i okoliš. Utovarivač je višenamjenski stroj jer se uporabom svestrane lopate koristi za ostale radove na gradilištu (kao dozer,viličar...),a uporabom bagerske ruke mogu poslužiti za kopanje kanala razbijanje tvrde podloge pomoću hidročekića itd. Hidraulika ovisna o opterećenju povećava nosivost dizanja tereta a hidrauličke komande skraćuju vremena ciklusa (rad sa lopatom ili kretanje). Hidraulička komponenta vrlo je bitna kod ovog stroja jer se hidraulički sustav osjetljiv na opterećenje,automatski prilagođava radnim uvjetima u svrhu uštede potrošnje goriva. Mogućnost izmjene lopate i zuba čine ovaj stroj upotrebljivim za utovar bez obzira o kakvom materijalu za utovar se radi.

6. Literatura

1. Dinko Mikulić, Građevinski strojevi, Tisak, Zagreb 1998. 2. JCB Service Manual published by the technical publications

department of JCB service publication No:9803/4150 3. http://www.jcbstore.co.uk/Marketing/MarketingStore/MarketingStor

eDownloadDatabaseFile.aspx?MAF=12602 4. http://www.hansatmp.it/pdf/flippingbook/engineering/catalogues/pi

lot_remote_control_valves/HT-73-B-103-0308-E/files/ht-73-b-1030308-e.pdf