LỰC ĐÀO GẦU VÀ LỰC ĐÀO TAY CẦN KHÁC NHAU THẾ NÀO? THÔNG SỐ NÀO QUAN TRỌNG HƠN KHI CHỌN MÁY?

Lực đào gầu và lực đào tay cần trên máy xúc khác nhau thế nào? Tìm hiểu ý nghĩa từng thông số, ảnh hưởng đến khả năng đào và cách lựa chọn máy phù hợp với công việc.

Ngoài công suất động cơ, trọng lượng vận hành hay dung tích gầu, lực đào gầu và lực đào tay cần là hai thông số thể hiện hai khả năng làm việc khác nhau của máy.

Hiểu đúng hai thông số này đặc biệt quan trọng khi máy phải đào đất cứng, phá nền, xúc đá hoặc làm việc với sản lượng lớn. Một chiếc máy có công suất động cơ cao chưa chắc đào khỏe nếu hệ thống thủy lực và cơ cấu công tác không tạo được lực đào phù hợp.

1. Lực đào gầu là gì?

Lực đào gầu – Bucket Digging Force là lực được tạo ra khi xi-lanh gầu làm gầu xoay vào phía trong để cắt và xúc vật liệu.

Đây là lực xuất hiện tại răng gầu khi người vận hành thực hiện động tác cuộn gầu. Lực càng lớn thì gầu càng có khả năng xuyên vào vật liệu có sức cản cao.

Lực đào gầu đặc biệt quan trọng khi máy làm việc với:

đất cứng, đất nén chặt;
đất lẫn đá;
đá phong hóa;
vật liệu cần phá và bóc khỏi bề mặt;
công việc yêu cầu gầu ăn sâu vào đống vật liệu.

2. Lực đào tay cần là gì?

Lực đào tay cần – Arm Digging Force là lực được tạo ra khi xi-lanh tay cần kéo tay cần và gầu về phía thân máy.

Nếu lực đào gầu tập trung nhiều vào động tác cuộn và cắt vật liệu bằng gầu, lực đào tay cần thể hiện khả năng kéo vật liệu về phía máy trong quá trình đào.

Thông số này có vai trò lớn khi:

đào rãnh;
đào móng;
kéo đất từ phía trước về gần máy;
đào ở độ sâu lớn;
thực hiện chu kỳ đào với lượng vật liệu lớn.

Trong một chu kỳ đào thực tế, hai lực này thường không hoạt động hoàn toàn tách biệt. Người vận hành có thể đồng thời kéo tay cần và cuộn gầu để gầu xuyên vào đất, gom vật liệu và làm đầy gầu.

3. Lực đào gầu và lực đào tay cần khác nhau thế nào?

Tiêu chí	Lực đào gầu	Lực đào tay cần
Bộ phân tạo chuyển động chính	Xi-lanh gầu	Xi-lanh tay cần
Chuyển động	Cuộn gầu vào trong	Kéo tay cần về phía máy
Tác dụng chính	Cắt, phá và xúc vật liệu	Kéo và gom vật liệu
Quan trọng trong điều kiện	Đất cứng, đá, vật liệu thô	Đào rãnh, đào sâu, kéo vật liệu
Đơn vị phổ biến	kN	kN
Giá trị thường gặp	Thường cao hơn lực tay cần	Thường thấp hơn lực gầu

Như vậy có thể thấy rằng lực đào gầu thiên về khả năng cắt, phá và xúc vật liệu cứng. Bên cạnh đó lực đào tay cần lại thiên về khả năng kéo và gom vật liệu khi đào sâu hoặc đào rãnh. Không có quy chuẩn trong ngành máy xây dựng, thế nhưng thông thường lực đào gầu sẽ lớn hơn lực đào tay cần.

4. Vì sao lực đào gầu thường lớn hơn lực đào tay cần?

Trên nhiều máy xúc đào, lực đào gầu thường cao hơn lực đào tay cần.

Nguyên nhân nằm ở cấu tạo hình học của bộ công tác, kích thước xi-lanh, áp suất hệ thống thủy lực và khoảng cách từ điểm tác dụng lực đến khớp quay.

Xi-lanh gầu tác động thông qua hệ thống liên kết để tạo mô-men lớn tại gầu. Trong khi đó, tay cần dài hơn và phải tạo lực trên một phạm vi chuyển động lớn nên lợi thế cơ học khác với cơ cấu gầu.

Có thể thấy điều này khá rõ trên một số máy LiuGong:

922E: lực gầu khoảng 152 kN, lực tay cần khoảng 105 kN.
960FE: lực gầu 320 kN, lực tay cần 275 kN.

Tuy nhiên, tỷ lệ giữa hai thông số không giống nhau trên mọi máy vì còn phụ thuộc thiết kế bộ công tác.

5. Chiều dài tay cần có ảnh hưởng đến lực đào không?

Chiều dài tay cần ảnh hưởng khá nhiều tới lực đào. Đây là yếu tố rất đáng chú ý nhưng thường bị bỏ qua khi đọc catalogue.

Cùng một máy nhưng thay đổi chiều dài tay cần có thể làm lực đào tay cần thay đổi đáng kể.

Ví dụ trên LiuGong 922E, catalogue của hãng cung cấp nhiều tùy chọn tay cần. Với tay cần 2.915 mm, lực đào tay cần ở chế độ thông thường khoảng 97 kN. Khi sử dụng tay cần ngắn hơn 2.400 mm, lực này tăng lên khoảng 116 kN. Trong khi lực đào gầu vẫn quanh mức 140–142 kN.

Chiều dài tay cần ảnh hưởng trực tiếp đến lực đào của máy. Tay cần ngắn thường cho lực đào lớn hơn, trong khi tay cần dài giúp tăng tầm với và độ sâu làm việc. Vì vậy, một máy có lực đào cao hơn chưa chắc vượt trội hơn toàn diện, bởi lợi thế về lực có thể đi kèm với việc giảm khả năng vươn xa hoặc đào sâu.

6. Lực đào tay cần hay lực đào gầu quan trọng hơn?

Lực đào tay cần đặc biệt quan trọng khi máy phải đào sâu, đào rãnh hoặc kéo lượng vật liệu lớn về phía thân máy. Tay cần càng dài thì tầm với và độ sâu đào càng lớn, nhưng lực đào thường giảm, nên cần cân nhắc giữa phạm vi làm việc và khả năng kéo vật liệu.

Trong khi đó, nếu máy chủ yếu làm việc với đất cứng, đá phong hóa hoặc vật liệu có sức cản lớn, lực đào gầu thường quan trọng hơn vì ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng răng gầu cắt và xuyên vào vật liệu.

Vì vậy, khi đầu tư máy xúc cần quan tâm đến cả hai thông số để chọn ra loại máy đáp ứng tính chất công việc. Với máy xúc đa dụng, nên ưu tiên sự cân bằng giữa lực đào gầu và lực đào tay cần, phù hợp với loại công việc thực tế thay vì chỉ chọn model có một thông số lớn nhất.

7. Lưu ý khi lựa chọn máy xúc

Lực đào là thông số quan trọng nhưng không thể phản ánh toàn bộ hiệu suất của một máy xúc.

Khi lựa chọn, doanh nghiệp nên chú ý các thông số:

Trọng lượng vận hành: máy nặng và ổn định hơn có khả năng khai thác lực đào lớn mà hạn chế tình trạng máy bị kéo về phía gầu.

Áp suất và lưu lượng thủy lực: ảnh hưởng tới khả năng tạo lực và tốc độ hoạt động của các xi-lanh.

Dung tích gầu: cần phù hợp với lực đào, khối lượng riêng vật liệu và tải nâng của máy.

Chiều dài cần và tay cần: quyết định sự cân bằng giữa lực đào, độ sâu và tầm với.

Công suất động cơ: cung cấp năng lượng cho hệ thống

Ngoài ra, khi so sánh hai model, cần kiểm tra các thông số lực đào được công bố theo cùng một tiêu chuẩn đo, chẳng hạn ISO. Không nên lấy hai con số được xác định theo điều kiện khác nhau rồi so sánh trực tiếp.

8. Lựa chọn máy xúc đào phù hợp tại Máy Xây Dựng Hải Âu

Các dòng máy xúc đào LiuGong được phát triển với nhiều mức trọng lượng, dung tích gầu và bộ công tác khác nhau để đáp ứng từ xây dựng hạ tầng đến khai thác mỏ và bốc xúc vật liệu.

Khi lựa chọn máy, doanh nghiệp nên cung cấp thông tin về loại vật liệu, sản lượng yêu cầu, độ sâu đào và điều kiện mặt bằng. Từ đó có thể xác định lực đào, dung tích gầu và cấu hình cần – tay cần phù hợp hơn thay vì chỉ lựa chọn dựa trên công suất động cơ.