Đồ án: Thiết kế cầu trục nâng hạ

Chia sẻ: Phan Van Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:524

0
568
lượt xem
214
download

Đồ án: Thiết kế cầu trục nâng hạ

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất máy nâng hạ vận chuyển đóng vai trò khá quan trọng. Máy nâng, vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất. Máy nâng vận chuyển được dùng rất phổ biến trong công nghiệp, xây dựng, giao thông... Trong nhóm máy vận chuyển thì cầu trục là một...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế cầu trục nâng hạ

  1. z   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh  Đồ án: Thiết kế cầu trục nâng hạ Trang: Đồ án tốt nghiệp 6
  2.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh MỤC LỤC PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ. 5÷17 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN 5 1.2 GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC 6÷13 1.3 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ 14÷17 PHẦN II: TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU CHÍNH 18÷124 2.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG. 18 ÷48 2.1.1 Chọn phương án cho cơ cấu nâng. 18÷21 2.1.2 Tính cơ cấu nâng. 21÷48 2.2 TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 49÷75 2.2.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 49 2.2.2. Tính cơ cấu di chuyển. 50÷54 2.2.3. Thiết kế bộ truyền trong hộp, bánh răng trụ - thẳng. 54÷67 2.2.4. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp, bánh răng trụ - thẳng 68÷75 2.3. TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU 76÷115 2.3.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 76÷78 2.3.2. Tính cơ cấu di chuyển cầu. 78÷83 2.3.3. Thiết kế bộ truyền bánh răng hở. 83÷106 2.3.4. Tính chọn khớp nối. 107÷111 2.3.5. Tính chọn then 112÷115 2.3.6. Tính trục truyền 122 2.4. TÍNH KẾT CẤU THÉP CỦA CẦU TRỤC 123÷131 2.4.1. Tính d ầm chính. 123÷128 2.4.2. Tính tán dầm cuối 129÷131 Tài liệu tham khảo 132 Trang: Đồ án tốt nghiệp 7
  3.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh PH ẦN I: TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC VÀ CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG I. Lý thuyết chung máy nâng hạ, vận chuyển: 1. Khá i niệm chung: Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất máy nâng hạ vận chuyển đóng vai trò khá quan trọng. Máy nâng, vận chuyển là cầu nối giữa các h ạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất. Máy nâng vận chuyển được dùng rất phổ biến trong công nghiệp, xây dựng, giao thông... Trong nhóm máy vận chuyển thì cầu trục là một thiết bị vận chuyển điển hình. Trong cầu trục có 3 chuyển động: - Chuyển động của xe cầu theo phương ngang (xe cầu đi dọc theo phân xưởng). - Chuyển đ ộng của xe con theo phương ngang (xe con di chuyển trên xe cầu theo chiều ngang phân xưởng) - Cơ cấu nâng hạ được bố trí trên xe con và nó được chuyển động theo phương th ẳng đứng (thực hiện nâng hạ tải trọng). 2. Phân loại máy nâng - vận chuyển: Phụ thuộc vào đặc điểm hàng hoá cần vận chuyển, kích thước, số lượng và phương vận chuyển m à các máy nâng, vận chuyển rất đa dạng. Việc phân loại một cách hoàn h ảo các máy nâng, vận chuyển rất khó khăn. Có th ể phân loại các máy nâng, vận chuyển theo các đặc đ iểm sau: Trang: Đồ án tốt nghiệp 8
  4.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh - Theo phương vận chuyển h àng hoá: + Theo phương thẳng đ ứng: thang máy, máy nâng + Theo phương n ằm ngang: băng chuyền, b ăng tải + Theo m ặt phẳng nghiêng: xe kíp, thang chuyền, băng tải + Theo các phương kết hợp: cầu trục, cần trục, cầu trục cảng, máy xúc... - Theo cấu tạo của cơ cấu di chuyển: + Máy nâng, vận chuyển đặt cố đ ịnh: thang m áy, máy nâng, thang chuyền, b ăng tải, b ăng chuyền... + Di chuyển tịnh tiến: cầu trục cảng, cần cẩu con dê, các lo ại cần trục, cầu trục... + Di chuyển quay với một góc quay giới hạn: cần cẩu tháp, máy xúc ... - Theo cơ cấu bốc hàng: + Cơ cấu bốc h àng là thùng, cabin, gầu treo... + Dùng móc, xích treo, b ăng + Cơ cấu bốc h àng bằng nam châm điện - Theo chế độ làm việc: + Chế độ dài hạn: b ăng tải, b ăng chuyền, thang chuyền + Chế độ ngắn hạn lặp lại: m áy xúc, thang máy, cần trục... 3. Đặc đ iểm đặc trưng cho chế độ làm việc của hệ truyền động điện máy nâng, vận chuyển. Máy nâng, vận chuyển thường được lắp đặt trong nh à xưởng hoặc để ngo ài trời. Môi trường làm việc của các máy nâng, vận chuyển rất nặng nề, đặc biệt là n goài hải cảng, các nhà máy hoá chất, các xí nghiệp luyện kim... Các khí cụ, thiết bị điện trong hệ thống truyền động và trang bi điện của các m áy nâng, vân chuyển phải làm việc tin cậy trong mọi đ iều kiện nghiệt ngã của môi trường, nhằm nâng cao n ăng suất, an toàn trong vận hành và khai thác. * Đối với hệ truyền động điện cho b ăng truyền và băng tải phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi đầy tải; đặc biệt là vào mùa đông khi nhiệt độ Trang: Đồ án tốt nghiệp 9
  5.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh môi trường giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh Mc. Trên hình 1.3 biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc giữa mômen cản tĩnh và tốc độ động cơ: Mc = f(  ) Trên đồ thị ta thấy: Khi  = 0, Mc lớn hơn (2  2,5)Mc ứng M với tốc độ đ ịnh mức thay đổi đối với cơ cấu nâng - hạ, mômen theo * Động cơ truyền động cầu trục nhất là tải trọng rất rõ rệt. Khi không có tải trọng  (không tải) mô m en của động  0 cơ không vượt quá (15  25)%Mđm Đối với cơ cấu nâng của cần trục gầu n goạm đạt tới 50%Mđm Hình 1.1: quan h ệ Mc=f  Đối với động cơ di chuyển xe khi động cơ không tảicầu b ằng (50  55)%Mđm Trong các hệ truyền động các cơ cấu của máy nâng, vận chuyển yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc xảy ra phải êm, đ ặc biệt là đối với thang máy và thang chuyên ch ở khách. Bởi vậy mômen động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu của kĩ thuật an to àn. Năng suất của máy nâng, vận chuyển quyết đ ịnh bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và số chu kỳ bốc, xúc trong một giờ. Số lượng h àng hoá bốc xúc trong mỗi một chu kỳ không giống nhau và nhỏ hơn trọng tải đ ịnh mức, động cho nên phụ tải đối với cơ chỉ đ ạt (60  70)% công suất định mức động cơ. Do đ iều kiện làm việc của máy nâng, vận chuyển nặng nề, thường xuyên làm việc trong chế độ quá tải (đặc biệt là máy xúc) nên các máy nâng, vận chuyển được chế tạo có độ bền cơ khí cao, khả năng chịu quá tải lớn Trang: Đồ án tốt nghiệp 10
  6.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh 4. Một số nét về cầu trục phân xưởng: Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nhà kho đ ể nâng hạ và vận chuyển h àng hóa với lưu lượng lớn. Cầu trục là một kết Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nh à kho để n âng hạ và cấu dầm hộp hoặc dàn, trên đó đặt xe con có cơ cấu nâng. Dầm cầu có thể chạy trên các đường ray đặt trên cao dọc theo nhà xưởng, còn xe con có thể chạy dọc theo d ầm cầu. Trang: Đồ án tốt nghiệp 11
  7.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh Vì vậy mà cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất kỳ đ iểm nào trong không gian của nh à xưởng. Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế với các thiết bị m ang vật rất đa dạng như móc treo, thiết bị cặp, nam châm điện, gầu ngoạm... Đặc b iệt, cầu trục được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng. Phần kết cấu thép của cầu trục một dầm gồm dầm cầu có hai đầu tựa lên các d ầm cuối với các bánh xe di chuyển dọc theo ray đặt trên vai cột của nh à xưởng. Cơ cấu di chuyển của cầu trục một dầm thường dùng phương án dẫn động chung. Phía trên d ầm chữ I là dàn thép đặt trong mặt phẳng ngang để đảm bảo độ cứng cần thiết theo phương ngang của dầm cầu. Palăng điện có thể chạy dọc theo các cánh thép phía dưới của dầm chữ I nhờ cơ cấu di chuyển palăng. Cabin điều khiển được treo vào phần kết cấu chịu lực của cầu trục. Kích thước dầm thép chữ I của cầu trục lăn đầm đơn được chọn từ điều kiện bền theo tải trọng nâng, khẩu độ và điều kiện để palăng điện có thể di chuyển dọc theo các cánh dưới của dầm. Ngoài ra, độ cứng của dầm theo phương ngang dầm cầu cũng cần được đảm bảo. Trong trư ờng hợp cầu trục có khẩu độ nhỏ, phương án đơn giản nhất để đảm bảo độ cứng dầm cầu sẽ là hàn thêm các thanh giằng. II. Đặc điểm của hệ truyền động cầu trục và cầu trục phân xưởng: * Mômen cản trên trục động cơ là: Tổng hợp của hai mômen thành ph ần - Mômen do ma sát gây ra luôn chống lại chuyển động quay của đông cơ. - Mômen do tải trọng sinh ra sẽ chống lại hoặc hỗ trợ chuyển động quay của động cơ tu ỳ thuộc vào lúc tải trọng đi lên hay đ i xuống. * Tính chất của phụ tải là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. * Chu kỳ làm việc của cơ cấu: - Hạ không tải - Nâng tải. - Hạ tải. Trang: Đồ án tốt nghiệp 12
  8.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh - Nâng không tải. (Giữa các giai đoạn có thời gian nghỉ). 1 . Sơ đồ đ ộng học của cơ cấu nâng hạ : 7 1 2 3 4 A 5 G0 6 Hình 1.2. Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ dùng móc Trong đó: 1 . Trục vít 2 . Bánh vít 3 . Truyền động bánh răng 4 . Tang nâng 5 . Bộ phận lấy tải 6 . Móc 7 . Động cơ truyền động A. Điểm cố định Trang: Đồ án tốt nghiệp 13
  9.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh 2. Biểu thức phụ tải tĩnh: Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng hạ chủ yếu là do tải trọng quy đ ịnh. Để xác đ ịnh phụ tải tĩnh phải dựa vào sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ ( h ình 2.1) a. Phụ tải tĩnh khi nâng. * Mômen nâng có tải: G  G0 N .m Mn  .Rt u.i. c Trong đó: : Trọng lượng của tải trọng N  G : Trọng lượng của bộ lấy tải N  Go : Bán kính của tang nâng (trống tời) m  Rt : Tỷ số truyền của hộp tốc độ i 2 .Rt .n i v : vận tốc nâng hạ m / s  với v : tốc độ quay của động cơ. vg / s  n : Hiệu suất của cơ cấu c Trong các công thức trên hiệu suất  c lấy bằng định mức khi tải trọng bằng đ ịnh mức. Ứng với các tải trọng khác định mức, cần xác định  c theo tải trọng như trên h ình 2.2 Xác định  c dựa theo hệ số mang tải: c P K c Pcdm 0,8 *  c  (  dm , G ) tra bảng 0,6 * : tải trọng tương đối G 0,4 G G G  G0 0 * G= G G m 0,2 Gdm  G0 0 d 0,6 0 0,2 0,4 0,8 1 * Mômen nâng không tải: Hình 1 .3 Quan hệ phụ thuộc  c theo tải trọng Trang: Đồ án tốt nghiệp 14
  10.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh G0 Rt Nm  Mno = u.i. c b. Phụ tải tĩnh khi hạ: * Có 2 chế độ hạ tải: - Hạ động lực thực hiện khi tải trọng nhỏ. Khi đó mômen do tải trọng sinh ra không đủ đ ể thắng mômen ma sát trong cơ cấu. Máy đ iện làm việc ở chế độ động cơ. - Hạ hãm thực hiện khi hạ tải trọng lớn. Khi đó mômen do tải trọng gâ y ra rất lớn. Máy điện làm việc ở chế độ hãm để giữ xho tải trọng được hạ với tốc độ ổn định. * Mômen trên trục động cơ do tải trọng gây ra không có tổn thất. G  G0 R t Nm Mt  u.i Khi h ạ tải trọng năng lư ợng được truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền động nên: Trong đó: : Mômen trên trục động cơ khi hạ tải Mh : Tổn thất mômen trong cơ cấu truyền động M : Hiệu suất của cơ cấu khi hạ. h : Hạ hãm Mt >  M : Hạ động lực Mt <  M Nêu coi tổn thất trong cơ cấu nâng hạ khi nâng tải và hạ tải như nhau thì: Mt 1 M   M t  M t (  1) c c 1 Do đ ó : M h  M t  M  M t ( 2  ) c (G0  G ) Rt 1 = (2  ) c u.i Vậy hiệu suất của cơ cấu hạ tải trọng: 1 h  2  c Trang: Đồ án tốt nghiệp 15
  11.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh Chế độ làm việc của ĐC phụ thuộc vào hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải. - Khi  c < 0,5,  h < 0, Mh < 0  Động cơ làm việc ở chế độ động cơ đ ể hạ tải trọng  hạ động lực. - Khi  c > 0,5,  h > 0, Mh > 0  Động cơ làm việc ở chế độ h ãm để hạ tải trọng  hạ hãm. 3 . Hệ số tiếp điện tương đối TĐ%: Khi tính to án hệ số tiếp điện tương đối chúng ta bỏ qua thời gian h ãm và thời gian mở máy. Th ời gian toàn bộ một chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng hạ có th ể được tính theo năng su ất Q và tải trọng định mức Gđm: 3600.Gdm s Tck  Q : n ăng suất bốc giỡ hàng hoá N / h Trong đó: Q : tải trọng nâng hạ định mức N  Gdm Th ời gian làm việc khi nâng, hạ được xác đ ịnh từ chiều cao vận tốc nâng hạ. Hệ số tiếp đ iện tương đối: Tlv TĐ % = .100% Tck : Th ời gian làm việc của 1 chu kỳ xác định theo điều kiện làm việc cụ Tlv th ể của cơ cấu. 4 . Chọn sơ bộ công suất động cơ: * Xây dựng đồ thị phụ tải: * Tính mômen trung bình ho ặc mômen đ ẳng trị: - Mômen trung bình được xác định theo công thức: Mtb = k  M i .t i Tck - Mômen đẳng trị được xác định theo công thức: Trang: Đồ án tốt nghiệp 16
  12.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh n 2 M t ii i 1 Mđt = Tck Trong đó: : Trị số mômen ứng với khoảng thời gian ti Mi k = 1,2  1,3  Hệ số dự trữ phụ thuộc vào mức độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải, tần số mở máy, h ãm máy. Điều kiện chọn công suất động cơ: Mdm  Mtb , Mdm  Mđt Kiểm nghiệm: * Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác sau khi đ ã tính đ ến thời gian khởi động và hãm của động cơ. * Tính lại hệ số tiếp đ iện tương đối thực có tính đến thời gian khởi động và h ãm. t   t kd   t h lv TĐ%th = 100% Tck Trong đó: t t : Tổng thời gian làm việc, : Tổng thời gian khởi động lv kd t : Tổng thời gian hãm h Và tính phụ tải chính xác theo đ ại lượng đẳng trị Mđtcx * Tính mômen đ ẳng trị chính xác của đồ thị phụ tải: TD % tt M tc M dt . TD% tc Trong đó: Mtc : Mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn TĐ% : Hệ số tiếp đ iện tiêu chu ẩn : 15%, 25%, 40%, 60% Động cơ được chọn là đúng nếu thoả mãn yêu cầu: Mtc  MđmĐC Mtc = Mđtcx TDth % TDtc % Trang: Đồ án tốt nghiệp 17
  13.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG NÂNG HẠ CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG CHƯƠ NG 1 : TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG ỨNG DỤNG CHO TRUYỀN ĐỘNG NÂNG HẠ CẦU TRỤC 12 TẤN 1 . Xác định phụ tải tĩnh * Phụ tải tĩnh khi nâng có tải: G  G0 12000  1000 200.10 3  162,5N .m Mn  Rt  u.i. c 2.10.0,8 Trong đó: G = 12000 N ( Trọng lượng của tải trọng ) ( Trọng lượng của bộ phận lấy tải ) G0 = 1000 N ( Bán kính trống tời ) Rt = 200mm ( Bội số ròng rọc ) u=2 ( Tỷ số truyền của hộp tốc độ ) i = 10 ( Hiệu suất của cơ cấu )  c = 0,8 Thời gian thao tác lấy tải và cắt tải là : 10+10 s Th ời gian di chuyển xe cầu xe con là 20+20 s Chiều cao nâng hạ là : 10m Vận tốc nâng v = 1m/s và hạ tải là v = 0,25m/s. vận tốc nâng hạ không tải là: v = 2m/s * Phụ tải tĩnh khi nâng không tải: G0 1000 200.10 3  40Nm  Mno = Rt  u.i. c 2.10.0,25 Trang: Đồ án tốt nghiệp 18
  14.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh Với hiệu suất được tra theo biểu đồ ở hình 2.2 (sách TBĐ - ĐT. Trang 10) là:  c = 0 ,25 * Phụ tải tĩnh khi hạ có tải: G  G0 1 1 M h  M t (2  ) R t (2  ) c c u.i 1000  12000 1 )  97,5 Nm  .200.10 3 (2  = 2.10 0,8 * Phụ tải tĩnh khi hạ không tải : G0 1 M h0  R t (2  ) c u.i 1000 1 )  20Nm  200.10 3 (2  = 2.10 0,25 Mômen hạ không tải Mh0 < 0 có nghĩa là cơ cấu làm việc ở chế độ hạ động lực. 2 . Xác định hệ số tiếp đ iện tương đối TĐ%: Tlv TĐ % = .100% Tck Với: Tlv = Th0 + Tn + Th +Tn0 Tck = Tlv + Tnghỉ Trong đó:  Th0 : Thời gian hạ không tải: H 10  5s  Th0 =  vh0 2  Tn : Thời gian nâng tải: H 10  10s  Tn =  vn 1  Th : Thời gian hạ tải: H 10  40s  Th =  v h 0,25  Tn0 : Thời gian nâng không tải: Trang: Đồ án tốt nghiệp 19
  15.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh H 10  5s  Tn0 =  vn 2 * Thời gian làm việc là: Tlv = 5 +5 + 10 + 40 =60 s  * Thời gian nghỉ bao gồm thời gian thao tác lấy tải, cắt tải, thời gian làm việc của xe cầu, xe con: Tnghỉ = 10 + 10 + 20 + 20 = 60 s * Thời gian chu kỳ: Tck = 60 + 60 = 120 s * Hệ số làm việc tương đối: Tlv 60 TĐ % = .100%  50% .100%  120 Tck 3 . Tính chọn sơ bộ công suất động cơ: Chọn sơ bộ công suất động cơ theo phụ tải đ ẳng trị kết hợp với hệ số tiếp đ iện tương đối: n  M .t i i M h .t h  M n .t n  M h 0 .t h 0  M n0 .t n0 i 1 M tb  k .  k. Tck Tck 162,5.10  97,5.40  20.5  40.5 = 1,2. 120 = 56,25 (Nm) Vì động cơ không có hệ số tiếp điện chuẩn là TĐ% = 50% nên chọn TĐtc% = 40%. Mômen trung bình chính xác: TDth % 50  62,88Nm M tbcx  M tb  56,25 TDtc % 40 Tỷ số truyền: 2Rt n i.u 10.2  15,92v / s   955,2v / p i n  2Rt 2.3,14.0,2 u Công suất động cơ chọn sơ bộ sẽ là: Trang: Đồ án tốt nghiệp 20
  16.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh M tbcx .n 56,25.955,2  5,63 (kW) Ptbcx   9550 9550 Điều kiện chọn công suất động cơ: Mđmtc ≥ Mtbcx  Pđmđc ≥ P tbcx  Pđmđc ≥ 5,63 (kW) Tra b ảng ta chọn động cơ kích từ song song loại cầu trục luyện kim kiểu  , 220V, vỏ kín, làm mát tự nhiên, chế độ 60 ph, TĐ 40% vỏ bảo vệ, chế độ định mức d ài h ạn TĐ, với số liệu sau: Kiểu  _31 TĐtc% = 40% Pđm = 8 kW rư + rcp = 0 ,42  Uđm = 220 V rcks = 107  nđm = 840 vg/p Iđ m = 44 A  đm = 8,8 mWb 4 . Kiểm nghiệm công suất động cơ: Biểu đồ phụ tải đ ặc trưng cho quá trình làm việc: Hình 2.1.1: Biểu đồ phụ tải của cơ cấu nâng hạ Vì ở cơ cấu nâng hạ: Mc = const, J = const. Ph ương trình đ ặc tính là: d M  Mc  J dt * Xét trong quá trình mở máy M = MN (   0 ) Trang: Đồ án tốt nghiệp 21
  17.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh Với hằng số thời gian của hệ thống Tc J 0 11,4. 0 Tc   MN MN Mà ta biết: U 220 0    20,8(rad / s ) k 1,2.8,8 M N  k . .I dm  1,2.8,8.44  464,64( Nm ) 11,4.20,8  Tc   0,51(s ) 464,64 Để động cơ đ ạt tốc độ ổn đ ịnh    ôđ thì T   .Trong thực tế khi tốc độ đ ạt khoảng 95 – 98% tốc độ đ ịnh mức thì có th ể coi hệ thống đ ã đ ạt trạng thái ổn đ ịnh. Tkd  (3  4)Tc  4.Tc  4.0,51  2,04( s ) * Xét trong quá trình hãm: Ta có:  0  20,8rad / s  n0  198,64( v / s ) Áp dụng: 1   od Th  Tc . ln  0   od Trong quá trình hãm tái sinh: M B  ôđ A 1 t 0 Mc M1 Hình 2.1.2 Đồ thị mô men của quá trình hảm tái Độ sụt tốc khi hạ tải: n0 .M h 198,64.97,5 n    41,68(v / p) MN 464,64 Trang: Đồ án tốt nghiệp 22
  18.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh 41,68     4,36(rad / s) 9,55   od   0    4,36  20,8  25,16(rad / s ) Ở chế độ không tải: n0 .M h0 198,64.20 n    8,55(v / p ) MN 464,64 n 8,55      0,89(rad / s ) 9,55 9,55  1   0    20,8  0,89  19,11(rad / s )  Động cơ làm việc hạ ở chế độ động lực: 19,11  25,16 Th  0,51ln  0,167(s ) 20,8  25,16  hệ số tiếp điện tương đối theo tính toán : Tkd  Th  Tlv TD%tt  .100% Tck 2,04  0,51  604  .100%  52% 120 Mômen đ ẳng trị chính xác của đồ thị phụ tải là: TDtt % 52 M tc  M tb  56,25.  64,13( Nm) TD tc % 40 Ta có : Pđm = 8 (kW) n đm = 840 (v/ph) Iđm = 44 (A)  Mđm = 90,9(Nm) Vậy thoả mãn Mđm > Mtc  Động cơ được chọn thoả mãn với điều kiện phát nóng. Động cơ được chọn phù hợp với tốc độ và yêu cầu của đề tài. Trang: Đồ án tốt nghiệp 23
  19.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠ NG ÁN TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHO CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG : A. Lựa chọn phương án truy ền động I. Khái niệm chung: 1. Khái niệm: Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì các máy sản xuất ngày một đa dạng, đa năng h ơn d ẫn đến hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao và tin cậy. Một hệ thống truyền động điện không những phải đảm bảo được yêu cầu công nghệ m à phải đảm bảo có một chế độ đặt trư ớc ổn định về thời gian quá độ, d ải điều chỉnh, ổn định tốc đ ộ... Tu ỳ theo các lo ại máy công tác mà có những yêu cầu khác nhau cần thiết cho việc ổn định tốc độ, mômen với độ chính xác cao nào đó trước sự biến đổi của tải và các thông số nguồn... Do đó bộ biến đổi n ăng lượng đ iện xoay chiều thành một chiều đã và đ ang được sử dụng rộng rãi. Bộ biến đổi này có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau chế tạo ra như hệ thống máy phát, khuếch đại từ, hệ thống van chúng được điều khiển theo những n guyên tắc khác nhau với những ưu nhược điểm khác nhau. Khi có một yêu cầu kỹ thuật sẽ có nhiều phương án lựa chọn, giải quyết, song mỗi phương án lại có một số ưu nhược điểm khác nhau về ứng dụng của chúng trong từng hoàn cảnh cụ thể cho phù hợp yêu cầu. Để đáp ứng các yếu tố có sử dụng hài hòa giữa các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Với những hệ thống truyền động đơn giản, không có yêu cầu cao về chất lượng và truyền động thì ta nên dùng động cơ xoa y chiều đ ơn giản. Với những hệ thống có yêu cầu cao về chất lượng và truyền động, về thay đổi tốc độ, độ chính xác thì ta thường chọn động cơ một chiều có dải điều chỉnh phù hợp. Trang: Đồ án tốt nghiệp 24
  20.   SVTH: Nguyễn Đức Phương Trường: ĐHSPKT Vinh Đối với truyền động của động cơ điện một chiều thì bộ biến đổi rất quan trọng. Nó quyết định đến chất lượng của hệ thống do vậy việc lựa chọn phương án và lựa chọn bộ biến đổi thông qua việc xét các hệ thống. 2 . Ý nghĩa của việc lựa chọn phương pháp: Việc lựa chọn phương án hợp lý có một ý nghĩa quan trọng, nó được thể h iện qua các mặt: + Đảm bảo được yêu cầu công nghệ máy móc sản xuất. + Đảm bảo được sự làm việc lâu dài, tin cậy. + Giảm giá thành sản phẩm, tăng năng suất. + Dễ dàng sữa chữa, thay thế khi xảy ra sự cố. II. Các phương án truyền động: 1. H ệ truyền động máy phát động cơ (F - Đ) Là bộ dùng một máy phát điện để cấp cho động cơ có th ể là máy phát xoay chiều, một chiều, thay đổi mạch phần ứng… a. Hệ thống máy phát – động cơ đơn giản * Sơ đồ nguyên lý của hệ thống: Hình 2.2.1: S ơ đồ nguyên lý hệ thống F - Đ đơn giản + AK: động cơ xoay chiều KĐB (h ệ thống công suất lớn sử dụng động cơ đồng bộ) kéo các máy K, F quay với tốc độ không đổi. Trang: Đồ án tốt nghiệp 25

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản