Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - Chương 6: Tính chọn động cơ điện

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

276
lượt xem 78
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để chọn động cơ điện cho cơ cấu nâng phải thỏa mãn điều kiện sau: - Trong quá trình làm việc động cơ không phát nóng quá nhiệt độ cho phép, để không làm hư vật liệu cách điện trong cơ cấu nâng. - Có khả năng quá tải đột ngột trong thời gian ngắn. - Có mômen mở máy đủ lớn để thắng mômen cản ban đầu của phụ tải khi khởi động. Đối với cơ cấu nâng công suất được chọn theo công thức tĩnh khi nâng vật bằng tải trọng danh nghĩa (2,5 tấn). ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - Chương 6: Tính chọn động cơ điện

Chương 6: Tính choïn ñoäng cô ñieän Ñeå choïn ñoäng cô ñieän cho cô caáu naâng phaûi thoûa maõn ñieàu kieän sau: - Trong quaù trình laøm vieäc ñoäng cô khoâng phaùt noùng quaù nhieät ñoä cho pheùp, ñeå khoâng laøm hö vaät lieäu caùch ñieän trong cô caáu naâng. - Coù khaû naêng quaù taûi ñoät ngoät trong thôøi gian ngaén. - Coù moâmen môû maùy ñuû lôùn ñeå thaéng moâmen caûn ban ñaàu cuûa phuï taûi khi khôûi ñoäng. Ñoái vôùi cô caáu naâng coâng suaát ñöôïc choïn theo coâng thöùc tónh khi naâng vaät baèng taûi troïng danh nghóa (2,5 taán). Coâng thöùc tónh khi naâng vaät baèng taûi troïng danh nghóa, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Q.Vn N 60.1000. Trong ñoù: Q- taûi troïng naâng vaät, Q = 30000 (N) Vn- vaän toác naâng vaät Vn = 20 (m/phuùt) - hieäu suaát cuûa cô caáu naâng ñöôïc tính theo coâng thöùc  = p.t.o + p = 0,96 hieäu suaát palaêng + t = 0,96 hieäu suaát cuûa tang
+ o = 0,90 hieäu suaát cuûa boä truyeàn coù keå caû khôùp noái xuaát phaùt töø caùc soá lieäu. Vôùi giaû thuyeát boä truyeàn ñöôïc cheá taïo thaønh hoäp giaûm toác hai caáp baùnh raêng truï.  = 0,96. 0,96.0,90 = 0,83 30000.30 N  18, 07 KW 60.1000.0,83 2.2.2.5.1. Choïn ñoäng cô ñieän Trong nghaønh maùy naâng vaän chuyeån thöôøng duøng nhieàu loaïi ñoäng cô ñieän xoay chieàu vaø moät chieàu, caû hai ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vaø ñoäng cô ñieän coâng duïng chung. Loaïi ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vôùi doøng ñieän moät chieàu coù ba loaïi: kích thích noái tieáp, kích thích song song vaø kích thích hoãn hôïp. Caùc loaïi ñoäng cô ñieän naøy laøm vieäc phuø hôïp vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa maùy truïc, nhöng ít ñöôïc söû duïng vì trong thöïc teá khoâng coù saün doøng ñieän moät chieàu. Ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vôùi doøng ñieän xoay chieàu coù hai loaïi: ñoäng cô ñieän loaïi roâto daây quaán vaø ñoäng cô ñieän roâto loàng soùc coù ñöôøng ñaëc tính cöùng, toác ñoä ñoäng cô thay ñoåi raát ít khi phuï taûi thay ñoåi vaø ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn caû. Qua vieäc phaân tích treân ta choïn ñoäng cô ñieän chuyeân duøng doøng ñieän xoay chieàu laøm vieäc ôû cheá ñoä trung bình, coù thoâng soá kyõ thuaät baûng (2-4) sau Baûng 2-4: thoâng soá kyõ thuaät cuûa ñoäng cô
Kieåu Coâng Vaän cos Mm M max Moâmen Troïng M dm M dm ñoäng cô suaát toác baùnh ñaø cuûa löôïng KW (v/ph) roto GD2 (kg) (kgm2) ÑK-72- 14 980 0,83 1,4 2,2 2,3 280 6 2.2.2.5.2. Kieåm tra ñoäng cô veà nhieät. Ñoäng cô ñaõ choïn coù coâng suaát danh nghóa nhoû hôn coâng suaát tính toaùn. Neân phaûi kieåm tra veà nhieät töùc laø trong quaù trình laøm vieäc nhieät ñoä ñoäng cô khoâng quaù nhieät ñoä ñoát noùng cho pheùp (25oC). Ñeå thoûa maõn ñieàu kieän naøy trong quaù trình laøm vieäc vôùi cheá ñoä ngaén haïn laëp laïi lieân tuïc, coâng suaát bình phöông trung bình do ñoäng cô phaùt ra khoâng vöôït quaù coâng suaát danh nghóa cuûa noù vôùi cöôøng ñoä laøm vieäc, CÑ 25%. Coâng suaát trung bình bình phöông cuûa ñoäng cô ñieän trong chu kyø laøm vieäc coù tính caû caùc thôøi kyø môû maùy, KW: M tb .n N tb   N dn 9550 Trong ñoù: Mtb: moâmen bình phöông trung bình tính theo coâng thöùc: M m  t m   M m .t v 2 2 M tb  t
Vôùi: + tm : toång thôøi gian môû maùy trong caùc thôøi kyø laøm vieäc vôùi taûi troïng khaùc nhau (s) + Mt: Moâmen caûn tónh töông öùng vôùi taûi troïng nhaát ñònh trong thôøi gian chuyeån ñoäng oån ñònh vôùi taûi troïng ñoù, Nm. + tv: thôøi gian chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v oån ñònh khi laøm vieäc vôùi töøng taûi troïng,s. + t: Toaøn boä thôøi gian ñoäng cô laøm vieäc trong moät chu kyø bao goàm thôøi gian laøm vieäc trong thôøi kyø chuyeån ñoäng oån ñònh vaø khoâng oån ñònh, s. + Mm: Moâmen môû maùy cuûa ñoäng cô ñieän, Nm Theo ñoäng cô ñaõ choïn treân, coù moâmen môû maùy ñöôïc xaùc ñònh: M nMax  M mMin Mm  2 Trong ñoù: MnMax = (1,8  2,5) Mdn: Moâmen môû maùy lôùn nhaát MnMin = 1,1 Mdn: Moâmen môû maùy nhoû nhaát Mdn: Moâmen danh nghóa cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh N dc 14 M dn  9550  9550  136, 43 Nm ndc 980 Suy ra: MnMax = 2,0. Mdn = 2,0. 136,43 = 272,86 (Nm) MnMin = 1,1. Mdn = 1,1. 136,43 = 150,07 (Nm)
Vaäy moâmen môû maùy laø : 272,86  150,07 Mm   211, 47 Nm 2 Ñeå tính moâmen môû maùy trung bình bình phöông caàn xaùc ñònh ñöôïc sô ñoà söû duïng taûi troïng theo thôøi gian. Trong quaù trình tính toaùn ta söû duïng ñoà thò gia taûi trung bình caùc cô caáu maùy truïc ôû cheá ñoä laøm vieäc nheï theo hình (2-4). Theo sô ñoà naøy cô caáu naâng seõ laøm vieäc vôùi caùc taûi troïng: Q1 = Q; Q3 = 0,2Q; Q2 = 0,75Q vaø tyû leä thôøi gian laøm vieäc öùng vôùi caùc taûi troïng naøy laø 2:3:5. Ñeå tính toaùn phaûi xaùc ñònh moät soá thoâng soá sau: - Troïng löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang vaät: Qmax = k.Qdn = 1,2.3000 = 3600 (kg) - Löïc caên daây caùp ñònh möùc khi naâng vaät: Qmax 3600 S dm    1913.3( KG ) a. P R 2.0,96.0,98 - Hieäu suaát cô caáu naâng khoâng tính ñeán hieäu suaát palaêng khi laøm vieäc vôùi taûi troïng ñònh möùc.
’ = t.0 = 0,96. 0,90 = 0,86 Khi laøm vieäc vaät naâng vôùi taûi troïng khaùc, hieäu suaát naøy ñöôïc xaùc ñònh theo ñoà thò. Ñoà thò quan heä giöõa hieäu suaát vaø taûi troïng nhö trong hình 2-6. - Moâmen treân truïc ñoäng cô khi naâng: S dm .Do .m 1913,3.0,275.1 Mn    21,85 (Nm) 2.i. ' 2.14.0,86 - Löïc caêng caùp khi haï vaät: Qmax (1   ) a  m 1 36000(1  0,98)0,982 Sh    17461,81N m(1   a ) 1(1  0,982 ) Vôùi: m- soá nhaùnh caùp cuoán leân tang. - Moâmen treân truïc ñoäng cô khi haï vaät: S h .D0 .m. ' 17461,81.0, 275.1.0,86 Mh    147, 49 Nm 2.i 2.14 - Thôøi gian môû maùy khi naâng vaät, theo coâng thöùc:   (Gi Di2 )1 n1 Q0 D02 n1 tm  n  375( M m  M n ) 375( M m  M n )a 2i 2 Trong ñoù:  = 1,1  1,3: heä soá quy ñoåi moâmen quaùn tính baùnh ñaø caùc chi tieát khaùc veà truïc ñoäng cô coù theå laáy gaàn ñuùng.  (GiDi2)1 = 1,3 (GiDi2)roto = 1,3 . 23 = 29,9 (Nm2) Mm = 211,47: moâmen môû maùy cuûa ñoäng cô
n1 = 980 (voøng): soá voøng quay treân truïc ñoäng cô Qmax = 3600 (kg) : troïng löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang vaät D0 = 0,275(m): ñöôøng kính tang tính ñeán lôùp caùp thöù nhaát. a = 2: boäi suaát palaêng i = 14: Tæ soá cuûa cô caáu  = 0,83: Hieäu suaát cuûa cô caáu 29,9.980 36000.0, 2752.980 t  n m   0, 47 s 375.(211, 47  21,85) 375.(211, 47  21,85).22.142.0,83 - Gia toác môû maùy khi naâng vaät: Vn 20 Jn  n   0, 71m / s 2 60.tm 60.0, 47 - Thôøi gian môû maùy khi haï vaät:   (Gi Di2 )1 n1 Q0 D0 n1 t  h m  375( M m  M h ) 375( M m  M h )a 2i0 2 29,9.980 45000.0, 2752.980 tm  h   0,77 s 375(211, 46  98,9) 375(211, 46  98,9).22.142.0,83 - Thôøi gian chuyeån ñoäng oån ñònh 60.H 60.13,5 tv    40,5s Vn 20 Vôùi taûi troïng Q2 = 0,75Q; Q3 = 0,2Q; cuõng tính toaùn töông töï nhö treân vaø ñöôïc thoáng keâ theo baûng (2-5):
Baûng 2-5. Thoâng soá cho tröôøng hôïp taûi troïng khaùc nhau Thoâng soá caàn tính Q1 = Q Q2 = 0,75Q Q3 = 0,2Q toaùn Q0(N) 36000 27000 7200 Sn(N) 1913,3 1435 3826  (hình) 0,83 0,88 0,62 Mn (Nm) 21.85 20 4,4 Sh (N) 17461,8 9276,5 2473,75 Mh (Nm) 147,49 110,62 29,5 tnm (s) 0,47 0,45 0,40 thm (s) 0,77 0,75 0,71 Mm (Nm) 211,46 211,46 211,46 211, 462 (2.1,51  5.0, 47  3.0, 40  2.0,77  5.0,75  3.0,71 M TB  40,5.(2.21.852  5.202  3.4, 4 2  2.147, 492  5.110, 622  3.29,52 ) 40,5.10  2.0, 47  5.0, 45  3.0, 40  2.0,77  5.0,75  3.0,71  135, 62 Nm Coâng suaát trung bình bình phöông:
M TB .ndc 135,62.980 N TB    13,91KW 9550 9550  NTB < Ndn Töø keát quaû tính toaùn cho pheùp ta keát luaän ñoäng cô ñaõ choïn hoaøn toaøn thoûa maõn yeâu caàu laøm vieäc. 2.2.2.5.3. Tæ soá truyeàn Tæ soá truyeàn chung töø truïc ñoäng cô ñeán truïc tang ñöôïc xaùc ñònh: ndc ic  ntg Trong ñoù: ntg- soá voøng quay cuûa tang Vn .a 20.2 ntg    70voøng/phuùt  .D0 3,14.0, 27 Vn: vaän toác naâng 20 (m/ph) a : boäi suaát palaêng Nñc: soá voøng quay cuûa ñoäng cô, nñc = 980 v/ph D0 = Dtg + dc = 260 + 15 = 275 (mm) 980 Neân ic   14 70 Vieäc phaân phoái tyû soá truyeàn theo baûng (2-6) Baûng 2-6. Baûng phaân phoái tyû soá truyeàn cho hoäp giaûm toác Truïc I II III
Thoâng soá I = 14 4 3.5 N,v/ph 980 245 70 N,KW 14 13,72 13,17 Mx (N.mm) 13,6.104 53,4.104 179,6.104 Nhö ñaõ döï kieán ôû treân, boä truyeàn ñoäng ñöôïc thöïc hieän döôùi daïng hoäp giaûm toác hai caáp baùnh raêng truï. Ta choïn phöông aùn mua hoäp giaûm toác coù saün theo tieâu chuaån. Caên cöù vaøo yeâu caàu coâng suaát boä truyeàn, vôùi soá voøng quay truïc vaøo, tyû soá truyeàn vaø neâu veà yeâu caàu laép raùp maø ta choïn hoäp giaûm toác.