xây dựng chương trình tính toán động lực học của cơ cấu có kể đến độ biến dạng của tay cần của cần cẩu trên visual basic

Đề tài :Thiết Kế Môn Học Trang Bị Điện Đề số 23: Nghiên cứu tổng quan cấu nâng hạ hàng Xây dựng chơng trình tính toán động lực học cấu có kể đến độ biến dạng tay cần cần cẩu: - Nhiêm vụ cần giải làm: + : nghiên cứu tổng quan cấu nâng hạ + 2: xây dựng mô hình tính toán cho cấu nâng có tính đến biến dạng tay cần + : Thiết lập chơng trình tính toán động lực học Phần mở đầu Ngày việc bốc xếp hàng hoá thủ công đà không phù hợp đa số ngành công nghiệp, đặc biệt ngành công nghiệp nặng Việc đa phơng tiện máy móc đại vào sử dụng, nâng cao chất lợng , suất công việc mà mang tính an toàn cao lao động sản suất, giảm thiểu khả làm việc tay chân nhọc cho công nhân, giảm lợng nhân công d thừa Trong thời đại việc máy móc bốc xếp có tải trọng lên tới hàng trăm tấn/ lần bốc không xa lạ hải cảng nh công trờng sản xuất Việt Nam Một vấn đề đặt cấp thiết sinh viên ngành tự động hoá phải tìm hiểu công nghệ vận hành thiết bị thật tốt để giúp cho việc khai thác có hiệu cao Trong phần Em xin trình bày vấn đề vấn đề cấu nâng hạ hàng Do tài liệu tham khảo thiếu nhiều nên viết Em có tham khảo chủ yếu tập tài liệu là: [1] Truyền Động Điện Tàu Thuỷ thầy giáo: Lu Đình Hiếu [2] Cần Trục Cảng Biển ( Bản thảo) Của thầy giáo Tiến Sĩ : Hoàng Xuân Bình Sinh Viên : Nguyễn Văn Hùng Hải Phòng : 27/4/2005 Phần Tổng Quan Về Cơ Cấu Nâng Hạ Hàng 1- Chức hệ thống nâng hạ hàng Hệ thống làm hàng có trức nh sau: - Nâng hạ di chuyển hàng hoá kho hàng - Bốc xếp hàng hoá lên phơng tiện vận chuyển - Vận chuyển trang thiết bị phục vụ cho mục đích nh: sửa chữa, lắp đặt 2- Phân loại hệ thống nâng hạ Ngày công việc nâng hạ hàng hoá thờng sử dụng hai loại phơng tiện phổ biến tời hàng cần trục - Theo mục đích sử dụng, ngời ta phân loại sau: + Tời hàng cần trục: thiét bị đợc sử dụng rộng rÃi ngày Chúng thực bốc xếp hàng hoá từ nơi sang nơi khác hay lên phơng tiện vân chuyển + Máy nâng: dùng để luân chuyển hàng hoá kho bÃi di chuyển - Theo hệ thống truyền động điện ta chia thành: + Truyền động điện : đơn giản chế tạo, có hiƯu st sư dơng toµn hƯ thèng cao + Truyền động điện thuỷ lực: dạng truyền động ngày đợc sử dụng rộng rÃi Chúng có u điểm bật sau:cho phép sử dụng động dị rôto lồng sóc tốc độ để làm động thực điều khiển đợc phần thuỷ lực - Theo chế độ công tác ta phân thành dạng sau: + Công tác chế độ ngắn hạn lặp lại + Công tác chế độ ngắn hạn - Theo chÕ ®é cÊp nguån : LÊy nguån trùc tiÕp tõ lới điện hay lấy nguồn từ máy phát riêng - Theo hệ thống điều khiển: Điều khiển tay khống chế tay điều khiển kết hợp trạm từ ngày ứng dụng kỹ thuật hiệnđại ngời ta ừng dụng phơng pháp điều khiển khác nh: vi xư lý, b¸n dÉn, PLC cã õng dơng cđa máy tính 3- Đặc điểm thiết bị nâng hạ hàng Trong thiết bị nâng hạ hàng, ngày tời hàng đợc sử dụng rộng rÃi Chúng có u điểm nh: khả tải cao, tầm với không hạn chế, điều kiện làm việc an toàn sử dụng đợc nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên tời hàng có nhợc điểm nh: thời gian chuẩn bị đa hệ thống vào làm việc lớn, khả sẵn sàng làm việc thấp, hệ thống cồng kềnh Ngoài tời hàng cần trục đực sử dụng rộng rÃi Thiết bị có u điểm khả sẵn sàng làm việc cao, nhiên lại có nhiều nhợc điểm nh: tầm với hạn chế, khả tải 4- Những u nhợc điểm hệ thống nâng hạ hàng dùng điện Ngày thiết bị nâng hạ sử dụng động điện cấu điện đợc sử dụng phổi biến, chúng có u nhợc điểm nh sau: -Tính kinh tế cao : hiệu suất sử dụng động điện cao ( cỡ 0,7 -0,9), lợng điện dễ dàng chuyển tải xa không gây tổn hao đáng kể Dễ dàng thực trình điều khiển tự ®éng, ®iỊu khiĨn tõ xa, gi¶i phãng ngêi lao ®éng khỏi lao động nặng nhọc, nguy hiểm - Không gây ồn lớn trình làm việc, vệ sinh công nghiệp đợc bảo đảm Tuy nhiên bên cạnh u điểm có nhợc điểm nh: giá thành ban đầu cao, khả gây chay nổ cao trình vận hành dễ gây tia lửa điện 5- Những yêu cầu thiết bị nâng hạ hàng Để nâng cao khả kinh tế vân tải trình nâng hạ hàng phải đảm bảo rút ngắn đợc thời gian bốc xếp Do yêu cầu kỹ thuệt thiết bị nâng hạ hàng phải có thêm yêu cầu sau: 5.1 Năng suất làm hàng cao Muốn cho suất làm hàng cao hệ thống phải thoả mÃn yêu cầu sau: - Đảm bảo đủ tốc độ nâng hàng tải địng mức Vì truyền động điện loại công tác chế độ ngắn hạn lặp lại nên chu kỳ công tác thờng xảy trạng thái đóng mở máy + QuÃng đờng di chuyểấnhngf hoá thờng không dài nên tải định mức ta phải chọn tốc độ nâng hàng hợp lý Hơn qua trình nâng hạ hàng thờng xảy trình ®é ( h·m, gia tèc, khëi ®éng ) nªn chän tốc độ lớn không phát huy tác dụng + Nếu chọn tốc độ nhỏ chu kỳ bốc xếp tăng làm giảm suất bốc xếp hàng hoá Năng suất làm hàng đợc tính theo biĨu thøc sau: Q= n t Trong ®ã: t : Thêi gian cđa mét chu kú lµm hµng n : Khối lợng hàng hoá Theo tài liệu nhà máy đóng tàu Liên Xô cũ tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức khoảng (0,2 1) m/s Theo tài liệu Mỹ giá trị (1,5 2) m/s 5.2.Hệ thống phải có khả thay đổi tốc độ phạm vi rộng Tạo đợc tốc độ cao không tải tải nhẹ Ngoài tốc độ nâng hạ định mức cần phải có tốc độ trung gian khác nh: - Tốc độ nhấc thử hàng, đặt hàng chạm đất đa hàng vào hầm cách xác, an toàn hệ thống phải có tốc độ thấp Trong trờng hợp phải ý đến loại hàng hoá đợc bốc xếp Nếu hàng hoá loại dễ vỡ, dễ hỏng tốc độ đa hàng phải thấp - Khi nâng hạ móc không hệ thống phải có tốc độ cao Nếu gọi tốc độ nâng định mức V1 , tốc độ nâng móc không V2, tốc độ hạ móc không V3 , tốc độ hạ hàng V4 ta có biểu thøc sau: V2 = ( – 3,5) V1 V3 = (2 – 2,5) V1 V4 = (1,5 -2)V1 5.3 Hệ thống phải có khả rút ngắn đợc thời gian độ - Chọn động có mô men khởi động lớn, sử dụng động chuyên dụng có mô men quán tính nhỏ - Chọn động có tốc độ phù hợp để giảm đợc cấu trung gian 5.4 An toàn cho hàng hoá thiết bị - Hệ thống phải có độ bền học cao, không gây xung lực đột ngột tren dây cáp - Trang bị ngắt cuối, công tắc hành trình Ví dụ nh: Bảo vệ móc chạm đỉnh cần, bảo vệ sức căng tối đa, bảo vệ góc nâng cần tối đa -> Ngoài yếu tố có yếu tố khác nh: phải đảm bảo tính kinh tế, lắp đặt chắn, kích thớc thiết bị nhỏ gọn, gia thành hạ Các hệ truyền động điện dùng cấu nâng hạ hàng 6.1 Hệ truyền động điện dùng động chiều Hệ truyền động điện chiều dùng cấu nâng hạ hàng tỏ có nhiều u điểm nh: Chúng có khả điều chỉnh tốc độ phạm vi rộng, có khả tạo đợc nhiều đờng đặc tính trung gian cách thay đổi thông số mạch kích từ mạch động lực Thông thờng trình điều khiển đợc thực tay điều khiển kết hợp với trạm từ - Nếu hệ thống dạng sử dụng động chiều kích từ nối tiếp có số u điểm nh sau:Nó có khả tự thay đổi tốc độ tải thay ®ỉi ( M.n = constant) Do vËy c«ng st động đợc khai thác tối u Động có mô men khởi động lớn ,khả gia tốc nhanh Vì động chiều kích từ nối tiếp có mô men quay tỉ lệ với bình phơng dòng điện tải, khởi động : Ikđ = (2 2,5) Iđm Cùng giá trị dòng tải loại động náy có giá trị dòng tải nhỏ Tuy nhiên nhợc điểm việc sử dụng loại động là: không tải tải nhẹ tốc độ truyền động hệ thống có xu hớng tăng lớn, đến (5 - 6) Vđm Hơn việc điều chỉnh tốc độ bị hạn chế khó thực phải thay đổi tham số mạch động lực - Nếu hệ thống sử dụng động kích từ song song Khi sử dụng động kích từ song song khắc phục đợc nhợc điểm việc sử dụng động kích từ nối tiếp nh: + Hệ thống loại dễ dàng thực việc thay đổi tốc độ động việc thay đổi dòng điện mạch kích từ Phơng pháp điều chỉnh có tính kinh tế cao lợng tổn hao trình điều chỉnh nhỏ Đồng thời hệ thống có kích thớc nhỏ gọn + Đặc tính động kích từ song song cứng, đồng thời tốc độ thay đổi tải thay đổi -> Nhợc điểm loại động là: khả chịu tải kém, hệ thông khả thay đổi tốc độ tải thay đổi -> Từ đặc điểm ta thấy loại động đợc dùng cấu nâng hạ hàng, mà đợc dùng cấu quay mâm thang máy - Nếu hệ thống sử dụng động kích từ hỗn hợp Loại động kết hợp đợc u điểm loại động trên, nên chúng đợc sử dụng rộng rÃi truyền động điện thiết bị nâng hạ hàng - Để điều chỉnh tốc độ ngời ta sử dụng hai phơng pháp: thay đổi từ trờng mạch kích từ thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng - Để tăng khả ổn định tốc độ hạ hàng, ngời ta thay đổi cách đấu để biến động kích từ hỗn hợp thành động kích từ song song Trong trờng hợp nh cuộn nối tiếp đợc mắc với điện trở phụ mắc song song với phần ứng động -> Dạng đặc tính thích hợp thiết bị nâng hạ hàng đợc trình bày hình 6-1 Các đặc tính nhận đợc ®èi víi hƯ thèng sư dơng ®éng c¬ kÝch tõ hỗn hợp Hình 6-1 Dạng đặc tính động điện chiều thích hợp - Phía nâng hàng: + Đờng 1: Hệ thống hoạt động có tốc độ thấp Đặc tính có đợc nhờ sử dụng dụng biện pháp rẽ mạch phần ứng động Tốc độ dùng để nhấc thử hàng + Đờng : Tốc độ thấp dùng để nâng tải nặng trung bình Đặc tính có đợc nhờ đa điện trở phụ có giá trị lớn vào mạch phần ứng động Với tải lớn ta dùng đặc tính để thực hÃm nối ngợc hạ hàng + Đờng 3, đờng : Các đặc tính tạo cấp tốc độ trung gian cách cắt dần điện trở mắc mạch phần ứng động + Đờng 5: Đặc tính tự nhiên động + Đờng 6: Đặc tính có tốc độ cao để nâng móc không tải nhẹ Đặc tính có đợc nhờ ta giảm kích từ động Với tải nhẹ tốc độ quay động đạt tới giá trị (3 -4)nđm - Phía hạ hàng: + đơngd 0, 1, : Các đặc tính hÃm động với điện trở hÃm khác để có tốc độ hÃm khác + Đờng 1T: Tạo tốc độ thả hàng thấp + Đờng 2T, 3T : Các đặc tính tạo cấp tốc độ hạ hàng trung gian, đặc tính nhận đợc cách thay đổi kích từ động + Đờng 4T: Tạo tốc độ hạ hàng cao dùng để hạ móc không tải nhẹ => Trong hệ thống truyên động điện chiều, hệ thống truyền động điều khiển tay điều khiển kết hợp trạm từ hệ thống khác đợc sử dụng là: Hệ thống truyền động điện máy phát - động chiều Đây hệ thống có tính điều khiển u việt, Qua trình điều khiển trơn láng Tuy nhiên nhợc điểm dạng số lợng máy điện nhiều, cồng kềnh Do ngày không đợc sử dụng rộng rÃi có cạnh tranh biến đổi => Việc đời Tiristor có dòng định møc lín, dÉn ®Õn xt hiƯn mét hƯ thèng míi Van - Động chiều Nó cho phép động chiều làm việc dới lới điện xoay chiều thông qua biến đổi => Quá trình đảo chiều động đợc thực nhờ phơng pháp sau: - Đảo chiều động nhờ đảo chiều dòng kích từ.( điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng động cơ) ( Hình 6-1a) - Đảo chiều động nhờ công tắc đảo chiều (điều chỉnh tốc độ động recách thay đổi điện áp phần ứng) (Hình 6-1b) 6.2 Hệ truyền động điện nâng hạ hàng dùng động xoay chiều Khi sử dụng động xoay chiều hệ thống ngời ta hay dùng động điện dị rô to lồng sóc có cấp tốc độ Loại động loại động đặc biệt, đợc xem nh hai động ghép lại với 1: Cuộn dây cấp tốc độ 2: Rôto rÃnh kép rÃnh sâu 3: Rôto thờng 4: Cuộn dây cấp tốc độ 2,3 - Cuộn dây cấp tốc độ thấp đợc bố trí vùng riêng biệt.Cuộn dây tốc độ đợc bố trí chung rÃnh Có động có cuộn dây , cuộn có khả đổi nối để tạo tốc độ 2, tốc độ - Ưu điểm loại động lồng sóc có khả chịu tải mô men lớn, chúng có khả làm việc cấp tốc độ thấp cao Đồng thời sử dụng nguồn pha nên sử dụng biến đổi Rôto thờng loại rôto lồng sóc rÃnh sâu, lồng kép nhằm để hạn chế dòng khởi động cho động - Việc tạo cấp tốc độ khác đợc thực cách thay đổi số đôi cực cuộn dây stato động - Đặc tính động đợc mô tả hình 6-2b - Đặc tính có tốc độ khoảng 1,3 m/s : Tốc độ dùng để nâng hạ hàng toàn tải, Nâng hạ móc không - Đặc tính có tốc độ 0,65 m/s : Đây tốc độ trung gian chuyển tiếp từ tốc độ thấp lên tốc độ cao ngợc lại - Đặc tính có tốc độ 0,15 m/s : Tốc độ nhấc thử hàng đa hàng chạm đất -> Sở dĩ loại động hay đợc dùng có cấu tạo đơn giản, đáp ứng tơng đối tốt yêu cầu tốc độ Đồng thời có trọng lợng kích thớc nhỏ động điện chiều công suất Tuy nhiên việc điều chỉnh tốc độ không láng, mô men khởi động nhỏ so với động chiỊu 6.3 HƯ thèng trun ®éng ®iƯn dïng Van - Động xoay chiều Động rôto lồng sóc có nhiều u điểm hẳn động chiều Tuy nhiên lại gặp vấn đề khó khăn vấn đề trình điều chỉnh tốc độ gặp khó khăn.Ngày nhờ phát triển khoa học kỹ thuật, dẫn đến đời linh kiện bán đÃn Do đà xuất hiên dạng truyền động điện thiết bị nâng hạ hàng Đó hệ thống sử dụng Van Động xoay chiều Nhờ có phơng pháp điều khiển mà động dị lồng sóc sử dụng hệ thống có khả điều chỉnh tốc độ đợc dễ dàng Sơ đồ tổng quát (H6-3a) - hệ thống trình đảo chiều đợc thực nhờ công tắc tơ đảo chiều Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt vào động Điện áp đợc thay đổi nhờ cầu Tiistor (T T T - Đ) với phơng pháp điều khiển pha Để mở rộng khoảng điều chỉnh hệ thống ngời ta sử dụng mạch phản hồi âm tốc độ - Bằng cách tính chọn hệ thống điều khiển tạo xung mở Tiristor hợp lý tạo đờng đặc tính trung gian cách phù hợp với thiết bị nâng hạ hàng Động thực động dị rô to lồng sóc cấp tốc độ Nh hệ thống vừa tận dụng đợc u điểm bật động dị rôto lồng sóc, đồng thời khắc phục đợc nhợc điểm động khả ®iỊu chØnh tèc ®é - So víi c¸c hƯ thèng có cực tiếp xúc sử dụng hệ thống có u điểm sau: + Quá trình điều chỉnh trơn láng + Độ ồn trình làm việc nhỏ + Trọng lợng, kích thớc hệ thống giảm đáng kể + Gần nh phát sinh tia lửa điện Các trình hÃm điện truyền động điện thiết bị nâng hạ hàng - truyền động điện thiết bị nâng hạ thiết bị hÃm phanh điện từ, giữ cho động không quay tay điều khiển vị trí Các trình hÃm xảy tự nhiên hay theo thiết kế chế tạo Các trình hÃm không mang ý nghĩa hÃm để dừng động cơ, cố định trục động mà có ý nghÜa cØa thiƯn hƯ thèng , gióp cho hƯ thống có khả làm tốt trình làm việc hệ thống, rút ngắn thời gian độ hệ thống, đảo chiều nói Nh ta đà biết cấu nâng hạ làm việc với tải Vì truyền động điện có trạng thái hÃm Đó hÃm tái sinh, hÃm ngợc hÃm động 7.1.HÃm điện truyền động điện chiều Khi sử dụng động điện chiều truyền động nâng hạ ngời ta hay sử dụng động chiều kích từ hỗn hợp Do xảy tợng hÃm động hÃm tái sinh _ Quá trình hÃm tái sinh xảy thực trình hạ hàng Để nâng cao trình hÃm điện hgạ hàng ngời ta thờng thông qua hệ thống điều khiển để chuyển đổi từ đôngj kích từ hỗn hợp thành động kích từ song song c¸ch bá cn kÝch tõ nèi tiÕp hay chun cn nối tiếp thành cuộn song song sau đa vào cuộn điện trở hạn chế + Khi hÃm tái sinh, động chuyển đổi sang làm việc chế độ máy phát.khi Eđc > Un ( nđc > n0) , làm việc song song với máy phát trạm Dòng hÃm tái sinh đa từ động có chiều chiều với dòng kích từ song songcủa máy phát ngợc chiều với dòng phần ứng động -> Quá trình hÃm tái sinh xảy ngoìa ý đồ thiết kế - Qua trình hÃm động năng: Quá trình hÃm động thờng đợc sử dụng tốc độ hạ hàng chạm đất -> Sơ đồ đặc tính HÃm động kích từ hỗn hợp có hiệu cao nhng sơ đồ đấu dây lại phức tạp nên thực tế dùng 7.2.HÃm điện thiết bị xoay chiều Theo lý thuyết chung trình hÃm điện sử dụng thiết bị xoay chiều xảy trình hÃm điện - HÃm tái sinh: Có thể xảy hai trờng hợp: + Khi chuyển đổi tốc độ động từ tốc độ cao tốc độ thấp hạ hàng cấp tốc độ ki tốc độ quay rôto lớn tốc độ quay đồng Khi hÃm tái sinh động làm việc chế độ máy phát - HÃm ngợc : trạng thái máy phát động rôto quay ngợc víi tõ trêng quay t¬ng øng víi thø tù pha điện áp lới đặt vào động HÃm ngợc xảy hai trờng hợp sau: + Đa điện trở phụ vào mạch cuộn dây rôto động dị rôto dây quấn với tải -> Đặc tính cơ: (H7-2a) + Đảo chiều từ trờng quay động làm việc cách đảo hai ba phacủa nguồn cấp vào stato - HÃm động năng: Là trạng thái động không đồng làm việc nh máy phát đông cực ẩn đợc kích từ stato Động đợc tích luỹ trình làm việc trớc biến thành điện tiêu hao điện trở mạch rôto dới dạng nhiệt Trạng thái xảy động quay ta cắt stato động khỏi lới điện xoay chiều đa nguồn ®iƯn mét chiỊu vµo.T thc vµo ngn ®iƯn mét chiỊu đa vào động mà ta phân thành hai loại: HÃm động kích từ độc lập hÃm động tự kích + HÃm động tự kích : có nguồn lợng điện chiều đợc tạo từ lợng động tích luỹ từ trớc Phần Xây dựng mô hình tính toán động lực học cấu nâng hạ hàng có tính đến độ biến dạng tay cần Sơ đồ tổng quát cấu nâng hạ có tính đến độ biến dạng cần mG : Trọng lợng tải trọng mK : Trọng lợng cần mTT : Trọng lợng motor động phần tử cấu nâng h¹ nèi cøng víi KG : HƯ sè cøng cáp nâng KK : Hệ số cứng cần kim loại Đối với cấu nâng hạ khác trọng tải tải trọng nâng mG , trọng lợng cần mK so với trọng lợng motor động đáng kể Mọi dao động trọng tải nâng, cần ảnh hởng lớn đến hoạt động động điện - Mô men quán tính trục động đợc tính theo công thức: J x mx rx2  J0 =  +  (2.1) i i0 / x   0/ x  Khi quy đổi mômen quán tính khối lợng hàng hoá, khối lợng cần trục động thờng lớn 1000 lần mô men quán tính rotor động - Hệ thống gồm hai bậc tự Vì để khảo sát thuận tiện ta coi khối lợng tải mG , cần mK thống nh khối lợng m - Ta khảo sát trình nâng tải trọng cho phép Các bớc tiến hành nh sau: + Giai đoạn 1: Sau đóng động căng cáp + Giai đoạn 2: Tất cấu tham gia hoạt động lực móc tăng từ đến Q = mG.g + Giai đoạn 3: Giai đoạn nâng tải Để tìm thông số trình dao động, từ phơng trình dao động hệ thốngcó thể viết đợc dới dạng Lagranger có vế trái Ta xác định đ- ợc dao động tự hệ thống Còn vế trái lực (mômen) ta xác định đợc lực đàn hồi -> Phơng trình Lagranger ®ỵc viÕt nh sau:  d  ∂K  dt  ∂X   dt   ∂K ∂N − + =0  ∂X ∂X   (2.2) Do vËy cần phải biết động K N hệ thống Chơng trình đợc viết cho hệ toạ độ chung x cho cấu nâng có dịch chuyển xK trọng lợng cần mK , với hệ số cứng Kx * Động khối lợng mk đợc xác định nh sau: K = mK  dxK  (2.3)    dt  * Thế đợc xác định biểu thức: N = Kx X K (2.4) Khi ®ã : ∂K  ∂K dX K d  ∂X ∂X K = m ;  dt dt dt  dt   ∂K ∂N = 0; = K X X K ∂X ∂X    = mK d X K ; (2.5) dt    Ph¬ng trình Lagranger đợc viết nh sau: mK d2XK d2XK + K X X K = hc + P X K = 2 dt dt (2.6) Phơng trình có nghiệm hàm dao động điều hoà Nghiệm chung phơng trình có dạng nh sau: Xk0 = C1.cospt + C2.sinpt = A.sin(pt+ ∂ ) (2.7) Trong đó: A: Biên độ p= KK mK : Tần số dao động điều hoà : Góc pha đầu Hằng số tích phân C1 C2 đợc xác định theo điều kiện đầu: t = ; XK = ; dXK/dt = Để xác định đợc dao động cỡng trục P gây lên cần xác định đợc giá trị nâng khác Phơng trình chuyển động ( Lagranger) trờng hợp ®ỵc viÕt nh sau: mK d2XK + K X X K = P dt (2.8) Trong ®ã lùc P tìm đợc nh sau: thời điểm t giai đoạn tốc độ nâng V th×: XK = V.t ; dXK/dt = V ; d2XK / dt2 = Khi dạng phơng trình chuyển động nh sau: P = KK.XK = KK.V.t (2.9) tghời điểm t1 nhấc hàng lên khỏi mặt ®Êt ( t = t1) P = KK V.t Trong thời gian thì: P = mG.g = Q, víi mG : T¶i träng Q : Träng lùc Tõ phơng trình xác định cho giai ®o¹n thø hai: t1 = mG g K K V (2.10) Thay ®ỉi cÊu tróc ta cã: XK = V.t = Q mG g = = yCT (2.11) KK V Trong đó: yCT : Sự uốn cong phụ tải Trong giai đoạn : P = Q = mG.g - Khi coi cần tải trọng khối lợng đồng m = mG + mK phơng trình vi phân mô tả chuyển động viết nh sau: d2XK mK + K X X K = mG g dt 2 (2.12) hc d X K + P X K = q (2.13) dt Víi : P2 = K K / m ; q = mG mG g = g m mK + mG Nghiệm chung phơng trình là: Với xK = q / p2 xK = C1`cos pt + C2.sin pt + q/p2; dXK/dt = - C1.p sin pt+ C2 p cos pt Tiến hành xác định số theo điều kiện đầu : Khi t = , dịch chuyển xK = yCT tôc độ dịch chuyển dXK/dt = V Thay giá trị vào biểu thức ta đợc: XK = yCT = C1 + q/ p2 => C1 = yCT – q/p2 dXK / dt = V = C2.p => C2 = V/ p Do ®ã :  XK =  yCt −   q  V q  cos pt + sin pt + ;  p  p p Víi p số lần dao động tự Tiến hành biÕn ®ỉi ta cã: XK = yCT.cos pt + q/p2 (1 – cos pt) +V/p sin pt =   V q (1 − cos pt ) + sin pt cos pt + p yCT  p yCT  (2.14) V× q mG g m KK = =1 p yCT mK + mG K K mG g Khi ®ã: X K = yCT + V , cßn d X K = −Vp sin pt p dt * Nh vËy t¶i ë móc tổng tải tĩnh tải động sin thay ®ỉi tõ -1 ®Õn +1:  V.p  Q d 2.X K P = Q + = Q 1 − g sin pt (2.15)     g dt d Cßn sinpt = -1 th×:    V.p  V KK  (  = Q 1 + = QK d1) PdMax = Q1 +     g  g mK + mG (2.16) * Trên tải cần:  V  m g  T = KK.XK = K K  yCT + sin pt  = K K  G +   p    KK  = mG g 1 +   mK + mG V p sin pt  = mG g       Q 1 + 1 +  mK mG  mK + mG V p.sin pt  = KK   V.p  sin pt  (2.17)  g         TMax = Q 1 + 1 +  mK mG  V  mK  V.p  KK   = Q 1 + 1 +  g  m m +m   g G K G     (  = Q.K d2) (2.18) Trong hÖ sè: - Cho mãc: K(1)d = 1+ V g KK mK + mG - Cho cÇn: K(2)d = 1+ V g K K  mK 1 + mK + mG  mG      => §Ĩ xác định khả động trình nâng kể từ bắt đầu nâng tốc độ động xác lập => Phơng pháp điều khiển thờng áp dụng cho cấn cẩu Phần Xây Dựng Chơng Trình Tính Toán Động Lực Học Cho Cơ Cấu Nâng Hạ Hàng - Mục đích chơng trình sau có thông số cần quan tâm nh: + Trọng lợng cần: mK + Trọng lợng tải trọng: mG + Tấn số dao động tự do: P + Tốc độ nâng hạ hàng: V + Thời gian nâng : t -> Thì ta tính đợc tải móc tải cần - Tính Toán: Từ phơng trình động học (2-15) (2-17) đà đợc tính toán phần ta tiến hành xây dựng chơng trình tính toán chơng trình VISUAL BASIC nh sau: 3.1 Giao diện tính toán: 3.2 Chơng trình tính toán: Private Sub Command1_Click() Dim m1 As Integer Dim m2 As Integer Dim p1 As Integer Dim v As Integer Dim t As Integer Dim p As Double m1 = Val(Text1.Text) m2 = Val(Text2.Text) p = Val(Text3.Text) v = Val(Text4.Text) t = Val(Text5.Text) p = m1 * 9.8 * (1 - v * p / 9.8 * Sin(p * t)) Text6.Text = p End Sub Private Sub Command2_Click() Text1.Text = "" Text2.Text = "" Text3.Text = "" Text4.Text = "" Text5.Text = "" Text6.Text = "" End Sub Private Sub Command3_Click() End End Sub Private Sub Command4_Click() Dim m1 As Integer Dim m2 As Integer Dim p1 As Integer Dim v As Integer Dim t As Integer Dim p As Double m1 = Val(Text7.Text) m2 = Val(Text8.Text) p = Val(Text9.Text) v = Val(Text10.Text) t = Val(Text11.Text) p = m1 * 9.8 * (1 + (1 + m2 / m1) * v * p / 9.8 * Sin(p * t)) Text12.Text = p End Sub Private Sub Command5_Click() Text7.Text = "" Text8.Text = "" Text9.Text = "" Text10.Text = "" Text11.Text = "" Text12.Text = "" Text10.Text = "" End Sub Private Sub Command6_Click() End End Sub KÕt LuËn V× lý tài liệu tham khảo hạn chế, đồng thời trình độ ngời viết có giới hạn nên viết chắn tồn nhiều thiếu sót Em mong rằng, sau có nhiều thời gian hơn, có thêm giúp đỡ thầy cô giáo Em cố gắng hoàn thành viết cách có hệ thống phong phú Em xin chân thành cảm ơn  ... động lực học cấu nâng hạ hàng có tính đến độ biến dạng tay cần Sơ đồ tổng quát cấu nâng hạ có tính đến độ biến dạng cần mG : Trọng lợng tải trọng mK : Trọng lợng cần mTT : Trọng lợng motor động. .. tải cần - Tính Toán: Từ phơng trình động học (2-15) (2-17) đà đợc tính toán phần ta tiến hành xây dựng chơng trình tính toán chơng trình VISUAL BASIC nh sau: 3.1 Giao diện tính toán: 3.2 Chơng trình. .. Để xác định khả động trình nâng kể từ bắt đầu nâng tốc độ động xác lập => Phơng pháp điều khiển thờng áp dụng cho cấn cẩu Phần Xây Dựng Chơng Trình Tính Toán Động Lực Học Cho Cơ Cấu Nâng Hạ Hàng