Đồ án cẩu giàn

Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức Trường : đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM Khoa : Điện – Điện Tử Viễn Thơng Lớp : TD08 Thành viên nhóm 13 :  Đàm Quang Thái TD08 0851050052  Trần Văn Hàn DC09 0951060013 Đề tài : Cẩu giàn Cẩu nhà máy bao gồm khâu nâng hạ chạy ngang, tải M =5 tấn, vận tốc 0.3 m/s cho động nâng hạ, m/s cho động điều khiển chuyển động ngang Chọn động kéo, hộp số, AC drive - Điều khiển cẩu dàn chạy ngang nâng hạ nút ấn, có bảo vệ hành trình hai đấu, kết hợp điều khiển trình thắng khi nâng hạ Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn I GVHD:Lê Quang Đức GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Cẩu giàn  Cẩu nhà máy bao gồm khâu nâng hạ chạy ngang, tải M =5 tấn, vận tốc 0.3 m/s cho động nâng hạ, m/s cho động điều khiển chuyển động ngang Chọn động kéo, hộp số, AC drive  Điều khiển cẩu dàn chạy ngang nâng hạ nút ấn, có bảo vệ hành trình hai đấu, kết hợp điều khiển trình thắng khi nâng hạ MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẨU GIÀN :  Trong cơng nghiệp cổng trục có nhiệm vụ di chuyển hàng hóa, vật tư, thiết bị từ vị trí sang vị trí khác phân xưởng, cụm cảng biển, nhà máy Cổng trục tự động hóa trình nâng, hạ bốc xếp trang thiết bị, vật tư, hàng hóa làm giảm sức lao động tăng suất chất lượng lao động  Cấu tạo cổng trục gồm có cấu chính: cấu nâng hạ, cấu di chuyển xe con, cấu di chuyển xe cầu Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức NHỮNG ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CẨU GIÀN :  Về môi trường làm việc: cẩu giàn thường lắp đặt nhà xưởng để ngồi trời, mơi trường làm việc cẩu giàn nặng nề, đặc biệt vào mùa đông nhiệt độ môi trường giảm làm cho mômen ma sát ổ đỡ tăng lên làm tăng mômen cản tĩnh  Về chế độ làm việc: cầu giàn làm việc bốc dỡ hàng hóa nhiều lần nên chế độ làm việc cầu giàn chế độ ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc cấu cầu giàn nặng nề: tần số đóng cắt lớn, chế độ độ xảy nhanh mở máy, hãm đảo chiều liên tục  Về yêu cầu công nghệ: từ đặc điểm rút yêu cầu hệ truyền động cầu giàn là: - Cấu trúc hệ truyền động phải đơn giản - Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản, dễ thay - Cần có mạch bảo vệ tải ngắn mạch - Cần hạn chế hành trình xe cầu, xe con, hành trình lên cấu nâng hạ - Đảm bảo hạ hàng tốc độ thấp  Đặc tính động làm việc chế độ ngắn hạn lập lại Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức Đặc điểm chế độ thời gian làm việc (có tải) khơng đủ cho nhiệt độ động tăng đến giá trị ổn định, thời gian nghi không đủ nhiệt độ động giảm đến nhiệt độ môi trường (휏 = 0) Đồ thị phụ tải đường cong nhiệt sai động chế độ biểu diễn hình Đặc trưng cho đồ thị phụ tải ngắn hạn lặp lại độ lớn phụ tải Pc Mc “thời gian đóng điện tương đối” TĐ TĐ%: TĐ = tlv/tck, TĐ% = (tlv/tck)% Trong : t lv thời gian làm việc (có tải); tck = tlv + tn thời gian chu kỳ, tn thời gian nghỉ Đặc tính làm việc biến tần điều khiển động làm việc chế độ ngắn hạn lập lại Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức Trên đồ thị ta thấy ω=0, Mc lớn từ đến 2.5 lần,Mc ứng với tốc độ định mức Tải momen không đổi cần momen khởi động lớn lúc ban đầu Dòng khởi động đạt tới 150% định mức vòng phút Yêu cầu biến tần điều khiển vector HƢỚNG GIẢI QUYẾT:  Sơ đồ hệ thống cẩu giàn  Chọn động cơ, thiết bị truyền động,thiết bị cung cấp bảo vệ biến tần hãng Siemens, phụ kiện biến tần, điện trở hãm, lọc, thiết bị bảo vệ CB,cầu chì…  Thiết kế vẽ mạch điện động lực mạch điều khiển,tủ điện  Cài đặt thông số động ,biến tần,các chế độ điều khiển Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức II TÍNH TỐN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG : CƠ CẤU NÂNG HẠ : 1.1 Tính tốn : Tính tốn phụ tải 1.1.1 tĩnh: Sơ đồ cấu nâng hạ: Chọn hộp số cho động nâng hạ cẩu trục Tỉ số truyền động ꢀ 2휋푅푡 푛 휋 ∗ 0.15 ∗ = 1500 = 푣푛 18 = 78,5 푅푡 푙 푏 푛 푘 í 푛ℎ 푡푎푛ꢁ 푡푟 ố 푛ꢁ = 150 푚 푣표푛ꢁ 푚 , 푛 푙 푡 ố 푐 độ độ 푛ꢁ 푐 = 1500 푝 Với ℎú푡 1.1.2 푣 푙 푡 ố 푐 độ 푛 â 푛ꢁ푡 ảꢀ = 18 푚/푝 ℎú푡 Tính chọn cơng suất moment: - Trọng lượng vật nâng : G= =(50000N) - Trọng lượng cấu nâng vật(chọn theo tiêu chuẩn Nga) Go=0,25G=5000*0,25=1250kg=(12500N) Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức - Momen nâng có tải : Mn (G G0 )Rt (5000012500) * 0,15   132, 7(Nm) i.u. 1* 78, 5* 0,9 - Cơng suất nâng có tải : M n  n Pn   1000 M 2.n 132, 2.1500   20,8(kw) 1000 60 1000 60 n - Momen nâng không tải: GR Mn  - Momen hạ có tải: i.u. (G  G ) R Mh  t i.u - Momen hạ không tải: t (N.m)  12500.0,15  26,54(Nm) 78, 5.0, (5000012500).0,15 (2 )  (2  106.157(Nm)  78, 0, 9) GR Mh0  i.u t 12500.0,15 (2 )  (2 )  21, 23(Nm)  78.5 0,9 1.1.3 Tính tốn hệ số tiếp điểm phụ tải: - Chiều cao nâng :H=5m - Vận tốc nâng : v = 0,3m/s - Thời gian nâng vật : t n = H   16,67(s) v 0,3 - Nếu coi thời gian giai đoạn : nâng có tải,hạ có tải ,nâng khơng tải hạ khơng tải Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức =>Tổng thời gian làm việc :t =4t =16,67*4=66,68(s) lv n - Chiều dài di chuyển xe theo chiều ngang :L=8m - Vận tốc di chuyển xe theo chiều ngang :v=1m/s  Thời gian di chuyển xe chu kỳ làm việc - Tổng thời gian móc hàng dỡ hàng  L v :t xc =   16(s) :tmd =60(s) Tổng thời gian làm việc chu kỳ t ck =t lv +t xc +t md =66,68+16+60=142,68(s) - Hệ số tiếp điện phụ tải tính theo cơng thức : 휀 pt t t ck  66, 68 * 100% 46, 7% 142, 68 = lv = - Hằng số thời gian đóng mạch tương đối động theo tiêu chuẩn tương ứng với chế độ làm việc nặng nề :휀 tc =40%(do nhà sx chếtạo) 1.1.4 Tính tốn cơng suất động cơ:pt 46,7 P đ c =P n   20,8 = 36,7(kw) 15 tc Vận tốc tang : Vậy 푛푡 = 푛 푑푐 ꢀ = 1500 78,5 ta có = ndc nt = 19 (v/p) 1.1.5 Tính tốn chọn phanh cho cấu nâng hạ Trong trình hoạt động, xảy cố bất thường tuột cáp,vật mang di chuyển bị va chạm với chướng ngại vật nhà xưởng phải có thiếtbị hãm chuyển động hệ thống lại,tránh hư hỏng cho phận khác tránh gây tai nạn sản xuất Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức (퐺 đ 푚 푀 푐ℎ = 푀 푐ℎ + 퐺표 )푅푡 2− ꢀ 푢 휂 [푁푚] 50000 + 12500 0.15 = 2− 1∗ 0,9 푚] 78,5 Gđm : tải trọng định mức , = 106,157[푁 Go : trọng lượng cấu bốc hàng Rt : bán kính tang trống i : tỉ số truyền u : số mạch nhánh ròng rọc 휂 : hiệu suất cấu Momen cấu phanh 푀푝ℎ = 푘 푀푐ℎ Với k=1.5 động làm việc chế độ nhẹ 푀푝ℎ =2∗ 106,157 = 212,3[푁푚] Dựa vào số liệu tính tốn ta chọn động theo yêu cầu sau: Động cực,tốc độ rotor :1500 (v/p) Động có cơng suất :36,7 (kw) Tỉ số truyền động :78,5 Tốc độ đầu động : 19 (v/p) Momen phanh :212,3 Nm 1.2 CHỌN ĐỘNG CƠ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ:  Các điều kiện chọn động cơ: - Độ chịu nhiệt lớp cách điện cao (F H) - Mơmen qn tính bé để giảm thiểu tổn hao lượng chế độ độ - Từ thông lớn để nâng cao khả tải động Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức - Có khả chụi tải cao (M max /M = 2,15 ÷ đơng khơng đm đồng 2,3 ÷ 3,5 động điện chiều) - Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% 15%, 25%, 40% 60% Dựa vào yêu cầu ta chọn động hãng Siemens có gắn liền hộp số phanh hãm có mã hiệu FD.188B-LG225S4E loại 2KJ1410-ME13-C1 Công suất Tốc độ định mức Tỉ số truyền Tốc độ đầu Điện áp định mức Dòng điện định mức Hệ số cơng suất Nhóm 13 37 Kw 1470 vòng / phút 74,58 19,7 vòng / phút 400 V 66 A 0,87 Page 10 ... 66 A 0,87 Page 10 Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức  Thơng số kích thước động Nhóm 13 Page 11 Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức  Thông số phanh động Nhóm 13 Page 12 Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang... 0,84 Page 15 Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức  Thơng số kích thước động (trang 3/122) Nhóm 13 Page 16 Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức  Thơng số phanh động Nhóm 13 Page 17 Đồ án cẩu giàn III GVHD:Lê... Nhóm 13 Page Đồ án cẩu giàn GVHD:Lê Quang Đức NHỮNG ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CẨU GIÀN :  Về môi trường làm việc: cẩu giàn thường lắp đặt nhà xưởng để ngồi trời, mơi trường làm việc cẩu giàn nặng