Thiết kế hệ thống nâng hạ cầu trục

Thiết kế hệ thống nâng hạ cầu trục

Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43Lời nói đầuTruyền động điện là công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất. Trong dây truyền sản xuất tự động hiện đại, truyền động đóng góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lợng sản phẩm. Ngày nay, cùng với những tiến bộ của kỹ thuật điện tử công suất và tin học, các hệ truyền động cũng ngày càng phát triển và có nhiều thay đổi đáng kể nhờ việc áp dụng những tiến bộ trên. Cụ thể là các hệ truyền động hiện đại không những đáp ứng đợc độ tác động nhanh, độ chính xác điều chỉnh cao mà còn có giá thành hạ hơn nhiều thế hệ cũ, đặc điểm này rất quan trọng trong việc đa những kết quả nghiên cứu trong kỹ thuật vào thực tế sản xuất.Sau thời gian nghiên cứu học tập môn Tự động điều chỉnh truyển động điện em đợc giao đề tài thiết kế môn học với nội dung:I. Thiết kế hệ truyền động cơ cấu nâng hạ cầu trụcĐợc sự hớng dẫn trực tiếp và tận tình của GS TS. Bùi Quốc Khánh , em đã hoàn thành đồ án đợc giao.Nội dung của đồ án chia làm 6 chơng, cụ thể nh sau:Chơng I: Tổng quan về công nghệ. Nội dung cơ bản của chơng này đề cập tới những nét cơ bản nhất của công nghệ truyền động nâng hạ cầu trục và có sự khảo sát kỹ đặc tính phụ tải. Tất cả những thiết kế sau này đểu bám sát những đặc điểm này.Chơng II: Chọn động cơ truyền động. Nội dung cơ bản của chơng này sẽ trình bày cách chọn công suất động cơ truyền động, loại động cơ.Chơng III: Chọn phơng án truyền động. Nội dung của chơng này trình bày các phơng án truyền động cho loại động cơ đã chọn ở chơng II, đa ra các phơng án khả thi rồi cuối cùng có so sánh giữa các phơng án khả thi đề chọn ra phơng án phù hợp nhất. Tất cả đều có sự phân tích cụ thể khi quyết định chọn phơng án tốt nhất.Chơng IV: Thiết kế mạch lực. Nội dung của chơng này đi khảo sát những nét cơ bản của các bộ biến đổi công suất sử dụng trong phơng án truyền động và tính chọn các phần tử sử dụng trong sơ đồ.Chơng V: Tổng hợp hệ thống. Nội dung của chơng này sẽ đi tổng hợp cấu trúc cũng nh các tham số của các bộ điều chỉnh theo luật điều chỉnh đã chọn.Chơng VI: Thiết kế mạch điều khiển. Nêu lên nguyên lý điều chỉnh và thiết kế sơ bộ các mạch điều khiển các bộ biến đổi.Mặc dù rất cố gắng trong việc thiết kế nhng do kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế nhất định, mong các thầy đóng góp ý kiến để đồ án đợc hoàn thiện hơn.Sinh viên thực hiện.Trần Bình DơngThiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh1 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43chơng ITổng quan về công nghệ Cầu trục nói chung đợc sử dụng trong nhiều nghành kinh tế khác nhau nh các phân xởng lắp ráp cơ khí, xí nghiệp luyện kim, công trờng xây dựng, cầu cảng . Chúng đợc sử dụng trong các nghành sản xuất trên để giải quyết các việc nâng bốc vận chuyển tải trọng, phối liệu, thành phẩm . Có thể nói rằng, nhịp độ làm việc của máy nâng chuyển góp phần quan trọng, nhiều khi có tính quyết định đến năng suất của cả dây chuyền sản xuất ở các nghành nói trên. Vì vậy, thiết kế hệ truyền động cần trục ở cơ cấu nâng hạ cần phải tuân thủ chặt chẽ các quy trình kỹ thuật đồng thời cũng phải đảm bảo tính kinh tế. Trớc khi đi vào thiết kế hệ truyền động cho cơ cấu nâng-hạ cầu trục, trong chơng này ta đi tìm hiểu một số đặc điểm công nghệ cùng với việc phân tích những nét chính trong yêu cầu truyền động cầu trục.I. Đặc điểm chung của cơ cấu nâng-hạ cầu trục.Cần trục thờng có ba chuyển động: Chuyển động nâng hạ (của bộ phận nâng tải ). Chuyển động ngang của xe trục. Chuyển động dọc của xe cầu.Trong khuôn khổ đồ án này chỉ tập chung thiết kế hệ truyền động cho riêng cơ cấu nâng hạ. Để có thể đa ra những phơng án hợp lý cho hệ truyền động cơ cấu nâng hạ, trớc hết ta đi phân tích khát quát những điểm cơ bản về yêu cầu trong truyền động của cơ cấu nâng hạ cần trục. Thứ nhất, về loại phụ tải: Đặc điểm của các động cơ truyền động trong cơ cấu cần trục nói chung là đều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, có số lần (tần số) đóng điện lớn. Thứ hai, về yêu cầu đảo chiều quay: Động cơ truyền động cần trục, nhất là cơ cấu nâng hạ, phải có khả năng đảo chuyền quay, có mômen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt. Theo khảo sát từ thực tế thì khi không có tải trọng (không tải) mômen động cơ không vợt quá (15 ữ 20)%Mđm; đối với cơ cấu nâng của cần trục ngoặm đạt tới 50% Mđm Thứ ba, yêu cầu về khởi động và hãm: Trong các hệ truyền động các cơ cấu của máy nâng, yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc phải êm, đặc biệt đối với thang máy và thang chuyên chở khách. Bởi vậy, mômen động trong quá trình hạn chế quá độ phải đợc hạn chế theo yêu cầu của kỹ thuật an toàn. ở các máy nâng tải trọng, gia tốc cho phép thờng đợc quy định theo khả năng chịu đựng phụ tải động của các cơ cấu. Đối với cơ cấu nâng hạ cần trục, máy xúc gia tốc phải nhỏ hơn khoảng 0,2 m/s2 để không giật đứt dây cáp. Ngoài ra, động cơ truyền động trong cơ cấu này phải có phạm vi điều chỉnh đủ rộng và có các đờng đặc tính cơ thoả mãn yêu cầu công nghệ. Đó là các yêu cầu về dừng máy chính xác, nên đòi hỏi các đờng đặc tính cơ thấp, có nhiều đờng đặc tính trung gian để mở hãm máy êm.Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh2 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43 Thứ t, phạm vi điều chỉnh không lớn, ở các cần trục thông thờng D 3:1;ở các cần trục lắp ráp (D= 10 ữ 1) hoặc lớn hơn. Độ chính xác điều chỉnh không yêu cầu cao, thờng trong khoảng 5%. Thứ năm, yêu cầu về bảo vệ an toàn khi có sự cố: Các bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ, để giữ chặt các trục khi mất điện, bảo đảm an toàn cho ngời vận hành và các bộ phận khác trong hệ thống sản xuất. Để đảm bảo an toan cho ngời và thiết bị khi vận hành, trong sơ đồ không chế có các công tắc hành trình để hạn chế chuyển động của cơ cấu khi chúng đi đến các vị trí giới hạn. Đối với cơ cấu nâng-hạ thì chỉ cần hạn chế hành trình lên mà không cần hạn chế hành trình hạ. Thứ sáu, yêu cầu về nguồn và trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cần trục không vợt quá 500V. Mạng điện xoay chiều hay dùng là 220V, 380V; mạng một chiều là 220V, 44V. Điện áp chiếu sáng không vợt quá 220V. Không đợc dùng biến áp tự ngẫu để cung cấp cho mạng chiếu sáng sửa chữa. Do đa số đều làm việc trong môi trờng nặng nề, đặc biệt ở các hải cảng, nhà máy hoá chất, xí nghiệp luyện kim , sửa chữa .Nên các khí cụ điện trong hệ thống truyền động và trang bị điện của các cơ cấu nâng hạ cần trục yêu cầu phải làm việc tin cậy, bảo đảm về năng suất, an toàn trong mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trờng, hơn nữa lại phải đơn giản trong thao tác.Năng suất của máy nâng quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và số chu kỳ bốc, xúc trong một giờ. Số lợng hàng bốc xúc trong mỗi chu kỳ không nh nhau và nhỏ hơn tải định mức, cho nên phụ tải đối với động cơ chỉ đạt (60 ữ 70%) công suất định mức của động cơ.Trên đây là một số những đặc điểm và yêu cầu cơ bản nhất của cơ cấu nâng hạ cần trục. Quá trình thiết kế sau này sẽ đi sát vào các đặc điểm đó.II. Khảo sát đặc tính phụ tải.Khảo sát đặc tính của phụ tải hay của cơ cấu mà động cơ truyền động có ý nghĩa quan trọng trong việc đa ra những lựa chọn hợp lý giữa phơng án truyền động cũng nh cân nhắc khi lựa chọn động cơ. Vì trạng thái làm việc của truyền động phụ thuộc vào momen quay (Mđ) do động cơ sinh ra và momen cản tĩnh (Mc) của phụ tải của máy quyết định.Khảo sát cơ cấu nâng hạ ngời ta thấy rằng: Momen cản của cơ cấu sản xuất luôn không đổi cả về độ lớn và chiều bất kể chiều quay của động cơ có thay đổi thế nào. Nói cách khác momen cản của cơ cấu nâng hạ thuộc loại momen cản thế năng có đặc tính Mc=const và không phụ thuộc vào chiều quay. Điều này có thể giải thích dễ dàng là momen của cơ cấu do trọng lực của tải trọng gây ra. Khi tăng dự trữ thế năng (nâng tải) momen thế năng có tác dụng cản trở chuyển động; tức là hớng ngợc chiều quay động cơ. Khi giảm thế năng (hạ tải), momen thế năng lại là momen gây ra chuyển động, nghĩa là nó hớng theo chiều quay động cơ.Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ nh sau:Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh3MH2: Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng-hạMC Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43Từ đặc tính cơ của cơ cấu phụ tải ta có một số nhận xét sau:+ Khi hạ tải ứng với trạng thái máy phát của động cơ thì Mđ là mômen hãm, Mc là mô men gây chuyển động. + Khi cần trục hạ tải dụng lực: cả hai mômen đều gây chuyển động.Nh vậy, trong mỗi giai đoạn nâng, hạ tải thì động cơ cần phải đợc điều khiển để làm việc đúng với các trạng thái làm việc ở chế độ máy phát hay động cơ sao cho phù hợp với đặc tính tải. Phụ tải của cần trục có thể biến đổi từ 0 (khi hạ hoặc nâng móc câu không tải) đến những giá trị rất lớn. Phức tạp lớn hơn cả là các điều kiện hạ tải. Khi hạ không tải, trọng lợng của móc câu không đủ để bù lại các lực ma sát trong truyền động, nên động cơ phải sinh ra một momen nhỏ theo chiều hạ. Khi hạ những tải trọng lớn, không những các lực ma sát đợc khắc phục hết mà động cơ còn bị tải trọng kéo quay theo chiều tác dụng của nó. Khi đó, muốn hạn chế và điều chỉnh tốc độ, ta phải sử dụng các phơng tiện nhất định.III. Xây dựng các công thức cần thiết cho tính toán cơ cấu nâng.Nh đã tìm hiểu ở trên, động cơ truyền động trong cơ cấu nâng làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều. Do đó, khi chọn công suất động cơ cần xét đến phụ tải tĩnh và động. Sau đây ta sẽ khảo sát các đặc tính phụ tải khi nâng và hạ tải trọng.1. Xác định phụ tải tĩnh. Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng chủ yếu do tải trọng của bản thân cơ cấu và vật nâng gây ra. Thờng có thể chia làm hai loại cơ cấu: loại có dây cáp một đầu và loại có dây cáp hai đầu. Trong khuôn khổ đồ án này chỉ đề cập tới loại dùng cáp một đầu đợc sử dụng rộng rãi trong các cần trục, palăng trong các phân xởng lắp ráp.a. Phụ tải tĩnh khi nâng tải.Giả sử có cơ cấu nâng hạ nh sau:Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh4H2. Sơ đồ cơ cấu nâng-hạ cần trục Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43Xét một cơ cấu nâng có palăng với bội số u; hiệu suất P ; bộ truyền trung gian có tỷ số truyền chung là i và hiệu suất 0.Khi động cơ quay theo chiều tơng ứng, vật đợc nâng lên với vận tốc vn.Lực căng của các nhánh dây nếu không tính mất mát:T0 = T1 = T2 = =uGG )(0+ Thực tế, do có các lực cản phụ, lực căng trong các nhánh dây cuốn lên tang nên:ppuGTT.'00==Momen do vật nâng gây ra trên tang:ptpvuRGGuDGGDTM.).(.2).(2.00000+=+==Momen trên trục cuối cùng của bộ truyền trung gian (trục III) là:tptvuGGMM )(03+==(t: là hiệu suất của tang, hệ số này tính đến do việc: muốn nâng vật lên ta phải đặt vào trục III (trục tang) một momen lớn hơn momen Mn trên tang , vì còn phải thắng lực cản trên tang do độ cứng của dây và do ma sát trong ổ trục).Tơng tự, momen trên trục II sẽ là;2202232 ).(.tptiuRGGiMM+==Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh5 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43và momem trên trục I:212101121 ).(.tptiiuRGGiMM+==Tổng quát:tpnntiiiuRGGM.) ).( ().(212101+=Ta đặt: i=i1i2in : là tỷ số truyền chung của bộ truyển.=12n: là hiệu suất chung của bộ truyền c=Pt là hiêu suất chung của cơ cấu.ctiuRGGM )(01+= (N.m)Vậy muốn nâng đợc vật lên, động cơ phải phát ra momen nâng khắc phục đợc momem trên trục động cơ.ctniuRGGMM )(01+== (N.m) (1)Công suất của động cơ cần thiết để nâng vật:cnnnnvGGMP.102.60).(1000.0+== (kW) (2)Trong các công thức (1), (2) thì:G - trọng lợng của tải trọng (kg).G0 trọng lợng bản thân cơ cấu nâng (kg).Rt bán kính tang nâng (m).c hiệu suất của cơ cấu nâng.u bội số của ròng rọc (palăng)i Tỉ số truyển chung của cơ cấu truyền trung gian.ntvunRi .2=n Tốc độ động cơ (v/phút)vn tốc độ nâng tải (m/phút)Từ (1) & (2) dễ dàng suy ra momen và công suất của động cơ phát ra lúc nâng không tải:Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh6 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43ctniuRGM .00=(3)cnnvGP.102.60.00=(4)b. Phụ tải tĩnh khi hạ tải.Có thể có hai trạng thái hạ tải. + Hạ động lực+ Hạ hãm.Hạ động lực đợc dùng khi hạ những tải trọng nhỏ. Khi đó momen do tải trọng sinh ra không đủ để thắng lực ma sát trong cơ cấu. Máy điện làm việc ở chế độ động cơ.Hạ hãm đợc dùng khi hạ những tải trọng lớn. Khi đó momen do tải trọng sinh ra lớn hơn mô men ma sát nên gây ra chuyển động của hệ thống. Máy điện phải làm việc ở chế độ hãm để giữ cho tải trọng rơi với vận tốc ổn định (tức là chuyển động không có gia tốc).Gọi momen trên trục động cơ do tải trọng sinh ra khi không có mất mát là momen tải trọng:iuRGGMtt.).(0+=Khi hạ tải, năng lợng đợc truyền từ phía tải trọng về phía cơ cấu truyền và động cơ, nên:htthMMMM.==trong đó: Mh momen trên trục động cơ khi hạ tải.M mất mát trong cơ cấu truyền.h hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải.Nếu Mt > M ta có trạng thái hạ hãm; còn nếu Mt < M ta có trạng thái hạ động lực.Nếu coi mất mát trong cơ cấu khi nâng và khi hạ tải là nh nhau thì:)11( ==cttctMMMM )12(.).()12.()11(0ctctctthiuRGGMMMM+===(6)So sánh (5) và (6) ch12 =Đối với những tải trọng tơng đối lớn (tơng ứng với c > 0,5), ta có h >0, Mh >0. Điều này có nghĩa là momen động cơ ngợc chiều với momen phụ tải, động cơ làm việc ở trạng thái hãm (hạ hãm). Khi tải trọng tơng đối nhỏ c <0,5 thì h < 0; Mh <0. Điều này có nghĩa là Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh7 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43momen động cơ cùng chiều với momen phụ tải để cùng khắc phục lực ma sát trong cơ cấu truyền lực.Từ (6) ta suy ra momen hạ không tải:)12.()12( 000==cncthMiuRGM(7)Từ đó tính đợc công suất trên trục động cơ khi hạ tải:1000.hhhMP= (kW) (9)1000.0hhohMP=(kW) (10)2. Tổng kết các công thức cần thiết dùng trong tính toán cơ cấu nâng-hạ: Từ phân tích đặc điểm công nghệ của cơ cấu cần trục nâng-hạ, ta nhận thấy chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng thờng bao gồm các giai đoạn: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải. Giữa các gia đoạn đó có những thời gian nghỉ. Dựa vào nhiệm vụ cụ thể của cơ cấu mà xác định chu kỳ làm việc. Dới đây xin tổng kết lại các công thức cần thiết trong tính toán cơ cấu này. Giai đoạn hạ không tải:)12( 00cthiuRGM= (N.m)1000.00hhhMP= (kW). Giai đoạn nâng có tải:ctniuRGGM ).(0+=(N.m);cnnvGGP.6120).(0+= (kW) Giai đoạn hạ có tải:)12(.).(0cthiuRGGM+= (N.m)1000.hhnMP= (kW) Giai đoạn nâng không tải:ctniuRGM .00=(N.m)cnnvGP.6210.00= (kW)Chơng IItính công suất động cơ truyền độngThiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh8 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43Chọn công suất động cơ phù hợp với yêu cầu truyền động là một khâu quan trọng trong quá trình tiến hành thiết kế hệ thống. Việc chọn công suất động cơ bao hàm cả việc chọn loại động cơ.I. Chọn loại động cơ. Phân tích vấn đề chọn loại động cơ trong truyền động cần trục liên quan đến giá thành lắp đặt, khả năng đáp ứng yêu cầu công nghệ. Trong lĩnh vực truyền động cần trục trớc kia, động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp đợc dùng rất phổ biến trong cần trục. Sở dĩ nh vậy là bản thân loại động cơ này có những u điểm mà các loại động cơ không đồng bộ và đồng bộ không có đợc, đặc biệt là những yêu cầu rất đặc trng của một số lĩnh vực truyền động. Trớc hết vì nó dùng nguồn một chiều nên nó yêu cầu số lợng thanh trợt ít so với các loại động cơ khác. Đối với truyền động nâng, động cơ này đảm bảo đợc những tốc độ hạ ổn định (hoặc lớn hoặc nhỏ) cho mọi tải trọng.Tuy nhiên hiện nay, đợc sự hỗ trợ của các thiết bị công suất, cùng với những đặc điểm nh: rẻ, cấu tạo đơn giản, tin cậy, hiệu suất cao thì động cơ không đồng bộ đã thay thế hầu hết các loại động cơ điện một chiều trong lĩnh vực này. Thực vậy, nhờ những tiến bộ sâu sắc của lĩnh vực vi điện tử và điện tử công suất mà càng có nhiều thiết bị cho phép khắc phục nhợc điểm của động cơ không đồng bộ, cụ thể là ngời ta đã tạo ra đợc tất cả những đặc tính cơ thoả mãn hầu hết quá trình công nghệ khắt khe nhất, đồng thời lại cho phép hạ giá thành vận hành và lắp đặt. Mặt khác, việc dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ cũng tiện lợi do việc dùng nguồn xoay chiều 3 pha vốn sẵn có trong công nghiệp.Từ những lý do trên ta chọn loại động cơ truyền động cho cơ cấu nâng-hạ là loại động cơ không đồng bộ.II. Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động.Nh đã biết, động cơ muốn kéo đợc tải thì cần phải sinh ra một momen MĐ có khả năng khắc phục đợc momen tải của cơ cấu sản xuất.MĐ Mpt.Muốn xác định đợc công suất động cơ, cũng tức là tìm đợc MĐ, cần phải có điều kiện ban đầu. Đó là các điều kiện:+ Phải có biểu đồ phụ tải tĩnh của cơ cấu sản xuất mà động cơ sẽ phục vụ dới dạng: IC=f(t), MC=f(t) hoặc PC=f(t) đã tính quy đổi về trục động cơ.+ Phải có biểu đồ phụ tải biến thiên tốc độ trong quá trình làm việc.Vì vậy, trớc hết ta đi tiến hành xây dựng biểu đồ phụ tải tĩnh.1. Xây dựng biểu đồ phụ tải tĩnh.Theo kết quả phân tích ở trên, chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng-hạ thờng gồm: hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải. Dựa vào các công thức đã thiết lập ở phần trên ta tiến hành các bớc tính toán. Khi tải trọng nâng là định mức Gđm=20T.+ Mô men động cơ khi nâng tải:Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh9 Sv: Trần Bình Dơng TĐH3 K43NmcuiRGGMtn134082,0.751000.4,0).120( ).(0=+=+=+ Mô men động cơ khi hạ tải:mNmKGuiRGGMcth.850.87)82,012(751000.4,0).120()12(.).(0==+=+= Khi không tải, tức là động cơ khi đó chỉ nâng một lợng tải trọng là của chính bản thân cơ cấu.Ta có: bKac++=3110trong đó: 0477,01201003=+=+=GGGKdm133,01.6,0 ==cca088,01.4,0 ==ccb258,0088,00477,0133,0110=++=c mNiRGMctn.202258,0.7581,9.1000.4,0.1 000=== mNiRGMcth.5,98)12(.000==Từ kết quả tính momen hạ lúc không tải ta cũng thấy rõ là Mh0 < 0; nghĩa là khi đó cơ cấu làm việc ở trạng thái hạ tải động lực.Từ đó ta xây dựng sơ bộ biều đồ phụ tải nh sau:Từ kết quả khảo sát chu kỳ làm việc của cơ cấu cần trục, ta thấy thời gian Tck làm việc của nó khoảng 10 phút (Tck = 10 phút).Với các số liệu cho trớc:+ Vận tốc nâng: vn= 18 m/phút = 0,3 m/s.Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh10 [...]... đợc giao đề tài thiết kế môn học với nội dung: I. Thiết kế hệ truyền động cơ cấu nâng hạ cầu trục Đợc sự hớng dẫn trực tiếp và tận tình của GS TS. Bùi Quốc Khánh , em đà hoàn thành đồ án đợc giao. Nội dung của đồ án chia làm 6 chơng, cụ thể nh sau: Chơng I: Tổng quan về công nghệ. Nội dung cơ bản của chơng này đề cập tới những nét cơ bản nhất của công nghệ truyền động nâng hạ cầu trục và có sự khảo... momen hạ không tải: )12.() 1 2( . . 0 0 0 == cn c t h M iu RG M (7) Từ đó tính đợc công suất trên trục động cơ khi hạ tải: 1000 . hh h M P = (kW) (9) 1000 . 0 hho h M P = (kW) (10) 2. Tổng kết các công thức cần thiết dùng trong tính toán cơ cấu nâng- hạ: Từ phân tích đặc điểm công nghệ của cơ cấu cần trục nâng- hạ, ta nhận thấy chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng thờng bao gồm các giai đoạn: Hạ không... năng (hạ tải), momen thế năng lại là momen gây ra chuyển động, nghĩa là nó hớng theo chiều quay động cơ. Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ nh sau: Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh 3 M H2: Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng- hạ M C Sv : Trần Bình Dơng TĐH3 K43 III. Các mạch bảo vệ: 1. Mạch hạn chế dòng: Trong thực tế, hệ thống thờng mất ổn định do dòng điện vợt quá giới hạn... I 1 =f( s )=f(s) là quan hệ phi tuyến, tuy nhiên có thể thực hiện một cách đơn giản quan hệ này bằng các tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc; tức là thực hiện quan hệ tỉ lệ giữa dòng I 1 và hệ số trợt tuyệt đối s. ã Sơ đồ khối mạch điều khiển: Thiết kế môn học Truyền Động Điện GVHD: Bùi Quốc Khánh 40 R cl nl đkcl đknl bộ hạn chế đc ft u đặt u wđ u w - u w u w1 i đ Bộ hạn chế Bộ điều chỉnh hệ số trượt R i Trạng... năng của cầu trục khi hạ tốc. Nhợc điểm của biến tần nguồn dòng là dạng sóng dòng bậc thang gây khó khăn khi làm việc ở tốc độ rất thấp ; cụ thể là gây ra mômen đập mạch. Các tụ điện và cuộn dây có kích thớc lớn và việc điều chỉnh tốc độ khó khăn hơn vì nguồn dòng dễ gây quá áp, bÃo hoà mạch từ. Tuy nhiên những hạn chế này không ảnh hởng nhiều đến truyền động nâng hạ cầu trục vốn yêu cầu không... trong sơ đồ không chế có các công tắc hành trình để hạn chế chuyển động của cơ cấu khi chúng đi đến các vị trí giới hạn. Đối với cơ cấu nâng- hạ thì chỉ cần hạn chế hành trình lên mà không cần hạn chế hành trình hạ. Thứ sáu, yêu cầu về nguồn và trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cần trục không vợt quá 500V. Mạng điện xoay chiều hay dùng là 220V, 380V; mạng một chiều là 220V, 44V. Điện áp chiếu sáng... lớn (D = 20:1). Ngoài ra, hệ thống cũng bảo đảm khả năng quá tải động cơ và hÃm tái sinh trả năng lợng về lới. ã Nguyên lý lµm viƯc cđa hƯ thèng nh sau: + Khi cã thay đổi dòng liên lạc sẽ tạo nên một hệ số trợt nào đó của hệ thống, qua bộ điều chỉnh hệ số trợt, mà thực chất ở đây là bộ tạo quan hệ I 1 = f(s) dẫn đến sai khác giữ tốc độ của roto và tốc độ đồng bộ, liên hệ tới tần số đóng mở bộ nghịch... xí nghiệp luyện kim , sửa chữa Nên các khí cụ điện trong hệ thống truyền động và trang bị điện của các cơ cấu nâng hạ cần trục yêu cầu phải làm việc tin cậy, bảo đảm về năng suất, an toàn trong mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trờng, hơn nữa lại phải đơn giản trong thao tác. Năng suất của máy nâng quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và sè chu kú bèc, xóc trong mét giê. Sè lỵng hàng... điều chỉnh không yêu cầu cao, thờng trong khoảng 5%. Thứ năm, yêu cầu về bảo vệ an toàn khi có sự cố: Các bộ phận chuyển động phải có phanh hÃm điện từ, để giữ chặt các trục khi mất điện, bảo đảm an toàn cho ngời vận hành và các bộ phận khác trong hệ thống sản xuất. Để đảm bảo an toan cho ngời và thiết bị khi vận hành, trong sơ đồ không chế có các công tắc hành trình để hạn chế chuyển động của... bao gồm các giai đoạn: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải. Giữa các gia đoạn đó có những thời gian nghỉ. Dựa vào nhiệm vụ cụ thể của cơ cấu mà xác định chu kỳ làm việc. Dới đây xin tổng kết lại các công thức cần thiết trong tính toán cơ cấu này. Giai đoạn hạ không tải: ) 1 2( . . 0 0 c t h iu RG M = (N.m) 1000 . 0 0 hh h M P = (kW). Giai đoạn nâng có tải: c t n iu RGG M ).( 0 + = (N.m); c n n vGG P .6120 ).( 0 + = . trong yêu cầu truyền động cầu trục. I. Đặc điểm chung của cơ cấu nâng- hạ cầu trục. Cần trục thờng có ba chuyển động: Chuyển động nâng hạ (của bộ phận nâng tải. chỉnh truyển động điện em đợc giao đề tài thiết kế môn học với nội dung:I. Thiết kế hệ truyền động cơ cấu nâng hạ cầu trục ợc sự hớng dẫn trực tiếp và tận tình