BTL Cơ cấu chấp hành Haui nhóm 8

Máy uốn tôn thuỷ lực dài 3m lắp ráp với 2 xy lanh được liên kết bằng dấm máy ép như hình. Hai xy lanh phải thực hiện hành trình làm việc ở cùng một tốc độ. Áp suất làm việc phải được hiệu chỉnh thích hợp với vật liệu của chi tiết phôi. Tải trọng tĩnh cực đại tác dụng lên pittong là 1000 kg, vận tốc chuyển động ổn định của pittong là 0.05 ms, thời gian tăng tốc từ 0 tới 0.05ms là 1(s) là; thời gian giảm tốc ở cuối hành trình bằng thời gian tăng tốc; thời gian pittong thực hiện được một hành trình bằng 5s; áp suất của chất lỏng làm việc p=50at. Máy ép phải có khả năng chỉ vận hành trong chế độ từng bước (INCHING). Máy ép phải đi đến trạng thái dừng nếu nút ấn dừng khẩn cấp (EMERGENCY STOP) được nhấn Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,2 KW; Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vgphút. Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf = 0,78 . Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,5 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vgph. Biết rằng M_minmax 200%Mđm , mở máy với 3 cấp điện trở. Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 29 KW; Uđm=440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vgph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh. Xác định

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Khoa Cơ khí

- -BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN

Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Đình Hiếu

Nhóm: 08

Sinh viên thực hiện: Vũ Khả Kiên - 2019603252

Nguyễn Duy Văn - 2019603548 Nguyễn Thị Huyền – 2019604225

Lớp: Cơ điện tử 2 – Khóa 14

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

I Thông tin chung

1 Tên lớp: Cơ Điện Tử 2 Khóa: 14

2 Tên nhóm: Nhóm 8

3 Họ và tên thành viên: Vũ Khả Kiên MSV: 2019603252

Nguyễn Duy Văn MSV: 2019603548 Nguyễn Thị Huyền MSV: 2019604225

II Nội dung học tập

1 Phần thuỷ khí:

Máy uốn tôn thuỷ lực dài 3m lắp ráp với 2 xy lanh đượcliên kết bằng dấm máy ép như hình Hai

xy lanh phải thực hiện hành trình làm việc

ở cùng một tốc độ Áp suất làm việc phải

được hiệu chỉnh thích hợp với vật liệu của

chi tiết phôi Tải trọng tĩnh cực đại tác

dụng lên pittong là 1000 kg, vận tốc

chuyển động ổn định của pittong là 0.05

m/s, thời gian tăng tốc từ 0 tới 0.05m/s là

1(s) là; thời gian giảm tốc ở cuối hành

trình bằng thời gian tăng tốc; thời gian

5s; áp suất của chất lỏng làm việc p=50at Máy ép phải có khả năng chỉ vận hànhtrong chế độ từng bước (INCHING) Máy ép phải đi đến trạng thái dừng nếunút ấn dừng khẩn cấp (EMERGENCY STOP) được nhấn

Hoạt động của sinh viên

2 Phần động cơ điện

Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,2 KW;

Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf = 0,78 

Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lậpcó: Pđm = 13,5 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vg/ph Biết rằng

M min max 200%MMđm , mở máy với 3 cấp điện trở

Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 29 KW;

Uđm=440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vg/ph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm

tái sinh Xác định 𝜔 khi Iư = 60 A, Rưf = 0

Bài 4: Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,5 kW; Uđm=380V;

nđm = 1460vg/ph; r1 = 0,2 Ω; r’2 = 0.24 Ω; x1 = 0,39 Ω; x’2 = 0,46 Ω Hãy xác định tốc độ động cơ 𝜔 khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2 Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng

X1f = 0,75 Ω.

Bài 5: Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông sốsau:

Công suất định mức của động cơ: Pđm = 55 KW

Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ) Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòng/phút

3 Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15%M tổngtổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25%M tổng tổn hao.

IV Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án

1 Tài liệu học tập: Giáo Trình Truyền Động Điện, Hệ Thống Tự Động Thủy

Khí

2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự

án (nếu có): Máy tính

TS Nguyễn Anh Tú TS Phan Đình Hiếu

MỤC LỤC

MỤC LỤC 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

I Phần thủy khí 7

1.1 Nội dung 1: biểu đồ trạng thái và lưu đồ tiến trình 7

1.2.1 Biểu đồ trạng thái 7

1.2.2 Lưu đồ tiến trình 7

1.2 Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài 9

1.2.1 Tính chọn xy lanh 9

1.2.2 Tính chọn bơm dầu 11

1.2.3 Thiết kế mạch thủy lực 12

II Phần động cơ điện 14

Tài liệu tham khảo: 21

DANH MỤC HÌNH Ả

Hình 1.1 Biểu đồ trạng thái 7 Hình 1.2 Lưu đồ tiến trình 8 Hình 1.3 Thiết kế mạch thủy lực 12 Hình 1.4 Mạch điện điều khiển 13Y Hình 2.1 Đường đặc tính cơ của động cơ 15

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Sự phụ thuộc vào áp suất p của tỉ số d/D 10

I Phần thủy khí.

1.1 Nội dung 1: biểu đồ trạng thái và lưu đồ tiến trình

 Cảm biến hành trình 1S1 của xylanh A ở đầu hành trình để xác định rõ khi đang đi về thì không thể không thể tác động xylanh S1 để xylanh đi ra

 t=5s: thời gian một hành trình đi ra hoặc vào của xylanh (bao gồm quá trình tăng tốc giảm tốc và chuyển động đều)

 A+, B+: xylanh A, B đi ra

 A-, B-: xylanh A, B đi về

Hình 1.1 Biểu đồ trạng thái

Hình 1.2 Lưu đồ tiến trình

1.1.2 Lưu đồ tiến trình

Giải thích lưu đồ:

Bước 1: nhấn S1 thì xylanh A, B bắt đầu đi ra nếu không có sự cố gì thì S3 sẽ không được nhấn và đi đến cuối hành trình ra (nhờ có cảm biến hành trình 1S2) thì mới có thể đi về Nếu có sự cố thì nhấn nút S3 và 2 xylanh sẽ dừng lại ngay

Bước 2: nhấn S2 thì 2 xylanh A, B bắt đầu thu về cho đến khi nào đi đến cuối hànhtrình về ( nhờ có cảm biến hành trình 1S1) và rồi kết thúc

1.2 Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp

ứng yêu cầu đề bài

Trong đó: P : tải trọng tác động lên pittong (N)

K: hệ số kể tới ảnh hưởng của tổn thấtp: áp suất chất lỏng làm việc (at)

⟹ D=√4.5025 1,3π 50.9,81 =4 (cm)

-Lấy tròn đường kính D theo tiêu chuẩn ta chọn D=40mm Xác định lại áp suất

của chất lỏng làm việc để cho xy lanh thắng được tải trọng tác dụng:

Bảng 1: Sự phụ thuộc vào áp suất p của tỉ số d/D

Lấy tròn đường kính d theo tiêu chuẩn ta chọn d = 28 mm

Vậy chọn đường kính trong của xylanh là 40 mm đường kính cần piston là 28 mm.

Act: diện tích bề mặt làm việc của xylanh (mm2)

vct: vận tốc chuyển ộng trong hành trình công tác động trong hành trình công tác (vmax=0,05m/s)

D: ường kính trong của xylanh (D=40mm)động trong hành trình công tác

=3,77(l/ ph) ¿

-Do có 2 xylanh nên lưu lượng bơm dầu Q b=2.Q1=7,54 (l/ ph) (bỏ qua tổn thất)

-Áp suất của bơm

N đc= N b

η d η b

(1.7)

Trong đó:

Nđc: công suất của động cơ điện

η b: hiệu suất của bơm, η b=0,6 ÷ 0,9 chọn 0,88

η d : hiệu suất truyền động từ động cơ qua bơm, chọn η d=0,88

⇒ N đc= 0,65

0,88.0,88=0,84 (kW )

1.2.3 Thiết kế mạch thủy lực

1.2.3.1 Mạch thủy lực

Bao gồm:

+ 2 xylanh (cơ cấu chấp hành)

+ 2 van tiết lưu 1 chiều (điều chỉnh lưu lượng vào)+ 1 van 4/3 điều khiển bằng điện có lò xo

+ bộ cấp dầu: động cơ, bơm, van tràn, đồng hồ đo áp+ van tràn (bảo vệ đường hồi)

Hình 1.3 Thiết kế mạch thủy lực

1.2.3.2 Mạch điện điều khiển

Hình 1.4 Mạch điện điều khiển

II. Phần động cơ điện.

Bài 1:

Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,2 KW; Uđm =110 V; Iđm

= 25,6 A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf

(2.2)Như vậy ta có điểm thứ nhất trên đặc tính cơ tự nhiên cần tìm là điểm định mức: (14,69;149,7)

Từ phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng:

(2.5)

Ta có điểm thứ hai của đặc tính (0;192,98)

Khi thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng thì tốc độ không tải lý tưởng không

Tọa độ điểm tương ứng với tốc độ nhân tạo (14,69; 114,83)

Như vậy ta đã xây dựng được đường 1 (đặc tính cơ tự nhiên) và đường 2 (đặc tính

cơ nhân tạo)

Hình 2.1 Đường đặc tính cơ của động cơ

Phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng:

√R1

R ư = 3

√0.3790.114 = 1,492Suy ra:

R1 =λ.Rư = 1,492.0,114 = 0,17 (Ω))

R2 = λ2.Rư = 1,4922.0,114 = 0,254 (Ω))

R3 = λ3.Rư = 1,4923.0,114 = 0,379 (Ω))Vậy trị số các cấp mở máy là:

Phương trình hãm tái sinh:

Giải

2 .r 2 Σ '

[ ( r ' )2 ] (2.14)

Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định:

1 Tần số của rotor?

2 Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ?

3 Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15%M tổng tổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25%M tổng tổn hao

∆Ptổn hao = P1 – P2 = 3823,5 (W)

Tài liệu tham khảo :

1 Giáo Trình Cơ Cấu Chấp Hành Và Điều Khiển

2 Giáo Trình Hệ Thống Tự Động Thủy Khí