THIẾT KẾ MÔN HỌC TRUYỀN ĐÔNG ĐIỆN Tên đề tài: Thiết kế môn học truyền động điện. Nội dung: Thiết kế hệ truyền động cơ cấu nâng hạ cầu trục 20 tấn Số liệu kỹ thuật: Tải trọng định mức của tải Gam = 20 Tân Tải trọng định mức của cầu G₁ = 1 Tấn Bán kính tay năng R, = 0,4 m Bội số của hệ thống ròng rọc u = 1 Tỉ số truyền i = 75 Hiệu suất cơ cấu truyền động n = 0,82
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ============ BÁO CÁO ĐỒ ÁN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Đề tài: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC Người hướng dẫn: TS Lê Văn Chương Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Nam Dương Tuấn Anh Trần Phương An Lê Ngọc Châu Vũ Trần Đạt Lớp: 62K-Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Khóa: 2021-2026 NGHỆ AN, 2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trong nghành công nghiệp nói chung để giải số cơng việc khó khăn với người việc vận chuyển vật liệu, hàng hóa nặng nhọc, mơi trường khắc nghiệt cần đến giúp đỡ loại máy móc cơng nghiệp như: băng tải, cần cẩu, cầu trục Truyền động điện công đoạn cuối công nghệ sản xuất Trong dây chuyền công nghệ sản xuất đại, truyền động điện đóng vai trị quan trọng việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm Từ trước tới hệ thống truyền động cấu cầu trục sử dụng phổ biến nhà máy xí nghiệp, kho, bến bãi, hải cảng,… Với thực tiễn nhóm lựa chọn đề tài “Thiết kế hệ truyền động cấu nâng hạ cầu trục” để tìm hiểu nghiên cứu Tuy nhiên, kiến thức cịn hạn chế, thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên đồ án không tránh khỏi số sai sót, nhóm mong nhận đóng góp thầy để đồ án hồn thiện Nhóm xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Văn Chương thầy khoa tự động hóa tận tình giúp đỡ, hướng dẫn nhóm hồn thành tốt đồ án Xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 1.1 Khái niệm chung cầu trục 1.1.1 Giới thiệu cầu trục Cầu trục (Overhead Crane) thiết thiết bị nâng hạ gồm hai chuyển động (ngang, dọc) để đảm bảo thao tác nâng hạ, di chuyển tải không gian làm việc cầu trục nhà xưởng Hình 1.1 Hình ảnh cầu trục Cầu trục sử dụng chủ yếu phân xưởng nhà kho để nâng hạ vận chuyển hàng hóa với lưu lượng lớn Cầu trục kết cấu dầm hộp dàn đặt xe có cấu nâng Dầm cầu chạy đường ray đặt cao dọc theo nhà xưởng cịn xe chạy dọc theo dầm cầu Vì mà cầu trục nâng hạ vận chuyển hàng theo yêu cầu điểm không gian nhà xưởng Cầu trục sử dụng tất lĩnh vực kinh tế quốc dân với thiết bị mang vật đa dạng móc treo, thiết bị cạp, nam châm điện, gầu ngoạm Đặc biệt, cầu trục sử dụng phổ biến ngành công nghiệp chế tạo máy luyện kim với thiết bị mang vật chuyên dùng 1.1.2 Đặc điểm chung cầu trục Cầu trục bao gồm nhiều Pa lăng, gắn khung xe di chuyển trái phải, dọc theo dầm cầu trục dạng đơn đơi Dầm cầu trục liên kết với dầm biên (cơ cấu di chuyển cầu trục) hai đầu dầm dạng gối đỡ bu lơng Dầm biên đóng vai trị giúp cầu trục di chuyển đường ray bố trí dọc chiều dài nhà xưởng 1.2 Phân loại 1.2.1 Theo cơng dụng có loại cầu trục - Cầu trục có cơng dụng chung: loại dùng chủ yếu với móc treo dể xếp dỡ, lắp ráp sửa chữa máy móc - Cầu trục chuyên dùng: loại sử dụng chủ yếu công nghiệp luyện kim với thiết bị mang vật chuyên dùng có chết độ làm việc nặng - Cầu trục cảng : Nâng hàng hóa lớn container cảng biển cảng sông - Cầu trục thủy điện : Dùng vận hành lắp đặt tua bin, trạm nguồn, nâng hạ cửa xả - Cầu trục phịng nổ : Dùng nhà máy khí, gas, hầm lò than… - Cầu trục luyện kim : Dùng phân xưởng luyện kim rót kim loại, múc xỉ có nhiệt độ cao 1.2.2 Theo kết cấu dầm cầu trục: - Cầu trục dầm: loại có kết cấu thép cầu trục gồm có dầm liên kết với hai dầm biên hai đầu bulông cường độ cao Trước người ta thường dùng thép cán chữ I làm dầm để đảm bảo độ cứng theo phương ngang phải hàn thêm giằng giàn ngang phức tạp Hiện với quy mô sản xuất lớn công nghệ hoàn thiện, người ta thường dùng dầm hộp tổ hợp từ thép CT3, đảm bảo độ cứng theo phương ngang cách tăng chiều rộng cánh dầm, đảm bảo kiểu dáng công nghiệp đẹp Cầu trục dầm thường sử dụng trường hợp độ dầm nhỏ, tải trọng nâng không lớn Hình 1.1 Cầu trục dầm 3.5 - Cầu trục hai dầm: gồm có dầm hộp dầm dàn không gian Cầu trục hai dầm sử dụng phổ biến Sở dĩ hai dầm liên kết với hai dầm biên tạo thành hệ khung có độ cứng cao theo phương đứng phương ngang, đáp ứng yêu cầu tải trọng độ cầu trục, mặt khác xe đặt ray dọc theo hai dầm có đủ diện tích khơng gian để bố trí đến cấu nâng với phương án đa dạng khác nhau, đảm bảo khả thi giá thành hạ điều kiện vật tư cơng nghệ Hình 1.3 Cầu trục dầm dạng hẹp Hình 1.4 Cầu trục dầm dạng dàn khơng gian Hình 1.3 cầu trục hai dầm 1.2.3 Theo cách tựa cầu trục lên đường ray di chuyển cầu trục: - Cầu trục tựa: loai có ưu điểm có chiều cao nâng lớn chiều dài dường day chiều dài nhà xưởng Được dùng phổ biến - Cầu trục treo: loại cầu trục treo có ưu điểm làm dầm cầu dài hơn, phục vụ phần rìa mép nhà xưởng, chí chuyển hàng hai nhà xưởng song song Tuy nhiên, cầu trục treo có chiều cao nâng thấp so với cầu trục tựa Dầm cầu trục treo thường dầm thép chữ I palăng điện chạy dọc theo dầm cầu dể nâng hạ vật Tuỳ theo độ nhà xưởng mà cầu trục treo chạy dọc theo nhà xưởng nhờ hai ray treo nhiều ray treo Chính treo nhiều gối mà kết cấu cầu trục treo nhẹ so với cầu trục tựa làm dầm cầu có độ dài tương đối lớn (đến 100m) Hình 1.4.Cầu trục dầm dạng treo 1.2.4 Theo cách bố trí cấu di chuyển cầu trục: - Loại cầu trục dẫn động chung - Loại cầu trục dẫn động riêng 1 c> a> 4 b> d> Hình 1.5 Các phương án dẫn động cấu di chuyển cầu trục a; b; c – dẫn động chung; d- dẫn động riêng 1: động ; 2: hộp giảm tốc; 3: trục truyền; 4: khớp nối; 5: gối trục 1.2.5 Theo nguồn đẫn động cầu trục: - Cầu trục dẫn động tay: dùng chủ yếu sửa chữa, lắp ráp nhỏ công việc nâng, vận chuyển hàng hố khơng u cầu tốc độ, sức nâng lớn Hình 1.6: Cầu trục dẫn động tay loại dầm (dạng tựa ) 1- dầm cầu trục; – cấu di chuyển cầu trục ;3 – palăng xích - Cầu trục dẫn động máy: đuợc dùng chủ yếu dễ sử dụng, cho hiệu cao tin cậy 1.2.6 Theo vị trí điều khiển cầu trục: - Cầu trục điều khiển nút bấm: thường dùng cho loại cầu trục dầm có tải trọng nâng nhỏ - Cầu trục điều khiển ca bin: thường dùng cho loại cầu trục có tải trọng nâng lớn 1.3 Đặc điểm chung hệ thống truyền động cầu trục 1.3.1 Đặc điểm cơng nghệ Cầu trục thường có ba chuyển động chính: Chuyển động nâng hạ( phận nâng tải) chuyển động ngang xe cần Các động làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Số lần đóng cắt điện lớn, điều kiện mơi trường nặng nề, đặc biệt cầu trục trời, hải cảng mặt nước, nhà máy hoá chất luyện kim Các thiết bị điện cầu trục phải đảm bảo yêu cầu suất, an toàn đơn giản đảm bảo yêu cầu suất an toàn đơn giản thao thác Các động chuyển động phải có khả đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng có đặc tính thoả mãn u cầu cơng nghệ VD: Các cầu trục lắp ráp phải thoả mãn yêu cầu dờng xác nên địi hỏi đường đặc tính cứng có đường đặc tính thấp có nhiều đường đặc tính trung gian để mở hãm êm Việc điều chỉnh tốc độ cấu thực phương pháp điện Các phận chuyển động phải có phanh hãm điện điện từ để chặt trục chuyển động động điện cầu trục di chuyển kim loại nóng chảy để an toàn người ta dùng phanh hãm điện từ trục động Mạng điện cung cấp cho trục không vượt 500V Mạng điện xoay chiều: 220V, 380V, mạng điện chiều 220V, 440V Điện áp chiếu sáng