LỜI MỞ ĐẦUĐồ án môn học Truyền động máy xây dựng là một môn học rất cần thiết cho sinh viênnghành cơ khí nói chung và ngày máy xây dựng nói riêng để giải quyết một vấn đềtổng hợp về công
TỔNG QUAN VỀ MÁY
Tổng quan về các hệ thống truyền động trên MXD
1.1.1 Truyền động cơ khí a) Khái niệm
Truyền động cơ khí là hệ thống chuyển giao cơ năng từ động cơ đến các bộ phận máy, thường điều chỉnh lực, vận tốc hoặc momen, và đôi khi thay đổi cả đặc tính và quy luật chuyển động.
Ngày nay, truyền động cơ khí vẫn đóng vai trò quan trọng trong máy xây dựng và xếp dỡ, thường được kết hợp với các loại truyền động khác nhau để cải thiện hiệu suất và khắc phục những nhược điểm của nó.
Hệ thống TĐNguồn động lực
Hình 1.1 Cơ cấu bộ truyền đai b) Ưu – nhược điểm của truyền động cơ khí
+ Có khả năng truyền lực lớn
+ Độ tin cậy, hiệu suất và độ bền cao
+ Cho phép thay đổi đặc tính làm việc một cách linh hoạt (nhiều chế độ lực, chế độ vận tốc)
+ Cơ cấu truyền động ma sát có khả năng chống quá tải (do hiện tượng trượt) dẫn đến tránh hỏng hóc cho máy.
+ Chế tạo đơn giản, giá thành hạ.
+ Cự ly truyền động gần
+ Phức tạp trong bôi trơn
+ Cơ cấu làm việc ồn
+ Điều khiển nặng nhọc và kém nhạy
+ Trọng lượng lớn, kích thước cồng kềnh (Truyền động đai, truyền động xích truyền động tay quay - thanh truyền, truyền động cáp )
+ Khó tự động hoá trong quá trình làm việc so với các loại truyền động khác (Truyền động thuỷ lực, truyền động điện ) c) Phân loại truyền động cơ khí
- Theo cấu tạo, truyền động cơ khí được chia thành:
+ Truyền động ma sát: Trực tiếp: Các bánh ma sát
Gián tiếp: Truyền động đai + Truyền động ăn khớp:
Trực tiếp: Bánh răng, bánh vít - trục vít, truyền động ren vít.
Hình 1.2 Trục vít – bánh vít, bánh răng
Gián tiếp: Truyền động xích.
Hình 1.3 Bộ truyền xích trên băng tải
- Theo tỷ số truyền động:
Với: i > 1 đây là bộ truyền động giảm tốc
Với: i < 1 đây là bộ truyền động tăng tốc
Phổ biến nhất là bộ truyền giảm tốc vì nđc thường lớn hơn nct
- Theo sự thay đổi của tỷ số truyền
+ Loại truyền động có i cố định
+ Loại truyền động có i thay đổi: Có cấp (Hộp số)
Vô cấp (Bánh ma sát)
Hình 1.4 Palăng cáp 1.1.2 Truyền động thủy lực
Truyền động thủy lực là phương pháp truyền chuyển động hoặc công suất từ động cơ đến các bộ phận làm việc của máy, hoặc giữa các trục thông qua chất lỏng hoặc động năng của chất lỏng Theo nguyên lý hoạt động, truyền động thủy lực được chia thành hai loại chính: truyền động thủy lực thể tích và truyền động thủy lực thủy động.
Hình 1.5 Sơ đồ truyền động thủy lực
Hệ thống truyền động hoạt động với công suất và áp lực lớn, sử dụng các cơ cấu đơn giản, đảm bảo độ tin cậy cao, đồng thời yêu cầu ít thời gian bảo trì và chăm sóc.
Hệ thống cho phép điều chỉnh vận tốc một cách linh hoạt và vô cấp, đồng thời dễ dàng đảo chiều Người vận hành có thể tự động hóa quy trình dựa trên điều kiện làm việc hoặc theo các chương trình cài đặt sẵn.
Mô men khởi động lớn kết hợp với thiết kế gọn nhẹ, cho phép các phần tử dẫn và bị dẫn hoạt động độc lập mà không phụ thuộc vào nhau.
+ Có khả năng giảm khối lượng và kích thước bằng việc chọn áp suất thủy lực cao.
Máy bơm và động cơ thủy lực có quán tính nhỏ, cho phép hoạt động ở vận tốc cao mà không lo bị va đập mạnh như trong các hệ thống cơ khí và điện.
+ Dễ biến đổi chuyển động quay của motor thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành.
+ Để đề phòng quá tải nhờ van an toàn và theo dõi bằng áp kế, kể cả các hệ thống phức tạp bị nhiều mạch.
Sau một thời gian sử dụng, ma sát trong đường ống dẫn và rò rỉ ở các phần tử sẽ giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống và hạn chế phạm vi sử dụng.
Do tính nén của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn, hệ thống sẽ gặp khó khăn trong việc duy trì vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi.
+ Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống sẽ không ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng đã thay đổi.
+ Tác động ô nhiễm đến môi trường khi hệ thống thủy lực bị rò rỉ dầu là rất nghiêm trọng.
Thiết bị truyền động khí nén là một thiết bị chuyển đổi năng lượng, thường ở dạng khí nén thành chuyển động cơ học, đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp Trong nhiều trường hợp, thiết bị này còn được biết đến với tên gọi khác là xi lanh khí nén, giúp người dùng dễ dàng nhận biết và ứng dụng trong các quy trình sản xuất.
Bộ truyền động khí nén bao gồm piston, xi lanh và van hoặc cổng, có khả năng chuyển đổi năng lượng áp suất thành chuyển động cơ học quay hoặc thẳng Việc này phụ thuộc vào loại thiết bị truyền động, có thể là truyền động quay hoặc truyền động tuyến tính, phù hợp với ứng dụng cụ thể.
Hình 1.6 Sơ đồ truyền động khí nén
Không khí có khả năng chịu nén đàn hồi lớn, cho phép dễ dàng trích chứa Điều này mở ra khả năng ứng dụng trong việc xây dựng trạm trích chứa khí nén.
+ Có khả năng truyền năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường ống nhỏ
+ Đường dẫn khí nén thải ra không cần thiết
Thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén có chi phí thấp, nhờ vào việc phần lớn các xí nghiệp đã có sẵn hệ thống đường dẫn khí nén.
+ Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được bảo đảm.
Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, vận tốc cũng sẽ thay đổi theo Do khả năng đàn hồi lớn của khí nén, việc thực hiện các chuyển động thẳng hoặc quay đều trở nên khó khăn.
+ Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn.
Hệ thống truyền động điện là thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng cho các bộ phận công tác của máy, đồng thời điều khiển hoạt động của chúng Nó bao gồm động cơ điện, bộ phận truyền động, dây dẫn và thiết bị điều khiển Ngoài ra, hệ thống này còn tích hợp các bộ phận đặc biệt như bộ nắn điện và bộ biến đổi tần số để điều chỉnh các thông số điện năng.
Hình 1.7 Sơ đồ truyền động điện
+ Ứng dụng cùng lúc trên nhiều vị trí khác nhau.
+ Tính linh hoạt thông qua các đặc tính điều khiển.
+ Độ cứng tải và chi phí vận hành tổng thể tương đối thấp.
+ Cần có đội ngũ nhân viên sửa chữa cao vì phức tạp
Hệ thống điện
Ngành công nghiệp Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ với sự gia tăng số lượng nhà máy, kho, và xưởng trên toàn quốc Để đáp ứng nhu cầu về máy móc và giảm thiểu sức lao động, nhiều nhà xưởng đã đầu tư vào hệ thống băng tải điều khiển điện Hệ thống này giúp di chuyển vật liệu, hàng hóa, và linh kiện một cách ổn định, tiết kiệm sức lực và nhân công, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.
Trong hệ thống băng tải điều khiển điện thường gồm : cầu chì, công tắc tơ, nút ấn, rơ le, động cơ điện, hệ thống băng tải,…
1.2.1 Áp tô mát a) Khái niệm
Aptomat là khí tụ điện để tự động đóng cắt mạch điện(1 pha , 2 pha ) để bảo vệ quá tải , ngắn mạch , sụt áp …
Hình 1.8 Áp tô mát đóng ngắt mạch điện 3 pha b) Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm chính Ngược lại, khi cắt mạch, tiếp điểm chính mở trước, sau đó là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang Điều này giúp hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, bảo vệ tiếp điểm chính để duy trì khả năng dẫn điện Việc sử dụng thêm tiếp điểm phụ giúp ngăn chặn hồ quang lan rộng, từ đó bảo vệ tiếp điểm chính khỏi hư hại.
Hình 1.9 Sơ đồ cấu tạo áp tô mát dòng cực đại
1,6-Lò xo 4-phần ứng 2,3-móc răng 5-nam châm
Aptomat hoạt động bình thường khi được giữ ở trạng thái đóng nhờ vào sự kết hợp giữa móc 2 và móc 3 trong cụm tiếp điểm động Khi bật aptomat ở chế độ ON, dòng điện định mức sẽ không kích hoạt phần - ứng 4 Tuy nhiên, khi mạch điện gặp sự cố như quá tải hoặc ngắn mạch, lực hút từ nam châm điện sẽ kéo phần ứng 4 xuống, làm bật móc 3 và thả tự do móc 2 Hệ quả là lò xo 1 được nới lỏng, dẫn đến việc mở các tiếp điểm của aptomat và ngắt mạch điện Aptomat dòng cực tiểu đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo áp tô mát dòng cực tiểu
1,9-lò xo 10-phần ứng 7,8-móc răng 11-nam châm
Khi bật aptomat ở trạng thái ON, nam châm 11 và phần ứng 10 sẽ hút lại với nhau Nếu điện áp giảm quá mức, nam châm 11 sẽ nhả phần ứng 10, khiến lò xo 9 kéo móc 8 bật lên, thả móc 7 tự do Kết quả là lò 1 được thả lỏng và các tiếp điểm mở ra, làm ngắt mạch.
1.2.2 Công tắc tơ a) Khái niệm
Công tắc tơ là thiết bị điện tự động, cho phép đóng cắt các mạch điện động lực từ xa hoặc bằng nút ẩn, với khả năng xử lý điện áp lên đến 500V và dòng điện tối đa 600A Đặc biệt, công tắc tơ có tần suất đóng cắt cao, lên tới 1500 lần mỗi giờ, mang lại hiệu suất hoạt động đáng tin cậy cho các hệ thống điện.
- Phân loại theo nguyên lý chuyển động:
+ Công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng điện từ, bằng thủy lực bằng khí nén + Công tắc tơ không tiếp điểm
- Phân loại theo dạng dòng điện:
+ Công tắc tơ điện 1 chiều để đóng , cắt mạch điện một chiều , nam châm điện của nó là loại nam châm điện một chiều.
+ Công tắc tơ xoay chiều dùng để đóng , cắt mạch điện xoay chiều , nam châm điện của nó có thể nam châm điện xoay chiều hoặc một chiều.
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Cấu tạo: Gồm các bộ phận chính sau
- Cơ cấu điện từ ( nam châm điện)
- Hệ thống đập hồ quang
- Hệ thống tiếp điểm ( tiếp điểm chính và phụ)
Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo công tắc tơ
Khi cấp nguồn cho mạch điện điều khiển với điện áp định mức của công tắc tơ, cuộn dây quấn trên lõi từ sẽ tạo ra lực từ hút lõi từ di động, hình thành mạch từ kín Lực từ này vượt quá phản lực của lò xo, khiến công tắc tơ bắt đầu hoạt động.
Bộ phận liên động giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm giúp tiếp điểm chính đóng lại, trong khi tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (mở khi thường đóng và đóng khi thường hở), duy trì trạng thái này Khi nguồn điện ngừng cung cấp cho cuộn dây, công tắc tơ trở về trạng thái nghỉ và các tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu.
Hình 1.12 Các kí hiệu trong mạch điện 1.2.3 Rơ le a) Khái niệm và phân loại rơ le
- Là loại thiết bị tự động đóng cắt mạch điện khi thay đổi các thông số điện
+ Rơ le điều khiển dùng để điều khiển tự động để điều chỉnh hoặc kiểm tra quá trình làm việc
+ Rơ le bảo vệ có nhiệm vụ ngắt mạch điện khi xảy ra sự cố (ngắn mạch, quá tải)
Trên thực tế tùy theo từng cách thức mà ta có thể phân loại những chiếc rơ le này Có một số cách phân loại phổ biến như sau:
- Theo nguyên lý tác động
Rơ le có tiếp điểm hoạt động bằng cách đóng mở các tiếp điểm trong mạch, trong khi rơ le không tiếp điểm, hay còn gọi là rơ le tĩnh, tác động thông qua sự thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành như điện trở, điện cảm và điện dung trong mạch điều khiển.
- Theo cách mắc cơ cấu
+ Rơ le sơ cấp: Mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ
+ Rơ le thứ cấp: Mắc vào mạch qua biến áp đo lường hay biến dòng điện…
- Theo đặc tính phân số: rơ le dòng điện, rơ le công suất, rơ le tổng trở …
Theo giá trị, các loại rơ le bao gồm: rơ le cực đại, rơ le cực tiểu, rơ le cực đại-cực tiểu, rơ le so lệch và rơ le định hướng Ngoài ra, rơ le nhiệt cũng là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển.
Hình 1.13 Sơ đồ cấu tạo rơ le nhiệt
1 Bộ đốt nóng 4 Tay đòn
2 Thanh lưỡng kim 5 Lò xo chịu kéo
3 Hệ tiếp điểm 6 Nút hồi quy cho tiếp điểm
Khái niệm: Là một loại khí cụ để bảo vệ dộng cơ và mạch điện khi có sự cố quá tải Nguyên lý làm việc:
Rơ le nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt làm nở phiến kim loại Cấu tạo của nó gồm hai lá kim loại với hệ số giãn nở khác nhau, được ghép chặt bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn Khi dòng điện đi qua, phiến lưỡng kim loại bị đốt nóng, uốn cong về phía lá kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, từ đó đẩy cần gạt và làm lò xo co lại, chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ Để rơ le nhiệt hoạt động trở lại, cần để phiến kim loại nguội và kéo cần reset.
1.2.4 Động cơ điện Động cơ điện 3 pha, motor điện 3 pha hoặc gọi theo cách người Việt Nam là mô tơ điện 3 pha, là loại máy điện không đồng bộ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto (tốc độ máy) nhỏ hơn tốc độ đồng bộ (tốc độ từ trường) - từ trường quay được hình thành từ nguồn điện xoay chiều 3 pha từ đó biến đổi năng lượng điện thành cơ học.
- Động cơ không đồng bộ roto lồng sóc
- Động cơ không đồng bộ roto dây quấn có bộ khống chế lực
Hình 1.14 Cấu tạo động cơ điện 1.2.5 Nút ấn
- Khái niêm và công dụng:
+ Là một khí cụ để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện
+ Thường đặt trên bảng điều khiển, ở tụ điện, trên hộp nút nhấn …
+ Khi thao tác cần dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện.
Nút ấn bao gồm hệ thống lò xo và các tiếp điểm thường hở, thường đóng cùng với cơ chế bảo vệ Khi được tác động, các tiếp điểm sẽ chuyển trạng thái, và khi không có tác động, chúng sẽ trở về trạng thái ban đầu.
+ Theo chức năng trạng thái hoạt đỗng của nút nhấn: nút nhấn đơn, nút nhấn kép
Kí hiệu nút ấn thường mở:
Kí hiệu nút ấn thường đóng:
Kí hiệu nút ấn kép: (tiếp điểm thường mở liên kết với tiếp điểm thường đóng)
+ Theo hình dạng: loại hở, bảo vệ, loại bảo vệ chống nước và chống bụi, loại bảo vệ khỏi nổ
+ Theo yêu cầu điều khiển: 1 nút, 2 nút, 3 nút
+ Theo kết cấu bên trong: có và không có đèn báo
1.2.6 Các vật liệu thường dùng
Khung băng tải nhôm định hình được ưa chuộng trong ngành sản xuất và lắp ráp điện tử nhờ vào tính linh hoạt và độ bền cao Trong khi đó, khung băng tải thép mạ kẽm và thép sơn tĩnh điện có khả năng chịu được mọi tải trọng khác nhau, đảm bảo hiệu suất làm việc ổn định trong nhiều môi trường công nghiệp.
+ Khung băng tải Inox: Thường dùng trong môi trường hóa chất bụi bẩn.
Dây băng tải là một yếu tố quan trọng trong ngành công nghiệp, được lựa chọn dựa trên tải trọng và yêu cầu của sản phẩm Thông thường, dây băng tải PVC hoặc PU được sử dụng cho các tải trọng nhẹ, trong khi dây cao su là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng chịu tải nặng.
+ Động cơ liền hộp giảm tốc có dải công suất từ 25W đến 200W.
+ Động cơ và hộp giảm tốc tách rời, dải công suất từ 0,37KW đến 2,5KW.
- Bộ điều khiển tốc độ: Biến tần, sensor, timer, cảm biến, PLC…
- Hộp giảm tốc: Để điều chỉnh tốc độ của vong quay, điểu chỉnh tốc độ vận chuyển của băng tải.
- Rulô chủ động (tang chủ động): được kết hợp với động cơ để truyền tải.
Rulô bị động (tang bị đông) được sử dụng để căng dây tải và làm trục truyền động cho dây cao su, giúp chúng hoạt động theo chu kỳ vòng tròn.
- Tấm đỡ belt: được làm bằng vật liệu inox, thép mạ kẽm, hoặc nhôm tấm.
- Cơ cấu thăng bằng: giữ thăng bằng trong quá trình vận chuyển.
- Con lăn đỡ dây: giúp nâng đỡ dây băng để dây băng không bị trùng trong quá trình vận chuyển, tránh xa các tai nạn không đáng có.
Phương án thiết kế
- Động cơ không đồng bộ roto lồng sóc
Sơ đồ truyền động điện:
Hình 1.15 Sơ đồ truyền động điện động cơ không đồng bộ roto lồng sóc
- Động cơ không đồng bộ roto dây quấn có bộ khống chế lực
Sơ đồ truyền động điện:
Hình 1.16 Sơ đồ truyền động điện động cơ không đồng bộ roto dây quấn có bộ khống chế lực
Lựa chọn thiết kế với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc, cầu dao, nút ấn thường mở, rơ le nhiệt và cuộn từ giúp đảm bảo hoạt động ổn định, tiết kiệm chi phí và nâng cao an toàn cho hệ thống.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
Sơ đồ điều khiển điện
2.1.1 Sơ dồ bố trí chung của hệ thống băng tải
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống băng tải 1- Động cơ điện 2- Bộ truyền đai 3- Tang bị động 4- Bộ căng đai 5- Hộp giảm tốc 6- Băng tải
7- Khớp nối 8- Tang chủ động
Tang chủ động quay tạo ra chuyển động cho dây băng tải nhờ lực ma sát giữa tang và dây Để tăng cường lực ma sát khi dây băng tải bị trùng, tang bị động được điều chỉnh để làm căng dây băng tải Khi vật liệu rơi lên bề mặt dây băng tải, chúng sẽ được vận chuyển đến các băng tải tiếp theo Để ngăn băng tải bị võng, các con lăn được đặt dưới bề mặt, giúp giảm lực ma sát Băng tải cao su được làm từ chất liệu cao cấp, bên trong là Polyester và sợi Poliamit, mang lại độ bền và khả năng chịu nước, thời tiết ẩm Dây băng tải cần có độ bền cao, khả năng chịu mài mòn và ma sát lớn, với hệ số giãn rất thấp, cho phép vận chuyển hiệu quả ở khoảng cách gần và xa với tốc độ cao.
Sơ đồ điều khiển điện của 3 băng tải liên tiếp
2.2.1 Sơ đồ hệ thống truyền động điện
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí hệ thống truyền động điện 2.2.2 Cấu tạo của mạch điện
- ĐC1, ĐC2, ĐC3: Động cơ băng tải 1, 2 và 3
- RN1, RN2, RN3: Rơle nhiệt của băng tải 1, 2 và 3
- L1, L2, L3: Cuộn từ của các công tắc tơ
Khi cầu dao được đóng, nút ấn thường đóng K có điện Khi ấn nút ấn thường mở N3, cuộn từ contactor băng tải thứ ba có dòng điện, làm đóng tiếp điểm thường mở K3 và băng tải thứ ba hoạt động Đồng thời, tiếp điểm thường mở của contactor băng tải 2 trở thành tiếp điểm thường đóng Khi ấn nút N2, cuộn từ L2 có điện, đóng tiếp điểm thường mở K2, khiến động cơ 2 hoạt động Tiếp điểm K2 cũng đóng cuộn dây của contactor băng tải thứ nhất, dẫn đến băng tải thứ nhất hoạt động Tuy nhiên, nếu băng tải thứ ba gặp sự cố và không hoạt động, thì băng tải thứ nhất và thứ hai cũng sẽ ngừng hoạt động.
Tính toán hệ thống điều khiển
2.3.1 Xác định tải trọng tương đương của động cơ
Gọi công suất cần thiết của động cơ là P ct và được tính theo công thức:
Trong đó: P t là công suất tính toán trên trục máy công tác η là hiệu suất truyền của cả toàn bộ hệ thống
2.3.2 Tính công suất tính toán ( P t )
Khi tải trọng không đổi: Công suất tính toán là công suất làm việc trên trục máy công tác: P t = P lv
Với hệ thống băng tải:
Dựa vào [bảng 2.3 tr19 - tài liệu tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1] Trị số hiệu suất các loại bộ truyền và ổ ta chọn:
- Hiệu suất của cặp bánh răng trụ (được che kín): η br =0 , 96
- Hiệu suất của cặp ổ lăn: η ol =0 , 99
- Hiệu suất của khớp nối trục: η kn =1 η=η kn 1 η ol 3 η br 2 =1 1 0 , 99 3 0 ,96 2 =0 , 89
Băng tải hoạt động hiệu quả trong môi trường ổn định và liên tục với tốc độ không đổi, vì vậy việc lựa chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp với tỷ số truyền 12 là rất hợp lý.
Kiểu hộp 2 cấp bánh răng trụ thẳng đứng
Kiểu lắp: có 1 đầu trục vào và 2 đầu trục ra
Để đảm bảo yêu cầu động học, việc thiết kế hộp giảm tốc cần tuân thủ các tiêu chí đã đề ra Để rút ngắn thời gian thiết kế và thuận tiện trong chế tạo, có thể lựa chọn các thông số và kích thước cơ bản giống như hộp ZQ-250, chỉ cần điều chỉnh số răng của các bánh răng cho phù hợp với tỉ số truyền yêu cầu Đồng thời, cần kiểm tra khả năng tải của hộp giảm tốc để đảm bảo đáp ứng được yêu cầu sử dụng.
Hình 2.3 Hộp giảm tốc ZQ-250 2.3.5 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ
Để chọn tỉ số truyền nền tảng cho các bộ truyền trong hệ thống, tham khảo bảng 2.4/tr21 trong tài liệu tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 Từ tỉ số này, có thể tính số vòng quay đồng bộ dựa trên số vòng quay của máy công tác.
⇒ Tỉ số truyền toàn bộ i sb của hệ thống là : i sb =i h
- i h là tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp và ta chọn i h
- Gọi n lv là số vòng quay của máy công tác và được tính theo công thức: n lv = 60000 v π D = 60000.0 , 6 π 400 ( ,65 ( vòng / phút )
Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ ( n sb ) là: n sb =n lv i sb
Với điều kiện chọn động cơ là:
{ T { P T n mm đc đc ≤ ≥ n ≥ P T T sb dn ct k
Dựa vào bảng P1.3/tr236 trong tài liệu tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, chúng tôi đã xác định các thông số kỹ thuật của động cơ 4A với công suất P ct = 10,11 kW và tốc độ n sb = 344 vòng/phút Do đó, động cơ 4A200M8Y3 được lựa chọn với các thông số kỹ thuật phù hợp.
Kiểu động cơ Công suất kW
Vận tốc quay, vg/ph cos φ η % T max
- Momen cần thiết để dẫn động băng tải:
Trong đó: P là lực kéo băng tải
D là đường kính tang chủ động
- Để dẫn động được băng tải thì: M đc ≥ M ct
Trong đó: N đc - công suất của động cơ ω - Tốc độ góc
⇒ M đc ≥ M ct Vậy động cơ 4A200L8Y3 thỏa mãn điều kiện.
2.3.7 Tính toán hệ thống điện
Ta có các thông số của động cơ: P đm = 22 (kW)
- Tính chọn aptomat cho 3 động cơ:
Lấy I tt = 175 ( A ) Chọn aptomat ABN203c 175A theo bảng 2.1
- Tính chọn tiết diện dây dẫn cho aptomat: S = I / J
Trong đó: S: tiết diện dây dẫn ( mm 2 )
I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông (A)
J: mật độ dòng điện cho phép ( A / mm 2 ) Mật độ cho phép (J) của dây đồng thường xấp xỉ 6 A /mm 2
Mật độ cho phép (J) của dây nhôm thường xấp xỉ 4,5 A / mm 2
Suy ra: S= I / J 4 ,13 /6" , 36 mm 2 Chọn dây đồng 1 lõi với tiết diện 25 mm 2 theo bảng 2. 2
Bảng 2.2 Bảng chọn tiết diện dây dẫn
- Tính chọn công tắc tơ, rơ le nhiệt:
Chọn công tắc tơ: MC-63 theo bảng 2.3
Bảng 2.3 Bảng chọn công tắc tơ
Chọn rơ le nhiệt: MT-63 theo bảng 2.4
Hình 2.5 Rơ le nhiệt MT-63
Bảng 2.4 Bảng chọn rơ le nhiệt
- Tính chọn tiết diện dây dẫn cho công tắc tơ, rơ le nhiệt: S= I / J
Trong đó: S: tiết diện dây dẫn ( mm 2 )
I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông (A)
J: mật độ dòng điện cho phép ( A /mm 2 ) Mật độ cho phép (J) của dây đồng thường xấp xỉ 6 A / mm 2
Mật độ cho phép (J) của dây nhôm thường xấp xỉ 4,5 A / mm 2
Suy ra: S= I / J U /6= 9 ,17 mm 2 Chọn dây đồng 1 lõi với tiết diện 10 mm 2 theo bảng 2.2.