Giáo trình -Trang bị điện - điện tử - Tự động hóa -chương 6 pptx

CHUONG 6. CO SO LY THUYIlT TtNH ToAN DONG LTjC HOC CO CAU '" ,," ,,' ,,- THAY DOl TAM VOl CHO CAN TRUC - CAU TRUC " '" ,,' ~ 6.1. DONG lllC CO CAU THAY DOl TAM VOl Trong d.c can tn!c quay Sl,I thay dcii tlim v6i nghia HI. thay d6i khming each tu tnJc [h~ng dUng ella tbap dn tn:le [01 dubng (hAng dUng qua tim moe nang h';l hang. Vi~c thay d6i ltim v6i thubng dUQ'c thlle hi¢n bing hai phuong pbap: a- Thay d6i Mng each dung ca.p keo tr~n palang dAu can d~ di chuy€n CO cllu mang palang nang h~ hang chuy€n dQng t~nh tien tn~n dn. b- Thay d6i tam voi bang each n:'1ng h~ can dung cap tn~n paHing d<:it c6 d!oh 6 dau clio. Sau day ta tien banh tloh toan cho tnIang hqp thay d6i tam v6i cho lrubng hqp b), so do ket cllu ella co cau nang h';l d.n duqc bi€u dien {reo hinh 6.1. x I Sn mil c x Q+q -+H- TIll y a So L-~n __ ~~~~~~~ ______ ~ ______ ~ ____ + "x R Hinh 6.1. So do' tinh (oan ella cd call thay do'i tam vai cae thong s6 d~c tnmg cua co C<lU thay Mii Uim v61 Iii: Suc cang tr~n cap nang h~ ciin Sn (kG), thm gian t (s) M thay d6i Him vOi tit Rmm den Rmax (m). Khi t6c d¢ quA'n cua tang qufi'n ca.p kh6ng thay d6i thi toe d9 thay d6i Him voi se thay d6i. Vi v~y trong tfnh toan thUCmg chuy~n sang xac dtnh thai gian tuang ling vOi s\! thay d6i ciia Uim v6i tu R min den Rmax. Nhu v~y t6c d9 truog bloh khi thay d6i tam voi co th€ xac dtoh theo cac thOng s6 cho 6 tren: c. R -R L (. e . e) Vo = !nO>< mm = -< sm 2 -SIll 1 ,(mJs). t t (6. t) Toc dQ trung blnh dnh theo s\,I {hay ddi dQ dai clla paVi.ng dau can E - E. yep = max mlO , (mJs). '" ( trong d.c c6ng thuc Iren: Rmax = L,sin8 m ." ; R min = L c sin8",;"; Em," J(L,cosO-h)' + (L,sinO,,,+x,+a),; J(L,cosO - h)' + (L,sinO + x, + a)' . Khi b{)i so palang la m thi t6c dQ ella cap se la: y c = v~:nm, (mJs). Suc cang tren mQt nhanh cap clla paIang nang h~ cAn So bing kG se Ia: S: ~ ~,(kG), m.~, trong do: ll, - hi~u suat chung clla cac palang trong co cflu nang cAn (6.2) (6.3) (6.3) (6.4) (6.5) (6.6) Neu s\k cang tren mQt sqi cap la S"" ling vm che dQ nAng, voi ca.p co duemg kinh d. Va duemg kinh clla trong tm D\,. bang (m) thi m6men [ren trang [ai duqc xac dinh: S'Dc a M: ~ "2" (kGm); (6.7) Toc dQ can thiet M quay trang tOi Ia: , 60v 68 n~ ' (.) " D" n " trong d6: a soluqng cac sqi cap duqc quan d6ng thOi tTen trong tai clla cO cau nAng. C6ng suat cu.a d{)ng cd duqc xac dinh: S'v P" ~ ", (kW). (6.9) 102~" trong d6: 11M hi~u suat cu.a ca ca.'u truyen. Theo sci tay tra CUu ta chQn duqc dting co C1,l th~ vm t6c dQ quay d~nh muc I\l" (vg/ph). Khi da biet duqc toc dQ clla d{)ng ca va toc d¢ can thiet tren tr6ng tOi clla co cau na.ng h~ ca.n thl ty s6 truyen ella bQ truyen co kbf se duqc xac djnh nhu sau: " n", 1] 1=-' n: (6.10) Do co cau thay d6i Him voi ba.ng phu:ang phap nang h~ d.n chi la mC)t d~ng khac ct.a ca cAu na.ng h~ nen qua tdnh tinh toan cho ca cau nAng h<,l c6 the ap dl;lng cho co ca.'u nAng h<,l din, nhung can chu y t6i momen gAy ra bOi suc cang clla cap, la ham s6 phl,l thuQc vao g6c nghieng clla can. V m taj trqng xac d~nh suc cang Sc clla cap tren palang se Ian va be nhat khi tam vm clla can xa nhAt va ngan nha."t. Vi¢c xac djnh suc cang Sn cua cap tren palang nAng h<,l can rna can dUQc quay t<;ti g6i do cua can theo X va Y va l\,IC cua can So, phiii d6ng thai giai ba phuang trinh tinh h9C sau: LM=O; LX~O; LY ~ O. (6.11) 77 Gac cua h¢ to<;l d<) 0 HI. tn:lc quay cua gai do can. Cac phJ,l tai rlOh huemg til ngoai: TrQng tiii hang hoa Q, phl,l ki¢n cua mac hang q, l,!c cang tren m¢t nMnh cap vai b9i cua s6 sQ'i Ia n tren palang nang h1.l hang Q + q theo huang cua can; TrQng Iuqng cua can G e , va palang dau can G n , o·lln M dan giiin vi~c tfnh toan nguai ta coi trQng lUQ'Ilg cua din phan b6 dQc thea ca.n, phll tiii cua gio tac d¢ng len cAn P,c , phI,) tiii cua gi6 tac d9ng len hang hoa pGg' ll,lc quan dnh ly tam P qL xuit hi¢n khi co sl,l quay cua can trllC, hay khi ham chuyen d¢ng cua can trJ,lc. L,!c quan Hnh cua trQng luc;mg tiii trQng va me)t mla trQng lUQ'Ilg palang: G Q+q + o. __ '2~vo , (kG), g t (6.12) trong d6: Vn - toe de) chuyen d¢ng clla dn trllC tfnh bang m/s; [- thai gian qua ct9 tfnh loan nha nha( cua chuytn dQng can cAu tinh b~ng s. L,-!c quan tfnh do trQng luqng dn: p' ~ G, -"" (kG) qt " g t (6.1 J) i,!c qmtn tinh nay duqe d~t 6 trQog W.m ella can. Doi vai I01.li clin blnh thucrng thl (a'). dQ di~m d~t Iii.: (6.14) Khi d~t tat cit cac phll tai len can ella coin tn:l.c va giiti tilt cii cac phuong trlnh:LM = 0; LX = O;:LY = 0, thl c6 the tim duqc h!c cang Sn cua cap tren palang d<lU dn va cac phan l,!c thanh pMo treo goi do eua coin X, Y: R + G - + G ,R + pOll + , 2 , (6.15) Dau c9ng trUac so h').ng cuoi cung tuang Ihlg vai vt trf eua dn khi cap tren palang co de) doe (; phfa dum mi!-t phang nam ngang, con diu trlt khi goe nghieng nguqc 11.li. 78 Tu phuong trioh d6 chung ta nh~n duqc: (Q +q+G'+G )LSine _ (Q+q)d+(pc+P:+po.+ p h~'+P"JLcose 2 ,"', n.ll, i 2 LT LT H LT , D60g thai: " s ' Q+q. e' L.,X = "cosu + SIO n·ll" Suy ra: S Q+q . e' X = nCOSO + SIO n·ll" p' , pC , P ' pQ', p' po" X ~ 0 ~ LT LT Lr ' P ' pQ', P' pnil ~ LT LT Ll • (6.17) '" ( (cose') . 4 Y ~ Q+q 1 + G, + G~ ± S,smo n·ll" - y o y ~ (Q+q{l- cose') + G, + G" ± S,.sino. \ 0·11. (6.18) Khi {hay deli Him v(ri bang deh nang h~ can, dong thoi voi thay d6i khoang each tu dati d.n den tr~c quay (v6i can tf1,lC quay) ho~c khoang each den gai dB dtn (dn tn.Jc kh6ng quay) cung {hay deli d. vi tri Mu do theo phtJdng thang dUng va di~u oay lam thay deli tung d<) ci'1a tai treo tr~n dn. 4 3 2 ~ t~~ .) Hinh 6.2. Ca cau d/ ddm ba'o djch chuytn tai 1T9ng rheo ph!((Jllg 116m ngang Mng thay d& rdm v6'i Clia cdn. a - Co di'1/ nang hq kef hqp ; b- CC! cd!1 co cric pa/dng die'li khiln kef h(1p Vi vl\ly SI! {hay ddi Him voi khi nang d.n, eel c1lu y~u cau mQt c6ng suAt Wong doi lon, ngoai fa sl! thay deli tung dq elm tai hlm phuc t~p qua {doh 6n dinh co du. Nhu ta da biet, cae nhu:qc ditim oay se mat di khi thay dbi t:lm voi bang xe ch'!-y, mang tai di chuy~n thea phtJong nilm ngang, dq cao nang hang 5e nho hon trubog hqp thay dbi g6c nghi~ng dn. C6 th~ 5i'r d\lng mQt 56 thiet bi d~c bi¢t d~ di chuy~n tai theo phuong nam ngang a dn tr\lC thay ddi 111m voi bllng goc nghieng can. T!l\!C hi¢n dieu nay bang hai each: - Mtk k€t h9'P giUa toi nang can va co dtu nang h~ can. - Mac k€t hqp giiJa palang can va palang tai. Tren hlnh 6.2a bi~u dien co cau thay d6i Him voi va nang h~ bang c6 chung mQt dqng co. Khi do tr6ng tbi nang hiiJ. can J dw;!c d&n dQng bai tai nAng ~ hang 2, truyen dQng cho chung duqc th\Ic hi~n bang kb6'p ly hqp 3, vi¢:c dong kh6p n6i duqc th\Ic hi¢n bang phanh di¢:n lu 4. cac cap nang h~ can va nang h~.hang thuang duqc quan ngu!;!c chieu voi nhau. Nha v~y cap nAng duqc thu V3.0 tr6ng thl cap Kia duqc thi ra. Bang cach ll!a ch9n b9i 56 palang, duang k(nh va hinh diiJ.ng tr6ng tai co th~ dam bao quy d~o di chuyen moc theo phuong nam ngang iJ m9i V! trt nang h~ dn. Tuy v~y phuong phap th(r hai thuang duqc ap dl.,lllg trong thl!C te, tfen hlnh 6.2b biiu d&n co cau thay d6i tam vai va co du na.ng h'i\ hang k€t hqp. Da.u d.p J cua palang nAng tai 2 dl1!;!c 79 quan tren trong {ai 3. DAu cap can l'.li 4 thong thU'crng duqc co dinh vaa ca.n, nhung (rang sa do nay duqc quA"n trcn trong nang h~ dn 5, chicu quan cua n6 nguqc chi~u vong qU<ln dAu cap 6 cua palang nang dn. Nhu v~y, khi nang dn cap nang cAn duqc quan Vaa trang, can cap nang tiii duqc thii ra. Khi h';l dn qua tdnh nguqc l,!-i. Bang cach Il!a ch9n b~i so palang hqp 19 thea cac tMng so CI,I th~ cua tlmg cAn trl,lc nhu: dq dai cAn, ta'.l d~ goi do cua can cung nhU' h.ra ch9n dUOng kinh, hlnh d';lng cua trong tai M dam Ma tiii di chuyen thea phuang nam ngang khi thay d6i tam vai. Can trl,lc ho<).t d¢'ng thea nguyen ly treo linh ha'.lt han sa voi can trl,lc xe ch'.lY thea dn tren phU'O"ng nam ngang, dim baa d¢" cao nang hang 160. Sa do M tfnh toan co cau thay d6i Him voi k€t hqp voi nang h;:t hang nhu tren hlnh 6.3. N€u toc d(.l cua cap nang din tren palang la v o ' b¢'i s6 cap la m thi trang m(.lt khoiing thai gian dt tren trong tai nang h'.l dn se qu,fn cap voi d¢ diii dl = vedt, Con palang nang dn duqc thu nglln l'.li voi gia trio dl v dE ~ - ~-' dt. (6.19) m m khi d6 dn quay duqc m9t goc du. Ta tMy CB .1 OC. can CD .1 AB, thi g6c BCD = p. M~t khac CB = Le.da; DB = dE. va VI DB = eB.sinD. thi: Tudo: dE = Lc.sinDda, v da ~ , dt mL,sinp • Dau can khi d6 nang len dUQ'c m¢t kho<ing: dH o = Lc·cosada. h o H!'nh 6.3. So do" (inll loan cho co cml thay do'j lam wli co paliing kef hr;rp Nell dc nhanh cap nang h'.l hiing chllyen d¢ng nguqc chi~u voi cap nfl.ng h'.l can vOi toc d¢' VG di tu dau dn sang sang voi palang nang can thi dip cung ngiin di m¢t khoi'mg dE. voi ty I¢ so nhanh cap nang h'.l hang song song palang nang dn va so nhanh cap trea hfmg a se nMn xuong 80 moe hang b\l xuong m¢t khoimg, khi s6 nhanh eua cap nang h~ hi;l.Og lil. a thi paiang nang ha hang cung se dich chuytn ;,ong song ohung moe hang h,! xuong. mQt khoang: d ' d ' v v mL sin~ d . "d H ::0: a E = '-ut = a ' ' u == aL.slnl-' a. m m v, ' Cap nang tai voj hQi ella palang. tai trQng trang. thoi giao chuyen d¢ng ha xuong m9t khoang: dB" = VI.; dt = ~ m.L,sin~ du III V L . "d " ,StilI-' u. n n v, n v Moe himg dich chuytn ia: dB ~ dB, - dlJ' - dll' ~ [L,COSU - aL,sinp - mv ] L, - '"- sin~ do = n v ~ L[cosa - (a + : :: sin~ )}a Thea dinh 1)1 ham 56 : in va cos tren hinh 6.3 dUQ'C viet nhU <;au: h E E hcosa = = hoi).c sin~ = sinp sinO cosu E Nhu v~y: E' = L',cos'o: + (L,sina-h') = L'cos'a + L',sin'(f. + he - 2h.L sino: L' + h' - 2h,L sin", thl: ( L )' L E = JL~ + h 1 - 2hL,sina = h -: + 1- 2 h sina Dod6: sinfi heosel cosa E Trang cong thue tinh khi Lc 16n han nhieu Ian h co the tfnh gao dung nhl1 sau: \11 +(~ J -2 ~' sina ~ ~, -sina; (6.20) (6.21 ) Khi gia tri (LJh) :::::: 4 sai so m'i.m trang khoang tiT 0,03 (khi a = 0) den a (khi a =: 90"). NhU'ng vi: sinfJ = casu L . h' - sma thi: dH l ( m v,) cosa 1 L, (;OSI1 - a+-n-'~" I da , '-sma h 81 rieng: Khi lay tfeh phAn eua bi€u thUe tr~n co th~ xae dinh duqe sl! llIang ung giii'a eae thong s6 [ """" ( v ]"""" cos 1 II:;:: L, J eosa - a + m . sL J L a da ~ 0 ""0 n v, """, '-sina h D II F~! ! ! II 1 ~:\\ I II :r_~,; I 1 ··1\: :/ 1/ I[ '1m " II f il " ! i 11/ , II , , il[ I 1= !=Ce'" ~ ~ - ~, ,,- i "" t:;;- .;) I ! I , -';;r'~ I , I Hinh 6.4. Sa dO' dlxac djJlI! 56' IlMnh cap bll Clla paliillg liang hq call 82 va U Max == a: L+ina - ( a + m'JeJ' [In L, n v h , - In(~' -sina )]} (6,22) Thea cong thuc nay c6 the xac dinh duqc gi6i ht!.n d9 \¢ch H so v6i phuong nam ngang ho~c xac dtnh cae thong so khi cho H == o. Trang truang hqp nay: a + m~:::: n ve In~-' ln(~-sinar sma: Khi ap dl,lng thea cac phuong phap khac dt xac dinh d.c tMng so v~ Sl! bo tr( Clip. SO d6 bi~u di~n tren hlnh 6.1 dung palang nang d.n si'r dl,lng cho dn tfl:lC tt! hanh va mQt solo~i can tfl,lc thap. Tren hlnh 6.4 dua ra cau truc cua d.n tr1.,lC thap, vi¢e b6 trf cac palang va cap nang dn nhu the nao M c~n twc thap lam vi¢c 6n dinh. Can th\Ic hi¢n nhu sau: Neu sUe cang cua cap nang c~n va tf9ng tiii lit Sn thl b(>i s6 m clla cac nhanh cap nang can du!;:lc X3c d~nh thea di~u ki~n sau: l Q+q (6,23) ~ m.ll n·ll, Suy ra: m ~ ~.:!1 n. Q+q ~, Thuang chi dn bang tiii trQng thea phuong dUng vi n6 gay uon thap anh hUCmg cua tai thea phuong ngang kh6ng dang k~. D~ can bang m6men thea tf1:IC dQc cua thap cAn thoa man: tll: do ta c6: - ' + 0 -+G x ro+r) Ro 0." '2 p .,,, x(Ro _R,') _ 0 R]-'1 _ I}m, 2 2 "'SR , , (6,24) d dAy Op - trQng h!c keo; On - tr9ng h,rc cua palling nang do; G, - trQog It!c cua cAn; R ll • R,. r G • r e - cac thanh phAn da: duqc chi fa tren hinh 6.4. 83 Neu K > 2, M C'o kha nang nhi).n tiii hQ'p ly thlllfC' keo can ph::i.i duqe gap dui h00-C' gap ba. Sa do de phuang an bU tai trQng eila dn tfl,le Ihap duqe trlnh bay tren hlnh 6.5. ~ s s -f Sl ~r:- 110- :i' ~ , I I I I I I I K{ I K K'~ . K' K' ]- 11 \ I ~ II' c~ I \ \ 1 \sc ~\s' I \sc \ c \ s; ,s~ '/y'y \6 U I \ \ hil. , \ I • Hinh 6.5. S(fd()' hi) fI/c kco Clla pufiing S -II/c kco. S CF' Ii/e khl C11(/ cue IIl1anh cap nla pafJlIg mill!; liq call. K - s(f h((mg cae IIliallh cap CliO pafJng wing h(J can, K - sd h(qllg cac nhanh cap kco bit. 6.2. !lQNG HOC cUA CO CAU THAY !l01 TAM VOl Khi phan tich dong hQe eua CO cau thay dbi tAm v&i, can k.~ den Ult ca cae (hong so taC' d¢ng nhu toC' do goe ella can khi thay doi tam \'oi trang ehe d¢ mlng h<;Liil bili toan nIt phCre t<.lp. Do co cau thay doi Him v6i bimg dch nang h<). dn, la CO' eau ehuyen d9ng eh,lm, [ai dong trong CO' nYu adieu ki¢n khai {h,ic blnh thlrang la khong dang k~ co the dan gian hoa. Trang mQt so trliang hqp c6 th6 b6 qua khoi luang. d9 dan hOI ella can va Slf dao d9ng ella hang hoa. 84 Ap dt,mg voi sa do dong hQe eila co cau (hay ct6i tam v6i duqe bieu dien {fCn hlnh 6.6. '" l' -0: +- , '" (; I " '0 TrQng tai tren m6e la Q, ph\l tiii d¢ng P~ eua palang nang va P;' hi phI:! tlii dQng eua tai trong hilUg haa dU'qc xac d~nh thea cong thue sau: P " {m, T""sin 'e (1 k ) (==' -cos t + fir + mGsin='O + c, :':::~n'o[ 0(1+ c,:~:(~'~o))]} cos(~-o); trong d6: fir - tr9ng luqng cae phan quay eua bQ ph~n dAn dQng co cau thay dbi tam v6i; ~ - tr90g luqng hang hoa; TdU -It!C du trong qua trlnh khai dQng ho~c ham cua CC1 cau thay dbi tam v6i; C j - h¢ s6 cUng eua palang nrmg dn; C 2 - M 56 CUng ciia paJang omg hang: J(m +mGsin~e~ICl k 0:: ~ (c] p+ c:sin"8 }n\ffiG . Cic goc 0 va 8 bi~u dien tr~n hinh 6.6. Lt!c trong trang th,ii 11nb eua palang nang dll: S Q sinS _ sinS o C05(e-O) - m,gcos(e-or H¢ so qua taj ct(mg cua palang nang can trong che di) qua de?: Kd == _ P: c So Gia tri qrc d~j eua Pe d se d<,lt dugc khi: coskt = - 1 va sinS t 1. Khi d6: cos(8 - (5) + sinS; Ta co: c, C + I sino (6.25) (6.26) (6.27) (6.28) (6.29) 8S [...]... duqe tren hloh 6. 8a - khi Cd du nAng h< 1- dn ho~t d¢ng trong gi6i h~n tu goe nang h< 1- dn y ::: 2011 -; - 75(1; ct ::: l,jll Tren hlnh 6. 8b - d~c dnh rn6men dm vOi cae rai tn;mg Q::: 10 T; Q ::: 20 T va Q = 40 T Tren do thi trl,le tung la gia tri tUC1ng d6i duqe tjnh theo: M· = 1v1!Mmox y :::: F(r) khi V ::: eonst, thai gian rna phOng 90 s '" '" " '" " " "' "" ", , '" , Hlnh 6. 8a Dqc tinl! m6men can kl!i... eho co cau nang h . se d<,lt dugc khi: coskt = - 1 va sinS t 1. Khi d6: cos(8 - (5) + sinS; Ta co: c, C + I sino (6. 25) (6. 26) (6. 27) (6. 28) (6. 29) 8S 6. 3. MO HiNH NHAN DANG MOM EN. duqe tren hloh 6. 8a - khi Cd du nAng h< 1- dn ho~t d¢ng trong gi6i h~n tu goe nang h< 1- dn y ::: 20 11 -; - 75(1; ct ::: l,jll. Tren hlnh 6. 8b - d~c dnh rn6men dm vOi. tam v6i; ~ - tr90g luqng hang hoa; TdU -It!C du trong qua trlnh khai dQng ho~c ham cua CC1 cau thay dbi tam v6i; C j - h¢ s6 cUng eua palang nrmg dn; C 2 - M 56 CUng