thang_may_xc potx

1 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI Lời nói đầu Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp, tại các trung tâm công nghiệp và thơng mại phát sinh nhu cầu lớn về xây dựng các nhà cao tầng nhằm tiết kiệm đất đai do dân số trong xã hội ngày càng tăng và nhằm đô thị hoá ở các thành phố lớn. Bên cạnh đó dân số của các đô thị ngày càng tăng dẫn đến mật độ dân số ở các thành phố tăng ngày càng cao. Do đó vấn đề nhà ở và các nơi làm việc đợc đặt ra nh một nhu cầu chủ yếu để phục vụ cho cuộc sống cũng nh các hoạt động xã hội. Nh vậy các toà nhà cao tầng sẽ đợc mọc lên đẻ có thể đáp ứng đợc nhu cầu này. Đi đôi với việc xây dựng các toà nhà cao tầng tại các thành phố và các trung tâm công nghiệp thì vấn đề chở ngời và chở hàng là một vấn đề hết sức đợc quan tâm. Đối với một số ngành công nghiệp thì việc vận chuyển ngời, hàng hoá từ thấp lên cao lại quyết định rất lớn đến năng suất lao động, điều này hết sức quan trọng trong thời buổi hiện nay. Vì vậy vấn đề đặt ra là thiết kế một thiết bị có khả năng chở ngời cũng nh hàng hoá để phục vụ cuộc sống là rất cần thiết và một trong những thiết bị đáp ứng đợc yêu cầu đó chính là thang máy. Và ta sẽ nghiên cứu kỹ ở các phần sau đây. Truyền 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. Vấn đề thang máy cũng yêu cầu có một hệ truyền động phù hợp với các công nghệ đợc đa ra. GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 2 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI Sau thời gian nghiên cứu học tập môn Tổng hợp hệ điện cơ em đợc giao đề tài thiết kế môn học với nội dung: Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 3 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI ngi. Nhằm mục đích hiểu sâu môn học cũng nh tìm hiểu về một công nghệ vấn còn khá mới ở n ớ c ta. Đợc sự hớng dẫn trực tiếp và tận tình của thay giao:LE XUAN HAI Chung em đã hoàn thành đồ án đợc giao. Nội dung của đồ án chia làm 6 chơng, cụ thể nh sau: Ch ơng I: Tổng quan về công nghệ. Nội dung cơ bản của ch ơng này đề cập tới những nét cơ bản nhất của công nghệ truyền động thang máy và có sự khảo sát kỹ đặc tính phụ tải. Tất cả những thiết kế sau này đểu bám sát những đặc điểm này. Ch ơng II: Chọn phơng án truyền động. Nội dung của chơng này trình bày các phơng án truyền động cho loại động cơ, đa ra các phơng án khả thi rồi cuối cùng có so sánh giữa các phơng án khả thi đề ra phơng án phù hợp nhất. Tất cả đều có sự phân tích cụ thể khi quyết định chọn phơng án tốt nhất. Ch ơng III: Chọn các thiết bị: Nội dung cơ bản của chơng này sẽ trình bày cách chọn công suất động cơ truyền động, loại động cơ, van điều khiểncác thiết bị cho mạch lực. Ch ơng IV: 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. Ch ơng V: Mô phỏng bằng Simulink . Mặc dù em đã rất cố gắng trong việc thiết kế, nhng do kiến thức của em có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế nhất định, sự chỉ bảo tận tình của thày cô là những kiến thức quý báu cho em ngay còn khi trong ghế nhà trờng cũng nh công việc thực tế sau này. Em mong các thầy đóng góp ý kiến để đồ án đợc hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hiện. GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 4 Đồ án môn: TĐĐTĐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY CHỞ NGƯỜI NHOM 7 GVHD:LÊ XUÂN HẢI SVTH: NHÓM 7 5 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI Chơng I: Tổng quan về công nghệ thang máy I. K h á i ni ệ m . Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở ngời và hàng hoá theo phơng thẳng đứng. Nó là một loại hình máy nâng chuyển đợc sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân nh trong ngành khai thác hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ ở những nơi đó thang máy đợc sử dụng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, đa công nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhau Nó đã thay thế cho sức lực của con ngời và đã mang lại năng suất cao. Trong sinh hoạt dân dụng, thang máy đợc sử dụng rộng rãi trong các toà nhà cao tầng, cơ quan, khách sạn Thang máy đã giúp cho con ngời tiết kiệm đợc thời gian và sức lực ở Việt Nam từ trớc tới nay thang máy chỉ chủ yếu đợc sử dụng trong công nghiệp để trở hàng và ít đợc phổ biến. Nhng trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế nớc ta đang có những bớc phát triển mạnh thì nhu cầu sử dụng thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên. I I. C á c bộ ph ậ n c h í n h của thang m áy. Những loại thang máy hiện đại có cơ cấu cơ khí phức tạp, hệ truyền động hệ thống khống chế phức tạp nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy, an toàn. Tất cả các thiết bị điện đợc lắp trong buồng thang và buồng máy. - Buồng thang : Bộ phận để chứa tải chuyên chở, buồng thang luôn đợc giữ theo phơng thẳng đứng nhờ có các giá treo và những con trợt dẫn hớng. - Giếng than : Là khoảng không gian giới hạn bởi đáy hố giếng, vách bao quanh và trần giếng, các bin và đối trọng di chuyển trong giếng than nhờ các cáp và khay dẫn hớng. - Buồng máy : Chứa động cơ, bộ tời kéo, bộ hạn chế tốc độ và các thiết bị liên quan. Buồng máy đợc bố trí ở tầng trên cùng của thang máy. GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 6 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI - Phanh bảo hiểm : Là cơ cấu để dừng và giữ buồng thang hoặc đối trọng trên ray dẫn hớng khi vận tốc quá (20 ữ 40%) giá trị cho phép, dây treo bị đứt hoặc khi mất điện toàn hệ thống. Phanh có 3 kiểu : + Phanh bảo hiểm kiểu nêm. + Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm. + Phanh bảo hiểm kiểu kìm( hay sử dụng). - Hố giếng : Là khoảng không gian từ mặt bằng sàn tầng 1 cho đến đáy giếng phục vụ cho việc bảo dỡng, sửa chữa, điều chỉnh. III. Phân loại : Có thể phân loại thang máy nh sau: + Phân loại theo công dụng : Có 3 loại thang máy sau . - Thang máy chở khách trong các nhà cao tầng. - Thang máy chở hàng có ngời điều khiển. - Thang máy vừa chở khách vừa chở hàng . + Phân loại theo tốc độ di chuyển của buồng thang : - Thang máy chạy chậm : v = 0,5 ữ 0,65 m/s. - Thang máy tốc độ trung bình: v = 0,75 ữ 1,5 m/s. - Thang máy cao tốc: v = 2,5 ữ 5 m/s. + Phân loại theo trọng tải : - Thang m áy loại nhỏ: Q <160 kg. - Thang máy loại trung bình: Q = 500 ữ 2000 kg. - Thang máy loại lớn: Q > 2000 kg. Về kết cấu cơ khí, thang máy thuộc loại máy cơ cấu nâng có dây cáp 2 đầu. Để bảo đảm an toàn cho hành khách cũng nh hàng hoá và thiết bị ở thang máy đợc sử dụng phanh hãm cơ điện, ngoài ra ở buồng thang có trang bị bộ phanh bảo hiểm (phanh dù). Phanh bảo hiểm này có nhiệm vụ giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ di chuyển vợt quá (20 ữ 40)% tốc độ định mức . Ngoài truyền động nâng hạ buồng thang( Truyền động chính theo phơng thẳng đứng) ở thang máy còn có các truyền động phụ ( là truyền động đóng mở GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 7 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI cửa buồng thang). Truyền động này có 1 động cơ lồng sóc kéo qua một hệ thống tay đòn. IV. Yêu c ầ u đối với t hang máy. 1. Yêu cầu về công nghệ. - Dễ điều khiển và hiệu chỉnh, tính đơn giản cao. - Về vị trí : khi dừng thang máy phải dửng chính xác so với sàn tầng và quá trình hãm sao cho các bin dừng đúng tại sàn tầng với yêu cầu độ chính xác cao nhất sau khi ấn nút dừng. Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tợng sau : vì đây là thang máy chở hàng nên sẽ gây khó khăn trong việc xếp và bốc dỡ hàng. Trong một số trờng hợp có thể không thực hiện đợc việc xếp và bốc dỡ hàng. Để khẵc phục hậu quả có thể nhắp nút bấm để đạt đợc độ chính xác khi dừng nhng sẽ dẫn đến các vấn đề không mong muốn sau : hỏng thiết bị điều khiển, gây tổn thất năng lợng, gây hỏng các thiết bị cơ khí, tăng thời gian từ lúc hãm đến lúc dừng. - An toàn : Thang máy chỉ vận hành khi cửa tầng và cửa cabin đã đóng hay khi thang máy quá tải thì không vận hành. 2. Yêu cầu về truyền động. Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm . Buồng thang chuyển động êm hay không phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm . Các tham số chính đặc trng cho chế độ làm việc của thang máy là : Tốc độ di chuyển v [ m/s ] , gia tốc a(m/s 2 ) , độ giật (m/s 3 ). Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy , có ý nghĩa rất quan trọng nhất là đối với các nhà cao tầng. Đối với các nhà chọc trời, tối u nhất là dùng thang máy cao tốc( v= 3,5m/s ) giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình của buồng thang đạt gần bằng tốc độ định mức.Nhng việc tăng tốc độ lại dẫn đến giá thành thang máy tăng. Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75m/s lên v= 3,5m/s giá thành tăng lên GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 8 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI 4 ữ 5 lần. Bởi vậy tùy theo độ cao của toà nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợp với tốc độ tối u. Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm thời gian mở máy và hãm máy có nghĩa là tăng gia tốc. Nhng khi gia tốc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách (nh chóng mặt, sợ hãi nghẹt thở ). Bởi vậy gia tốc tối u là: a 2m / s 2 . Một đại lợng nữa quyết định sự di chuyển êm của buồng thang là tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy. Nói cách khác đó là độ giật( đạo hàm bậc nhất của gia tốc d 2 v = da dt hoặc đạo hàm bậc hai của tốc độ = dt 2 ). Khi a 2m/s 2 thì độ giật 20m/s 2 . Biểu đồ làm việc tối u của thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao biểu diễn trên hình: HS s,v a, PL v,m/s s : vi tri s h a GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 9 ỏn mụn: TT THIT K H THNG TRUYN NG CHO THANG MY CH NGI a,m/s ,m/s D BT mo may c.d on dinh v a DT O CC a Biểu đồ này chia làm 5 giai đoạn : mở máy ,chế độ ổn định , hãm xuống tốc độ thấp , buồng thang đến tầng và hãm dừng GVHD:Lấ XUN HI SVTH: NHểM 7 ĐT : Đối trọng B : Buồng thang Đ : Động cơ HS : Hộp số CC : Cáp cân bằng . PL : Pu li chủ động Sơ đồ động học của thang máy Nâng tải M Hạ tải Thang máy không đợc rơi tự do khi mất điện hoặc đứt dây treo. Không đợc vận hành trong trạng thái bất thờng, nếu cần đảo chiều phải êm, tốc độ không đợc giảm đột ngột. Phụ tải của thang máy là phụ tải thế năng. Động cơ truyền động cho thang máy phải làm việc với phụ tải ngắn hạn. Thang máy làm việc tin cậy trong mọi điều kiện nghiệt ngã của môi trờng nhằm nâng cao năng suất an toàn trong vận hành và khai thác ,phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi đầy tải đặc biệt là vào mùa đông khi nhiệt độ môi trờng giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh. . thể phân loại thang máy nh sau: + Phân loại theo công dụng : Có 3 loại thang máy sau . - Thang máy chở khách trong các nhà cao tầng. - Thang máy chở hàng có ngời điều khiển. - Thang máy vừa. buồng thang : - Thang máy chạy chậm : v = 0,5 ữ 0,65 m/s. - Thang máy tốc độ trung bình: v = 0,75 ữ 1,5 m/s. - Thang máy cao tốc: v = 2,5 ữ 5 m/s. + Phân loại theo trọng tải : - Thang. mạnh thì nhu cầu sử dụng thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên. I I. C á c bộ ph ậ n c h í n h của thang m áy. Những loại thang máy hiện đại có cơ