bài tập lớn máy xúc công nghiệp

Chương Tổng quan loại máy Xúc 1.1 Đặc điểm công nghệ Máy xúc sử dụng rộng rãi ngành khai thác mỏ lộ thiên, công trường xây dựng công nhiệp dân dụng, công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường nhiều hạng mục công trình khác nhau, nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá với khối lượng lớn Máy xúc có nhiều cấu truyền động như: truyền động vào tay gầu, nâng – hạ tay gầu, truyền động quay di chuyển ⟹ Công nghệ máy xúc phải thỏa mãn: -Hệ thống truyền động điện phải có nhiều cấp tốc độ (thích ứng với môi trường làm việc mà tải thay đổi) -Có hệ thống điều chỉnh tốc độ mô men để có đặc tính mong muốn phù hợp với yêu cầu phụ tải -Có hệ thống điều khiển tự động liên động cấu truyền động -Có hệ thống bảo vệ cố cách chắn 1.2.Đặc tính phụ tải Muốn xây dựng biểu đồ phụ tải xác hệ truyền động máy xúc cần có thông số sau: - Thông số kỹ thuật động truyền động - Các tham số mạch điều khiển - Mômen quán tính cấu quy đổi trục động chế độ làm việc khác hệ truyền động - Mômen cản tĩnh cấu chế độ làm việc khác hệ truyền động Để tính chọn sơ công suất động truyền động cần dựa biểu đồ phụ tải tối giản hệ truyền động tính đến mômen cản tĩnh cấu, không tính đến mômen động cấu chế độ độ Việc tính toán xác yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc cấu máy xúc vấn đề phức tạp Bởi vậy, để tiến hành tính chọn công suất động truyền động cấu máy xúc sử dụng biểu đồ phụ tải gần giống với biểu đồ phụ tải thực cấu máy xúc biểu diễn hình Chu trình làm việc cấu nâng - hạ gàu máy xúc (Hình 1.1) bao gồm giai đoạn sau: • t1: th ời gian tăng tốc cho trình bắt đầu đào bốc đất đá • t2: thời gian nâng tay gầu giai đoạn bốc xúc đất đá • t3: thời gian dừng gầu sau lúc bốc xúc xong • t4: thời gian giữ tay gầu cân quay gầu vị trí đổ tải • t5: thời gian đổ tải, momen cảu động giảm trình đổ tải • t6: thời gian tăng tốc hạ gầu không xuống gương lò • t7: thời gian hạ gầu với tốc độ không đổi • t8: thời gian hãm gầu trước hạ gầu xuống gương lò Từ biểu đồ phụ tải, ta rút kết luận sau: - Động truyền động cấu nâng - hạ ggàu làm việc dài hạn với hệ số tiếp điện tương đối TĐ% = 100% - Trị số mômen động truyền động xác định mômen cản tĩnh phụ tải, mômen cản tĩnh cớ cấu nâng hạ có tính Biểu đồ phụ tải động truyền động cấu đẩy tay gàu biểu diễn hình 1.3 Chu kỳ làm việc cấu đẩy tay gàu gồm giai đoạn sau: • t1: thời gian tăng tốc đưa tay gàu vào đất kết hợp với cấu nâng • t2: thời gian gàu lên để xúc đất đá • t3: thời gian đảo chiều để lùi tay gầu • thời gian tay gàu di chuyển với tốc độ không đổi theo hướng lên • t5: thời gian hãm tay gàu • t6: thời gian nghĩ máy quay tay gàu vị trí đổ tải • t7: thời gian tăng tốc để đẩy tay gàu k.cách xa để đổ tải • t8: thời gian tăng tốc để đẩy tay gàu di chuyển với tốc độ không đổi • t9: thời gian hãm di chuyển tay gàu • t10: thời gian nghĩ đổ tải • t11 : thờ i gian tăng tốc để kéo tay gàu vào • t12: thời gian kéo tay gàu vào với tốc độ không đổi • t13: thời gian hãm tay gàu trước hạ tay gàu xuống đất Biểu đồ phụ tải động truyền động cấu truyền động cấu quay biểu diễn hình 10-5c • t1: thời gian nghĩ gàu di chuyển vào đất đá • t2: thời gian tăng tốc gàu đầy tải • t3: thời gian quay tay gàu đầy tải với tốc độ không đổi • t4: thời gian hãm • t5: thời gian nghĩ đổ tải • t6: thời gian tăng tốc để quay gàu không vị trí bốc xúc • t7: thời gian quay gàu không với tốc độ không đổi • t8: thời gian hãm cấu quay Trong số trường hợp, để đơn giản việc tính toán, biểu đồ phụ tải không tính đến chế độ động hệ truyền động Ví dụ cấu đẩy tay gàu giả thiết rằng: M1 = M2 ; M3 = M4 ; M4 = M5 ; M6 = M7 ; M8 = M9 M10 = M11 Cũng tương tự xây dựng biểu đồ phụ tải tối giản cho động truyền động cấu nâng - hạ gàu 1.3 Yêu cầu truyền động Đối với máy xúc có gàu xúc, yêu cầu hệ truyền động cấu bao gồm: a) Đặc tính hệ truyền động điện truyền động cấu máy xúc (cơ cấu nâng - hạ gàu, cấuquay cấu đẩy tay gàu) phải đảm bảo hai yêu cầu sau: Trong phạm vi tải thay đổi từ đến dòng nhỏ dòng điện ngắt (Ing =2,25 ÷ 2,5Iđm), độ sụt tốc độ không đáng kể để đảm bảo suất máy xúc Khi động bị tải (I ≥ Ing), tốc độ động truyền động phải giảm nhanh không để không gây hỏng hóc động Để đáp ứng yêu cầu trên,hệ truyền động phải tạo đường đặc tính đặc trưng gọi đặc tính “máy xúc” (đường hình…) Trong thực tế không sử dụng đường đặc tính lý tưởng đường người vận hành máy xúc không cảm nhận nhận thời điểm tải động để giảm tốc độ hạn chế momen động nhỏ trị số lớn cho phép dẫn đến làm cho động dễ bị cháy, mà thường dùng đặc tính mềm (đường hình 10-4a) Năng suất máy xúc đánh giá diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính hệ truyền động (hình 10-4a) SADCO Để đánh giá suất máy xúc, ta có hệ số lấp đầy k Hệ số lấp đầy k tính theo biểu thức sau: k= S ADCO S m = S ABCO ω0 M d với: SADCO - diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính cuả hệ truyền động; SABCO - diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính lý tưởng; ω0 - tốc độ không tải động m - hệ số tỷ lệ Hệ số lấp đầy hệ truyền động đại đạt đến k = 0,8 ÷ 0,9 Trên hình 10-4b biểu diễn đường đặc tính số hệ truyền động cấu máy xúc Họ đặc tính hệ cho phép đánh giá tính chọn hệ truyền động cách hợp lý loại máy xúc cụ thể Hệ truyền động xoay chiều với động không đồng ba pha (đường 1) sử dụng rộng rãi cho loại máy xúc công suất bé với thể tích gàu xúc 1m Đặc biệt dùng động truyền động động không đồng có hệ số trượt lớn cho phép hạn chế dòng động giới hạn cho phép Hệ truyền động xoay chiều với động không đồng rôto dây quấn có đấu thêm điện trở phụ mạch roto động Rf = (0,1 ÷0,15)R (R điện trở dây quấn roto động cơ) có cuộn kháng bảo hoà mạch stato động (đường hình 10-4b) ta nhận đường đặc tính tối ưu cấu máy xúc công suất nhỏ Hệ truyền động máy phát chiều có ba cuộn kích từ - động điện chiều (đường hình 10-4b) thường dùng loại máy xúc công suất trung bình với thể tích gàu xúc từ đến 5m Hệ có đường đặc tính gần với đường đặc tính tối ưu, cho phép điều chỉnh tốc độ động truyền động phạm vi rộng Hệ truyền động máy phát - động (F-Đ) có khâu khuếch đại trung gian thực chức khuếch đại tổng hợp tín hiệu điều khiển (khuếch đại trung gian máy điện khuếch đại - MĐKĐ, khuếch đại từ - KĐT, khuếch đại bán dẫn KĐBD) tạo đường đặc tính (trên hình 10-4b), đáp ứng hoàn toàn yêu cầu truyền động cấu máy xúc Hệ sử dụng rộng rãi máy xúc công suất lớn tích gàu xúc từ 10 ÷ 80m b) Động truyền động cấu cầu trục phải có độ chắn kết cấu độ tin cậy làm việc cao, có khả chịu tải lớn Độ bền nhiệt độ bền chống ẩm lớp cách điện động cao, chụi tần số đóng cắt điện lớn (400 ÷ 600) lần /h c) Động truyền động cấu máy xúc phải có momen quán tính roto (hoặc phần ứng) đủ nhỏ để giảm thời gian độ hệ truyền động tăng tốc hãm Nên chọn loại động có roto (hoặc phần ứng) dài, đường kính nhỏ d) Các thiết bị điều khiển dùng máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy điều kiện nặng nề (độ rung động, chao lắc lớn, phụ tải thay đổi đột biến tần số đóng - cắt điện trở lớn) e) Hệ thống điều khiển hệ truyền động cấu máy xúc phải có sơ đồ cấu trúc đơn giản, độ tin cậy làm việc cao, tự động hoá trình điều khiển mức độ cao  Nhận xét: Các cấu truyền động máy xúc trình làm việc thường bị tải ,cho nên việc hạn chế mômen nhỏ trị số cho phép chế độ tĩnh động yêu cầu quan trọng bậc đồng thời bảo vệ thiết bị không bị hỏng hóc tải cần thực hai yêu cầu: hạn chế moomen trị số cho phép đảm bảo độ cứng đường đặc tính phạm vi moomen phụ tải moomen định mức động 1.4 Tính chọn công suất cho động truyền động Để tính chọn công suất động truyền động cấu máy xúc cần phải có kiện ban đầu sau đây: - Sơ đồ động học cấu Chế độ làm việc máy xúc Tốc độ di chuyển cấu Thời gian chu trình làm việc cấu Loại đất đá quặng số kiện khác v.v… Tất thông số nhận từ kích thước kết cấu máy xúc với suất (thể tích gàu xúc) xác định Chế độ động cấu trình làm việc tăng tốc, hãm, thay đổi tốc độ ảnh hưởng đáng kể đến suất máy xúc Mômen quán tính cấu truyền lực trung gian tính toán dựa sơ đồ động học cấu, mômen quán tính động tính sau chọn sơ công suất động Bởi để tính chọn xác công suất động cơ, phải tiến hành theo bước sau: - Xây dựng biểu đồ phụ tải tối giản dựa công thức (sẽ trình bày sau) xác định công suất cản tĩnh động Tiến hành tính chọn sơ công suất động truyền động (trong sổ tay tra cứu) xây dựng đường đặc tính tự nhiên động truyền động Xây dựng biểu đồ phụ tải xác động truyền động cấu cho chu trình làm việc có tính đến chế độ động hệ truyền động Kiểm tra động chọn theo điều kiện phát nóng phương pháp dòng điện mômen đẳng trị Kiểm tra động theo khả tải Công suất động chọn phải qui hợp với hệ sô tiếp điện quy chuẩn Động truyền động cấu nâng - hạ gàu máy xúc gàu thuận Để xây dựng biểu đồ phụ tải cấu - hạ gàu (hình 10-7) cần phải tính mô men động sinh thực bốc xúc,nâng gầu đầy tải,đổ tải,hạ gầu v.v Mô men động thực bốc xúc đất đá tính theo biểu thức sau: = (Gg + G + 0.5Gtg + Gc ).Rt g iη Trong đó: Gg - khối lượng gàu, kg; G - khối lượng đất đá gàu, kg; Gtg- khối lượng tay gàu, kg; Rt bán kính tay nâng, m; i - tỷ số truyền từ động đến cấu bốc xúc; η - hiệu suất cấu truyền lực; g- gia tốc trọng trường, ; Gc- khối lượng tương ứng với tác động lực cắt Fc, kg = Fc g [Kg] Khối lượng đất đá gàu tính theo biểu thức: Trong đó: G = V1γ V1 - thể tích đất đá chiếm chỗ gàu, [kg] (10-3) [ (10-4) ; γ - khối lượng riêng đất đá, kg/ Trong V1 = S.h.b S - tiết diện cắt ngang lớp cắt, m ; h - chiều dài đường cắt, m; b - hệ số tới, xốp đất đá (0,6 ÷ 0,8) ] Lực cắt tính theo biểu thức sau: = f V1.b h [N] Trong đó: f - suất lực cản cắt đất đá, N/cm Trị số f phụ thuộc vào tính chất đất đá, quặng cấu bốc xúc loại máy xúc.Tốc độ nâng gàu chọn theo kinh nghiệm phụ thuộc vào suất máy xúc Với máy xúc tích gàu xúc ,vg= (0,4÷0,5) m/s thể tích gàu xúc (2 ÷ 3) , vg = (0,5 ÷ 0,9)m/s thể tích gàu xúc từ (3÷6) , vg = (0,9 ÷ 1,6) m/s Mômen động gàu rời khỏi gương lò giữ gàu đầy tải không tính theo biểu thức: M4= (Gg + G + 0.5Gtg + Gc ).Rt g iη [N.m] Mômen động hạ gàu không tải bằng: M7 = (G g + 0.5Gtg ) Rt η g i [N.m] Tất trị số mômen động xây dựng biểu đồ phụ tải tối giản lấy bằng: tăng tốc đào M1 = 1,5M2; hãm sau gàu rời khỏi gương lò M3 = 0,8M2; tăng tốc hạ gàu M6 = M2; hãm trước bắt đầu trình đào, bốc xúc M8 = 1,5M2 Dựa vào biểu đồ phụ tải hệ truyền động cấu nâng - hạ gàu, xác định mômen đẳng trị động cơ: Mdt = M 12t1 + M 22t2 + M 32t3 + M 42t4 + M 52t5 + M 62t6 + M 72t7 + M 82t8 [N.m] t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8 Để tính thời gian độ (t1, t3, t6 t8), trước hết phải tính thời gian làm việc động chế độ xác lập Thời gian đào, bốc xúc t2 phụ thuộc vào độ dài đường cắt h (chiều cao gương lò) tốc độ nâng gàu vg Thời gian giữ gàu không quay hai hướng t4 t7 phụ thuộc vào tốc độ quay cấu quay máy xúc Thời gian đổ tải t5 phụ thuộc vào thể tích gàu xúc b) Xác định thời gian đào -bốc xúc ( tđ) Khi tính thời gian đào, giả thiết tốc độ trung bình nâng gàu tốc độ trung bình động làm việc với phụ tải định mức td = H [ s ] vg Trong đó: H - chiều dài quỹ đạo đào đất đá (một cách gần chiều cao gương lò), m; vg - tốc độ di chuyển gàu, m/s.Chiều dai quỹ đạo đào tính dựa kích thước máy xúc Tốc độ di chuyển gàu phụ thuộc vào tính chất đất đá tính chọn từ 0,5 ÷ 3,5m/s c) Tính thời gian đổ tải ( tđt) Thời gian đổ tải phụ thuộc vào yếu tố sau: - Đặc điểm, công nghệ đổ tải vào phương tiện vận chuyển - Loại đất đá - Chiều cao tầm vươn xa gầu đổ tải Thời gian đổ tải bao gồm: thời gian quay gàu vị trí đổ tải, thời gian khởi động cấu đổ tải (cơ cấu đóng mở đáy gàu) thời gian đổ tải Thời gian khởi động hệ truyền động cấu đổ tải thường chọn phạm vi (0,4÷3) s Thời gian đổ tải phạm vi (0,25÷2) s, đổ tải bãi thải, (0,5÷6)s đổ tải vào phương tiện vận tải khác tàu hỏa oto d) Tính thời gian quay gàu (tq) tck − td − tdt J Tq = [s] 1+ J Trong đó: J0 – mô men quán tính phần quay máy xúc quay gàu không, kgm2 J- mô men quán tính phần quay máy xúc quay gàu đầy tải, kgm Trị số mô men quán tính tính cách gần theo công thức thực nghiệm Thời gian quay lấy t q = (0,8÷0,85)tck e) Tính công suất cực đại động truyền động cấu quay Pmax= J (1,37 + η ) β 0.736atq3η Trong đó: η - Hiệu suất cấu truyền lực cấu quay β- Góc quay máy xúc, rad a- Hệ số có tính đến dạng đường đặc tính hệ truyền động Khi tính toán lấy η = ( 0.85÷0.9), góc quay β=( 90÷110)0 máy gàu xúc thuận , β= (120 ÷150)0 máy xúc gàu treo dây Hệ số a tính chọn theo dạng đặc tính hình 10.8 Đường I, a = 26,5; đường II, a = 41,5; đường III, a = 40,7 đường IV, a =65,5 f) Tốc độ quay cực đại w max = 0.736cPmaxη J (1.37 + η 2) Trong đó: c - hệ số có tính đến dạng đặc tính co hệ truyền động Đường I, c=87,5; Đường II, c=167; Đường III, c=137 Đường IV ,c= 220,5 Theo kết Pmax, ωmax để tính chọn công suất động truyền động cấu quay sổ tay tra cứu Hình 10-9 Dạng đặc tính hệ truyền CHƯƠNG PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG NHÓM MÁY XÚC 2.1 Phân tích sơ đồ Hình 2.1.Hệ truyền động cấu nâng-hạ gàu máy xúc EKG-4, a) Sơ đồ nguyên lý điện 2.1.1 Mạch lực • Các phần tử mạch lực: - Động điện chiều Đ: Chuyển động tạo cấu nâng –hạ gầu máy xúc - Máy phát điện chiều F: Cung cấp điện áp đặt vào phần ứng động Đ ( = ) - Máy phát kích từ FKT: Cung cấp điện áp cho mạch kích từ độc lập động điện chiều Đ cho mạch điều khiển - Động không đồng (KĐB) : Làm quay rôto máy phát F( ) - = • Hệ truyền động tương ứng: Hệ máy phát-động điện chiều có khuyếch đại từ (KĐT) trung gian Đặc điểm hệ hệ thống máy phát động điện chiều KĐT điều khiển điện áp mạch phần ứng động Đ,trong KĐT trung gian giữ vai trò điều khiển điện áp kích thích máy phát F,tổng hợp khuếch đại tín hiệu điều khiển • Phương pháp điều chỉnh tốc độ: - ↓↑→ - ↓↑→ ↓↑→ ↓↑→ ↓↑→ ↓↑→ ↓↑→ ↓↑→ ↓↑≤ ↓↑ ≥ (trường hợp xảy động Đ chuyển động hạ gầu không tải máy xúc) • Phương pháp đảo chiều: + ±→ ±→ ±→ ±→ ±→ ± 2.1.2 Mạch điều khiển Các phần tử chức năng: Bộ khống chế từ 1KC: Có vị trí phía nâng vị trí phía hạ gàu.Có tiếp điểm: Tiếp điểm I, V dùng để đảo chiều quay động Đ Tiếp điểm II,III,IV dung để điều chỉnh tốc độ động Đ Tiếp điểm VI dùng để giảm từ thông ↓→ ↑ hạ gàu không tải Bộ khống chế từ 2KC: Khuếch đại từ: Là thiết bị điện từ trường dùng để khuếch đại tín hiệu điện Hoạt động dựa đặc tính phi tuyến vật liệu sắt từ Bộ khuếch đại từ gồm lõi thép sắt từ, cuộn dây điều khiển phản hồi cuộn xoay chiều làm việc nối với tải Thay đổi dòng diều khiển làm thay đổi lớn độ từ thẩm lõi thép điện kháng cuộn xoay chiều làm thay đổi dòng tải.Gồm KĐT1 KĐT2 mắc ngược theo sơ đồ cầu pha dùng Điốt chỉnh lưu,mỗi KĐT có cuộn dây làm việc xoay chiều,các cuộn KĐ1→KĐ5 cuộn dây điều khiển a) Cuộn khống chế chủ đạo KĐ1:Đóng vai trò cuộn điều khiển khuyếch đại từ Giá trị chiều dòng điện cuộn chủ đạo KĐ1 định giá trị tốc độ chiều quay động điện Đ b) Cuộn điều khiển KĐ2(cuộn phản hồi âm điện áp máy phát): Nâng cao độ tác động nhanh hệ truyền động nâng cao độ ổn định hệ truyền động.Thực hãm động Đ khống chế 1KC chuyển vị trí “0”.Sức từ động sinh cuộn KĐ2 ngược chiều với sức từ động sinh cuộn chủ đạo KĐ2 c) Cuộn điều khiển KĐ3(Cuộn phản hồi âm dòng có ngắt):Hạn chế trị số dòng điện momen động truyền động bị tải.Sức từ động sinh cuộn KĐ ngược chiều với sức từ động sinh cuộn KĐ Khi dòng điện động < ⟹∆ < ,trong đó: ∆ -điện áp rơi cuộn dây cực từ phụ động máy phát CPF CPĐ tỷ lệ với dòng điện phần ứng động -điện áp so sánh = (hoặc ) lấy chiết áp VR4.Khi dòng chảy cuộn KĐ không.Ngược lại,khi ≥ ; ∆ ≥ ,dòng chảy cuộn KĐ khác không,tác dụng khử từ cuộn KĐ lớn làm cho sức từ động tổng máy phát giảm nhanh 0⟹ ↓ nhanh 0⟹hạn chế trị số momen động Đ d) Cuộn điều khiển KĐ 4(cuộn phản hồi âm mềm dòng điện phần ứng động cơ): Đảm bảo hệ truyền động làm việc ổn định chế độ độ Cuộn KĐ đấu vào cuộn thứ cấp biến áp vi phân BA qua điện trở hạn chế VR3 ,cuộn sơ cấp biến áp vi phân BA cuộn dây cực từ phụ máy phát CPF Khi dòng điện động ổn định,dòng cuộn KĐ Ngược lại dòng động có xu tăng giảm #0 ⟹chiều dòng cuộn KĐ ngược chiều chiều với dòng chảy cuộn KĐ 1⟹kết tác dụng dòng cuộn KĐ làm cho dòng động ổn định e) Cuộn điều khiển KĐ (cuộn phản hồi âm mềm điện áp máy phát): Thực chức ổn định điện áp phát máy phát F để nâng cao chất lượng động hệ truyền động.cuộn KĐ nối vào đường chéo cầu vi phân cấu thành từ vai cầu: điện trở r1,r2,r4 cuộn kích từ song song máy phát CSF Ngược lại,khi Khi ổn định⟹ cầu cân bằng⟹ =0 có xu tăng giảm,do cuộn CSF có tính điện cảm dẫn đến cầu cân bằng⟹ khác chiều với ⟹ ổn định,nâng cao chất lượng động hệ truyền động chế độ tải Công tắc tơ: - Đg: Đóng cắt nguồn điện cung cấp cho mạch điều khiển - KKT:Điều khiển tốc độ ≥ hạ gầu không tải⟹chu kỳ làm việc nâng-hạ máy xúc nhanh hơn⟹Tăng suất làm việc Relay RDC: Hạn chế dòng điện mạch phần ứng động Đ khởi động,bảo vệ dòng cho độngcơ Đ máy phát F xảy cố ngắn mạch 2.2 Thuyết minh hoạt động sơ đồ 2.2.1 Nguyên lý làm việc hệ truyền động Khởi động động không đồng làm quay roto máy phát,nhưng lúc khống chế từ 1KC vị trí nên máy phát F chưa phát điện áp chiều để cung cấp điện áp cho phần ứng động Đ nên Đ chưa làm việc Muốn động điện chiều Đ làm việc quay roto để nâng-hạ gẩu máy xúc bắt buộc ta phải có: Do động Đ cung cấp kích từ từ nguồn chiều bên nên sinh ra,vậy nên cần động Đ làm việc quay roto: 0← ≠0← ≠0← ≠0← ≠0←+Đg← Cứ điều khiển 1KC dịch chuyển đến vị trí 2,3,4 làm tăng điện áp →từ hóa lõi thép lớn nữa→điện cảm cuộn dây KĐT1,KĐT2 giảm↓ lớn nữa→ ↑→ ↑→ ↑⟹Đây trình tăng tốc độ động Đ Khi động Đ chạy vị trí số 4,vị trí mà = , muốn giảm tốc độ ta điều khiển 1KC dịch chuyển vị trí 3,2,1,0→từ hóa lõi thép nhỏ hơn→điện cảm cuộn dây KĐT1,KĐT2 tăng↑ lớn nữa→ ↓→ ↓→ ↓⟹Đây trình giảm tốc độ động Đ Quá trình trình tăng tốc giảm tốc động Đ theo chiều thuận(nâng gầu),muốn tăng tốc giảm tốc theo chiều ngược(hạ gầu) lại ta gạt 1KC vị trí 1,2,3,4(bên trái) trình diễn trình chạy thuận 2.2.2 Điều khiển nâng gầu Khi điều kiện mở máy thỏa mãn ta kéo tay điều khiển 1KC phía trong,nâng gầu có cấp tốc độ tăng dần tương ứng với vị trí 1,2,3,4 1KC - Khi điều khiển nâng gầu máy xúc⟹Tiếp điểm VI 1KC đóng lại→ +KKT→tiếp điểm thường mở KKT mạch kích từ độc lập phần ứng động Đ đóng lại→ r6 thêm vào mạch kích từ động Đ→ ↑→ = - Tốc độ 1: Tiếp điểm V đóng Tốc độ 2: Tiếp điểm V,IV đóng Tốc độ 3: Tiếp điểm V,IV,III đóng - Tốc độ 4: tiếp điểm V,IV,III,II đóng lại⟹RVR2 → RVR2min→ = 2.2.2 Điều khiển hạ gầu Ở chế độ hạ gầu không cần mômen lớn yêu cầu tốc độ phải nhanh để giảm thời gian chu kỳ xúc⟹tiếp điểm VI KC mở ra→-KKT→r6 loại khỏi mạch kích từ động điện Đ→ vượt ↓→ < → ↑ Khi hạ gầu ta đẩy tay điều khiển 1KC phía trước,khi tiếp điểm I đóng,tiếp điểm V mở để đổi chiều dòng điện chạy qua cuộn KĐ1→máy phát điện chiều F đổi chiều cực tính cung cấp cho động Đ quay theo chiều ngược lại - Tốc độ 1: Tiếp điểm I đóng,tiếp điểm V mở Tốc độ 2: Tiếp điểm I , IV đóng Tốc độ 3: Tiếp điểm I , IV , III đóng - Tốcđộ4:TiếpđiểmI, IV, III, II đóng ⟹RVR2 → RVR2min→ = độ hạ gầu tăng dần từ cấp tốc độ đến tốc độ cao nhất-tốc độ →tốc CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA MÁY XÚC TRONG CÔNG NGHIỆP 3.1 Các sơ đồ truyền động khác máy xúc Hình 3.1 Hệ truyền động cấu nâng-hạ gầu máy xúc EKG-4 a) Sơ đồ nguyên lý điện; b).Họ đặc tính Tất cấu máy xúc EKG -4: cấu nâng - hạ gàu, cấu đẩy tay gàu, cấu quay cấu di chuyển truyền động hệ truyền động chiều: máy phát ba cuộn kích từ - động điện chiều Mạch điều khiển hệ truyền động cấu Sơ đồ nguyên lý mạch lực mạch điều khiển hệ truyền động cấu nâng - hạ gàu giới thiệu hình 3.1 Mạch lực gồm phần tử: - Máy phát F: Cung cấp điện áp cho mạch phần ứng động Đ - Động điện chiều Đ: Tạo chuyển động cấu nâng-hạ gầu máy xúc Mạch điều khiển gồm phần tử: - KC: Bộ khống chế từ dùng để điều khiển động truyền động cấu nâng- hạ gầu KN, KH: Công tắc tơ dùng để điều khiển chuyển động theo chiều nâng-hạ gầu máy xúc 1G, 2G, 3G: Công tắc tơ có nhiệm vụ điều chỉnh cấp tốc độ máy xúc KCB: Công tắc tơ dùng để điều chỉnh tốc độ nhanh hạ gầu không tải Hệ truyền động tương ứng: Hệ truyền động máy phát cuộn dây-động điện chiều Điều khiển động truyền động cấu nâng - hạ gàu thực khống chế từ KC có vị trí phía nâng vị trí phía hạ gàu Đảo chiều quay điều chỉnh tốc độ động truyền động thực cách thay đổi chiều trị số dòng điện chảy cuộn dây kích từ độc lập CKF1 Cuộn kích từ song song CKF2 đấu song song với phần ứng động máy phát qua biến trở hạn chế VR5 Cuộn kích từ nối tiếp CKF3 đấu nối tiếp với phần ứng động máy phát Cuộn kích từ độc lập máy phát CKF1 cấp từ máy phát kích từ FKT Sức từ động sinh cuộn CKF1 CKF2 chiều nhau, sức từ động sinh cuộn CKF3 ngược chiều với sức từ động sinh hai cuộn dây Sức từ động tổng máy phát bằng: FΣ = FCKF1 + FCKF2 - FCKF3 (3.1) Do tính chất khử từ cuộn kích từ CKF3, phụ tải động truyền động nằm dải 0< Iư < Ing (dòng điện ngắt Ing = 2,25 ÷ 2,5Iđm) tính chất khử từ cuộn kích từ nối tiếp không lớn lắm, độ sụt tốc độ không lớn đảm bảo suất máy xúc thiết kế Trong trường hợp động truyền động bị tải (I ≥ Ing) tác dụng khử từ cuộn CKF3 lớn làm cho điện áp phát máy phải giảm nhanh không, kết tốc độ động giảm nhanh không Tác dụng cuộn kích từ nối tiếp CKF3 hạn chế trị số mômen dừng giới hạn cho phép Md = (1,5 ÷ 2)Mđm, tạo đường đặc tính gãy gục tải Đảo chiều quay động Đ: (±)→ (±) → (±) → (±) ⟹Để thay đổi chiều dòng điện chảy cuộn CKF1 ta việc điều khiển khống chế từ KC cấp điện hay không cấp điện cho công tắc tơ KN KH Điều chỉnh tốc độ động Đ: ↓↑← ↓↑← ↓↑← ↓↑← ↓↑ ⟹Để chiều chỉnh tốc độ động Đ, ta việc điều khiển khống chế từ KC cấp điện hay không cấp điện cho công tắc tơ 1G ,2G ,3G nhằm điều chỉnh giá trị điện trở nối tiếp với cuộn CKF1 máy phát F 3.2 Những ứng dụng thực tế máy xúc công nghiệp 3.2.1 Vai trò Trong trình công nghiệp hoá đại hoá đất nước, thành tựu khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển ứng dụng rộng rãi thực tế sản xuất Ở nước ta, công nghiệp mỏ, xây dựng cầu đường, khu đô thị, khu công nghiệp giữ vai trò quan trọng kinh tế Do việc ứng dụng thành tựu khoa học để nâng cao hiệu sản xuất tất yếu Một tựu khoa học phải kể đến máy xúc Máy xúc sử dụng rõng rãi nghành khai thác mỏ lộ thiên,trên công trình xây dựng công nghiệp dân dụng, công trình thủy lợi, xây dựng cầu đường nhiều hạng mục công trình khác nhau, nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá với khối lượng lớn Một số hình ảnh ứng dụng thự tế máy xúc: Hình 3.2 Máy xúc dùng ngành xây dựng Hình 3.3 Máy xúc dùng nghành khai thác mỏ lộ thiên 3.2.2 Đánh giá ưu nhược điểm máy xúc - Ưu điểm : Có khả làm việc môi trường khắc nghiệt chịu nhiều va đập mà phụ tải thay đổi thường xuyên cách đột ngột Năng suất làm việc máy xúc cao - Nhược điểm: Máy xúc phụ tải điện lớn tiêu thụ nhiều điện năng, kích thước máy xúc cồng kềnh gây nhiều khó khăn việc di chuyển đoạn đường hẹp, máy xúc làm việc gây tiếng ồn lớn