Đang tải... (xem toàn văn)
CÂN TRUC TU HANH ngay ( 19-11) tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh v...
Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Lời nói đầu Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại và công nghệ thông tin thì lĩnh vực tự động hoá và điện khí hoá xí nghiệp đang đ- ợc đa vào ứng dụng rộng rãi và đợc u tiên, tuy nhiên để đáp ứng đợc nhu cầu của xu thế và thời đại thì lĩnh vực này đòi hỏi phải có sự cố gắng nỗ lực rất cao nhất là phải có những sáng tạo mới trong điều khiển và lập trình cũng nh việc nâng cao công suất, tiết kiệm năng lợng và khai thác tối u những trang thiết bị điện và điều khiển tự động đã có phù hợp với từng hoàn cảnh của từng nghành, từng nghề, từng quốc gia. Vì thế trang bị điện là một môn học có thể giúp cho sinh viên tiếp cận một cách thực tế hơn vơí hệ thống điều khiển tự động ngày nay trong các nhà máy, xí nghiệp, cầu cảng. Và một trong số những ứng dụng của trang bị điện là việc nghiên cứu tổng quan của cơ cấu quay của cần trục từ đó đi xây dựng chơng trình tính toán của phụ tải động cầu của cần trục khi quay trên mặt phẳng nằm ngang, tải trọng lệch khỏi phơng thẳng đứng của cơ cấu quay. Hy vọng với sự giúp đỡ của thầy giáo chủ nhiệm môn trang bị điện cùng với sự góp ý nhiệt tình của các bạn sinh viên trong ngành thì đề tài này sẽ đạt đợc một kết quả tốt đẹp nhất khi hoàn thành và em hy vọng nó sẽ là một tài liệu quan trọng và cần thiết cho các bạn sinh viên cùng nghành cũng nh ai muốn tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo của cần cẩu. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên Hoàng thanh tùng Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 1 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Ch ơng 1 : tổng quan về cơ cấu quay của cần trục Sự phát triển kinh tế của mỗi nớc phụ thuộc nhiều vào mức độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất công nghiệp. Trong quá trình sản xuất máy nâng vận chuyển nói chung, cần trục cầu trục cảng nói riêng là cầu nối giữa các hạng mục sản xuất riêng biệt giữa các phân xởng trong nhà máy, giữa các máy công tác trong quá trình sản xuất v.v Các cảng biển ở việt nam và các cảng biển trên thế giới, cần trục có một vị trí hết sức quan trọng trong công nghiệp bốc xếp hàng hoá, là nhóm thiết bị chủ lực trong việc nâng vận chuyển và lu thông hàng hoá xuất nhập khẩu của cảng biển, nó đảm nhiệm nhiệm vụ bốc xếp hàng hoá từ dới tàu thuỷ lên các kho bãi ở các cảng biển và bốc xếp hàng hoá theo chiều ngợc lại cho tàu thuỷ vận chuyển bằng đờng thuỷ v.v Các cảng biển ở nớc ta đang đòi hỏi ngày càng mở rộng và phát triển năng lực bốc xếp các cảng ngày một tăng để đáp ứng yêu cầu hàng hoá xuất nhập khẩu của các nghành kinh tế . Trong điều kiện nhóm thiết bị bốc xếp chủ yếu đợc nhập ngoại chủng loại rất đa dạng, mức độ tự động hoá ngày càng cao. Để thực hiện các thao tác di chuyển trong việc nâng hạ hàng và vận chuyển hàng hoá từ nơi này đến nơi khác cần trục cần phải có các cơ cấu di chuyển khác nhau nh bao gồm các cơ cấu : Nâng hàng, hạ hàng, cơ cấu quay, cơ cấu thay đổi tầm với. Cơ cấu quay của họ cần cẩu chân đế thờng đợc truyền động bằng hai #Tai####################################################T#a#i#######D#o#t#u#m#�� �_####���_####�]T`########p^T`######## _T`########�_T`########�`T`############XaT` Chương: CẦN TRỤC TỰ HÀNH Cần trục tự hành: + Có thể đi lại trong phạm vi khá rộng. + Sử dụng trong công tác bốc dỡ và xây lắp + Có đủ bốn động tác cơ bản: nâng hạ vật, thay đổi tầm với, di chuyển và quay Các cần trục tự hành có cấu tạo hầu như giống nhau, chỉ khác ở bộ phận bánh xe di chuyển và được chia ra: + Cần trục ôtô + Cần trục bánh hơi + Cần trục bánh xích. + Cần trục máy kéo 1. cần trục ôtô: + Cần trục ôtô chỉ có một bộ phận phát lực: động lực được truyền ra các cơ cấu thao tác qua một hộp chuyển công suất. + Cần trục có 2 bộ phận phát lực: một đặt ở đầu xe để làm xe chạy, một đặt ở sàn quay để truyền động lực cho tời nâng vật , nâng cần và làm quay cần + Cần trục có hai cabin điều khiển. + Cần trục có một cabin điều khiển * Khi nâng vật nặng phải sử dụng chân chống để đỡ tải cho các bánh hơi và để tăng độ ổn định về mọi phía cho cần trục mang vật nặng, nhưng điều này lại gây bất tiện khi cần trục phải di chuyền nhiều chỗ. Nếu không dùng các chân chống thì sức nâng của cần trục giảm đi 3 -4 lần 2. Cần trục bánh hơi: Cần trục bánh hơi được lắp trên một giá xe đặc biệt, cự ly giữa các bánh xe khá rộng nên cần trục khá ổn định, nhưng khi cẩu vật nặng vẫn cần tựa trên các chân chống. Cần trục bánh hơi khoẻ không thua cần trục bánh xích mà giá thành lại rẻ hơn, thường được sử dụng trong xây dựng các công trình công nghiệp và trong lắp ráp các thiết bị công nghệ. 3. Cần trục bánh xích: Cần trục bánh xích có độ cơ động cao, vì nó có thể đi trên bất kỳ loại đường nào, cả ở những nơi chưa có đường. Cần trục bánh xích có độ ổn định lớn, không phải sử dụng các chân chống khi cẩu vật nặng Để lắp ghép những công trình cao, rộng người ta trang bị thêm cho cần trục bánh xích một mỏ cần hoặc cải tiến thành dạng giống cần trục tháp Ứng dụng: Bài 7: Xác định tốc độ các chuyển động cơ bản của cần trục tháp và cần trục tự hành TÍNH TOÁN XE NÂNG TỰ HÀNH ThiÕt KÕ M«n Häc : Trang bÞ ®iÖn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại và công nghệ thông tin thì lĩnh vực tự động hoá và điện khí hoá xí nghiệp đang được đưa vào ứng dụng rộng rãi và được ưu tiên, tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu của xu thế và thời đại thì lĩnh vực này đòi hỏi phải có sự cố gắng nỗ lực rất cao nhất là phải có những sáng tạo mới trong điều khiển và lập trình cũng như việc nâng cao công suất, tiết kiệm năng lượng và khai thác tối ưu những trang thiết bị điện và điều khiển tự động đã có phù hợp với từng hoàn cảnh của từng nghành, từng nghề, từng quốc gia. Vì thế trang bị điện là một môn học có thể giúp cho sinh viên tiếp cận một cách thực tế hơn vơí hệ thống điều khiển tự động ngày nay trong các nhà máy, xí nghiệp, cầu cảng. Và một trong số những ứng dụng của trang bị điện là việc “nghiên cứu tổng quan của cơ cấu quay của cần trục từ đó đi xây dựng chương trình tính toán của phụ tải động cầu của cần trục khi quay trên mặt phẳng nằm ngang, tải trọng lệch khỏi phương thẳng đứng của cơ cấu quay”. Hy vọng với sự giúp đỡ của thầy giáo chủ nhiệm môn trang bị điện cùng với sự góp ý nhiệt tình của các bạn sinh viên trong ngành thì đề tài này sẽ đạt được một kết quả tốt đẹp nhất khi hoàn thành và em hy vọng nó sẽ là một tài liệu quan trọng và cần thiết cho các bạn sinh viên cùng nghành cũng như ai muốn tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo của cần cẩu. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên ĐẶNG HỮU ĐẠT 1 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Ch ơng 1 tổng quan về cơ cấu quay của cần trục 1.1. Khỏi quỏt v c cu quay ca cn trc S phỏt trin kinh t ca mi nc ph thuc nhiu vo mc c gii hoỏ v t ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cụng nghip. Trong quỏ trỡnh sn xut mỏy nõng vn chuyn núi chung, cn trc cu trc cng núi riờng l cu ni gia cỏc hng mc sn xut riờng bit gia cỏc phõn xng trong nh mỏy, gia cỏc mỏy cụng tỏc trong quỏ trỡnh sn xut v.v Cỏc cng bin vit nam v cỏc cng bin trờn th gii, cn trc cú mt v trớ ht sc quan trng trong cụng nghip bc xp hng hoỏ, l nhúm thit b ch lc trong vic nõng vn chuyn v lu thụng hng hoỏ xut nhp khu ca cng bin, nú m nhim nhim v bc xp hng hoỏ t di tu thu lờn cỏc kho bói cỏc cng bin v bc xp hng hoỏ theo chiu ngc li cho tu thu vn chuyn bng ng thu v.v Cỏc cng bin nc ta ang ũi hi ngy cng m rng v phỏt trin n ng lc bc xp cỏc cng ngy mt t ng ỏp ng yờu cu hng hoỏ xut nhp khu ca cỏc nghnh kinh t . Trong iu kin nhúm thit b bc xp ch yu c nhp ngoi chng loi rt a dng, mc t ng hoỏ ngy cng cao. thc hin cỏc thao tỏc di chuyn trong vic nõng h hng v vn chuyn hng hoỏ t ni ny n ni khỏc cn trc cn phi cú cỏc c cu di chuyn khỏc nhau nh bao gm cỏc c cu : Nõng hng, h hng, c cu quay, c cu thay i tm vi. C cu quay ca h cn cu chõn thng c truyn ng bng hai ng c khụng ng b xoay chiu ba pha t i xng nhau qua trc quay. Vic iu chnh tc thng c iu chnh bng cỏch Trang v Mục lục Li cam đoan i Li cảm n ii Tóm Tắt Lun Văn iii Abstract iv Mục lục v Danh sách các từ vit tắt vii Danh sách các hình viii Danh sách các bảng xi Chng 1. TNG QUAN 1 1.1. Giới thiu chung 1 1.2. Các phơng pháp nghiên cứu về điều khiển h thng cn trc 2 1.3. Mc tiêu và giới hạn của đề tài 3 1.4. Phơng pháp nghiên cứu 3 1.5. Ni dung luận văn 4 Chng 2. C S LÝ THUYT 5 2.1. H thng cn trc t đng 5 2.2. Thiết lập mô hình toán học của h thng cn trc 5 2.2.1. Mô hình của đng cơ 6 2.2.2. Mô hình của dây đai 7 2.2.3. Mô hình của cn trc 7 2.2.4. Mô hình của tải 8 2.3. Mạng nơron nhân tạo (Artifical Neural Networks_ ANN) 10 2.4. B lọc Kalman ri rạc 13 2.4.1. Quá trình xử lý để ớc lng 13 Trang vi 2.4.2. Các nguồn gc tính toán của b lọc 13 2.4.3. Thuật toán b lọc Kalman ri rạc 15 Chng 3. CÁC PHNG PHÁP ĐIU KHIN 17 3.1. Các phơng pháp điều khiển h thng cn trc t đng 17 3.1.1. Điều khiển h thng có dùng cảm biến góc 19 3.1.2. Điều khiển h thng không dùng cảm biến góc 28 3.1.2.1. Điều khiển h thng không dùng cảm biến góc 1 28 3.1.2.2. Điều khiển h thng không dùng cảm biến góc 2 31 3.1.2.3. Điều khiển h thng không dùng cảm biến góc 3 35 3.2. Kết luận 37 Chng 4. THC NGHIM TRểN MÔ HÌNH THC 38 4.1. Mô hình cn trc kiểu thí nghim 38 4.2. Kết quả thc nghim 41 4.2.1. Điều khiển chng lắc trên h thng có dùng cảm biến góc 41 4.2.2. Điều khiển chng lắc trên h thng không dùng cảm biến góc 1 50 4.2.3. Điều khiển chng lắc trên h thng không dùng cảm biến góc 2 52 4.2.4. Điều khiển chng lắc trên h thng không dùng cảm biến góc 3 54 Chng 5. KT LUN 57 5.1. Kết luận 57 5.2. Hớng phát triển đề tài 57 TƠi liu tham khảo 58 Phụ lục 60 Trang vii Danh sách các từ vit tắt ADC Analog to Digital Convertor FPGA Field-Programmable Gate Array IE Integrated Error IAE Integral of the Absolute Magnitude of the Error ISE Integral of the Square of the Error ITAE Integral of Time multiplied by the Absolute Value of the Error MSE Mean Square Error PCI Peripheral Component Interconnect PWM Pulse Width Modulation QEP Quadrature Encoder Pulse RTDX Real Time Data Exchange TI Texas Instruments GUI Graphical user interface Trang viii Danh sách các hình Hình 1.1. Các dạng cu trc 1 Hình 2.1. Mô hình h thng cn trc 6 Hình 2.2. Sơ đồ khi mô hình toán học h thng cn trc 10 Hình 2.3. Cu trúc mt nơron sinh học 11 Hình 2.4. Cu trúc mạng nơron nhân tạo 11 Hình 2.5. Cu trúc mt nơron nhân tạo 11 Hình 2.6. Chu kỳ b lọc Kalman ri rạc 15 Hình 2.7. Sơ đồ hoàn chỉnh toán học của b lọc Kalman 16 Hình 3.1. Sơ đồ khi điều khiển vòng h h thng cn trc 17 Hình 3.2. Kết quả mô phng h thng cn trc theo kiểu vòng h 18 Hình 3.3. Giải thuật điều khiển trong h thng 19 Hình 3.4. Sơ đồ mô phng có cảm biến góc mà không có cảm biến dòng đin 20 Hình 3.5. Kết quả mô phng có cảm biến góc mà không có b điều khiển dòng 21 Hình 3.6. Sơ đồ mô phng có cảm biến góc có dùng cảm biến dòng đin 22 Hình 3.7. Mô hình ớc lng dòng đin đng cơ DC 23 Hình 3.8. Sơ đồ b lọc Kalman 23 Hình 3. 9. Mô hình ớc lng dòng đin đng cơ DC dạng hàm nhúng 24 Hình 3.10. Kết quả mô phng khi b lọc Kalman dùng lọc tín hiu dòng đin 24 Hình 3.11. Kết quả mô phng có cảm biến góc và có b điều khiển dòng 25 Hình 3.12. Sơ đồ mô phng có cảm biến góc dạng đơn giản hóa 26 Hình 3.13. Kết quả mô phng có cảm biến góc theo dạng đơn giản hóa 27 Hình 3.14. S điều khiển chng lắc không dùng cảm biến góc 1 28 Hình 3.15. Sơ đồ mô phng không có cảm biến góc (dạng soft-sensor) 29 Hình 3.16. Kết quả mô phng dạng sensorless1 so với dạng sensor 30 Hình 3.17. Sử dng mạng nơron nhận dạng phn mềm cảm biến 31 Trang ix Hình 3.18. Cu trúc mạng nơron hai ngõ vào mt ngõ ra, 30 nơron lớp ẩn 32 Hình 3.19. S điều khiển chng lắc không dùng cảm biến góc 2 32 Hình 3.20. Sơ đồ mô phng không có cảm Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Lời nói đầu Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại và công nghệ thông tin thì lĩnh vực tự động hoá và điện khí hoá xí nghiệp đang đ- ợc đa vào ứng dụng rộng rãi và đợc u tiên, tuy nhiên để đáp ứng đợc nhu cầu của xu thế và thời đại thì lĩnh vực này đòi hỏi phải có sự cố gắng nỗ lực rất cao nhất là phải có những sáng tạo mới trong điều khiển và lập trình cũng nh việc nâng cao công suất, tiết kiệm năng lợng và khai thác tối u những trang thiết bị điện và điều khiển tự động đã có phù hợp với từng hoàn cảnh của từng nghành, từng nghề, từng quốc gia. Vì thế trang bị điện là một môn học có thể giúp cho sinh viên tiếp cận một cách thực tế hơn vơí hệ thống điều khiển tự động ngày nay trong các nhà máy, xí nghiệp, cầu cảng. Và một trong số những ứng dụng của trang bị điện là việc nghiên cứu tổng quan của cơ cấu quay của cần trục từ đó đi xây dựng chơng trình tính toán của phụ tải động cầu của cần trục khi quay trên mặt phẳng nằm ngang, tải trọng lệch khỏi phơng thẳng đứng của cơ cấu quay. Hy vọng với sự giúp đỡ của thầy giáo chủ nhiệm môn trang bị điện cùng với sự góp ý nhiệt tình của các bạn sinh viên trong ngành thì đề tài này sẽ đạt đợc một kết quả tốt đẹp nhất khi hoàn thành và em hy vọng nó sẽ là một tài liệu quan trọng và cần thiết cho các bạn sinh viên cùng nghành cũng nh ai muốn tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo của cần cẩu. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên Hoàng thanh tùng Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 1 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Ch ơng 1 : tổng quan về cơ cấu quay của cần trục Sự phát triển kinh tế của mỗi nớc phụ thuộc nhiều vào mức độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất công nghiệp. Trong quá trình sản xuất máy nâng vận chuyển nói chung, cần trục cầu trục cảng nói riêng là cầu nối giữa các hạng mục sản xuất riêng biệt giữa các phân xởng trong nhà máy, giữa các máy công tác trong quá trình sản xuất v.v Các cảng biển ở việt nam và các cảng biển trên thế giới, cần trục có một vị trí hết sức quan trọng trong công nghiệp bốc xếp hàng hoá, là nhóm thiết bị chủ lực trong việc nâng vận chuyển và lu thông hàng hoá xuất nhập khẩu của cảng biển, nó đảm nhiệm nhiệm vụ bốc xếp hàng hoá từ dới tàu thuỷ lên các kho bãi ở các cảng biển và bốc xếp hàng hoá theo chiều ngợc lại cho tàu thuỷ vận chuyển bằng đờng thuỷ v.v Các cảng biển ở nớc ta đang đòi hỏi ngày càng mở rộng và phát triển năng lực bốc xếp các cảng ngày một tăng để đáp ứng yêu cầu hàng hoá xuất nhập khẩu của các nghành kinh tế . Trong điều kiện nhóm thiết bị bốc xếp chủ yếu đợc nhập ngoại chủng loại rất đa dạng, mức độ tự động hoá ngày càng cao. Để thực hiện các thao tác di chuyển trong việc nâng hạ hàng và vận chuyển hàng hoá từ nơi này đến nơi khác cần trục cần phải có các cơ cấu di chuyển khác nhau nh bao gồm các cơ cấu : Nâng hàng, hạ hàng, cơ cấu quay, cơ cấu thay đổi tầm với. Cơ cấu quay của họ cần cẩu chân đế thờng đợc truyền động bằng hai BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ Xà HỘI QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH KỸ THUẬT AN TOÀN CẦN TRỤC TỰ HÀNH QTKĐ: 19- 2014/BLĐTBXH HÀ NỘI – 2014 QTKĐ: 19-2014/BLĐTBXH Lời nói đầu Quy trình kiểm định kỹ thuật an toàn cần trục tự hành Cục An toàn lao động chủ trì biên soạn ban hành kèm theo Thông tư số 07/2014/TT-BLĐTBXH ngày 06 tháng năm 2014 Bộ Lao động Thương binh Xã hội QTKĐ: 19-2014/BLĐTBXH QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH KỸ THUẬT AN TOÀN CẦN TRỤC TỰ HÀNH PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG 1.1 Phạm vi áp dụng Quy trình kiểm định kỹ thuật an toàn áp dụng để kiểm định kỹ thuật an toàn lần đầu, kiểm định kỹ thuật an toàn định kỳ kiểm định kỹ thuật an toàn bất thường thiết bị nâng dạng cần tự hành (cần trục tự hành): Cần trục bánh lốp, bánh