1.1 Chọn kiẻu loại động cơ Khi không có yêu cầu đặc biệt nên chọn động cơ điện xoai chiều ba pha không đồng bộ ,rôto lồng sóc với số vòng quay đồng bộ của đồng cơ (viết tắt là nđb đc ¬¬¬¬¬¬¬ ) tính theo công thức : nđb đc = 60f/p ( vg/ph ) (1.1) Trong đó f :tần số dòng điện (ở VN: f = 60Hz ) P : số đôi cực Trên thực tế động cơ điện xoai chièu ba pha không đồng bộ có các thong số vòng quay đồng bộ như 3000 ;1500;1000 ; 750 ….vg/ph ( Trong đó ưu tiên chọn nđb đc = 1500 vg/ph ) 1.2 Tính chọn công suất động cơ Động cơ được chọn theo điều kiện phát nóng toả nhiệt thoả mãn điều kiện : công suất định mức trên trục động cơ (kí hiệu là Pđm đc ) phải lớn hơn hoặc bằng công suất đẳng trị của động cơ ( kí hiệu là : Pđt đc ) Pđm đc Pđt đc ( 1.2) Khi làm việc trong điều kiện tải trọng ổn định không đổi , công suất đẳng trị của động cơ đúng bằng công suất làm việc trên trục động cơ ( kí hiệu là : Plv đc ) theo yêu cầu công nghệ cụ thể (đề bài ) .Như vậy công thức 1.2 trở thành Pđm đc Plv đc Công suất làm việc trên trục động cơ được tính theo công thức :
Trang 1HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Khoa KHCN _ĐH Lương Thế Vinh_TS Trần Thọ
Phần I Tính toán các thông số trạm dẫn động cơ khí:
I.1 Chọn động cơ điện
1.1 Chọn kiẻu loại động cơ
Khi không có yêu cầu đặc biệt nên chọn động cơ điện xoai chiều ba pha
không đồng bộ ,rôto lồng sóc với số vòng quay đồng bộ của đồng cơ (viết tắt là
nđb đc ) tính theo công thức : nđb đc = 60f/p ( vg/ph ) (1.1)
Trong đó f :tần số dòng điện (ở VN: f = 60Hz )
P : số đôi cực
Trên thực tế động cơ điện xoai chièu ba pha không đồng bộ có các thong số
vòng quay đồng bộ như 3000 ;1500;1000 ; 750 ….vg/ph ( Trong đó ưu tiên chọn nđb đc = 1500 vg/ph )
1.2 Tính chọn công suất động cơ
Động cơ được chọn theo điều kiện phát nóng toả nhiệt thoả mãn điều kiện : công
suất định mức trên trục động cơ (kí hiệu là Pđm đc ) phải lớn hơn hoặc bằng công suất đẳng trị của động cơ ( kí hiệu là : Pđt đc )
Pđm đc Pđt đc ( 1.2)
Khi làm việc trong điều kiện tải trọng ổn định không đổi , công suất đẳng trị của động cơ đúng bằng công suất làm việc trên trục động cơ ( kí hiệu là : Plv đc ) theo yêu cầu công nghệ cụ thể (đề bài ) Như vậy công thức 1.2 trở thành
Pđm đc Plv đc
Công suất làm việc trên trục động cơ được tính theo công thức :
P lv đc = Pct lv / ht ( KW) ( 1.3)
Trong đó :
P ct lc : công suất cần thiết trên trục làm việc
ht :hiệu suất chung của hệ thống truyền dẫn từ động cơ đến trục làm việc Công suất cần thiết trên trục làm việc Pct lv được tính theo quan hệ:
Pct lv = Ftv / 1000 ( KW) ( 1.4)
Trong đó :
Ftv: lực vòng trên trục làm việc
v : vận tốc tại điểm đặt lực Ft (m/s)
Hiệu suất chung của hệ thống truyền dẫn ứng với chuỗi các phần tử lắp nối tiếp ( như đề ra đồ án thiết kế này ) được tính theo công thức tổng quát như sau :
ht =
1
n i
t ( 1.5)
Trang 2Đối với hệ dẫn động băng tải :
- Động cơ-khớp nối-HGT côn trụ-xích ht = k ô4 brc brt x
- Động cơ-khớp nối-HGT trụ trụ-xích ht = k ô4 brt2 x
- Động cơ-đai dẹt-HGT côn trụ-khớp nối ht = đd ô4 brc brt k
- Động cơ-đai thang-HGT côn trụ-khớp nối ht = đt ô4 brc brt k
- Động cơ-đai dẹt-HGT trụ trụ-khớp nối ht = đd ô4 brt2 k
- Động cơ-đai thang-HGT trụ trụ-khớp nối ht = đt ô4 brt2 k
- Động cơ-KN-HGT BR TV-khớp nối ht = ô4 lv brt k2
Đối với hệ dẫn động xích tải:
- Động cơ-khớp nối-HGT côn trụ-xích ht = k ô4 brc brt x
- Động cơ-khớp nối-HGT trụ trụ-xích ht = k ô4 brt2 x
- Động cơ-đai dẹt-HGT côn trụ-khớp nối ht = đd ô4 brc brt k
- Động cơ-đai thang-HGT côn trụ-khớp nối ht = đt ô4 brc brt k
- Động cơ-đai dẹt-HGT trụ trụ-khớp nối ht = đd ô4 brt2 k
- Động cơ-đai thang-HGT trụ trụ-khớp nối ht = đt ô4 brt2 k
( Chú ý : */ Trị số hiệu suất tương ứng tra rong sổ tay thiết kế
*/ Trong tình toán ban đầu, coi k= 1 )
1.3- Tính chọn số vòng quay động cơ
1) Tính chọn số vòng quay trên trục làm việc ( n lv )
*/ - Đối với hệ dẫn động băng tải:
nlv = 60 103 v/D ( vg/ph) (1-6)
*/-Đối với hệ dẫn động xích tải:
nlv = 60 103 v/ z t ( vg/ph) (1- 7)
trong đó:
v : vận tốc băng tải ( hoặc xích tải) (m/s)
D : đường kính tang quay dẫn băng tải (mm)
z: số răng bánh dẫn xích tải
t: bước xích tải (mm)
2) – Sơ bộ chọn số vòng quay động cơ (n sb )
Trước tiên nên chọn số vòng quay nsb = 150 vg/ph , sau đó sơ bộ tính tỉ số truyền (TST) chung hệ thống dẫn động ( usbht ):
usb ht = nsb / nlv (1-8)
Sao cho : uht min usb ht uht max (1-9)
với uht min = u HGT min ung min (1-10)
uht max = u HGT max ung max (1-10)’
trong đó :
uht min, uht max : TST cực tiểu và cực đại cho phép của hệ thống truyền dẫn
u HGT min, u HGT max : TST cực tiểu và cực đại cho phép của HGT
Trang 3ung min , ung max : TST cực tiểu và cực đại cho phép của hệ thống truyền dẫn
HGT
Để thuận tiện , nên chọn ung min= ung tc , với ung tc là TST tiêu chuẩn có trị số
trung bình của bộ truyền ngoài HGT ( tra bảng theo 1/1)
1.4- Chọn động cơ :
Khi công thức (1-9) được thoả mãn , tiếp đến căn cứ vào công suất làm việc
trên trục động cơ ( công thức 1-4) ( tra bảng theo /1/ phần phụ lục ) chọn
động ơc thoả mãn điều kiện (1-2) và ghi lại ký hiệu và các động cơ đã chọn
1.5- Kiểm tra điều kiện :
Kiểm tra theo điều kiện : công suất mở máy của động cơ (Pmin đc ) phải lớn
hơn hoặc bằng công suất cản ban đầu trên trục làm việc động cơ ( Pcbđ):
(P mm đc) ( Pcbđ ) (1-11)
Nếu không thoả mãn phải chọn lại động cơ
1.6- Kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ:
Kiểm tra theo điều kiện: công suất định mức của động cơ (Pđm đc) phải lớn
hơn hoặc bằng xông suất đẳng trị trên trục động cơ khi làm việc ở chế độ tải
thay đổi (Pđt đc)
(Pđt đc) ( Pcbđ ) (1-12)
Nếu không thoả mãn phải chọn lại động cơ ,(các đề ra không có tải thay đổi
thì không cần kiểm tr điều kiện này )
Sau khi chọn được động cơ thoả mãn các điều kiện trên, lập bảng số liệu
động cơ
Bảng thông số kỹ thuật của động cơ:
Kiểu động cơ Công suất
Pđm kW)
Vận tốc
n ( p/ph)
cos % Tmax/Tdn Tk/ Tdn đườngkính
trụcđộng cơ *)
*) tra bảng phụ lục kết cấu động cơ và ghi rõ đường kính trục động cơ
I.2- Phân phối tỷ số truyền:
Sau khi động cơ đã chọn xong với số vòng quay động cơ nđc đã định , TST
của hệ dẫn động nht sẽ là :
uht = nđc / nlv (1-13)
trong đó nlv là số vận tốc củ bộ phận làm việc (vg/ ph)
Mặt khác uht = ung uHGT (1-14)
Trang 4Trong đó : ung : là TST ngoài HGT (đai hoặc xích) , có thể chọn trước (tham khảo /1/)
Vì vậy: uHGT = uht / ung (1-15)
Trong đó , ở HGT hai cấp : uHGT = u1 u2 ( với u1 , u2 lần lượt là TST cấp nhanh và cấp chậm ; có thể chọn theo /1/ trang 39~40)
Đối với HGT hai cấp côn trụ , để thoả mãn điều kiện bôi trơn ngâm dầu nên chọn TST cấp chậm u2 theo quan hệ :
u2 = 1,23 2
.(1 0,5 )
be HGT
u
K K
(1-16) trong đó :
2
be
hệ số chiều rộng bánh răng trụ , có thể chọn be2= 0,35 0,4
Kbe hệ số chiều rộng bánh răng côn , có thể chọn Kbe = 0,25 0,3
Sau đó tính ra TST cấp nhanh :
u1=uHGT / u2 (1-17)
I.3- Tính các thông số tren các trục
3.1- Tốc độ quay trên các trục
Tuy cách sắp xếp bố trí các trang thiết bị trên trạm dẫn động có khác nhau , nhưng có thể đưa ra ký hiệu chung cho các trục bắt đầu từ trục động cơ và kết thúc ở trục làm việc ( trục dẫn của bămg tải và xích tải ) lần lượt là trục động cơ, trục I ,trục II ,trục III , và trục làm việc
Ví dụ: Đối với hệ dẫn động như hình 1-1:
nđc (đã chọn)
nI = nđc / ud
nII = nI/ u1
nIII = nII / u2
nlv = nIII
Các trường hợp ở hình 1-2 ,hình 1-3….được suy
luận tương tự
Trụcl/v
Trục l/v
Trục Đ/c
Trang 5Hình 1-2
Hình 1-3
Trục Đ/c
III II
Trục Đ/c
I
I
II
III Trục l/v
Trang 63.2- Tính công suất tiêu thụ trên các trục
Ví dụ : Đối với hệ dẫn động trên hình 1-1
+/ Công suất trên trục làm việc Plv = P ct lv / ô (kW)
+/ Công suất trên trục III PIII = P lv / ô k (kW)
+/ Công suất trên trục II PII = P III / ô brt (kW)
+/ Công suất trên trục I PI = PII / ô brt2 (kW)
+/ Công suất trên trục III Pđc = P lv / ô đai (kW)
Đối với các hệ dẫn động khác cũng suy luận tương tự
3.3- Tính mômen xoắn trên các trục :
+/ Mômen xoắn trên trục động cơ: Tđc = 9,55 106 Pđc / nđc (Nmm)
+/ Công suất trên trục I : TI = 9,55 106 PI / nI (Nmm)
+/ Công suất trên trục II : TII = 9,55 106 PII / nII (Nmm)
+/ Công suất trên trục III : TIII = 9,55 106 PIII / nIII (Nmm)
+/ Công suất trên trục làm việc : Tlv = 9,55 106 Plv / nlv (Nmm)
3.4- Lập bảng thông số cơ bản (dự kiến) của trạm dẫn động cơ khí
Thông số
Trục
Tỉ số truyền u
Tốc độ phay n(vg/ph)
Công suất
P (kW)
Momen xoắn
T ( Nmm) Trục động cơ
Trục I
Trục II
Trục III
Trang 7Trục làm việc
