Chương 2: Thiết kế và thi công máy cắt lạng mủ cao su tự động
2.4 Tính toán thiết kế thiết bị điện điều khiển 1Tính toán hệ thống chuyển động
Vấn đề dặt ra 1 chu kỳ làm việc của hệ thống là 6s, trong đó: - Thời gian nâng khối mủ là tZ = 1.5s
- Thời gian động cơ x thực hiện chuyển động là tX = 4s, bao gồm: + Thời gian vật (Khối mủ + thùng + động cơ) chạy về vị trí đầu:
t1X = 1,8s
+ Thời gian vật (Khối mủ + thùng + động cơ) đi cắt lạng mủ: t2X = 2,2s
- Thời gian chuyển mạch là 0.5s
Giải quyết vấn đề đặt ra: yêu cầu của bài toán quy về tính chuyển động lên của động cơ theo trục z, và chuyển động ngang của động cơ theo trục x.
Theo hướng chuyển động ta có 2 đông cơ: động cơ x và động cơ z. Ta có:
Tỷ số truyền của động cơ z qua hộp số: Jz = nđcz/ nlvz = 40 Tỷ số truyền của động cơ x qua hộp số: Jx = nđcx/ nlvx = 30 Trong đó:
Jz : tỷ số truyền theo trục z Jx : tỷ số truyền theo trục x nđcz: tốc độ quay của động cơ z nlvz: tốc độ làm việc theo trục z
nđcx: tốc độ quay của động cơ x nlvx: tốc độ làm việc theo trục x
Tính toán chuyển động theo trục z:
Khối mủ có khối lượng mz = 50Kg được nâng lên 1 đoạn DDZ20 =20mm trong thời gian tZ = 1,5s:
Tốc độ nâng khối mủ:
[2.1] Tốc độ quay của động cơ z:
ò ò ú [2.2] Trong đó: DZ (mm) là đường kính bánh răng: DZ =35mm
tZ (s) là khoảng thời gian động cơ z nâng khối mủ 20mm
Tính toán chuyển động theo trục x:
Khối mủ + thùng + động cơ có tổng khối lượng khoảng mx = 140Kg di chuyển 1 đoạn DDX = 850mm trong khoảng thời gian tX = 4s (t1X = 1,8s và t2X = 2,2s):
Tốc độ di chuyển của vật (Khối mủ + thùng + động cơ) theo trục x trong khoảng thời gian t1X :
[2.3] Tốc độ quay của động cơ x khi vật về vị trí đầu:
ò ò
ú [2.4] Trong đó:
Dx (mm) là đường kính bánh răng: DX =120mm
Tốc độ di chuyển của vật (Khối mủ + thùng + động cơ) theo trục x trong khoảng thời gian t2X :
[2.5] Tốc độ quay của động cơ x khi vật đi cắt lạng mủ:
ò ò
ú [2.6]
Tính toán cài đặt tần số cho biến tần:
Ta có: 60 ( òng / út) f n v ph p [2.7] Trong đó:
n = 1500 vòng/ phút là tốc độ định mức của đông cơ p = 2 là số đôi cặp cực của động cơ
Theo tính toán tốc độ quay của động cơ, ta có: n1X = 2256 vòng/ phút
Tần số làm việc lớn nhất của động cơ là:
2256.2 75, 2( ) 75, 2( ) 60 60 np f Hz [2.8]
Dựa vào kết quả tính toán ta chọn tần số làm việc lớn nhất của biến tần là f = 75Hz.