Pulley dẫn động

M CL C:

2.2.5.1 Pulley dẫn động

Trang 30

Đ ng kính tối thiểu của pulley dẫn động đ ợc xác định theo công thức:

.

Dd e[18, trang 76] (0.9)

Trong đó:

 d: đ ng kính dây cáp treo

 e: hệ số phụ thuộc vào loại thang nâng và tốc độ nâng hạ Do tốc độ nâng hạ của thang máy v=0.6 m/phút nên tôi chọn hệ số e = 40.

Do đó đ ng kính pulley dẫn động: D ≥ 40 x 10 = 400 mm.

Hình 2. 9: Biên dạng hình nêm của rãnh pulley

Trong thiết kếthang máy để tăng độ ma sát giữa pulley và cáp treo ng i ta th ng sử dụng pulley có biên dạng hình nêm, với biên dạng này thì góc nghiêng của các thành bên th ng đ ợc lấy:

0 30o 40o

  

Hệ số ma sát giữa cáp thép và pulley khi ch a làm rưnh: 0 0,12 Hệ số ma sát giữa cáp thép và pulley khi làm rãnh 0 0 0.12 0,35 40 sin sin 2 2   _   [18, trang 81] Hình dạng rưnh pulley đ ợc chọn có kích th ớc:

Trang 31 Hình 2. 10: Hình dạng rãnh pulley 2.2.5.2 Pulley dẫn hướng Đ ng kính pulley dẫn h ớng th ng đ ợc chọn bằng 70% đ ng kính pulley dẫn động. Do đó kích th ớc của pulley dẫn h ớng: Ddh = 0,7 x D = 0,7 x 400 =280 mm.

2.2.6 Ki m tra đi u ki n bám của cáp trên pulley:

2.2.6.1 Làm việc với tải danh nghĩa

Khi làm việc với tải danh nghĩa thì hệ số cân bằng trọng l ợng vật nâng là ≤ 0.5 thì trong tr ng hợp tính toán khi hạ cabin có tải từ trên xuống tầng trệt, trong tr ng hợp không có cáp cân bằng thì sức căng lớn nhất S1 từ phía cabin vào th i điểm m máy:

1 ( _{cabin cap}).( ).

S  Q G G ga g W _{[18, trang 78] (0.10)}

Lực căng S2 bên nhánh treo đối trọng:

2 _dt.( ). ( ).( ).

S G ga g Q G ga g [18, trang 78] (0.11) Trong đó:

- W: các lực cản chuyển động

- Q: Tải trọng vật nâng cho phép

Trang 32

- Gcap: Khối l ợng dây cáp treo

- Gdt: Khối l ợng của đối trọng - a: Gia tốc m máy - : hệ số cân bằng trọng l ợng vật nâng Lực cản phụđ ợc tính W 1,1 (W  _dh



- A: chiều rộng của giá đỡxe đạp A=760 mm - B: chiều dài của giá đỡxe đạp B=2000 mm

- h: chiều cao chuyển động của hệ thống nâng hạ h=6000 mm - µ: hệ số ma sát giữrưnh tr ợt và các bánh dẫn h ớng (µ=0,12) Vậy:

 

- : hệ số ma sát cản của pulley (pulley lắp trên ổlăn =0,02) - α: góc ôm cáp pulley dẫn h ớng α=45o

Trang 33

Hình 2. 11:Sơ đồ tính lực căng dây cáp khi hệ thống làm việc với tải danh nghĩa

Ta có lực căng dây cáp treo đối trọng:

 

- α: là góc ôm của pulley dẫn h ớng trung gian α=45o=0,785 (rad) - µ: là hệ số ma sát giữa pulley và cáp treo µ=0,35 Nên: 0,35 0,785

 

   

S1 = (30+170+11,58) x 9,81 x (9,81+1,5)+41,36= 23516,4 (N) Th ơng vào ph ơng trình (3.8) ta có:

S2 = 185 x 9,81 x (9,81+1,5) = 26705,5 (N)

Trang 34 . 1 2 0,35 2,62 23516, 4 0,9 2,5 26705,5 S e S e        

Nh vậy ta thấy với rãnh nghiêng của rưnh pulley β0=40^o thì đảm bảo cáp không bịtr ợt. 2.2.6.2 Làm việc khi không có tải S₃ S₃ G_ñt+G_cap S₂ S₂ S₁ G_cab 45 0 150 0 F_qt F_qt2 S₁

Hình 2. 12:Sơ đồ tính lực khi pulley làm việc không có tải

Lực căng dây cáp treo cabin:

1 _cabin.( ).

S G ga g (0.15)

Lực căng dây cáp treo đối trọng:

2 ( _{dt cap}).( ). W S  G G ga g (0.16) Lực cản phụđ ợc tính nh công thức (3.9) Trong đó: W . . 0 3 dh A B Q h  ^   Lực cản pulley dẫn h ớng: . .sin 32, 2 2 pulley W _S  _ N Vậy tổng lực cản phụ: W (0 32,2) 1,1 35,42    N Vì thế ta có:

 

 

Trang 35

Để tránh hiện t ợng tr ợt cáp trên pulley thì cần phải thỏa điều kiện:

. 2 1 S e S    [18, trang 78] Ta có: e^{ }. e0,35 2,62^ 2,5 2 1 1505, 2 0,1 18861,7 S S   Ta thấy 2 . 1 S e S  

 nên với góc nghiêng của rưnh pulley β0=40^o thì đảm bảo cáp không bịtr ợt trên rãnh của pulley trong tr ng hợp không có tải.

2.2.7 Tính toán công suất động c nơng h

Công suất động cơ để nâng hạ hệ thống nâng hạxe đ ợc xác định theo công thức:

. 102. ._{td p} P v N    [18, trang 72] (0.17) Trong đó: - P: lực vòng trên pulley dẫn cáp (N) - v: vận tốc chuyển động của hệ thống nâng hạ xe (v=0,63 m/s) - ηtd: hiệu suất truyền động của bộ t i (ηtd=0,6 – 0,8: đối với bộ t i có hộp giảm tốc trục vít – bánh vít). Ta chọn ηtd=0,7 - ηp: hiệu suất của pulley dẫn cáp, pulley đ ợc lắp với bạc đạn thì ηp=0,96 – 0,98. Ta chọn ηp=0,96

Ta tính công suất động cơ trong tr ng hợp lực vòng lớn nhất khi hạcơ cấu nâng hạ có tải và đ ợc xác định theo công thức:

 

Vậy công suất của động cơ: ^{302,1 0,63} 2,8 102 0,7 0,96

N 

 

  ^(KW)

Nh vậy tôi chọn động cơ điện 3 pha có công suất 3 KW dùng để kéo cơ cấu nâng hạ xe trong hệ thống nhà giữxe đạp ngầm tựđộng.

Trang 36

Chư ng 3:

S Đ GI I THU T

GIAO DI N ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT H TH NG

3.1 Quy ước ký hi u sử d ng trong thi công mô mình mô ph ng - Đ/c 1: động cơ kéo cơ cấu piston kẹp xe - Đ/c 1: động cơ kéo cơ cấu piston kẹp xe

- Đ/c 2: động cơ kéo cụm cơ cấu xoay – hạ xe

- Đ/c 3: động cơ nâng hạcơ cấu kẹp xe

- Đ/c 4: động cơ xoay cơ cấu kẹp xe

- X_1: công tắc hành trình giới hạn cơ cấu kẹp ra hết

- X_2: công tắc hành trình giới hạn cơ cấu kẹp vào hết

- Y_1: công tắc hành trình xác định vị trí khoang 1

- Y_2: công tắc hành trình xác định vị trí khoang 2

- Z_1: công tắc hành trình xác định tầng trên

- Z_2: công tắc hành trình xác định tầng d ới

- S_Left: cảm biến xác định dãy trái

- S_Right: cảm biến xác định dãy phải

- Ngăn_1: là ngăn xác định b i: S_Left,Y_1, Z_1

- Ngăn_2: là ngăn xác định b i: S_Right,Y_1, Z_1

- Ngăn_3: là ngăn xác định b i: S_Left, Y_1, Z_2

- Ngăn_4: là ngăn xác định b i: S_Right, Y_1, Z_2

- Ngăn_5: là ngăn xác định b i: S_Left, Y_2, Z_1

- Ngăn_6:là ngăn xác định b i: S_Right, Y_2, Z_1

- Ngăn_7: là ngăn xác định b i: S_Left, Y_2, Z_2

Trang 37

3.2 S đ kh i nguyên lý ho t động “Gửi Xe” vƠ “Lấy Xe” của mô hình 3.2.1 S đ kh i nguyên lý “Gửi xe”: 3.2.1 S đ kh i nguyên lý “Gửi xe”:

Trang 38

3.2.1.2 Sơ đồ khối nguyên lý “Gửi Xe 2”:

Trang 39

3.2.1.4 Sơ đồ khối nguyên lý “Gửi xe 4”:

Trang 40

3.2.1.6 Sơ đồ khối nguyên lý “Gửi xe 6”:

Trang 41

3.2.1.8 Sơ đồ khối nguyên lý “Gửi xe 8”:

Trang 42

3.2.2.1 Sơ đồ khối nguyên lý “Lấy Xe 1”:

Trang 43

3.2.2.3 Sơ đồ khối nguyên lý “Lấy Xe 3”:

Trang 44

3.2.2.5 Sơ đồ khối nguyên lý “Lấy Xe 5”:

Trang 45

3.2.2.7 Sơ đồ khối nguyên lý “Lấy Xe 7”:

Trang 46

3.3 Ký hi u vƠ quy ước ngõ vƠo ra trong chư ng trình PLC

CTHT_X1 I0.0 CTHT giới hạn cơ cấu kẹp đi ra hết CTHT_X2 I0.1 CTHT giới hạn cơ cấu kẹp đi vào hết CTHT_Y1 I0.2 ωTHT xác định vị trí khoang 1 CTHT_Y2 I0.3 ωTHT xác định vị trí khoang 2 CTHT_Z1 I0.4 ωTHT xác định vị trí tầng trên CTHT_Z2 I0.5 ωTHT xác định vị trí tầng d ới S_Left I0.6 Cảm biến xác định dãy trái S_Right I0.7 Cảm biến xác định dãy phải START I1.0 Nút kh i động hệ thống RESET I1.1 Nút reset hệ thống S_STOP I1.2 Nút dừng hệ thống

CN_GuiXe M1.3 Bít nhớ chấp nhận “Gửi Xe”

CN_LayXe M1.4 Bít nhớ chấp nhận “Lấy Xe”

Den_bao_het_cho M1.5 Bit báo hết chỗ gửi xe

Gui_Xe M2.2 Bit nhớ dùng trong WinCC vào giao diện gửi xe Lay_Xe M2.3 Bít nhớ dùng trong WinCC vào giao diện lấy xe Goi_CT_Reset M2.4 Bit nhớ gọi ch ơng trình con Home_Point

Goi_CT_ngan_trong_gan_I M2.5 Bít nhớxác định ngăn trống gần nhất Goi_CT_gui_xe M2.6 Bit nhớ gọi ch ơng trình con gửi xe Goi_CT_lay_xe M2.7 Bit nhớ gọi ch ơng trình con lấy xe Ngan_so_gui_xe VD90 Địa chỉ vùng nhớxác định ngăn gửi xe Password_gui_xe VD100 Địa chỉ vùng nhớ nhập password gửi xe Retype_Password VD110 Địa chỉ vùng nhớđể nhập lại password gửi xe Ngan_so_lay_xe VD120 Địa chỉ vùng nhớ nhập ngăn cần lấy xe Password_lay_xe VD130 Địa chỉ vùng nhớ nhập password lấy xe Password_ngan_1 VD10 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 1

Trang 47

Password_ngan_2 VD20 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 2

Password_ngan_3 VD30 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 3

Password_ngan_4 VD40 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 4 Password_ngan_5 VD50 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 5 Password_ngan_6 VD60 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 6 Password_ngan_7 VD70 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 7 Password_ngan_8 VD80 Địa chỉ vùng nhớ gán password lấy xe ngăn 8 Y1_Z1_Left_ngan1 M3.0 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 1

Y1_Z1_Right_ngan2 M3.1 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 2

Y2_Z1_Left_ngan3 M3.2 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 3

Y2_Z1_Right_ngan4 M3.3 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 4 Y1_Z2_Left_ngan5 M3.4 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 5 Y1_Z2_Right_ngan6 M3.5 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 6 Y2_Z2_Left_ngan7 M3.6 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 7 Y2_Z2_Right_ngan8 M3.7 Bit trạng thái có xe/không có xe ngăn 8

Lay_1 M4.0 Bit dùng lấy xe ngăn 1 khi ng i dùng quên pass Lay_2 M4.1 Bit dùng lấy xe ngăn 2 khi ng i dùng quên pass Lay_3 M4.2 Bit dùng lấy xe ngăn 3 khi ng i dùng quên pass Lay_4 M4.3 Bit dùng lấy xe ngăn 4 khi ng i dùng quên pass Lay_5 M4.4 Bit dùng lấy xe ngăn 5 khi ng i dùng quên pass Lay_6 M4.5 Bit dùng lấy xe ngăn 6 khi ng i dùng quên pass Lay_7 M4.6 Bit dùng lấy xe ngăn 7 khi ng i dùng quên pass Lay_8 M4.7 Bit dùng lấy xe ngăn 8 khi ng i dùng quên pass Goi_CT_gui_xe_ngan1 M5.0 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 1

Goi_CT_gui_xe_ngan2 M5.1 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 2 Goi_CT_gui_xe_ngan3 M5.2 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 3 Goi_CT_gui_xe_ngan4 M5.3 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 4 Goi_CT_gui_xe_ngan5 M5.4 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 5

Trang 48

Goi_CT_gui_xe_ngan6 M5.5 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 6 Goi_CT_gui_xe_ngan7 M5.6 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 7 Goi_CT_gui_xe_ngan8 M5.7 Bit gọi ch ơng trình con gửi xe ngăn 8 Goi_CT_lay_xe_ngan1 M6.0 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 1 Goi_CT_lay_xe_ngan2 M6.1 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 2 Goi_CT_lay_xe_ngan3 M6.2 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 3 Goi_CT_lay_xe_ngan4 M6.3 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 4 Goi_CT_lay_xe_ngan5 M6.4 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 5 Goi_CT_lay_xe_ngan6 M6.5 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 6 Goi_CT_lay_xe_ngan7 M6.6 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 7 Goi_CT_lay_xe_ngan8 M6.7 Bit gọi ch ơng trình con lấy xe ngăn 8 Goi_CT_dua_xe_ra M7.0 Bit gọi ch ơng trình con đ a xe ra

Goi_CT_keo_xe_vao M7.1 Bit gọi ch ơng trình con kéo xe vào

Thoat_CT_Reset M7.2 ψit thoát ch ơng trình con Home_Point

Thoat_CT_Gui_Xe M7.3 ψit thoát ch ơng trình con gửi xe Thoat_CT_Lay_Xe M7.4 ψit thoát ch ơng trình con lấy xe

Thoat_CT_ngan_trong M7.5 ψit thoát ch ơng trình con ngăn trống gần nhất He_thong_dang_xu_ly M7.6 Bit báo hệ thống đang xử lý

Pass_gui_xe_khong_dung M7.7 Bít báo password gửi xe không hợp lệ

Pass_lay_xe_khong_dung M8.0 Bit báo password lấy xe không hợp lệ

Khoa_nhap_pass_lay_xe M8.1 ψit khóa đăng nhập lấy xe

Thoat_CT_keo_xe_vao M8.2 ψit thoát ch ơng trình con kéo xe vào

Thoat_CT_dua_xe_ra M8.3 Bit thoát ch ơng trình con đ a xe ra

Thoat_CT_Gui_Xe_1 M9.0 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 1 Thoat_CT_Gui_Xe_2 M9.1 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 2 Thoat_CT_Gui_Xe_3 M9.2 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 3 Thoat_CT_Gui_Xe_4 M9.3 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 4

Trang 49

Thoat_CT_Gui_Xe_5 M9.4 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 5 Thoat_CT_Gui_Xe_6 M9.5 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 6 Thoat_CT_Gui_Xe_7 M9.6 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 7 Thoat_CT_Gui_Xe_8 M9.7 Bit thoát ch ơng trình con gửi xe 8 Thoat_CT_Lay_Xe_1 M10.0 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 1 Thoat_CT_Lay_Xe_2 M10.1 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 2 Thoat_CT_Lay_Xe_3 M10.2 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 3 Thoat_CT_Lay_Xe_4 M10.3 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 4 Thoat_CT_Lay_Xe_5 M10.4 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 5 Thoat_CT_Lay_Xe_6 M10.5 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 6 Thoat_CT_Lay_Xe_7 M10.6 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 7 Thoat_CT_Lay_Xe_8 M10.7 Bit thoát ch ơng trình con lấy xe 8 Quay_thuan Q0.0 Chọn chiều quay thuận động cơ

Quay_nghich Q0.1 Chọn chiều quay nghịch động cơ

Solenoid_Valve Q0.2 Valve điện từđiều khiển piston kẹp xe Motor_1 Q0.3 Động cơ kéo cơ cấu kẹp xe (trục X)

Motor_2 Q0.4 Động cơ kéo cơ cấu xoay – nâng hạ xe (trục Y) Motor_3 Q0.5 Động cơ nâng hạ xe (trục Z)

Motor_4 Q0.6 Động cơ xoay cơ cấu mang xe Den_Start Q0.7 Đèn báo hệ thống đang hoạt động Den_Stop Q1.0 Đèn báo hệ thống ngừng hoạt động Den_Reset Q1.1 Đèn báo hệ thống đang Reset

Trang 50

3.1 Lưu đ gi i thu t chư ng trình đi u khi n h th ng sử d ng PLC S7-200 3.1.1 Lưu đ gi i thu t chư ng trình chính 3.1.1 Lưu đ gi i thu t chư ng trình chính

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

3.2 Giao di n đi u khi n vƠ giám sát chư ng trình bằng WinCC 3.2.1 Giao di n đi u khi n và giám sát h th ng 3.2.1 Giao di n đi u khi n và giám sát h th ng

Hình 3. 1:Giao diện điều khiển và giám sát hệ thống