VI. TRANG BỊ ĐIỆN ĐIỆN TỬ MÁY RẩN, DẬP 21 Yờu cầu về trang bị điện cho cỏc mỏy rốn, dập.
a- Khỏi niện chung.
3.3 .TRANG BỊ ĐIỆN CẦUTRỤC
3-1 Khỏi niệm chung
Cầu trục điện cú kết cấu đa dạng được sử dụng rộng rói trong tất cả cỏc lĩnh vực khỏc nhau. Trong cỏc xớ nghiệp luyện kim, trong cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp thường lắp đặt cỏc loại cầu trục để vận chuyển nguyờn vật liệu, thành phẩm và bỏn thành phẩm. Trong cỏc xớ nghiệp tuyển than, tuyển quặng, trờn cỏc bói chứa than của cỏc nhà mỏy nhiệt điện thường lắp đặt cầu trục xếp dỡ (cầu trục vận chuyển). Trờn cỏc cụng trường xõy dựng dõn dụng và cụng nghiệp thường lắp đặt cỏc loại cổng trục và cần cẩu thỏp v.v…
Ngoài cỏc loại cầu trục lắp đặt cố định trờn cũn sử dụng cần cẩu di động như: cần cẩu ụ tụ, cần cẩu bỏnh xớch, cần cẩu nổi v.v…Ta chỉ nghiờn cứu cần cẩu đặc trưng nhất đú là cần trục, cú cấu tạo như hỡnh 4-1.
130 0
Cầu trục gồm cú gầm cầu di chuyển trờn đường ray lắp đặt dọc theo chiều dài của nhà xưởng,cơ cấu nõng hạ hàng lắp trờn xe con di chuyển dọc theo dầm cầu (theo chiều ngang của nhà xưởng) cơ cấu bốc hàng của cầu trục cú thể dựng múc (đối với những cầu trục cụng suất lớn cú hai múc hàng, cơ cấu múc hàng chớnh cú tải trọng lớn và cơ cấu múc phụ cú tải trọng bộ) hoặc dựng gầu ngoạm.
Trong mỗi cầu trục cú ba hệ truyền động chớnh: di chuyển xe cầu, di chuyển xe con (xe trục) và nõng - hạ hàng.
Trờn cầu trục được trang bị 4 động cơ truyền động: hai động cơ di chuyển xe cầu 7 và 16, động cơ nõng hạ hàng 12 và động cơ di chuyển xe con 10. Phanh hóm điện từ 6, 11, 14, 18 lắp hợp bộ với động cơ truyền động. Điều khiển cỏc động cơ truyền động bằng cỏc bộ khống chế 3 trong cabin điềukhiển. Hộp điện trở 8 dựng để khởi động và điều chỉnh tốc độ cỏc động cơ được lắp đặt trờn dầm cầu. Bảng bảo vệ 2 để bảo vệ quỏ tải, bảo vệ điện ỏp thấp, bảo vệ điện ỏp khụng được lắp đặt trong cabin điều khiển. Để hạn chế
hành trỡnh di chuyển của cỏc cơ cấu dựng cỏc cụng tắc hành trỡnh 4 và 5 cho cơ cấu di chuyển xe cầu; 9 và 17 cho cơ cấu di chuyển xe con và 13 cho cơ cấu nõng - hạ hàng.
Cung cấp điện cho cầu trục bằng hệ thống tiếp điện chinh 1 gồm hai bộ phận: bộ cấp điện là ba thanh thộp gúc lắp trờn cỏc giỏ đỡ bằng sứ cỏch điện lắp dọc theo nhà xưởng và bộ phận tiếp điện lắp trờn cầu trục. Để cấp điện
cho thiết bị điện lắp trờn cơ cấu xe con dựng bộ tiếp điện phụ 15 lắp dọc theo chiều dọc của dầm cầu.
3-2. Chế độ làm việc cỏc động cơ truyền động cỏc cơ cấu của cầu trục
Động cơ truyền động cỏc cơ cấu của cầu trục làm việc trong điều kiện rất nặng nề, mụi trường làm việc khắc nghiệt nơi cú nhiệt độ cao, nhiều bụi, độ ẩm cao và nhiều loại khớ, hơi, chất gõy chỏy, nổ. Chế độ làm việc của cỏc động cơ là chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại với tần số đúng cắt lớn, mở mỏy,
hóm dừng liờn tục. Do những đặc điểm đặc thự trờn, ngành cụng nghiệp chế tạo mỏy sản xuất loại động cơ chuyờn dựng cho cầu trục. Cỏc loại động cơ đú là: động cơ khụng đồng bộ ba pha roto lồng súc, roto dõy quấn, đụng cơ
điện một chiều kớch từ song song hoặc nối tiếp.
Những đặc điểm khỏc biệt của động cơ cầu trục so với cỏc loại động cơ dựng chung là:
-Độ chụi nhiệt của cỏc lớp cỏch điện cao (F và H)
-Mụmen quỏn tớnh bộ để giảm thiểu tổn hao năng lượng trong chế độ quỏ độ
-Từ thụng lớn để nõng cao khả năng quỏ tải của động cơ.
-Cú khả năng chụi quỏ tải cao (Mmax/ Mđm= 2,15 ữ 5 đối với đụng cơ khụng đồng bộ và 2,3 ữ 3,5 đối với động cơ điện một chiều)
-Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% là 15%, 25%, 40% và 60%.
Chế độ làm việc của cỏc động cơ truyền động cỏc cơ cấu của cầu trục được biểu diễn trờn hỡnh 4-2.
131 1
Ở gúc phần tư thứ nhất I, mỏy điện làm việc ở chế độ động cơ (đường đặc tớnh 1).
M = Mc + Mđm (3.1) Trongđó:M – mụmen do động cơ sinh ra.
H 8-2. Chế độ làm việc của cỏc động cơ truyền động cỏc cơ cấu của cầu trục Mc - mụmen cản do tải trọng gõy ra;
Mms- momen cản do ma sỏt gõy ra.
Đối với động cơ nõng - hạ làm việc với chế độ nõng hàng, cũn đối với động cơ di chuyển làm việc ở chế độ chạy tiến.
Ở gúc phần tư thứ hai II, mỏy điện làm việc ở chế độ mỏy phỏt. Đối với cơ cấu di chuyển đường 1 thực hiện hóm tỏi sinh khi cú ngoại lực tỏc động cựng chiều với chiều chuyển động của cơ cấu, cũn đối với cơ cấu nõng - hạ thực hiện hóm động năng (đường 3) khi hóm dừng.
Ở gúc phần tư thứ ba III, mỏy điện làm việc ở chế độ động cơ. Đối với cơ cấu di chuyển tương ứng với chạy lựi. Cũn đối với cơ cấu nõng - hạ khi
Mc < Mm (khi khụng tải chỉ cú khối lượng của múc, G =0), trong trường hợp này
132 2
Ở gúc phần tư thứ tư IV, mỏy điện làm việc ở chế độ mỏy phỏt. Đối với cơ cấu nõng - hạ hàng, khi Mc > Mms trong trường hợp này M = Mc – Mms, trong trường hợp này hàng sẽ được hạ do tải trọng của nú, cũn động cơ đúng điện ở chế đụ nõng để hóm tốc độ hạ hàng. Lỳc này động cơ làm việc ở chế độ hóm ngược đường 2.
Khi thực hiện hạ động lực, động cơ làm việc ở chế độ mỏy phỏt (hóm tỏi sinh) với tốc độ hạ lớn hơn tốc độ đồng bộ, đường 4.
8-3. Tớnh chọn cụng suất động cơ truyền động cỏc cơ cấu chớnh cầu trục
1.Cơ cấu di chuyển xe cầu và xe con
Đối với cơ cấu di chuyển, lực cản tĩnh phụ thuộc vào khối lượng hàng (G) và khối lượng của cơ cấu. Trạng thỏi đường đi của cơ cấu di chuyển trờn nú, cấu tạo và chế độ bụi trơn cho cơ cấu (cổ trục, khớp nối, bản lề v.v…). Đối với cầu trục lắp đặt ngoài trời cũn chụi tỏc động phụ của giú. Hỡnh 8-3 biểu diễn sơ đồ lực tỏc dụng lờn cơ cấu di chuyển trờn đường ray.
Trong trường hợp này, lực cản chuyển
động được tớnh theo biểu thức sau: H 8-3 Sơ đồ lực của cơ cấu dichuyển
0 ( x) ( . ) [ ](4 2) ct ms b G G G g F r f K N R
Trong đú: G - khối lượng hàng hoỏ, kg;
G0- khối lượng của cơ cấu bốc hàng, kg; Gx- khối lượng của xe, kg; ư
g - gia tốc trọng trường, m/s2 Rb- bỏn kớnh bỏnh xe, m; -4 β - hệ số ma sỏt trượt (8.1 rct- bỏn kớnh cổ trục bỏnh xe, m; f - hệ số ma sỏt lăn (8.10-4 15.10-4m ); kms- hệ số cú tớnh đến ma sỏt giữ lấy kms= 1,2 ữ 1,5 Momen của động cơ sinh ra để thắng lực cản chuyển động đú bằng:
. . i R F M b (Nm) (4-3)
Trong đú: F – tớnh theo biểu thức (3.2) i -yền từ động cơ đến bỏnh η - hiệu suất của cơ cấu.
Cụng suất của động cơ khi di chuyển cú tải trong ch tỷ số tru xe; ế độ xỏc lập bằng: 3 10 . . v F P (Kw) (4-4) Trong đú: v là tốc độ di chuyển, m/s.
133 3 4 0 0 . .10 v F P (Kw) (4-5) 2.Cơ cấu nõng-hạ hàng.
Động cơ truyền động cơ cấu nõng - hạ hàng đúng vai trũ quan trọng trong cỏc mỏy nõng - vận chuyển núi chung và trong cầu trục núi riờng. Trờn hỡnh 8-4 mụ tả sơ đồ động học của cơ cấu nõng - hạ hàng với cơ cấu bốc hàng dựng múc. Lực đặt lờn cỏp nõng được tớnh theo biểu thức sau:
t m g G G F ( 0). (N) (4-6) Trongđú : m-Bội số của rũng rọc(trong trường hợp này m=2)
Khi năng hạ khụng tải (G=0), lực đặt lờn cỏp nõng hạ bằng t m g G F . . 0 (N) (4-7)
Momen đặt lờn tang nõng tương ứng cho hai trường hợp bằng:
t t t F R M . ; t t t F R M . 0 0 (4-8) Trong đú t
- hiệu suất của tang nõng.
Momen đặt lờn trục động cơ bằng: . i M M t (4-9)
Trong đú i: -tỷ số truyền và hiệu suất của cơ cấu truyền lực.
br bv . Trong đú: br -hiệu suất trục vớt- bỏnh vớt br