CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ
3.1. Thiết bị khối động lực
3.1.2. Lựa chọn động cơ
a . Vai trò, vị trí, yêu cầu
+ Các loại động cơ luôn giữ vai trò quan trọng và thiết yếu trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt trong các ngành công nghiệp. Nó giữ vai trò thiết yếu trong hầu hết các khâu, các công đoạn, là mắc xích không thể thiếu trong các hệ thống công nghiệp, nhà máy.
+ Đối với đề tài của em thì động cơ giữ vai trò thiết yếu, là phần không thể thiếu trong hệ thống. Trong hệ thống băng tải phân loại sản phẩm của em thì mỗi băng tải đều có 1 động cơ dẫn động.
+ Yêu cầu: động cơ hoạt động ổn định, không gây ồn, ...đảm bảo cho hệ thống hoạt động một cách hiệu quả nhất.
+ Chọn động cơ điện bao gồm những việc chính là chọn loại, kiểu động cơ; chọn công suất điện áp và số vòng quay của động cơ.
+ Chọn loại, kiểu động cơ đúng thì động cơ sẽ có tính năng làm việc phù hợp với yêu cầu truyền động của máy, phù hợp với môi trường bên ngoài, vận hành được an toàn và ổn định
+ Chọn đúng công suất động cơ có một ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật lớn.
+ Cần chú ý đến việc chọn hợp lý số vòng quay của động cơ điện. Động cơ có số vòng quay lớn thì kích thước khuôn khổ, trọng lượng, giá thành của động cơ giảm.
b. Tính chọn động cơ băng tải
- Do chế độ làm việc của động cơ kéo băng tải là liên tục, chế độ dài hạn. Theo yêu cầu công nghệ thì hầu như các loại phụ tải này không yêu cầu điều chỉnh tốc độ ở nhiều cấp khác nhau. Hệ truyền động các thiết bị liên tục đảm bảo khởi động đầy tải. Momen khởi động của động cơ Mkđ= (1,6 ÷ 1,8) Mđm
- Khi tính chọn công suất động cơ truyền động băng tải thường tính theo các thành phần:
Trần Ngọc Hiếu - Nguyễn Hữu Phước - Trang bị điện - K58
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SP THEO MÀU SẮC
+ Công suất P1 để dịch chuyển vật liệu
+ Công suất P2 để khắc phục tổn thất do ma sát giữa băng tải và các con lăn khi băng tải không chạy
+ Công suất P3 để nâng tải (nếu là băng tải nghiêng)
- Các số liệu yêu cầu:
+ Hàng vận chuyển: Thùng sơn + Khối lượng thùng hàng:G= 5Kg + Kích thước hàng: 250x200mm
+ Năng suất của băng tải: z= 1000 Thùng/h + Chiều rộng băng tải: 400mm
+ Đường kính con lăn: D= 50mm + Khối lượng con lăn : 3kg
+ Chiều dài băng tải :L= 3000mm
• Năng suất của băng tải:
• Vận tốc băng tải:
v =
Với: th =1: Khoảng cách giữa các khối hàng(m)
•Số lượng con lăn trên băng tải: n = DL = 3000
50 = 60 (Con lăn)
- Công suất động cơ bằng: P = P1+P2+P3 Với P1 để dịch chuyển vật liệu
P2 để khắc phục tổn thất do ma sát giữa băng tải và các con lăn khi băng tải không chạy
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SP THEO MÀU SẮC
P3 để nâng tải (nếu là băng tải nghiêng)
•Lực cần thiết để dịch chuyển vật liệu
F1 = L.σ .K1.g .cosβ
Trong đó: β: góc nghiêng của băng tải với β=0 (băng tải nằm ngang) L: chiều dài băng tải
σ: khối lượng vật liệu trên 1m băng tải
K1: hệ số tính đến khi dịch chuyển vật liệu, lấy K1= 0,5
Với chiều dài băng tải đã lựa chọn là L=3m, trọng lượng tối đa trên 1m chiều dài là σ= 5kg và lấy g=10m/s2
⇒ F1 = 3.5.0,5.10.1 = 75 N
•Công suất cần thiết để dịch chuyển vật liệu:
⇒ P1 = F1. v = 75.0,3 = 22,5 (W )
•Lực cản do các loại ma sát sinh ra khi băng tải chuyển động không tải:
F2 = 2.L.σb .K2 .g .cosβ
Trong đó: K2: là hệ số tính đến lực cản khi không tải, K2= 0,3 σb: Khối lượng con lăn trên 1m chiều dài băng, σb= 30.3=90 kg
F2 = 2.3.120. 0,3.10.1= 1620 (N)
•Công suất cần thiết để khắc phục lực cản ma sát:
P2 = F2 .v = 1620. 0,3 = 486 (W )
•Lực cần để nâng vật: F3= ± L. σ.g.sinβ
F3=0(N)
• Công suất nâng bằng: P3 = F3.v = ±σ.H.v.g = 0 (N) =>> Công suất tĩnh của băng tải:
P= P1 + P2 + P3 = 22,5 + 486 + 0 = 508,5 (W)
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SP THEO MÀU SẮC
Vậy công suất động cơ truyền động của băng tải được tính:
Pđc = K3.ηP = 1,25. 508,5
0,85 = 747,8(W)
Trong đó: K3: hệ số dự trữ công suất (K3 = 1,2 ÷ 1,25) η: hiệu suất truyền động.
Chọn động cơ xoay chiều 3 pha Vihem 3K90L4 có công suất P=1,5kW, tốc độ 1430 (vòng/phút)
Hình 3. 4: Catalog động cơ không đồng bộ 3 pha
c. Tính hộp giảm tốc
Tốc độ quay của con lăn:
ncl = π60.Dv = 3,14.0,0560.0,3 = 114,65(vg / phut)
Tỷ số truyền:
i = 114,651430 = 12,5
Ta chọn hộp giảm tốc có tỷ số truyền 12,5.
Trần Ngọc Hiếu - Nguyễn Hữu Phước - Trang bị điện - K58
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SP THEO MÀU SẮC
Hình 3. 5: Catalog hộp giảm tốc