Trong trường hợp chuyển đông xoay toa là chuyển động đều. Số vòng quay của toa V = 2.3 vòng/phút
Momen cản trên động cơ xoay toa bao gồm momen do các lực ma sát sinh ra trong các con lăn đỡ bàn quay, momen cản do không khí( gió), momen cản do trục quay không thẳng đứng.
Momen ma sát sinh ra trong các con lăn bàn quay, trường hợp này là con lăn tuỳ lăn tự do trên vòng tựa quay:
Trong đó: [trang 104-TL2]
Q là tải trọng tác dụng lên vòng tựa quay N
(Giả sử trọng lượng tác dụng lên toa là 5000 kg => Q=9.8*5000=49000N=4900daN) R lá bán kính trung bình của vòng tựa quay ( R= 800 mm =0.8 m)
D là đường kính của lăn tỳ( D = 700 mm = 0.7m)
F là hệ số ma sát lăn tỳ tựa lăn tự do trên vòng tựa quay( f =0.05-0.1 cm) Chọn f = 0.08
Momen cản do không khí (gió):
Mg= 0.0014*∑Fi∗ρi3∗n2 Nm
Mg= 0.0014*( 11.6*11.923*2.32+16*9.323*2.32)=232.7 daNm Trong đó:
Filà tổng diện tích bề mặt chịu gió khi quay m2
(Diện tích gồm có: đối trọng, cần, cad điều khiển, hàng nâng) Xét trường hợp xe chỉ chịu gió trên cần trục và khối hàng nâng
Cần trục: có chiều dài: 29 m và chiều rộng: 0.4 m=> F1= 29*0.4= 11.6 m2 Khối hàng hình vuông: có chiều rộng: 4m và chiều dài 4m=>F2= 4*4=16 m2
Khoảng cách từ tầm khối hàng đến tâm quay là: 11.92m (giả sử đang nâng hàng với độ cao H=20 và làm việc với góc 500)
Khoảng cách từ tâm cần trục đến tâm quay là 9.32 m
n là số vòng quay của bàn quay trong 1 phút (n=2.3 vòng/phút) Momen do lực quán tính: M¿=gε*∑ i=1 n Gi∗ri2 Nm M¿=gε*∑ i=1 n Gi∗ri2 =0.29.8*(1960*22.212+3920*2.222+784*2.232+2490*22.212) = 45272 daNm Trong đó: ε
là gia tốc gốc khi khởi động(hãm), t- thời gian sinh ra gia tốc khi quay, t = 2 s g là gia tốc trọng trường (9.8 m/s2)
Gi là trọng lượng phần tử quay thứ I, N
Trọng lượng của cần 2000*9.8 = 19600 N=1960daN Trọng lượng của đối trọng G= 4000*9.8=39200 3920daN
Trọng lượng của Cab điều khiển G = 800*9.8 =7840 N=784daN Trọng lượng của hàng nâng, G = 3000*9.8=29400 N=2940daN
ri là bán kính phần tử quay tương ứng,
Bán kính cần trục: sin 50˚*29= 22.21 m Bán kính Cab điều khiển 2.22 m
Bán kính của đối trọng 2.23m Bán kính hàng nâng 22.21m
Lưu ý : Momen quán tính lớn nhất không được vượt quá momen bám của bánh lốp. Momen cản tĩnh tổng hợp trên động cơ xoay toa
Mct = 45272 +8.96 +232.7 = 45513.66daNm=455136.6Nm
Chọn hộp giảm tốc cầu trục ZQ 350 với tỷ số truyền động cơ I = 48.47 [TL4], hiệu suất:
ηdc = 0.98
ηck= 0.95
ηtldc = 1
Số vòng quay của trục động cơ xoay toa
n = v*i = 2.3* 48.47 = 111.481 vg/p = 1.86 vg/s. Momen động cơ thuỷ lực
Mđc=Mct/i = 455136.6/48.47= 9390 Nm
Chọn áp suất làm việc của động cơ ΔP=0.9Pđm=14.4MPa Lưu lương riêng của động cơ:
Qr=Mđc/ΔP=6.5*10^-4m3=650cm3 Ta sử dụng 1 động cơ để xoay toa.
Dựa vào Momen, lưu lượng, áp suất đã tính của động cơ, chọn Mô tơ thủy lực Piston hướng kính AMT810 trên amech.vn
Thông số kỹ thuật:
Tốc độ làm việc: 260 vg/p
Áp suất làm việc lớn nhất: 200 bar Lưu lượng thực của động cơ
Q= Qr∗ndc=810∗260∗106=0.0035m3/s
Công suất thuỷ lực:
Ntl= ΔP*Q= (20-16)*106*0.035=14000 W Công suất trên động cơ thuỷ lực:
N=Ntl∗ηdc*ηck∗ηtlđc = 576000*0.95*0.98*1=536256 W
PHẦN 4. TÍNH CHỌN BƠM TRÊN MẠCH THỦY
Để tính tiết diện của đường ống phải căn cứ vào vận tốc của đường dầu. Thông thường, khi chọn đường ống ta phải đảm bảo tổn thất trong đường ống là nhỏ nhất và vừa phải kinh tế. Nếu nhỏ quá thì tổn thất lớn và nếu lớn quá thì tổn thất ít đi nhưng không kinh tế, do đó ta phải cân nhắc lựa chọn cho phù hợp. Và do áp suất làm việc 16Mpa nên ta chọn vận tốc trên các đường ống như sau: [trang 115-TL1]
- Đường ống hút: v1 = 0.5 1.5 m/s
- Đường ống đẩy: v2 = 6 7 m/s (Chọn v2=6 m/s) - Đường ống hồi: v3 = 0.5 1.5 m/s
Đường kính của đường ống được tính theo công thức sau
QΣ: là tổng lưu lượng qua tiết diện ống (m3/s) v: là vận tốc dầu qua tiết diện ống (m/s) d: đường kính của ống (mm)
- Kết cấu đường ống: + Đường ống hút:
Do đường ống hút cấp dầu từ bể tới bơm và nằm trong thùng dầu, không phải chịu áp cao, ta chọn ống hút có thể là ống bằng nhôm hoặc bằng thép đúc.
+ Đường ống hồi là:
Đường ống hồi được bắt đầu từ đế van về bể. Ta cũng chọn ống hồi làm bằng nhôm hoặc bằng thép đúc.
+ Đường ống đẩy:
Đường ống đẩy thường được chia làm 2 phần: phần một nằm từ bơm nguồn tới van và phần này nằm toàn bộ trên bể dầu, do vậy để làm cho bộ nguồn thêm mỹ quan ta làm ống đẩy ở phần này bằng ống cứng (thường là thép đúc). Phần ống đẩy còn lại nối từ van đến cơ cấu chấp hành ta chọn ống mềm.
Vậy ta chọn ống mềm và ống cứng có đường kính d2(mm) với v2 = 6 m/s - Chọn chiều dài đường ống:
+ Chiều dài đoạn đường ống hút bằng chiều dài đoạn đường ống xả là: l1 = l3 = 3.5 m
+ Chiều dài đoạn ống đẩy là: l2 = 4 m
Với áp suất làm việc của hệ thống thuỷ lực là P=16MPa, - Chọn loại dầu thủy lực dùng trong hệ thống:
+ Khối lượng riêng (20oC): = 870 Kg/m3 + Độ nhớt động học ở 100oC: = 68.10-6 m2/s + Chỉ số độ nhớt: 100
+ Độ chớp cháy cốc hở COC: 210 oC