Cơ sở lý thuyết: Theo tài liệu tham khảo [11]
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
Từ hệ trục tọa độ và các thông số tay máy, thông số moment quán tính của khâu đối với trọng tâm khâu (đã nêu ở phần động lực học), áp dụng định lý trục quay song song dời tất cả moment quán tính của các khâu liên quan về trục động cơ của khâu cần tính.
Từ biểu đồ vận tốc khâu (n) và moment tải khâu (T) đã có được thông qua việc tính toán ở phần động lực học, tỉ số truyền tổng (u) và hiệu suất (ƞ) của các bộ truyền ta tính được moment (Tdc) và vận tốc (ndc) ở trên trục động cơ
𝑇𝑑𝑐 = 𝑇
𝑢.ƞ (78) 𝑛𝑑𝑐 = 𝑛. 𝑢 (79)
Hình 4.7: Biểu đồ mẫu về moment và tốc độ trên trục động cơ + 𝑇𝑟𝑚𝑠 = √𝑡1.𝑇12+𝑡2.𝑇22+⋯+𝑡𝑛.𝑇𝑛2
𝑡1+𝑡2+⋯+𝑡𝑛 (80) + Moment trên trục động cơ lớn nhất Tmax
+ Tốc độ trục động cơ lớn nhất nmax Chọn động cơ có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM
+ Momen trục động cơ định mức: Tr
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit
+ Tốc độ trục động cơ định mức nr Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính 𝐽𝑀 ≥𝐽𝐿/𝑢2
30 (81) Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
Trms ≤ 0,8 . Tr (82) Điều kiện 3: Moment cực đại
Tmax ≤ 0,8 . Tpeak limit (83) Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
nmax ≤ nr (84) Động cơ 1:
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
𝐽𝐿1 = 𝐼𝑦𝑦1+ (𝐼𝑦𝑦2+ 𝑚2. 𝑙𝑐22 ) + (𝐼𝑦𝑦3+ 𝑚3(𝑙2+ 𝑙𝑐3)2) + (𝐼𝑥𝑥4+ 𝑚4(𝑙2+ 𝑙3+ 𝑙𝑐4)2)
+(𝐼𝑥𝑥5+ 𝑚5(𝑙2+ 𝑙3+ 𝑙𝑐5)2) (85)
= (299920 + (803322 + 21. 2552) + (1604504 + 25,1. (440 + 143)2) + (6328 + 3(440 + 500 + 6)2)
+ (24861 + 5,2(440 + 500 + 143)2))/106
= 20,1 kg.m2 + u1 = uh1 = 120 + ƞ1 = ƞh1 = 0,71
Hình 4.8: Biểu đồ moment và tốc độ trên trục động cơ 1 + T1rms = 0,3871 N.m
+ T1max = 0,8340 N.m + n1max = 2655 vòng/phút
Chọn động cơ HG-KR73 có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM = 1,26 . 10-4 kg.m2 + Momen trục động cơ định mức: Tr = 2,4 N.m
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit = 8,4 N.m + Tốc độ trục động cơ định mức nr = 3000 vòng/phút
Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính
𝐽𝑀1 = 1,26 . 10−4 kg. m2 ≥ 0,465 . 10−4kg. m2 = 20,1 1202
30 = 𝐽𝐿 𝑢2 30 Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
T1rms = 0,3871 N.m = ≤ 1,92 N.m = 0,8. 2,4 = Tr
Điều kiện 3: Moment cực đại
T1max = 0,834 N.m ≤ 6,72 N.m = 0,8 . 8,4 = 0,8. Tpeak limit
Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
n1max = 2655 vòng/phút ≤ 3000 vòng/phút = nr
Động cơ 2:
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
𝐽𝐿2 = (𝐼𝑧𝑧2+ 𝑚2. 𝑙𝑐22 ) + (𝐼𝑧𝑧3+ 𝑚3(𝑙2+ 𝑙𝑐3)2) + (𝐼𝑦𝑦4+ 𝑚4(𝑙2+ 𝑙3+ 𝑙𝑐4)2)
+(𝐼𝑦𝑦5+ 𝑚5(𝑙2+ 𝑙3+ 𝑙𝑐5)2) (86)
= ((803322 + 21, 2552) + (1604504 + 25,1. (440 + 143)2) + (6328 + 3(440 + 500 + 6)2)
+ (24861 + 5,2(440 + 500 + 143)2))/106
= 19,8 kg.m2
+ Biểu đồ moment và tốc độ trục động cơ + u2 = uh2 = 120
+ ƞ2 = ƞh2 = 0,73
Hình 4.9: Biểu đồ moment và tốc độ trên trục động cơ 2 + T2rms = 1,9081 N.m
+ T2max = 3,9962 N.m + n2max = 2874 vòng/phút
Chọn động cơ HG-KR73 có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM = 1,26 . 10-4 kg.m2 + Momen trục động cơ định mức: Tr = 2,4 N.m
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit = 8,4 N.m + Tốc độ trục động cơ định mức nr = 3000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính
𝐽𝑀2 = 1,26 . 10−4 kg. m2 ≥ 0,458 . 10−4kg. m2 = 19,8 1202
30 = 𝐽𝐿 𝑢2 30 Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
T2rms = 1,9081 N.m ≤ 1,92 N.m = 0,8. 2,4 = Tr
Điều kiện 3: Moment cực đại
T2max = 3,9962 N.m ≤ 6,72 N.m = 0,8 . 8,4 = 0,8. Tpeak limit
Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
N2max = 2874 vòng/phút ≤ 3000 vòng/phút = nr
Động cơ 3
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
𝐽𝐿3 = (𝐼𝑧𝑧3+ 𝑚3. 𝑙𝑐32) + (𝐼𝑦𝑦4+ 𝑚4(𝑙3+ 𝑙𝑐4)2) + (𝐼𝑦𝑦5+ 𝑚5(𝑙3+ 𝑙𝑐5)2) (87)
= ((1604504 + 25.1. 1432) + (6328 + 3(500 + 6)2) + (24861 + 5,2(500 + 143)2))/106
= 5,1 kg.m2
+ u3 = uh3 . ud3 = 50.1,7 = 85 + ƞ3 = ƞh3 . ƞd3 = 0,79.0,97=0,7663
Hình 4.10: Biểu đồ moment và tốc độ trên trục động cơ 3 + T3rms = 0,9887 N.m
+ T3max = 1,3614 N.m + n3max = 2188 vòng/phút
Chọn động cơ HG-KR73 có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM = 1,26 . 10-4 kg.m2 + Momen trục động cơ định mức: Tr = 2,4 N.m
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit = 8,4 N.m + Tốc độ trục động cơ định mức nr = 3000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính
𝐽𝑀3 = 1,26 . 10−4 kg. m2 ≥ 0,235 . 10−4kg. m2 = 5,1 852
30 = 𝐽𝐿 𝑢2 30 Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
T3rms = 0,9887 N.m = ≤ 1,92 N.m = 0,8. 2,4 = Tr
Điều kiện 3: Moment cực đại
T3max = 1,3614 N.m ≤ 6,72 N.m = 0,8 . 8,4 = 0,8. Tpeak limit
Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
N3max = 2188 vòng/phút ≤ 3000 vòng/phút = nr
Động cơ 4:
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
𝐽𝐿4 = (𝐼𝑦𝑦4+ 𝑚4. 𝑙𝑐42) + (𝐼𝑦𝑦5+ 𝑚5. 𝑙𝑐52) (88)
= ((6328 + 3. 62) + (24861 + 5,2. 1432))/106
= 0,14 kg.m2
+ u4 = uh4 . ud4 = 50.1 = 50
+ ƞs4 = ƞh4 . ƞh4 = 0,65.0,97 = 0,6305
Hình 4.11: Biểu đồ moment và tốc độ trên trục động cơ 4 + T4rms = 0,0522 N.m
+ T4max = 0,1240 N.m + n4max = 703,5 vòng/phút
Chọn động cơ HG-KR23 có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM = 0,221. 10-4 kg.m2 + Momen trục động cơ định mức: Tr = 0,64 N.m
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit = 2,2 N.m + Tốc độ trục động cơ định mức nr = 3000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính
𝐽𝑀4 = 0,221. 10−4 kg. m2 ≥ 0,0186 . 10−4kg. m2 = 0,14
502 30 =
𝐽𝐿 𝑢2 30 Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
T4rms = 0,0522 N.m = ≤ 0,512 N.m = 0,8. 0,64= Tr
Điều kiện 3: Moment cực đại
T4max = 0,1240 N.m ≤ 1,76 N.m = 0,8 . 2,2= 0,8. Tpeak limit
Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
n4max = 703,5 vòng/phút ≤ 3000 vòng/phút = nr
Động cơ 5:
Dữ liệu đầu vào:
+ Moment quán tính tải JL
𝐽𝐿5 = 𝐼𝑧𝑧5 (89)
= 24861/106
= 0,03 kg.m2
+ u5 = uh5 . ud5 . ubr5 = 50.1.1,35 = 67,5 + ƞ5 = ƞh5 . ƞd5 . ƞbr5 = 0,63.0,97.0,98 = 0,599
Hình 4.12: Biểu đồ moment và tốc độ trên trục động cơ 5 + T5rms = 0,0035 N.m
+ T5max = 0,0073 N.m + n5max = 1493 vòng/phút
Chọn động cơ HG-KR23 có các thông số:
+ Moment quán tính trục động cơ JM = 0,221. 10-4 kg.m2 + Momen trục động cơ định mức: Tr = 0,64 N.m
+ Momen trục động cơ đỉnh Tpeak limit = 2,2 N.m + Tốc độ trục động cơ định mức nr = 3000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Tỉ số moment quán tính
𝐽𝑀5 = 0,221. 10−4 kg. m2 ≥ 0,002 . 10−4kg. m2 = 0,03 67.52
30 = 𝐽𝐿 𝑢2 30 Điều kiện 2: Moment hiệu dụng
T5rms = 0,0035 N.m = ≤ 0,512 N.m = 0,8. 0,64 = Tr
Điều kiện 3: Moment cực đại
T5max = 0,0073 N.m ≤ 1,76 N.m = 0,8 . 2,2= 0,8. Tpeak limit
Điều kiện 4: Tốc độ lớn nhất
n5max = 1493 vòng/phút ≤ 3000 vòng/phút = nr