Khoa học tự động hóa và tự động các quá trình sản xuất ngày càng được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội và công nghiệp. Hiện nay không có một ngành công nghiệp nào của nền kinh tế mà tự động hóa không phải là phương tiện tiên tiến kỹ thuật chủ yếu, một khâu quan trọng xác định mức độ phát triển của ngành công nghiệp đó. Tự động hóa cho phép nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân.
Trang 1TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Chu kỳ làm việc của cần trục
Trang 2A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc, hệ ròng rọc
Trang 3TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
+ Công suất kéo tải định mức:
Trong đó:
- Wt: Trọng tải của hàng, móc, dây cáp, và xe
[Tan]
- v: Vận tốc di chuyển định mức [m/s]
- : Hiệu suất bộ truyền
- f: hệ số ma sát giữa bánh xe và ray: 0,05 (kN/tan)
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.1 Cơ cấu di chuyển xe con
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc, hệ ròng rọc
Trang 4+ Trở lực cơ cấu dải dây
Lực cản của cơ cấu dải dây 1,5 – 4 KN
-Cơ cấu dải dây cáp mềm: 1,5 KN
-Cơ cấu rulo cuốn cáp: 3-4 KN
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
Trang 5TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
+ Trở lực do độ dốc
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.1 Cơ cấu di chuyển xe con
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
F=WW t g.sin() (kN)
( )
- Wt: Trọng tải của hàng, móc, dây cáp, và xe
Trang 6+ Công suất bù sức cản của gió:
Lực cản gió được xác định tùy theo tốc độ gió
và diện tích mặt tiếp xúc: Fw = A.q [KN]
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
Trang 7TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
+ Công suất gia tốc phần quay:
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.1 Cơ cấu di chuyển xe con
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
- tốc độ góc trên trục động cơ (rad/s)
n m-tốc độ quay trên trục động cơ (v/p)
J t-Mô men quán tính quy về trục đông cơ (kg.m2)
Trang 8+ Công suất gia tốc phần chuyển động thẳng:
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
Trang 9TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
+ Công suất động cơ:
Nt1 = N1 + N2 +N+ N3
Nt2 = Nt1 + N4 + N5
Ndc = Max(Nt1, Nt2/f)
Trong đó: f – là hệ số phát huy công suất
của động cơ để đạt Momen max.
f = Mkd/Mdm = 1.6 – 2.5)
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.1 Cơ cấu di chuyển xe con
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
Trang 10+ Kiểm tra điều kiện chống trượt:
Ví dụ: Tính chọn công suất động cơ kéo xe con cầu trục, biết tải trọng xe 35T, tải trọng hàng 55 tấn, với tốc độ 2.5 m/s, momen quán tính quy về trục động cơ 8 kg.m2, thời gian gia tốc 6s, hiệu suất cơ cấu truyền 0.85, tốc độ động cơ chọn bằng 1000 vong/phut
A-Động cơ dẫn động trực tiếp qua hộp giảm tốc
( ) 0.12
( )
bx cp
Trang 11TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.2 Cơ cấu nâng hạ
+ Sơ đồ động học:
Trang 123.2 Cơ cấu nâng hạ
+ Công suất nâng tải định mức:
Trang 13TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.2 Cơ cấu nâng hạ
+ Công suất gia tốc phần tải dịch chuyển thẳng:
Trang 143.2 Cơ cấu nâng hạ
+ Công suất gia tốc phần quay:
Trong đó:
- n: Tốc độ quay trục động cơ [vong/phut]
- J: Mô men quán tính quy về trục động cơ [ ]
- ta: Thời gian tăng tốc [s]
Trang 15TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.2 Cơ cấu nâng hạ
+ Công suất tổng:
Ndongco >= max(N1, Ntong/f)
Với f = 1,6 – 2,2 : Hệ số phát huy công suất để đạt Mmax
Ntong = N1 + N2 + N3
+ Chọng công suất động cơ
Ví dụ: Tính chọn công suất động cơ nâng hạ tải trọng 66 tấn, với tốc độ 1 m/s, momen quán tính quy về trục động cơ 10 kg.m2, thời gian gia tốc 2s, hiệu suất cơ cấu truyền 0.9, tốc độ động cơ chọn bằng 750 v/phut
Trang 16+ Lực nâng cần
Trong đó:
-G: Trọng tải của cần và của tải [kg]
-A: Khoảng cách từ bản lề tới tâm của dây néo
-B: Khoảng cách từ bản lề tới trọng tâm của cần
và tải [m]
Trang 17TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.3 Cơ cấu nâng hạ cần
+ Công suất động cơ
Trong đó:
-v: Tốc độ nâng cần [m/s]
-L1: Chiều dài dây néo lúc cần hạ thấp nhất [m]
-L2: Chiều dài dây néo lúc cần nâng cao nhất
-t3: Thời gian nâng hạ cần từ vị trí thấp nhất tới
Trang 18+ Mô men cản trên trục quay khi tải định
mức
Trong đó:
-W: khối lượng cần, tải [tấn]
-R: Bán kính quay của cần, tải so với trụ [m]
: Hệ số ma sát – 0.006
+ Công suất động cơ khi quay ở tốc độ đm
Trang 19TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.4 Cơ cấu quay
+ Công suất bù cho lực cản của gió
Trang 20+ Công suất gia tốc
Trong đó:
- : gia tốc góc
- T: Mô men quán tính quay [
Trang 21TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3 Tính toán động cơ và cụm truyền động
3.4 Cơ cấu quay
+ Công suất gia tốc phần chuyển đông
quay
Trang 22+ Công suất động cơ truyền động
Nt1 = N1 + N2
Nt2 = N1 + N2 + N3 + N4
Ndc >= Max( Nt1, Nt2/f)
Trang 23TÍNH CHỌN PHANH
Các loại phanh hiện đại đều tính cho hệ số ma sát của má phanh là 0.4;
và mô men phanh yêu cầu tính chọn bằng 1.6 – 2.2 lần mô men định mức của động cơ truyền động.
-Các cơ cấu nâng hạ tải, nâng hạ cần thông thường sử dụng phanh đĩa -Các cơ cấu di chuyển, di chuyển xe con có thể sử dụng cả phanh đĩa
và phanh guốc.