thiết kế cần trục derrick tải trọng nặng 3 tấn lắp trên tàu thủy, chương 12 ppsx

1
Chương 12: Động Cơ Điện
Ta phân thành 10 vò trí của cần tương ứng với các góc
nghiêng, 
1
, 
1

1.
Ứng với 15
0
, 20
0
, 30
0
, 73
0
. Để tính lực
trung bình bình phương lên palăng nâng cần trong quá trình
thay đổi tầm với từ L
max
đến L
min
. Ở đây ta trình bày cách tính
cho vò trí tương ứng với góc 
1
= 15
0
, đối với các vò trí khác
cũng tính tương tự. Kết quả cho ta như sau:
Vận tốc thay đổi chiều dài palăng nâng cần

sm
t
ll
v
n
p
/538,0
2,16
28,401,13
1





Với: l
1
, l
n
– chiều dài palăng cần ở vò trí đầu và vò trí cuối của
cần.
t- thời gian thay đổi từ L
max
đến L
min
sphut
V
LL
t
n

2,1627,0
30
5,36,11
minmax






Thời gian thay đổi tầm với từ vò trí 1 đến vò trí 2
s
V
ll
t
p
36,1
538,0
28,1201,13
21
1






Đối với các vò trí khác tính tương tự có được số liệu theo bảng
(2-10)
2

Bảng 2-10. Các số liệu để tính động cơ và các chi tiết cơ cấu thay đổi tầm với
Vò trí của cần tương ứng với góc nghiêng 
-1
Các thông số tính toán
I(15
0
) II(20
0
) III(25
0
) IV(30
0
) V(35
0
) VI(45
0
) VII(55
0
) VIII(60
0
) IX(65
0
) X(73
0
)
Cánh tay đòn b,m 8,01 8,25 8,45 8,65 8,76 8,97 8,94 8,77 8,48 7,35
Chiều dài palăng l
P
, m 13,01 12,28 11,57 10,8 10,06 8,79 6,8 6,15 5,39 4,28
Thời gian thay đổi tầm

với t,s
0 1,35 2,67 4,1 5,48 8,49 11,71 12,75 14,16 16,22
Lực trong palăng nâng
cần S
c
, KN
a) Q = 25KN và q =
400N/m
2
40,01 38,93 36,77 35,06 33,0 28,28 24,03 22,03 19,78 17,25
b) Q = 0KN và q =
400N/m
2
3,9 3,805 3,66 3,56 34,2 3,07 2,78 2,64 2,48 2,41
c) Q = 20KN và q =
400 N/m
2
33,41 32,1 30,38 29,03 27,38 13,6 20,21 18,61 16,91 14,12
3
d) Q = 15 KN và q =
400N/m
2
19,03 18,42 17,6 16,96 16,15 14,23 12,56 11,77 10,87 10,15
Lực trung bình S
TB
KN
ứng với tải trọng
Theo mục a 39,52 37,85 35,92 34,06 30,58 26,23 23,07 20,82 18,54
Theo mục b 3,85 3,736 3,61 3,58 3,29 2,95 2,62 2,32 2,19
Theo mục c 32,75 31,24 29,92 28,41 25,48 21,88 19,82 17,72 15,7

Theo mục d 18,72 18,01 17,23 16,54 15,39 13,80 12,33 11,64 10,12
Theo mục e 11,75 11,41 11,52 10,62 10,09 9,29 8,58 7,85 8,09
Khoảng thời gian của
lực S
TB
tác dụng t
i
, s
1,36 1,36 1,43 1,73 2,91 3,14 1,20 1,41 2,06
4
Lực trung bình bình phương tác dụng palăng nâng cần
trong chu kỳ làm việc nâng có tải và hạ không tải theo công
thức:




t
tStS
S
TBTB
tb

2
2
2
1
1
2
KN

21
2,16.2
06,2.19,241,1.32,22,1.62,214,3.95,291,2.29,337,1.58,3
43,1.61.332,1.73,336,1.85,306,2.54,1841,1.82,202,1.07,23
14,3.23,2691,2.58,3037,1.06,3443,1.92,3532,185,3735,1.52,39
222222
222222
222222





Hiệu suất chung của cơ cấu nâng cần:

c
= 
pc
. 
tc
. 
oc
. 
bl
= 0,92 . 0,96. 0,83. 0,95 = 0,7
Trong đó:

pc
= 0,913- hiệu suất palăng nâng cần


tc
. 
oc
– hiệu suất tang và bộ truyền cơ cấu

bl
– hiệu suất bản lề
Công suất trung bình bình phương yêu cầu đối với động cơ
điện trong chu kỳ làm việc nâng có tải và hạ không tải.
KW
VS
N
c
pTB
TB
14,16
7,0.1000
538,0.21000
.1000
.


Thời gian một chù kỳ với số chu kỳ trung bình trong một
giờ là, a
ck
= 30
st
ck
120
30

3600

5
Cường độ làm việc thực tế tối đa của động cơ điện khi hạ
cần trục làm việc với các tầm với từ lớn nhất đến nhỏ nhất.
%27
120
2,16.2
100.

ck
lv
t
t
C
th
Đ
t
lv
= 2.16,2: thời gian thay đổi tầm với từ Max đến Min
Công suất tính toán đối với động cơ điện 25%
KW
C
C
NN
tbt
77,16
25
27
.14,16


dn
th
Đ
Đ
Ta chọn được động cơ điện có các thông số cơ bản sau:
Bảng 2-11: Các thông số của động cơ của cơ cấu nâng
cần
Kiểu
động
cơ
Công
suất
KW
Vận
tốc
(v/ph)
Cos

dm
m
M
M
dm
M
M
max
Mômen
bánh đà
của roto

(GD
2
(kgm
2
)
Trọng
lượng
(kg)
ĐK 84-
6
16 980 0,86 1,5 2,2 6,5 310
Kiểm tra khả năng quá tải tức thời, số vòng quay cần có của
tang nâng cần:
60. .
60.0,538.4
131 /
. 3,14.0,3150
p c
tg
c
V a
n v p
D

  
6
Tỷ số truyền của bộ truyền trung gian là:
1
980
7,5

131
de
c
n
i
n
  
Mômen do lực tổng lớn nhất tác dụng trong palăng nâng cần (số
liệu theo bảng 2-3)
max
max
.
40144.0,315
300
2. . . 2.4.7,5.0,7
c c
c c c
S D
M Nm
a i

  
Mômen danh nghóa của động cơ:
Nm
n
N
M
dc
dc
dn

156
980
16
.95509550 
Mômen lớn nhất động cơ có thể phát ra khi quá tải
M
đemax
= 
gh
. M
dn
= 3.156 = 468Nm
Vậy M
max
< M
đemax
Kiểm tra thời gian mở máy với lực S
max
, mômen mở máy trung
bình của động cơ, theo công thức:
Nm
MM
M
m
8,241
2
156).1,12(
2
minmax






Với: M
max
 1,8  2,8M
dn
– mômen máy lớn nhất, Nm
M
min
 1,1 M
dn
– mômen mở máy nhỏ nhất, Nm
Mômen vô lăng trên trục I động cơ
 (GD
2
)
I
= GD
2
1
+ GD
2
kn
= 65 + 103,5 = 168,5Nm
2
Với: GD
2
kn

= 103,5Nm
2
mômen vô lăng của khớp nối cùng bánh
phanh
7
Thời gian mở máy
cccm
ce
tm
ii
n
m
iaMM
nD
L
L
GQ
MM
nDG
t


22
1
1
2
2
2
1
11

2
)(375
).(
)(375
)(






2
2
2 2
1
36000 4000 .0,3150 .980
2
1,15.168,5.980
375(604,5 300) 375(604,5 300).4 .5,05 .0,7
1,75 0,040 1, 79
 
 

 
 
 
 
 
 
 

  
Vậy thời gian mở máy với lực tổng lớn nhất S
cmax
nằm
trong giới hạn cho phép (4
5)s, động cơ điện chọn đã hợp lý.
Dựa vào công suất, tỷ số truyền ta chọn được bộ truyền
dưới dạng hộp giảm tốc tương ứng.