Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
.......... ..........
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: TS VŨ NGỌC PI
SVTH: VŨ VĂN KHÁNH
LỚP : K40 CCM 01
1
- Bé gi¸o dôc vμ ®μo t¹o Céng HßA x· héi chñ nghÜa viÖt
nam
§éc lËp - Tù do - H¹nh phóc
**********
Tr−êng ®¹i häc kü thuËt ----------000------------
c«ng nghiÖp th¸i nguyªn
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Người thiết kế: Vũ Văn Khánh Lớp: K40C Mó số SV: 40.0168.K40C
Ngành: Cơ khí Chế tạo máy
Cỏn bộ hướng dẫn: TS. Vũ Ngọc Pi
Ngày giao đề tài: 23/03/2009
Ngày hoàn thành: 29/05/2009
Tên đề tài:
Thiết kế hệ thống dẫn động vít tải dựng để tải xi măng rời, năng suất
8m3/h; dựng hộp giảm tốc bánh răng - trục vít; Thiết kế quy trình công nghệ
gia công bánh vít.
Số liệu ban đầu :
- Vớt tải nằm ngang;
- Chiều dài vít tải l =15m;
- Thời gian phục vụ: 7 năm;
- Hệ số ngày/ năm = 2/3;
- Hệ số ca/ ngày = 2/3;
- Sản lượng chi tiết: 30 ch/ năm;
- Điều kiện sản xuất: trang thiết bị tự chọn.
Số lượng bản vẽ: 8 A0.
Ngày 20 thỏng 03 năm 2009
Trưởng bộ mụn Cỏn bộ hướng dẫn T/L Hiệu trưởng
Trưởng khoa
Vũ Ngọc Pi Vũ Ngọc Pi Vũ Ngọc Pi
2
- néi dung
1. Sè trang: 162 trang
2. Sè b¶n vÏ vμ ®å thÞ (ghi râ lo¹i, kÝch th−íc): 08 b¶n vÏ A0.
01: B¶n vÏ vÝt t¶i.
01: B¶n vÏ hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trôc vÝt.
02: B¶n vÏ chi tiÕt lång ph«i.
04: B¶n vÏ s¬ ®å nguyªn c«ng.
Néi dung c¸c phÇn thuyÕt minh vμ tÝnh to¸n.
- PhÇn I : ThiÕt kÕ vÝt t¶i.
- PhÇn II: TÝnh to¸n ®éng häc hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ.
- PhÇn III: ThiÕt kÕ hép gi¶m tèc.
- PhÇn IV : ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng b¸nh vÝt.
B¶n thuyÕt minh thiÕt kÕ tèt nghiÖp ®· ®−îc th«ng qua.
Ngμy th¸ng n¨m 2009.
Tr−ëng bé m«n C¸n bé h−íng dÉn T/L HiÖu tr−ëng
Tr−ëng khoa
Vò Ngäc Pi Vò Ngäc Pi Vò Ngäc Pi
3
- nhËn xÐt cña gi¸o viªn h−íng dÉn
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Th¸i Nguyªn, ngμy th¸ng n¨m 2009
Gi¸o viªn h−íng dÉn
4
- nhËn xÐt cña gi¸o viªn chÊm ®å ¸n
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Th¸i Nguyªn, ngμy th¸ng n¨m 2009
Gi¸o viªn chÊm
5
- Tμi liÖu tham kh¶o
[1]: TÝnh to¸n vμ thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ - TËp I, II
NXB GD Hμ Néi 1998 - TrÞnh ChÊt , Lª V¨n UyÓn
[2] : TËp b¶n vÏ chi tiÕt m¸y
NXB §¹i häc vμ Trung häc chuyªn nghiÖp 1978 - NguyÔn B¸ D−¬ng,
NguyÔn V¨n LÉm , Hoμng V¨n Ngäc , Lª §¾c Phong
[3] : ¸t l¸t m¸y n©ng chuyÓn.
Tr−êng §H Má §Þa ChÊt Hμ Néi 2002
[4] : Chi tiÕt m¸y - TËp I, II
NXB ®¹i häc vμ trung häc chuyªn nghiÖp Hμ Néi 1969 - NguyÔn Träng
HiÖp
[5] : M¸y n©ng chuyÓn.
Tr−êng §HKTCN 1995 - TrÇn Thä.
[6] : TÝnh to¸n vÝt t¶i 6/2001.
Vò Ngäc Pi.
[7] : Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y.
Tr−êng §HBK Hμ Néi 2000 TrÇn V¨n §Þch.
[8] : Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y - TËp I, II
NXB KHKT - NguyÔn §¾c Léc , Lª V¨n TiÕn, Ninh §øc Tèn, TrÇn
Xu©nViÖt
[9] : ChÕ ®é c¾t khi mμi
Vò Ngäc Pi 10 2000.
[10] : C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y - TËp I , II
Tr−êng §HBK Hμ Néi
[11] : ThiÕt kÕ ®å ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
NXB Khoa häc vμ kü thuËt - TrÇn V¨n §Þch
[12] : Sæ tay nhiÖt luyÖn
6
- Lêi nãi §Çu
Trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ vμ hiÖn ®¹i ®Êt n−íc, c¸c ngμnh
kinh tÕ nãi chung vμ ngμnh c¬ khÝ nãi riªng ®ßi hái c¸c kü s− vμ c¸c c¸n
bé kü thuËt cã kiÕn thøc t−¬ng ®èi réng vμ ph¶i biÕt vËn dông s¸ng t¹o
nh÷ng kiÕn thøc ®· häc ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò th−êng gÆp trong
thùc tÕ .
§å ¸n tèt nghiÖp ®ãng vai trß hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh
®μo t¹o trë thμnh ng−êi kü s−. Qua qu¸ tr×nh lμm ®å ¸n tèt nghiÖp gióp
cho sinh viªn hiÓu râ h¬n vÒ nh÷ng kiÕn thøc ®· ®−îc tiÕp thu trong qu¸
tr×nh häc tËp, ®ång thêi n©ng cao kh¶ n¨ng vËn dông s¸ng t¹o nh÷ng
kiÕn thøc nμy ®Ó lμm ®å ¸n còng nh− c«ng t¸c sau nμy.
Lμ mét sinh viªn chuyªn ngμnh c¬ khÝ. Trong thêi gian lμm ®å ¸n tèt
nghiÖp em ®−îc giao nhiÖm vô: '' ThiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng vÝt t¶i dïng
®Ó t¶i xi m¨ng rêi, n¨ng suÊt 8m3/h; dïng hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng - trôc
vÝt; ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng b¸nh vÝt . §©y lμ mét ®Ò tμi
míi vμ khã ®èi víi em. Tuy nhiªn trong thêi gian lμm ®å ¸n tèt nghiÖp
®−îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o h−íng dÉn: ThÇy gi¸o TS.Vò
Ngäc Pi em ®· hoμn thμnh ®å ¸n tèt nghiÖp ®óng thêi h¹n.
Tuy nhiªn do tr×nh ®é hiÓu biÕt vÒ lý thuyÕt vμ thùc tÕ cßn h¹n chÕ,
do ®ã trong ®å ¸n nμy kh«ng thÓ tr¸nh khái sai sãt. VËy em rÊt mong
nhËn ®−îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy vμ c¸c b¹n ®Ó em cã thÓ hiÓu s©u h¬n
vÒ m«n häc còng nh− c¸c ph−¬ng ¸n kh¸c hîp lý h¬n.
Em xin ch©n thμnh c¶m ¬n thÇy gi¸o TS. Vò Ngäc Pi cïng c¸c thÇy
gi¸o trong khoa c¬ khÝ - Tr−êng §HKTCNTN ®· tËn t×nh h−íng dÉn em
hoμn thμnh ®å ¸n ®óng thêi h¹n. §ång thêi còng bμy tá lßng biÕt ¬n ch©n
thμnh tíi c¸c thÇy c« gi¸o vμ c¸c b¹n ®· gióp ®ì em trong suèt 5 n¨m häc
qua còng nh− trong thêi gian lμm ®å ¸n tèt nghiÖp .
Th¸i Nguyªn, ngμy 20 th¸ng 5 n¨m 2009.
Sinh viªn
7
- Vò V¨n Kh¸nh
PhÇn I: ThiÕt kÕ vÝt t¶i
I- Giíi thiÖu chung vÒ vÝt t¶i
VÝt t¶i thuéc nhãm m¸y chuyÓn liªn tôc kh«ng cã bé phËn kÐo. Bé
phËn c«ng t¸c cña vÝt t¶i lμ vÝt c¸nh xo¾n chuyÓn ®éng quay trong mét
vá kÝn tiÕt diÖn trßn ë d−íi. Khi vÝt chuyÓn ®éng, c¸nh vÝt ®Èy vËt liÖu di
chuyÓn trong vá. VËt liÖu chuyÓn ®éng kh«ng b¸m vμo c¸nh xo¾n lμ nhê
träng l−îng cña nã vμ lùc ma s¸t gi÷a vËt liÖu vμ vá m¸ng, do ®ã vËt liÖu
chuyÓn ®éng trong m¸ng theo nguyªn lý truyÒn ®éng vÝt - ®ai èc. VÝt t¶i
cã thÓ cã mét c¸nh xo¾n hoÆc nhiÒu c¸nh xo¾n, víi nhiÒu c¸nh xo¾n th×
vËt liÖu chuyÓn ®éng ªm h¬n. ChÊt t¶i cho vÝt t¶i qua lç trªn l¾p m¸ng,
cßn dì t¶i qua lç ë phÝa d−íi cña èng.VÝt t¶i th−êng dïng ®Ó vËn chuyÓn
vËt liÖu nãng vμ ®éc h¹i.
C¸c −u ®iÓm cña vÝt t¶i :
VËt liÖu chuyÓn ®éng trong m¸ng kÝn, cã thÓ nhËn vμ dì t¶i ë tr¹m
trung gian kh«ng tæn thÊt r¬i v·i vËt liÖu, an toμn khi lμm viÖc vμ sö
dông, rÊt thuËn lîi cho viÖc vËn chuyÓn vËt liÖu nãng vμ ®éc h¹i.
C¸c nh−îc ®iÓm cña vÝt t¶i :
NghiÒn n¸t mét sè phÇn vËt liÖu vËn chuyÓn, chãng mßn c¸nh xo¾n
vμ m¸ng khi vËn chuyÓn vËt liÖu cøng vμ s¾c c¹nh, tæn thÊt n¨ng l−îng
lín vμ kh«ng dïng ®−îc ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu dÝnh vμ Èm. MÆc dï cã
nh÷ng nh−îc ®iÓm nh− vËy, vÝt t¶i vÉn ®−îc dïng réng r·i trong c¸c nhμ
m¸y xi m¨ng, c¸c nhμ m¸y tuyÓn kho¸ng hoÆc trong c¸c xÝ nghiÖp ho¸
chÊt.
- VÝt t¶i th−êng ®−îc chia lμm 2 lo¹i theo ph−¬ng vËn chuyÓn vËt
liÖu:
+ VÝt t¶i n»m ngang
+ VÝt t¶i th¼ng ®øng
8
- - Theo h×nh d¹ng c¸nh xo¾n ta ph©n lo¹i VÝt t¶i ra thμnh:
+ Lo¹i c¸nh xo¾n liªn tôc liÒn trôc.
+ Lo¹i c¸nh xo¾n liªn tôc kh«ng liÒn trôc
+ Lo¹i c¸nh xo¾n d¹ng l¸.
VÝt t¶i c¸nh xo¾n liªn tôc liÒn trôc dïng ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu
d¹ng bét kh«, cã kÝch th−íc nhá hay trung b×nh. Lo¹i c¸nh xo¾n nμy
kh«ng cho vËt liÖu chuyÓn ®éng ngù¬c l¹i, do ®ã khi cïng vËn tèc quay
vμ ®−êng kÝnh vÝt xo¾n, n¨ng suÊt cña nã ®¹t cao h¬n c¸c lo¹i kh¸c.
VÝt t¶i liªn tôc kh«ng liÒn trôc dïng ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu d¹ng h¹t
cã kÝch th−íc lín, hoÆc vËt liÖu dÝnh.
VÝt t¶i lo¹i c¸nh xo¾n d¹ng l¸ dïng cho vËt liÖu kÕt dÝnh, hoÆc khi
cÇn kÕt hîp qu¸ tr×nh trén khi vËn chuyÓn vËt liÖu.
Qua ph©n tÝch trªn ta thÊy lo¹i vÝt t¶i n»m ngang cã c¸nh xo¾n liªn
tôc liÒn trôc lμ phï hîp víi ®Ò tμi thiÕt kÕ nªn chän lo¹i nμy.
H×nh 1: CÊu t¹o cña vÝt t¶i n»m ngang
CÊu t¹o cña vÝt t¶i n»m ngang ®−îc m« t¶ nh− h×nh vÏ:
CÊu t¹o gåm mét m¸ng cè ®Þnh 7, phÇn d−íi cña nã cã d¹ng nöa
h×nh trô, phÝa trªn ®−îc ®Ëy b»ng n¾p 3. Trôc quay 8 trªn ®ã cã g¾n vÝt
t¶i ®−îc ®ì b»ng hai æ ®ì hai ®Çu 2,6 vμ æ ®ì trung gian 4. Trôc quay
®−îc truyÒn ®éng b»ng ®éng c¬ 1. VËt liÖu ®−îc nhËp qua m¸ng nhËp
liÖu 5 vμ ®−îc th¸o ra qua bé phËn th¸o liÖu 9.
9
- II-KÕt cÊu c¸c bé phËn vÝt t¶i
KÕt cÊu cña vÝt t¶i cè ®Þnh c«ng dông chung ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu
cÇu sau:
ThuËn tiÖn cho viÖc kiÓm tra xem xÐt, b«i tr¬n c¸c bé phËn quay dÔ
dμng, th¸o l¾p bé phËn dÉn ®éng vμ vit xo¾n ®éc lËp víi nhau. C¸c chi
tiÕt vμ c¸c bé phËn cña vÝt t¶i ph¶i ®¶m b¶o tÝnh ®æi lÉn.
-VËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o vÝt xo¾n vμ m¸ng cña vÝt t¶i lμ:
+NÕu vÝt t¶i dïng ®Ó vËn chuyÓn c¸c vËt liÖu g©y gØ th× ph¶i chÕ t¹o
b»ng c¸clo¹i thÐp chèng gØ.
+NÕu vÝt t¶i dïng ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu cøng s¾c c¹nh ph¶i chÕ t¹o
b»ng c¸c lo¹i thÐp bÒn mßn.
+NÕu dïng ®Ó vËn t¶i c¸c vËt liÖu nãng trªn 2000C ph¶i chÕ t¹o
b»ng gang hoÆc thÐp l¸.
-Bé phËn chñ yÕu cña vÝt t¶i lμ vÝt xo¾n dïng ®Ó ®Èy vËt liÖu chuyÓn
®éng däc theo m¸ng. VÝt xo¾n gåm nhiÒu ®o¹n vÝt nèi víi nhau, chiÒu
dμi mçi ®o¹n kh«ng qu¸ 3m. Mçi ®o¹n vÝt xo¾n gåm cã trôc vμ c¸nh
xo¾n hμn víi trôc. C¸nh xo¾n gåm nhiÒu ®o¹n hμn víi nhau chiÒu dμi
mçi ®o¹n b»ng mét b−íc xo¾n. Ng−êi ta chÕ t¹o c¸nh xo¾n b»ng c¸ch
dËp. Trôc vÝt xo¾n ®−îc chÕ t¹o tõ thÐp èng, ®Çu mçi ®o¹n èng cã hμn
mét mÆt bÝch b»ng thÐp cã c¸c lç ®Ó b¾t víi c¸c mÆt bÝch cña æ treo
trung gian.
- M¸ng cña vÝt t¶i chÕ t¹o b»ng dËp tõ thÐp l¸, mçi ®o¹n cã chiÒu
dμi kho¶ng 4m.
KÕt cÊu cña m¸ng vμ n¾p ph¶i ®¶m b¶o kh«ng cho bôi hoÆc khÝ ®éc
tho¸t ra ngoμi khi vËn chuyÓn vËt liÖu cã bôi hoÆc chÊt ®éc.
10
- H×nh 2: KÕt cÊu cña m¸ng vμ n¾p cña vÝt t¶i
M¸ng cña vÝt t¶i cã c¸c èng cÊp t¶i vμ dì t¶i c¸c èng nμy cã tiÕt diÖn
vu«ng. Chóng ®−îc hμn víi n¾p (cÊp t¶i) vμ víi ®¸y m¸ng (dì t¶i). §Ó
quan s¸t sù lμm viÖc cña c¸c æ treo, c¸c æ chÆn hai ®Çu vÝt xo¾n còng nh−
quan s¸t sù ph©n bè vËt liÖu vËn chuyÓn ë ®o¹n m¸ng cã æ treo, ng−êi ta
hμn c¸c lç quan s¸t cã n¾p ë trªn n¾p m¸ng gÇn c¸c æ treo vÝt xo¾n .
III-TÝnh to¸n vÝt t¶i
1. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh vÝt t¶i
- N¨ng suÊt cña vÝt t¶i Q(tÊn/h) ®−îc x¸c ®Þnh qua c«ng thøc sau:
πD 2
. p.n.ρ .kc .k n
Q = 60. (1)
4
Trong ®ã:
D: §−êng kÝnh vÝt t¶i (m)
p: B−íc vÝt t¶i (m) , p = 0,8.D (2)
ρ : Khèi l−îng riªng cña vËt liÖu vËn chuyÓn (tÊn/m3)
Víi vËt liÖu lμ xi m¨ng kh« ρ = 1-1,3 tÊn/m3 . Chän ρ = 1,2 (tÊn /m3).
VËy n¨ng suÊt cña vÝt t¶i Q = 1,2.8 = 9,6 (tÊn/h).
n: sè vßng quay vÝt t¶i(vßng/phót) , n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
kv
n= (3)
D
Víi kv : lμ hÖ sè phô thuéc vËt liÖu.
VËt liÖu lμ xi m¨ng nÆng kv=30
Kc: HÖ sè chøa ®Çy tiÕt diÖn m¸ng phô thuéc vËt liÖu
Víi vËt liÖu nÆng Ýt s¾c c¹nh nh− xi m¨ng Kc=0,25
Kn: HÖ sè phô thuéc gãc nghiªng β (®é) cña vÝt t¶i , lÊy theo b¶ng 1 ta cã
gãc nghiªng β = 0 ⇒ Kn=1
11
- Thay (2) vμ (3) vμo (1) vμ biÕn ®æi ta ®−îc:
2
⎛ ⎞
Q 5
D=⎜
⎜ 37,7.k .k .k .ρ ⎟
⎟ (4)
⎝ ⎠
vcn
2
⎛ ⎞5
9,6
D=⎜ ⎟ = 0,240(m) = 240(mm)
37,7.30.0,25.1.1,2 ⎠
⎝
Theo tiªu chuÈn ta chän: D=250(mm)
2. X¸c ®Þnh sè vßng quay cña vÝt t¶i
Sau khi x¸c ®Þnh ®−êng kÝnh vÝt t¶i D, ta ®i tÝnh sè vßng quay trôc
vÝt t¶i n theo c«ng thøc (3):
kv 30
n= = =60(v/ph)
D 0,25
3. X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn vÝt t¶i
§èi víi vÝt t¶i n»m ngang c«ng suÊt (kw) trªn trôc vÝt t¶i ®−îc x¸c
®Þnh theo c«ng thøc sau (4):
Q.L
Plv = C0 . (5)
360
L: ChiÒu dμi vËn chuyÓn cña vËt liÖu theo ph−¬ng n»m ngang (m)
L=15(m)
C0: HÖ sè lùc c¶n x¸c ®Þnh theo b¶ng 2:
Víi vËt liÖu lμ xi m¨ng C0 = 4,0
9,6.15
⇒ P = 4. = 1,6(kw)
360
4. X¸c ®Þnh m« men xo¾n trªn vÝt t¶i
M« men xo¾n t¸c dông lªn vÝt t¶i Tv (N.mm) x¸c ®Þnh theo c«ng
thøc:
12
- P
TV = 9,55 × 106 × (N.mm) (7)
nv
1,6
TV = 9,55 × 106 × = 254666,67(N.mm)
60
KiÓm tra ®iÒu kiÖn Tv ≤ [T]
[T] m« men xo¾n cho phÐp trªn vÝt t¶i ( Tra trong TCLX 2037-65)
[T] = 100000(N.m) = 100000000(N.mm)
⇒ Tv =254666,67(N.mm)≤ [T] = 100000000(N.mm)
5. X¸c ®Þnh lùc däc trôc trªn vÝt t¶i
Lùc däc trôc trªn vÝt t¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
Tv
Fav = (9)
R.tg (α + γ )
R: Kho¶ng c¸ch ®iÓm ®Æt lùc ma s¸t cña vËt liÖu víi c¸nh vÝt ®Õn
trôc vÝt t¶i (mm) R = (0,3-0,4).D. Chän R = 0,4.D = 100(mm)
α : gãc n©ng cña ®−êng xo¾n vÝt (®é) x¸c ®Þnh theoc«ng thøc :
p
tgα =
2.π .R
p: B−íc vÝt t¶i : p = 0,8.D = 0,8.250 = 200(mm)
200
⇒ tgα = = 0,31831 ⇒ α = 17,66 0
2.π .100
γ: gãc ma s¸t cña vËt liÖu vËn chuyÓn víi c¸nh vÝt (®é) tg γ = f
f: HÖ sè ma s¸t cña vËt liÖu vËn chuyÓn víi c¸nh vÝt
Víi vËt liÖu vËn chuyÓn lμ xi m¨ng kh« : f = 0,65 ⇒ γ = 33,020
Thay tÊt c¶ c¸c th«ng sè vμo (9)
13
- 254666,67
⇒ Fav = ≈ 2085,91( N )
100.tg (17,66 + 33,02)
14
- PhÇn II:
TÝnh to¸n ®éng häc hÖ dÉn ®éng c¬
khÝ
I- Chän ®éng c¬ ®iÖn
Chän ®éng c¬ ®iÖn ®Ó dÉn ®éng m¸y hoÆc c¸c thiÕt bÞ lμ giai ®o¹n
®Çu tiªn trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ. Chän ®éng c¬ bao
gåm c¸c c«ng viÖc sau:
- Chän kiÓu lo¹i ®«ng c¬.
- Chän c«ng suÊt ®éng c¬.
- Chän tèc ®é ®ång bé ®éng c¬.
- Chän ®éng c¬ sö dông thùc tÕ.
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y qu¸ t¶i cho ®éng c¬.
1. Chän kiÓu lo¹i ®éng c¬
a) §éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu
- ¦u ®iÓm: Khëi ®éng ªm, h·m vμ ®¶o chiÒu dÔ dμng, cã thÓ ®iÒu
chØnh v« cÊp sè vßng quay vμ trÞ sè m« men trong ph¹m vi réng.
- Nh−îc ®iÓm: Gi¸ thμnh cao, mau háng h¬n ®éng c¬ xoay chiÒu,
®ßi hái cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ chØnh l−u.
- Ph¹m vi sö dông: Hay dïng trong c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn b»ng
®iÖn, thang m¸y, m¸y trôc
b)§éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu: gåm lo¹i 1 pha vμ 3 pha
- §éng c¬ 1 pha cã c«ng suÊt t−¬ng ®èi nhá cã thÓ m¾c vμo m¹ng
®iÖn chiÕu s¸ng, nªn th−êng dïng cho c¸c thiÕt bÞ d©n dông nh− qu¹t,
m¸y giÆt
15
- - §éng c¬ 3 pha ®−îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp, gåm 2
lo¹i:
+ §éng c¬ 3 pha ®ång bé : cã tèc ®é quay kh«ng ®æi, kh«ng phô
thuéc vμo trÞ sè t¶i träng vμ kh«ng ®iÒu chØnh ®−îc. So víi ®éng c¬
kh«ng ®ång bé th× lo¹i nμy cã hiÖu suÊt vμ cosϕ cao, hÖ sè qu¸ t¶i lín.
Tuy nhiªn gi¸ thμnh cña chóng t−¬ng ®èi cao vμ ph¶i cã thiÕt bÞ khëi
®éng ®éng c¬, do vËy th−êng dïng khi c«ng suÊt ®éng c¬ lín( trªn 100
kw).
+ §éng c¬ 3 pha kh«ng ®ång bé : cã 2 lo¹i: r« to d©y cuèn vμ r« to
lång sãc
§éng c¬ 3 pha kh«ng ®ång bé r«to d©y cuèn cho phÐp ®iÒu chØnh
vËn tèc trong ph¹m vi ng¾n (kho¶ng 5%) cã dßng më m¸y nhá nh−ng
cosϕ thÊp, ®¾t, kÝch th−íc lín vμ vËn hμnh phøc t¹p, th−êng dïng khi
®iÒu chØnh vËn tèc trong mét ph¹m vi hÑp.
§éng c¬ 3 pha kh«ng ®ång bé r« to lång sãc (cßn gäi lμ r« to ng¾n
m¹ch) cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, gi¸ thμnh thÊp, dÔ b¶o qu¶n lμm viÖc tin cËy.
Tuy nhiªn lo¹i nμy cã nh−îc ®iÓm lμ hiÖu suÊt vμ hÖ sè cos ϕ thÊp h¬n
(so víi ®éng c¬ ®ång bé) kh«ng ®iÒu chØnh ®−îc vËn tèc.
Nhê cã c¸c −u ®iÓm trªn, ®éng c¬ xoay chiÒu 3 pha r« to lång sãc
®−îc sö dông rÊt phæ biÕn trong c¸c ngμnh c«ng nghiÖp. Víi hÖ sè dÉn
®éng c¬ khÝ (hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i, xÝch t¶i, vÝt t¶i dïng víi c¸c hép
gi¶m tèc) ta nªn sö dông lo¹i ®éng c¬ nμy.
VËy ta chän ®éng c¬ xoay chiÒu 3 pha kh«ng ®ång bé r« to lång sãc.
2. Chän c«ng suÊt ®éng c¬
C«ng suÊt cña ®éng c¬ ®−îc chän theo ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é - ®¶m b¶o
cho ®éng c¬ khi lμm viÖc nhiÖt ®é sinh ra kh«ng qu¸ møc cho phÐp.
Muèn vËy ®iÒu kiÖn sau ph¶i tho¶ m·n:
Pdm ≥ Pdt c
dc d
(2.1)
Trong ®ã:
16
- dc
Pdm : c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬
Pdtc : c«ng suÊt ®¼ng trÞ trªn trôc ®éng c¬ , ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
d
Tr−êng hîp kh«ng ®æi : P®t®/c≥ Plv®c (2.2)
Víi Plv®c: c«ng suÊt lμm viÖc danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬ ®−îc x¸c
®Þnh theo c«ng thøc :
ct
P
dc
P = ( 2 .4 )
( kw )
lv
ηΣ
lv
Trong ®ã:
ηΣ: hiÖu suÊt chung cña toμn bé hÖ thèng
ηΣ = ηk2.ηæ4.ηBRT. ηTV-BV
Trong ®ã:
+ ηk= 1: HiÖu suÊt cña bé truyÒn khíp nèi
+ ηæ=0,99 : HiÖu suÊt cña mét cÆp æ l¨n
+ ηBRT = 0,97: HiÖu suÊt cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô
+ ηTV-BV=0,87: HiÖu suÊt cña mét bé truyÒn trôc vÝt b¸nh vÝt.
Ta cã:
ηΣ = 12.0.994.0,97.0,87 = 0,8106
C«ng suÊt lμm viÖc danh nghÜa trªn trôc c«ng t¸c ®−îc x¸c ®Þnh ë
phÇn tr−íc :
Plvc/t = 1,6(kw)
1,6
⇒ Plvdc = = 1,9738(kw)
0,8106
3. Chän sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬:
Sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬ ( cßn gäi lμ tèc ®é tõ tr−êng
quay) ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
17
- 60 f (2.8)
ndb =
p
Trong ®ã: f=50hz :tÇn sè dßng ®iÖn xoay chiÒu
+ p = 1,2,3,4,5,6 lμ sè ®«i cùc tõ
Trªn thùc tÕ, sè vßng quay ®ång bé cã c¸c gi¸ trÞ lμ 3000, 1500, 1000,
750, 600 vμ 500 v/ph. Sè vßng quay ®ång bé cμng thÊp th× kÝch th−íc
khu«n khæ vμ gi¸ thμnh cña ®éng c¬ cμng t¨ng (v× sè ®«i cùc tõ lín). Tuy
nhiªn dïng ®éng c¬ cã sè vßng cao l¹i yªu cÇu gi¶m tèc nhiÒu h¬n, tøc tØ
sè truyÒn cña toμn hÖ thèng t¨ng, dÉn tíi kÝch th−íc vμ gi¸ thμnh cña c¸c
bé truyÒn t¨ng lªn. Do vËy, trong c¸c hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ nãi chung, nÕu
kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt, hÇu nh− c¸c ®éng c¬ cã sè vßng quay ®ång
bé lμ 1500 hoÆc 1000 v/ph (t−¬ng øng sè vßng quay cã kÓ ®Õn sù tr−ît 3%
lμ 1450 vμ 970 v/ph).
C¸ch x¸c ®Þnh sè vßng quay ®ång bé nh− sau:
- X¸c ®Þnh sè vßng quay ®ång bé nªn dïng cho ®éng c¬ chän s¬ bé
sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬: n®b = 1500v/ph. (KÓ ®Õn sù tr−ît n®b
= 1450 v/ph).
Khi nμy tû sè truyÒn s¬ bé cña hÖ thèng usb ®−îc x¸c ®Þnh :
ndb 1450
usb = = ( 2.11)
nct nct
1450
⇒ u sb = = 24,17
60
nc/t =60(v/ph) lμ sè vßng quay cña vÝt t¶i.
So s¸nh usb víi c¸c gi¸ trÞ nªn dïng vμ giíi h¹n cña hÖ thèng ( b¶ng
1.2). Víi hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng - trôc vÝt th× tû sè truyÒn nªn dïng lμ 20
315 vμ tû sè truyÒn giíi h¹n lμ 14,6 480 ta thÊy usb n»m trong kho¶ng
u nªn dïng th× n®b = 1500v/ph.
4. Chän ®éng c¬
Tõ (2.2) chän P®t®c = Plv®c = 1,6 (kw)
18
- C¨n cø vμo c«ng suÊt ®¼ng trÞ ®· tÝnh tiÕn hμnh tra b¶ng chän ®éng
c¬ cã c«ng suÊt ®Þnh møc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn (2.1)
P®m®c ≥ P®t®c vμ sè vßng quay ®ång bé cña ®éng c¬ lμ gi¸ trÞ ®· ®−îc
x¸c ®Þnh n®b = 1500v/ph
HiÖn nay trªn thÞ tr−êng cã mét sè lo¹i ®éng c¬ nh−: ®éng c¬ nh·n
hiÖu DK do nhμ m¸y ®iÖn c¬ Hμ Néi chÕ t¹o, ®éng c¬ nh·n hiÖu K do
nhμ m¸y ®éng c¬ ViÖt - Hung chÕ t¹o vμ ®éng c¬ nh·n hiÖu 4A do Liªn
X« cò chÕ t¹o. C¸c ®éng c¬ 4A ®−îc chÕ t¹o theo GOST 19523-74 cã
ph¹m vi c«ng suÊt lín , sè vßng quay ®ång bé réng khèi l−îng nhÑ h¬n
®éng c¬ DK vμ K . VËy ta chän ®éng c¬ lo¹i 4A.
Tra b¶ng P1.3( TTTKHD §CK TËp 1) chän ®éng c¬ :
η%
KiÓu ®éng c¬ C«ng VËn tèc quay Cos Tmax/Tdn Tk/Td
ϕ
suÊt (kw) (v/ph) n
4AX90L4Y3 2,2 1420 0,83 80 2,2 2,0
5. KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y, ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i cho ®éng c¬
a) KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y cho ®éng c¬
Khi khëi ®éng ®éng c¬ cÇn sinh ra mét c«ng suÊt më m¸y ®ñ lín ®Ó
th¾ng søc × cña hÖ thèng. KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y cho ®éng c¬ theo
c«ng thøc :
Pmm ≥ Pbdc
dc d
(2.12)
Trong ®ã:
P dc : c«ng suÊt më m¸y cña ®éng c¬ (kw)
mm
TK
P dc = Kmm × P dc = × P dc
mm dm dm
Tdm
Tk/ Tdn = 2,0 lμ tû sè m« men khëi ®éng vμ danh nghÜa cña ®éng c¬
P dc = 2,2 (kw) : c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬
mm
19
- ⇒ P dc = 2.2,2 = 4,4 (kw)
mm
Pbdc : C«ng suÊt c¶n ban ®Êu trªn trôc ®éng c¬ khi cã t¶i (KW)
d
Kbd = 1,8 : HÖ sè c¶n ban ®Çu
Pbdc = Kbd . Plvdc = 1,8 . 1,6 = 2,88 (kw)
d
dc
VËy Pbd = 2,88 ≤ P dc = 4,4 kw nªn c«ng suÊt ®éng c¬ ®ñ ®Ó më m¸y.
mm
b) KiÓm tra qu¸ t¶i cho ®éng c¬
Víi s¬ ®å t¶i träng kh«ng ®æi th× kh«ng cÇn kiÓm tra qu¸ t¶i cho ®éng c¬
.
II- Ph©n phèi tû sè truyÒn
Tû sè truyÒn chung cña toμn hÖ thèng uΣ ®−îc x¸c ®Þnh theo:
ndc (2.14)
uΣ =
nct
Trong ®ã:
+ n®c = 1420 v/p : Sè vßng quay cña ®éng c¬ ®· chän
+nc/t = 60 v/p : Sè vßng quay cña trôc c«ng t¸c
1420
uΣ = = 23,67
60
Víi hÖ dÉn ®éng gåm c¸c bé truyÒn m¾c nèi tiÕp:
uΣ = u1.u2.u3 (2.15)
V× bé truyÒn ngoμi hép lμ khíp nèi nªn ung = 1
VËy uΣ = uh = u1.u2
Trong ®ã: u1 lμ tû sè truyÒn cña bé truyÒn b¸nh r¨ng.
Víi hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng - trôc vÝt, ®Ó b¸nh r¨ng lín kh«ng
nhóng s©u qu¸ trong dÇu còng nh− ®Ó cã thÓ bè trÝ gän hép gi¶m tèc, tØ
20
nguon tai.lieu . vn
