Xem mẫu
- Chương 3: TÝnh chän c«ng suÊt
®éng c¬ vµ c¸c phÇn tö m¹ch lùc
1. C¸c th«ng sè kÜ thuËt :
Träng l-îng xe cÇu ( G0 ) : 5 TÊn
T¶i träng ®Þnh møc ( G®m ) : 10 TÊn
Tèc ®é di chuyÓn ( v ) : ( 0,05 0,5 ) m/s
Lùc c¶n chuyÓn ®éng khi t¶i ®Þnh møc ( Fc ) : 4000N
Lùc c¶n chuyÓn ®éng khi t¶i kh«ng t¶i ( FC0 ) : 2000N
HiÖu suÊt c¬ cÊu ( ) : 0,82
TØ sè truyÒn ( I ) : 31
§-êng kÝnh b¸nh xe cÇu ( Db ) : 0,35m
Cho r»ng cÇu trôc ®-îc thiÕt kÕ víi cung ®-êng dÞch chuyÓn t¶i
träng
l = 28m.
M«men qu¸n tÝnh cña c¸c bé phËn quay cña c¬ cÊu quy ®æi vÒ trôc
®éng c¬ :
Jq® = 0,15kGm2 .
Thêi gian xe dõng ®Ó th¸o t¶i träng : t01 = 150s.
Thêi gian lÊy t¶i : t02 = 100s.
TÝnh chän nh- sau :
v.i
ndc n b .i
.Db
Tèc ®é cña ®éng c¬ ®-îc tÝnh tõ tèc ®é di chuyÓn cña b¸nh xe :
Tèc ®é nhá nhÊt : n®cmin = 84,6 vßng/phót
Tèc ®é lín nhÊt : n®cmax = 846 vßng/phót
D¶i ®iÒu chØnh t«c ®é : D = max : min = n®cmax : n®cmin = 15 : 1
2. TÝnh phô t¶i tÜnh
Trong c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®éng cña cÇu trôc momen phô t¶i
cña mçi lo¹i ®Òu cã kh¸c nhau, momen hay lùc t¸c dông lªn hÖ
thèng n©ng lu«n lu«n cã chiÒu kh«ng ®æi( chiÒu lùc hót cña tr¸i
®Êt) kh«ng phô thuéc vµo chiÒu quay cña ®éng c¬. Cßn momen phô
- t¶i cña hÖ thèng qua l¹i th× cã chiÒu thay ®æi khi chiÒu quay cña
®éng c¬ thay ®æi. Tõ ®ã ta thÊy r»ng phô t¶i vµ t-¬ng øng víi chÕ
®é lµm viÖc cña hai lo¹i hÖ thèng trªn lµ kh¸c nhau.
Mçi chu kú lµm viÖc cña xe trôc cã bèn giai ®o¹n lÊy t¶i , di
chuyÓn t¶i, th¸o t¶i, di chuyÓn xe kh«ng vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. Thêi gian
xe ch¹y hÕt qu·ng ®-êng l=28m lµ:
L 28
t= * 60 56 (s)
V 30
Gi¶ sö thêi gian lÊy t¶i vµ th¸o t¶i nh- trªn.
S¬ bé ta tÝnh ®-îc hÖ sè ®ãng ®iÖn t-¬ng ®èi lµ:
2 .t.100 % 2 .56 .100 %
DM % 30 %
2 .t t 01 t 02 2 .56 100 150
FC .v 4000 .0 ,5
PC 2 . 439 kw
1000 . cdm 1000 .0 ,82
C«ng suÊt tÜnh trªn trôc ®éng c¬ khi t¶i b»ng ®Þnh møc :
G0
Khi xe ch¹y kh«ng t¶i ta cã hÖ sè k= 0.5
G 0 G dm
Tra ®å thÞ ta t×m ®-îc hiÖu suÊt ®éng c¬ trong tr-êng hîp nµy
lµ =0,78
VËy c«ng suÊt tÝnh trªn trôc ®éng c¬ khi xe cÇu ch¹y kh«ng t¶i :
FC 0 .v 2000 .0,5
PC 0 1, 282 kw
1000 . 1000 .0,78
VËy nÕu chän s¬ bé c«ng suÊt theo c«ng suÊt trung b×nh th× ta cã:
PC .t P0 C .t 2 , 439 1, 282
Pdm k 1, 25 2 ,326 kw
2 .t 2
Víi DM%=30%
V× kh«ng cã trÞ sè tiªu chuÈn cña thêi gian ®ãng ®iÖn t-¬ng ®èi lµ
30% nªn ta quy ®æi vÒ hÖ sè ®ãng ®iÖn lµ 25%. C«ng suÊt ®Þnh
møc ®éng c¬ sau khi quy ®æi lµ:
- 30%
Pdm Pdm1 2.55kW
25%
Tèc ®é yªu cÇu cña ®éng c¬ ®-îc x¸c ®Þnh tõ tèc ®é b¸nh xe:
n=nb.i= 60.v.i 60.0,5.31 846 (v/ph)
.D b 3,14.0,35
Ta tiÕn hµnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn theo c¸c th«ng sè sau:
1. P®m cì 2.55kW
2. n®m =846 vßng/phót
Tra sæ tay ®Æc tÝnh c¬ trong tµi liÖu “ §Æc tÝnh c¬ truyÒn ®éng
®iÖn” cña Vesennhepski ta chän ®éng c¬ xoay chiÒu K§B 3 pha
R«to d©y quÊn MT 12_6 cã c¸c th«ng sè sau:
U®m = 380 V
P®m = 3,5 KW
Irdm = 12,2A
n®m = 910 vßng/phót ®m = 92,25 rad/s
m = 2,5
Cosdm= 0,73
Coskt = 0,35
IStdm = 10,3 A
IStk = 7,5 A
RSt = 2,09
XSt = 1,565
Rrdm = 215
Er®m = 204 V
Rr = 0,77
Xr = 0,3
Ke = 1,74
J = 0,0675 kgm2=J®c
Q®c = 109 kg
M«men ®Þnh møc vµ m«men tíi h¹n cña ®éng c¬ ®-îc tÝnh
nh- sau:
9550
M dm Pdm 36,73 (Nm)
n dm
M t dm .M dm 2,5.36,73 91,83 (Nm)
- HÖ sè tr-ît ®Þnh møc:
n0 n dm 1000 910
s dm 0,09
n0 1000
M«men qu¸n tÝnh cña hÖ thèng quy ®æi vÒ trôc ®éng c¬ khi
cã t¶i ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
V
J t K t ( J dc J 1 ) 91.5(m dm m0 )( ) 2
n
0.5 2 2
1.15(0.0675 0.15) 91.5(10.10 3 5.10 3 )( ) 0.73 (kgm )
846
Trong ®ã Kt=0.15 lµ hÖ sè tÝnh ®Õn m«men qu¸n tÝnh c¸c bé phËn
quay ngang cña c¬ cÊu truyÒn lùc,m®m,m0 khèi l-îng ®Þnh møc cña
t¶i träng vµ khèi l-îng ®Þnh møc cña t¶i träng vµ khèi l-îng xe
trôc(kg)
M«men qu¸n tÝnh cña hÖ thèng quy ®æi vÒ trôc ®éng c¬ khi kh«ng
t¶i
Jo=Kt(Jdc+Jt)+91.5m0( V )2
n
0.5
=1.15(0.0675+0.15)+91.5.103 ( 846 )2=0.41(kgm2)
M«men trªn trôc ®éng c¬ khi xe ch¹y cã t¶i lµ:
Fco .Db 4000 .0.35
Mc= 2i.n 2.31.0.82 27.54 (Nm)
c
Vµ xe ch¹y kh«ng t¶i lµ:
F .D
Mco= co b 2000.035 14,47 (Nm)
2i.nc 2.31.0.78
Chon m« men chuyÓn tiÕp khi khëi ®éng ®éng c¬ lµ
M2=1.2Mc=1,2.27,54=33,048(Nm)
Vµ m«men cùc ®¹i khi khëi ®éng b»ng m«men tíi h¹n ®éng c¬.
NÕu cã xÐt tíi kh¶ n¨ng sôt ¸p
Ta cã: M1=Mt0.92=91,83.0,92=74,38(Nm)
M«men khëi ®éng trung b×nh lµ:
Mk®= 1 ( M 1 M 2 ) 1 (74,38 33,048) 53,71 (Nm)
2 2
Vµ ta coi kh«ng ®æi trong thêi gian khëi ®éng cã t¶i vµ kh«ng t¶i
Thêi gian khëi ®éng cã t¶i lµ :
J t .n dm 0,73.910
TM1= 2,6 (s)
9,55( M kd M c ) 9,55(53,71 27,04)
- Thêi gian khëi ®éng kh«ng t¶i cã thÓ tÝnh ®Õn gÇn ®óng nh- sau:
J o .n dm 0,41.910
TM2= 0,99( s )
9,55( M kd M co ) 9,55(53,71 14,47)
Thêi gian h·m m¸y cã t¶i vÒ kh«ng t¶i ®-îc tÝnh t-¬ng tù nh- trªn:
J t .n dm
td1= 1,21 (s)
9,55( M ph M c )
J o .n dm
td2= 0,88 (s)
9,55( M ph M c 0 )
chiÒu dµi x- ®i ®-îc trong thêi gian më m¸y cã t¶i vµ kh«ng t¶i lµ:
V D n
Lm1= dm .t m1 0 dm t m1 0,7(m)
2 2.60.i
V dm D n
Lm2= .t m 2 0 dm t m 2 0,27(m)
2 2.60.i
Trong ®ã V®m lµ tèc ®é xe thùc tÕ khi ®éng c¬ quay vÒ tèc ®é ®Þnh
møc
ChiÒu dµi xe ®i ®-îc trong thêi gian h·m m¸y cã t¶i vµ kh«ng cã
t¶i lµ:
V
Ld1= dm t d 1 0,33(m)
2
V dm
Ld2= t d 2 0,24(m)
2
ChiÒu dµi xe ®i ®-îc khi di chuyÓn t¶i träng víi tèc ®é æn ®Þnh
L1=L-Lm1-Ld1=28-0,33=26,97(m)
ChiÒu dµi xe ®i ®-îc khi xe ch¹y kh«ng t¶i lµ:
L2=L-Lm2-Ld2=28-0,27=27,49(m)
§Ó x¸c ®Þnh mét c¸ch chÝnh x¸c thêi gian lµm viÖc cña xe trôc vµ
®éng c¬ trong c¸c hµnh tr×nh víi tèc ®é æn ®Þnh ta ph¶i x¸c ®Þnh l¹i
tèc ®é xe thùc tÕ øng víi hµnh tr×nh cã t¶i träng vµ kh«ng cã t¶i
träng
C¸ch x¸c ®Þnh nh- sau:
S1=S®m M c 0,09 27,04 0,0675
M dm 36,73
n1=n0(1-S1)=932,52
HÖ sè tr-ît ®éng c¬ khi xe ch¹y kh«ng t¶i
S2=S®m M co 0,09 14,47 0,0355
M dm 36,73
n2=n0(1-S2)=9946,54
- suy ra tèc ®é khi xe di chuyÓn cã t¶i träng vµ kh«ng cã t¶i träng cã
t¶i träng lµ:
V1= Db n1 0,55( m )
60.i s
V2= Db n 2 0,57( m )
60.i s
Thêi gian xe di chuyÓn víi tèc ®é æn ®Þnh khi cã vµ kh«ng cã t¶i
lµ:
L
t1= 1 26,97 49,04( s)
V1 0,55
L
t2= 2 27,49 48,23(s)
V2 0,57
Theo c¸c sè liÖu nhËn ®-îc vÒ m«men vµ thêi gian ta x©y dùng
®-îc biÓu ®å phô t¶i toµn phÇn cña ®éng c¬ nh- sau:
(vÏ h×nh)
§Ó kiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng ta x¸c ®Þnh trÞ
sè chÝnh x¸c cña thêi gian ®ãng m¹ch ®iÖn t-¬ng ®èi
§M%= t lv
2,6 49,04 0,99 48,23
28,58%
t lv t0 t lv (t d 1 t1 t d 2 t 2 )
Khi tÝnh to¸n m«men ®¼ng trÞ ta chó ý ®Õn hiÖn t-îng kÐm to¶
nhiÖt cña ®éng c¬ khi më m¸y. NÕu hÖ sè kÐm to¶ nhiÖt =0,5 th×:
M 2 kd (t m1 t m 2 ) M c2 t1 M co t 2
2
M®t1= 21,61( Nm)
(t m1 t m 2 ) t1 t 2
TÝnh ®æi m«men nµy vÒ hÖ sè ®ãng ®iÖn tiªu chuÈn 25% ta ®-îc:
M®t=M®t1 DM cx 28,58
21,61 23,11( Nm)
DM tc 25
M®t
- S®m=(1000-910)/1000=0,09
Tèc ®é di chuyÓn xe trôc lµ: V=0,5(m/s)
Vmin=0,05n®mmin= 60Vi 84,62(m / ph)
D b
Vmax=0,5n®mmax= 60Vi 846,22(m / ph)
Db
TÝnh chän c¸c ®iÖn trë thªm vµo:
Gi¶ sö mét c¸ch gÇn ®óng ta xÊp xØ c¸c ®-êng ®Æc tÝnh c¬
cña ®éng c¬ K§B R«to d©y quÊn thµnh c¸c ®o¹n th¼ng ®i qua ®iÓm
tèc ®é ®ång bé vµ ®iÓm tíi h¹n. Khi thªm ®iÖn trë vµo R«to ta cã
liªn hÖ:
S=si(Rd+Rf)/Rd
Trong ®ã Rd lµ ®iÖn trë t-¬ng øng víi si(s®m)
*TÝnh chän ®iÖn trë mét chiÒu Ro:
Ro lµ ®iÖn trë m¹ch mét chiÒu nã t-¬ng ®-¬ng víi ®iÖn trë
Rfo=1/2Ro bªn m¹ch R«to.
ë chÕ ®é ®Þnh møc bªn R«to chØ cã Rr vµ cã si=s®m=0.09
+. øng víi chÕ ®é Vmax t-¬ng ®-¬ng n®c=846(vßng/ph)
SiMax=(1000-846)/1000 = 0.154
Thay vµo ta cã SiMax =S®m(Rd+Rfp)/Rd
Suy ra Rfo= [(SiMax –S®m)/S®m]Rd= 2,385(0.154 – 0.09)/0.09
=1,696
VËy Ro= 2Rfo= 21,696 =3,392
+. øng víi tèc ®é Vmin =0.05 m/s (n®c=84,62 v/ph)
Sim= (1000-84,62)/1000 =0.935
Rf=(Sim-S®m)Rrq®/S®m= 22,4
Suy ra Rmc=222,4=44,8 () .
Do ®ã ta chän ®-îc R1=Rmc - Ro= 44,8 –3,392 =41,41
Chän R1 =42
NhËn xÐt: NÕu kho¸ K ®ãng c¾t t¹o gi¸ trÞ ®iÖn trë trung
b×nh tõ 0R1 th× hoµn tßan ®iÒu khiÓn ®-îc tèc ®é ®éng c¬ tõ
minmax
nguon tai.lieu . vn