Đề tài Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải để tải quặng kẽm với năng suất Q=30tấn/giờ

Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế . Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành người kỹ sư. Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này. Là mét sinh viên chuyên ngành cơ khí. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế hệ thống dẫn động guồng tải để tải quặng mangan với năng suất Q = 20 tấn/giờ. Dùng hộp giảm tốc bánh răng trụ phân đôi cấp chậm. Hướng vận chuyển theo phương thẳng đứng, chiều cao H = 15m. Lập quy trình công nghệ gia công bánh răng số 2, sản lượng 500 chi tiết/năm” . Đây là một đề tài mới và khó đối với em. Tuy nhiên trong thời gian đi thực tập và làm đồ án tốt nghiệp được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: Thầy giáo Lý Việt Anh. Đồ án tốt nghiệp của em gồm có phần thuyết minh và phần bản vẽ mà ở đó đã trình bày đầy đủ quy trình công nghệ gia công, chế độ cắt và đồ gá dùng để gia công Tuy nhiên do trình độ hiểu biết về lý thuyết và thực tế còn hạn chế, do đó trong đồ án này không thể tránh khỏi sai sót. Vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy và các bạn để em có thể hiểu sâu hơn về môn học cũng như các phương án khác hợp lý hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lý Việt Anh cùng các thầy giáo trong khoa cơ khí - Trường ĐHKTCNTN đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Đồng thời cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo và các bạn đã giúp đỡ em trong suốt 5 năm học qua cũng như trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp .

doc115 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2465 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải để tải quặng kẽm với năng suất Q=30tấn/giờ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN: KỸ THUẬT CƠ KHÍ .......... š µ › .......... ĐỒ ÁN tốt nghiệp Giáo viên hướng dẫn : Lý Việt Anh Sinh viên thực hiện : Lê Khắc Vĩ Líp : LT08 Thái Nguyên 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ********** Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT ----------000------------ CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Người thiết kế : Lê Khắc Vĩ Líp: LT08M Ngành : Cơ khí - Chế tạo máy Cán bộ hướng dẫn : Lý Việt Anh Ngày giao đề tài : 28/04/2011 Ngày hoàn thành đề tài : 18/06/2011 Đề tài thiết kế : Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải để tải quặng kẽm với năng suất Q=30tấn/giờ. Dùng hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp, phân đôi cấp chậm. Hướng vận chuyển theo phương thẳng đứng, chiều cao H=10m. Lập quy trình công nghệ gia công bánh răng số 2, sản lượng 200 chi tiết/năm. Sơ đồ tải trọng - Thời gian phục vụ : 5 năm. Tỉ lệ số giờ làm việc trong ngày : 2/3 Tỉ lệ số ngày làm việc trong năm : 3/4 Kbđ = 1/4, Tải không đổi quay một chiều Ngày .... tháng ..... năm 2011 Tổ trưởng bộ môn Cán bộ hướng dẫn T/L Hiệu trưởng ( Ký tên ) ( Ký tên ) Chủ nhiệm khoa (Ký tên đóng dấu) Lý Việt Anh NỘI DUNG 1. Sè trang: ..... trang 2. Số bản vẽ và đồ thị (ghi rõ loại, kích thước): 04 bản vẽ A0. 01 bản vẽ lắp gầu tải 01: Bản vẽ hộp giảm tốc trụ hai cấp phân đôi cấp chậm . 01: Bản vẽ chi tiết lồng phôi. 03: Bản vẽ sơ đồ nguyên công. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN - Phần I : Thiết kế gầu tải. - Phần II: Tính toán động học hệ dẫn động gầu tải. - Phần III: Thiết kế hộp giảm tốc. - ứng dụng phần mền excell tính thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ phân đôi cấp chậm - Phần IV : Thiết kế quy trình công nghệ gia công bánh răng số 2. Bản thuyết minh thiết kế tốt nghiệp đã được thông qua. Ngày tháng năm 2011 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TL/HIỆU TRƯỞNG (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa (Ký tên đóng dấu) Lý Việt Anh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM Tài liệu tham khảo [1]: Tính toán và thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí - Tập I, II NXB GD Hà Nội 1998 - Trịnh Chất , Lê Văn Uyển [2]: Cơ học vật liệu rời - Tập II NXB KHKT Hà Nội 1998 - Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam [3] : Máy nâng chuyển , át lát kết cấu Trường ĐH Mỏ Địa Chất Hà Nội 1985 [4] : Máy nâng chuyển -Tập I, II, III NXB KHKT Hà Nội 1986 - Đào Trọng Thường, Nguyễn Đăng Hiếu [5] : Thiết kế chi tiết máy NXB ĐH và THCN Hà Nội 1979 - Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lẫm [6] : Tối ưu hoá phân phối tỷ số truyền cho động cơ - hộp giảm tốc bánh răng trụ. Báo cáo Hội Nghị Khoa Học Trường ĐHKTCN Thái Nguyên 1999 Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình [7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy trường ĐHBK Hà Nội1976 - Tập I, II [8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy trường ĐHBK Hà Nội 2000 [9] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy NXB KHKT - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần XuânViệt [10] : Công nghệ chế tạo máy - Tập I , II Trường ĐHBK Hà Nội [11] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch [12] : Sổ tay nhiệt luyện [13] : Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt Trường ĐHKTCN Thái Nguyên - Trịnh Khắc Nghiêm [14] : Cẩm nang ổ bi đạn Hãng DKS [15]: A new and effective method for optimal caculation of total transmission ratio of to step bevel - helical gearboxes. Internation colloquium in mechanics of solids, fluids, structures and interaction, Nha Trang 2000. Vu Ngoc Pi Lời nói Đầu Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế . Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành người kỹ sư. Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này. Là mét sinh viên chuyên ngành cơ khí. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế hệ thống dẫn động guồng tải để tải quặng mangan với năng suất Q = 20 tấn/giờ. Dùng hộp giảm tốc bánh răng trụ phân đôi cấp chậm. Hướng vận chuyển theo phương thẳng đứng, chiều cao H = 15m. Lập quy trình công nghệ gia công bánh răng số 2, sản lượng 500 chi tiết/năm” . Đây là một đề tài mới và khó đối với em. Tuy nhiên trong thời gian đi thực tập và làm đồ án tốt nghiệp được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: Thầy giáo Lý Việt Anh. Đồ án tốt nghiệp của em gồm có phần thuyết minh và phần bản vẽ mà ở đó đã trình bày đầy đủ quy trình công nghệ gia công, chế độ cắt và đồ gá dùng để gia công Tuy nhiên do trình độ hiểu biết về lý thuyết và thực tế còn hạn chế, do đó trong đồ án này không thể tránh khỏi sai sót. Vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy và các bạn để em có thể hiểu sâu hơn về môn học cũng như các phương án khác hợp lý hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lý Việt Anh cùng các thầy giáo trong khoa cơ khí - Trường ĐHKTCNTN đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Đồng thời cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo và các bạn đã giúp đỡ em trong suốt 5 năm học qua cũng như trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp . Thái Nguyên, ngày .... tháng .... năm 2011 Sinh viên Lê Khắc Vĩ Mục lục Phần I THIẾT KẾ GẦU TẢI I. Giới thiệu chung về gầu tải Trong các nhà máy, xí nghiệp sản xuất cũng như các đơn vị thi công trên công trường và trong công nghiệp mỏ … Gầu tải là mụt thiết bị vận chuyển có năng suất cao và được ứng dụng rất rộng rãi .Trong công nghiệp mỏ gầu tải dùng để vận chuyển than, đỏ, cỏt, sỏi, quặng… khi khai thác. Trong các nhà máy cơ khí cũng như trong các nhà máy sản xuất gầu tải được dùng để vận chuyển thành phẩm và bán thành phẩm từ nơi này đến nơi khác một cách gián đoạn hay liên tục. Gầu tải thường được dùng để vận chuyển vật liệu rời chuyển động theo phương thẳng đứng hay phương nghiêng (góc nghiêng > 50o). Sử dụng gầu tải có ưu điểm: cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, có khả năng vận chuyển vật liệu lên độ cao lớn (50 – 70 mm), năng suất cao (700 m3/h). Kinh phí đầu tư để chế tạo gầu tải không cao lắm trên cơ sở có kết cấu đơn giản và không dùng quá nhiều vật liệu đắt tiền. So với các thiết bị vận chuyển khác theo phương thẳng đứng thì gầu tải có ưu thế hơn hẳn. II. Kết cấu các bộ phận gầu tải 1. Cấu tạo và phân loại gầu tải Cấu tạo gầu tải gồm những bộ phận chính sau: Bộ phận kéo (có thể là băng hoặc xích), trên đó có gắn các gầu, được uốn vòng qua tang hay đĩa xích ở trên và dưới máy. Chõn máy gồm có tang hay đĩa xích, cơ cấu căng băng, hộp nạp liệu. Đầu máy gồm có tang dẫn động hay đĩa xích, động cơ và hộp giảm tốc, bộ phận tháo liệu. Phần bao che xung quanh bao gồm các tấm che, các cửa vệ sinh, chân đỡ. Khi làm việc gầu tải xúc vật liệu trong khu vực chõn mỏy và vận chuyển lên phía trên máy. Ở đây dưới tác dụng của trọng lực và lực quán tính vật liệu được rỡ từ gầu vào bộ phận tháo liệu và được vận chuyển tới nơi sử dụng. Vật liệu cần vận chuyển được đỗ vào bộ phận nhập liệu ở phớa chõn mỏy. Theo kết cấu bộ phận kéo ta chia gầu tải ra làm hai loại: Gầu tải băng: cơ cấu kéo là băng. Loại này dùng để vận chuyển vật liệu nhẹ và vận tốc băng có thể đạt tới 3,5 m/s. Gầu tải xích: cơ cấu kéo là xích. Loại này dùng để vận chuyển vật liệu có kích thước thô nặng. Vận tốc chuyển động của xích không lớn hơn 1,25m/s. 2. Các chi tiết cơ bản của guồng tải a. Bộ phận kéo Băng: băng kéo được làm là băng vải cao su có số lớp vải i > 4. nối hai đầu bằng đinh tán hặc hấp chìm. Gầu được kẹp chặt với băng bằng bu lông, mũ bu lông phải to và phải có mặt côn để giảm ứng suất tập chung. b. Gầu Gầu được chế tạo hàn, tán hoặc đúc. Gần đây người ta còn chế tạo gầu bằng chất dẻo. Gâu gồm các loại: Gõu đỏy trũn sõu, gầu đỏy trũn nụng, gầu đáy nhọn. Căn cứ vào bảng hướng dẫn chọn loại gầu tải (Bảng 5.14 [1] T 205), với vật liệu vận chuyển là than mùn, với đặc tính là dạng bụi khô, bột khô, hạt nhỏ khô, có tính mài mòn ít, cỡ hạt < 20mm ta chọn gầu tải băng, vận tốc cao, gầu sâu, gắn cố định như sau. Loại guồng kí hiệu Kiểu gầu Chiều rộng gầu (mm) Bước gầu (mm) Vận tốc (m/s) Số lượng đai Guồng băng vận tốc cao pG-320 Gầu sâu G 320 500 2 1 Đối với gầu bắt vào băng người ta đập lõm phần kim loại xung quanh chỗ bắt vít, để khi ghép gầu với băng, mặt băng và đầu bu lông nằm trên mặt phẳng, như vậy băng sẽ ụm khớt vào tang. Hình 1. Cấu tạo gầu c. Tang dẫu động Tang của gầu tải băng được chế tạo bằng cách đúc hoặc hàn. Đường kính của tang phụ thuộc vào lớp vải trong băng và được xác định theo công thức: D = (125 – 150).i (mm) i – Số lớp vải trong băng. Chọn i = 5 theo bảng 5.9 [1] T 199 (mm) Sau khi xác định ta lấy đường kính tang theo tiêu chuẩn: 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 mm . Chọn theo tiêu chuẩn D = 630 (mm). Để định tâm băng người ta chế tạo tang mặt trống, phần giữa mặt trụ còn hai phần đầu mặt côn với góc nghiờng khoảng 10 chiều dài tang phụ thuộc chiều rộng gầu. Chiều dài tang được lấy theo chiều rộng băng. d. Cơ cấu nhập liệu và tháo liệu Việc nhập liệu vào gầu tải có hai cách: - Nhập liệu trực tiếp vào gầu. Phương pháp này sử dụng khi vận chuyển vật liệu thụ cú bề mặt ma sát lớn. - Đổ vật liệu xuống đáy gầu và dùng gầu để múc vật liệu để chuyển lên trên. Phương pháp này thường sử dụng để vận chuyển vật liệu mịn, có bề mặt masat nhỏ. Khi gầu cùng vật liệu chuyển động trên bề mặt tang dẫn động nó chịu hai lực tác động. G = m.g - lực khối lượng do khối lượng của gầu và vật liệu sinh ra. P = m.v2/r - lực ly tâm sinh ra khi gầu và vật liệu chuyển động trên bề mặt tang dẫn động với vận tốc v, trong đó r là khoảng cách từ tâm quay tới trọng tâm của gầu và khối vật liệu. Lực R sẽ là hợp lực của hai lực P và G. Khi gầu chuyển động quanh tang dẫn đông, lực R sẽ thay đổi về giá trị và phương tác dụng. Nhưng đường nối phương tác dụng của lực R luôn đi qua một điểm A, gọi là cực tháo liệu nằm cỏch tõm một khoảng l. Rút ra: Nếu thay Ta có Như vậy khoảng cách l phụ thuộc vào số vòng quay n của tang dẫn động. Khi ( ro – bán kính của tang dẫn động) tức là lực P > G, khi đó vật liệu sẽ được chảy ra khỏi gầu bằng lực ly tâm. Phương pháp tháo này còn gọi là phương pháp tháo liệu bằng lực ly tâm. Nó được sử dụng để thỏo cỏc loại vật liệu có độ ẩm cao (>17%) Khi ( ra - tầm với của gầu), tức là lực G > P, khi đó vật liệu sẽ rớt ra khỏi gầu dưới tác dụng của trọng lực. Phương pháp tháo liệu này còn gọi là phương pháp tháo liệu bằng trọng lực. Phương pháp này chủ yếu sử dụng cho các loại vật liệu dạng cục. Khi xảy ra trường hợp tháo liệu hỗn hợp. Phương pháp này sử dụng đối với các loại vật liệu dạng hạt và mịn. III. Tính toán guồng tải Tính toán guồng tải cũng như tính toán cỏc mỏy vận chuyển liên tục khác. Gồm hai bước: - Bước thứ nhất Căn cứ vào loại vật liệu chuyển, độ lớn cỡ hạt và năng suất, tiến hành chọn loại gầu tải, vận tốc, chiều rộng gầu và các kích thước của gầu kể cả dung lượng, bước gầu và bộ phận kéo. - Bước thứ hai Tính toán lực kéo trong bộ phận kéo điều chỉnh lại các thông số đã chọn ở bước một và xác định công suất của máy. Vận tốc của guồng tải vận tốc cao chọn trong khoảng 1-3 m/s, đối với guồng tải vận tốc cao, dỡ tải nhờ lực ly tâm thì vận tốc và đường kính tang có mối quan hệ mật thiết với nhau, khi vận tốc tăng thì đường kính cũng tăng theo, nếu chọn vận tốc quá lớn khi đường kính tang nhỏ dưới tác dụng của lực ly tâm vật liệu sẽ bị dỡ sớm làm giảm năng suất máy. chọn: D = 630 (mm) ; v = 2 (m/s) - Kích thước của vật liệu chuyển không được lớn hơn 0.85A (với vật liệu phân cỡ hạt) Trong đó A là chiều rộng miệng gầu. Hình2. Biểu đồ lực căng băng tại các điểm trên chiều dài băng tải - Bộ phận kéo được tính chọn theo lực căng lớn nhất. Lực căng lớn nhất ở điểm vào tang dẫn, không kể tải trọng động xác định theo công thức: Sv = Sd + (q+ q).H (N) (1) Trong đó : H – chiều cao máy gầu nâng H = 10 (m) q - trọng lượng đơn vị của một mét đai. q = 5,3 (N/m) q – trọng lượng một mét vật liệu chuyển, được tính: q = (N/m) g: trọng lượng riêng của vật liệu vận chuyển, với than mùn g = 0,78 (t/m). Q: năng suất trọng lượng Q = 30 (t/h) q = (N/m) Vậy q = 43,21 (N/m) - Sức căng Sd tại điểm rời tang dưới: Sd = Smin + w (N) + Smin: lực căng lớn nhất của bộ phận kéo. Chọn Smin = 2000 (N). + w: Lực cản chuyển động của bộ phận kéo. w = w + w (N) w: lực cản của trục dưới w = . S(N) Chọn = 0,03 (với ổ lăn) Suy ra: w = 0,03.2000 = 60 (N) w: lực cản xúc vật liệu. w= K.q (N) K: hệ số phụ thuộc loại guồng tải, vận tốc và kích thứơc vật liệu vận chuyển ta chọn K= 3 Vậy: w= 5.43,21= 216,05(N) - Thay lại trên ta được: w = 60 + 216,05 = 276,05(N) Vậy: Sd = 2000 + 276,05= 2276,05(N) - Thay lại (1) ta được Sv = 2276,05 + (5,3 + 21,66).10 = 4425,13(N) - Lực kéo đầu ra tang dẫn. Sr = Smin+ q.H = 2000 +5,3 .10 = 2053 (N) - Lực vũng trờn tang dẫn. Ft = (Sv - Sr)(1 + ) = (4425,11 - 2053)(1 + 0,03) = 2379,22 (N) - Cụng suất trên trục tang dẫn. Nt = (Kw) Hiệu suất của gầu tải băng, với chiều cao gầu tải 30 (m) theo bảng 5.13 [1] ta chọn Nt = = 6,799 (Kw) - Công suất động cơ. N = (1,1 – 1,2)Nt = (1,02– 1,11) (Kw PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I. Chọn động cơ điện Chọn động cơ điện để dẫn động máy hoặc các thiết bị là giai đoạn đầu tiên trong quá trình thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Chọn động cơ bao gồm các công việc sau: - Chọn kiểu loại đông cơ - Chọn công suất động cơ - Chọn tốc độ đồng bộ động cơ. - Chọn động cơ sử dụng thực tế. - Kiểm tra điều kiện mở máy quá tải cho động cơ. 1. Chọn kiểu loại động cơ Động cơ điện 1 chiều - Ưu điểm: Khởi động ờm, hóm và đảo chiều dễ dàng, có thể điều chỉnh vô cấp số vòng quay và trị số mô men trong phạm vi rộng. - Nhược điểm: Giá thành cao, mau hỏng hơn động cơ xoay chiều, đòi hỏi cần phải có thiết bị chỉnh lưu. - Phạm vi sử dụng: Hay dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục… b. Động cơ điện xoay chiều: gồm loại 1 pha và 3 pha - Động cơ 1 pha có công suất tương đối nhỏ có thể mắc vào mạng điện chiếu sáng, nên thường dùng cho các thiết bị dân dụng như quạt, máy giặt… - Động cơ 3 pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, gồm 2 loại: + Động cơ 3 pha đồng bộ: có tốc độ quay không đổi, không phụ thuộc vào trị số tải trọng và không điều chỉnh được. So với động cơ không đồng bộ thì loại này có hiệu suất và cosj cao, hệ số quá tải lớn. Tuy nhiên giá thành của chúng tương đối cao và phải có thiết bị khởi động động cơ, do vậy thường dùng khi công suất động cơ lớn (trên 100 kw). + Động cơ 3 pha không đồng bộ: có 2 loại: Rô to dây cuốn và Rô to lồng sóc Động cơ 3 pha không đồng bộ rụto dõy cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc trong phạm vi ngắn (khoảng 5%) cú dũng mở máy nhỏ nhưng cosj thấp, đắt, kích thước lớn và vận hành phức tạp, thường dùng khi điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi hẹp. Động cơ 3 pha không đồng bộ rô to lồng súc (cũn gọi là rô to ngắn mạch) có kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản làm việc tin cậy. Tuy nhiên loại này có nhược điểm là hiệu suất và hệ số cosj thấp hơn (so với động cơ đồng bộ) không điều chỉnh được vận tốc. Nhờ có các ưu điểm trên, động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp. Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, gầu tải … dùng với các hộp giảm tốc) nên sử dụng loại động cơ này. Vậy chọn động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ rô to lồng sóc. Sơ đồ khai triển hệ dẫn động như sau: Công suất động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ đảm bảo cho khi động cơ làm việc, nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép. Muốn vậy động cơ sau phải thoả mãn: (kw) : Công suất định mức của động cơ. : Công suất đẳng trị trên trục động cơ được xác định như sau: (với tải thay đổi). = : giá trị công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác, được xác định: = = = = 4,78 (kw) Ft : Lực vòng gầu tải V : Vận tốc vòng của gầu tải (m/s). : Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ. = (kw) : Hiệu suất của toàn hệ thống khi hệ thống là các bộ truyền mắc nối tiếp: Động cơ – Bộ truyền đai – Hộp giảm tốc – Khớp nối – Xích tải. = : Hệ số bộ truyền đai: = 0,95 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng: = 0,97 : Hiệu suất qua khớp nối: = 1 : Hiệu suất cặp ổ lăn: = 0,99 Vậy công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ: = = =5,93 (kw) Công suất đẳng trị trên trục động cơ là: = : Công suất phụ tải ở chế độ thứ i trên trục công tác. : Thời gian làm việc ở chế độ thứ i và thời gian cả chu kỳ. = = 5,93.0,86 = 5,1 (kw) 5,1 kw (thoả mãn điều kiện). Đây là điều kiện để chọn động cơ. 1.3. Động cơ: Tra bảng để chọn động cơ có công suất định mức: 5,1 kw Tra bảng chọn động cơ có: 5,1 (kw) Chọn sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ là: = 1500 (v/ph) Từ đó ta có: = = 14 Ta thấy: = 14 Thoả mãn. Tra bảng P1.3 - Sách: Tính toán TKHTDDCK, ta chọn động cơ sau: Kiểu ĐC Công suất (kw) Vận tốc vòng quay (v/ph) cos (%) 4A112M4Y3 5,5 1425 0,85 85,5 2,2 2,0 1.4. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ: 1.4.1. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ: Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ thống. Kiểm tra theo công thức: (kw) Trong đó: : Công suất mở máy của động cơ. = . = : Hệ số mở máy của động cơ. Với: = 5,5 (kw). = 2.5,5 = 11 (kw) : Công suất cản ban đầu trên trục động cơ. = . = 1,6: Hệ số cản ban đầu < Ở sơ đồ tải trọng. = 6,1.1,6 = 9,76 (kw) < = 11 (kw) Thoả mãn điều kiện mở máy: > 1.4.1. Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ: Với sơ đồ tải trọng thay đổi, vì động cơ được chọn theo công suất tương đương đẳng trị nên có thể có những giai đoạn mà công suất làm việc lớn hơn công suất định mức của động cơ. Vì càng lớn, tốc độ động cơ càng giảm và lớn hơn giá trị cho phép thì động cơ quay chậm dần và có thể dừng hẳn, có thể gõy chỏy động cơ nếu không kịp thời ngắt nguồn điện. Để tránh hiện tượng trên cần kiểm tra quá tải cho động cơ làm việc với sơ đồ tải thay đổi theo điều kiện: : Công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kw). = . : Công suất định mức của động cơ: = 5,5 (kw). = = 2,2 : Hệ số quá tải cho phép của động cơ. = 2,2.5,5 = 12 (kw) : Công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là công suất trên trục động cơ tương ứng với giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải trọng. = = = 6,1 (kw) = 12 (kw) > = 6,1 (kw) Đảm bảo điều kiện quá tải. 2. Phân phối tỷ số truyền: Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống được xác định theo: = : Số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph). = 1425 (v/ph) : Số vòng quay của trục công tác: = 107 (v/ph). Hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp. = : Tỷ số truyền của bánh răng ngoài hộp . : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc. , : Tỷ số truyền của các bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm trong hộp giảm tốc. Phân phối tỷ số truyền: Tỷ số truyền các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc: Với hệ dẫn động gồm bộ truyền đai nối với hộp giảm tốc 2 cấp: Do đó: Chọn: Tỷ số truyền các bộ truyền trong hộp giảm tốc: Với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển (phân đôi 2 cấp). + Tỷ số truyền cấp nhanh: Với: + Tỷ số truyền cấp chậm: 3. Xác định thông số trờn cỏc trục: 3.1. Ký hiệu trục động cơ: Ký hiệu trục động cơ như sau: I, II, III.IV (trục công tác). Tính tốc độ quay các trục (v/ph). , : Số vòng quay trên trục i – 1 và trục i. : Tỷ số truyền giữa trục i – 1 và trục i. + Tốc độ quay của trục động cơ: (v/ph). + Tốc độ quay của trục I: (v/ph) + Tốc độ quay của trục II: (v/ph) + Tốc độ quay của trục III: (v/ph) + Tốc độ quay của trục IV: (v/ph) (qua khớp nối) 3.2. Tính công suất danh ng
Tài liệu liên quan