Đang tải... (xem toàn văn)
1. Phần thuỷ khí: Một thiết bị nâng những tải nặng được trang bị hai xy lanh thuỷ lực. Giả thiết 2 xy lanh giống hệt nhau và lực phân bố đều. Để thực hiện điều này, hai trục piston nối tới bàn máy phải kéo ra với cùng vận tốc. Tải trọng tĩnh cực đại tác dụng lên 2 pittong là 100 kg , vận tốc chuyển động ổn định của pittong là 0.05 ms , thời gian tăng tốc từ 0 tới 0.05ms là 1 (s) ; thời gian giảm tốc ở cuối hành trình bằng thời gian tăng tốc; thời gian pittong thực hiện được một hành trình bằng 4s; áp suất của chất lỏng làm việc p=30at. Một mạch phải được mở rộng sử dụng một bộ chia lưu lượng. Hai van một chiều được yêu cầu dẫn dòng thuỷ lực trở về qua bộ chia lưu lượng. Một trọng lượng được đặt ở một xy lanh để minh hoạ cho tải một phía. 2. Hoạt động của sinh viên Nội dung 1: Vẽ biểu đồ trạng thái, lưu đồ tiến trình của hệ thống? Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? 2. Phần động cơ điện Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,3 KW; Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vgphút. Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf = 0,78 . Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,6 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vgph. Biết rằng , mở máy với 3 cấp điện trở. Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 30 KW; Uđm = 440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vgph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh. Xác định khi Iư = 60 A, Rưf = 0. Bài 4: Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,6 kW; Uđm = 380V; nđm = 1460vgph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46. Hãy xác định tốc độ động cơ khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75 Bài 5: Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau: Công suất định mức của động cơ: Pđm = 56 KW. Áp dây định mức: Vđm = 660V 380V – Y. (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ). Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòngphút. Hiệu suất định mức là : đm = 93,5%. Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86. Bội số dòng điện mở máy của động cơ là mI = 6. Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định: 1. Tần số của rotor? 2. Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ? 3. Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao. III. Nhiệm vụ học tập 1. Hoàn thành tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án theo đúng thời gian quy định. 2. Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên và những sinh viên khác IV. Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án 1. Tài liệu học tập: Bài giảng hệ thống tự động thủy khí, tài liệu Fluid Sim. 2. Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án (nếu có): Máy tính.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN Giáo viên hướng dẫn : TS Phan Đình Hiếu Sinh viên thực : Lê Minh Đạo - 2019600126 Nguyễn Văn Nghĩa - 2019600434 Vũ Xuân Tú - 2019605951 Hà Nội - 2021 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: Cơ điện tử Khóa:14 Tên nhóm: Nhóm 3.Họ tên thành viên: Lê Minh Đạo – 2019600126 Nguyễn Văn Nghĩa – 2019600434 Vũ Xuân Tú – 2019605951 II Nội dung học tập Phần thuỷ khí: Một thiết bị nâng tải nặng trang bị hai xy lanh thuỷ lực Giả thiết xy lanh giống hệt lực phân bố Để thực điều này, hai trục piston nối tới bàn máy phải kéo với vận tốc Tải trọng tĩnh cực đại tác dụng lên pittong 100 kg , vận tốc chuyển động ổn định pittong 0.05 m/s , thời gian tăng tốc từ tới 0.05m/s (s) ; thời gian giảm tốc cuối hành trình thời gian tăng tốc; thời gian pittong thực hành trình 4s; áp suất chất lỏng làm việc p=30at Một mạch phải mở rộng sử dụng chia lưu lượng Hai van chiều yêu cầu dẫn dòng thuỷ lực trở qua chia lưu lượng Một trọng lượng đặt xy lanh để minh hoạ cho tải phía Hoạt động sinh viên - Nội dung 1: Vẽ biểu đồ trạng thái, lưu đồ tiến trình hệ thống? - Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? Phần động điện Bài 1: Cho động chiều kích từ độc lập có thơng số: Pđm = 2,3 KW; Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính tự nhiên, đặc tính nhân tạo với Rưf = 0,78 Bài 2: Tìm trị số cấp mở máy động chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,6 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vg/ph Biết Mmm max 200%Mđm , mở máy với cấp điện trở Bài 3: Động chiều kích từ độc lập có thơng số: Pđm = 30 KW; Uđm = 440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vg/ph; Rư = 0,05 Rđm làm việc chế độ hãm tái sinh Xác định Iư = 60 A, Rưf = Bài 4: Động không đồng ba pha có thơng số Pđm = 22,6 kW; Uđm = 380V; nđm = 1460vg/ph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46 Hãy xác định tốc độ động mô men phụ tải định mức, mạch rôto mắc thêm điện trở phụ quy đổi stato 1,2Ω; mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75 Bài 5: Cho động không đồng pha rotor lồng sóc có thơng số sau: Cơng suất định mức động cơ: Pđm = 56 KW Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ) Tốc độ định mức động : nđm = 980 vòng/phút Hiệu suất định mức : đm = 93,5% Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86 Bội số dòng điện mở máy động mI = Khi cấp nguồn áp pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định: Tần số rotor? Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ? Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án theo thời gian quy định Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề giao trước giảng viên sinh viên khác IV Học liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án Tài liệu học tập: Bài giảng hệ thống tự động thủy khí, tài liệu Fluid Sim Phương tiện, nguyên liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính KHOA/TRUNG TÂM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS.Nguyễn Anh Tú TS Phan Đình Hiếu MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU PHẦN PHẦN THỦY KHÍ, THỦY LỰC .6 Nội Dung 1: Giải Quyết Bài Toán Biểu đồ trạng thái Lưu đồ tiến trình hệ thống .7 Nội Dung 2: Tính Chọn Xy Lanh, Tính Chọn Bơm Dầu, Và Thiết Kế Mạch Thủy Lực Đáp Ứng Yêu Cầu Đề Bài Tính chọn xy lanh Xác định lưu lượng làm việc xylanh 10 Tính chọn bơm dầu 11 Thiết kế mạch thủy lực 12 PHẦN PHẦN ĐỘNG CƠ ĐIỆN .13 Bài 1: 13 Bài 2: 14 Bài 3: 15 Bài 4: 16 Bài 5: 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO .19 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Biểu đồ trạng thái Hình 1.2: Lưu đồ thuật toán Hình 1.3: Tiêu chuẩn chọn đường kính xylanh Hình 1.4: Sơ đồ mạch thủy lực mạch điện điều khiển 12 Hình 2.1: Đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo 14 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Áp suất tỷ lệ với đường kính PHẦN PHẦN THỦY KHÍ, THỦY LỰC Nội Dung 1: Giải Quyết Bài Toán Biểu đồ trạng thái t Hình 1.1: Biểu đồ trạng thái Chú giải: 1S1, 2S1: Nút nhấn A+, A-,B+,B- : Trạng thái hoạt động Xilanh t: Thời gian pittong thực hành trình - Qua biểu đồ trạng thái ta thấy trình di chuyển xilanh.Hai trình di chuyển di chuyển lên di chuyển Trong trình di chuyển lên, xilanh tăng tốc 0-0.05m/s 1s đầu giữ tốc độ 0.05m/s 2s cuối giảm tốc từ 0.05m/s-0 1s cuối hành trình Khi xi lanh di chuyển với vận tốc lớn để tiết kiệm thời gian cho hành trình bắt đầu Lưu đồ tiến trình hệ thống Hình 1.2: Lưu đồ thuật tốn - Hành trình xilanh di chuyển lên (hành trình đẩy): Khi nhấn nút 1S1, xi lanh bắt đầu di chuyển đẩy lên Trong trình đẩy lên xi lanh thực tăng tốc từ 0-0.05m/s thời gian 1s đầu trì tốc độ 0.05m/s 2s cuối xilanh giảm tốc cuối hành trình từ 0.05- 0m/s 1s cuối hành trình - Hành trình xilanh di chuyển xuống (hành trình về): Khi nhấn nút 2S1, xilanh vị trí A2, B2 bắt đầu q trình di chuyển Nội Dung 2: Tính Chọn Xy Lanh, Tính Chọn Bơm Dầu, Và Thiết Kế Mạch Thủy Lực Đáp Ứng Yêu Cầu Đề Bài Tính chọn xy lanh Các kích thước xylanh thủy lực là: đường kính ngồi xylanh, chiều dài hành trình piston, đường kính cần piston Để xác định kích thước xylanh trước tiên phải xác định tải trọng cực đại tác dụng lên piston Tải trọng bao gồm tải trọng tĩnh tải trọng động Tải trọng tĩnh đề có, tải trọng động xuất piston tăng tốc hay giảm tốc Khi pittong tăng tốc hay giảm tốc xuất tải trọng động xác định công thức: Pd = ma (1.1) Trong đó: m: khối lượng vật thể chuyển động tịnh tiến a: gia tốc vật thể chuyển động trước đạt tốc độ ổn định Đường kính xy lanh lực xác định theo công thức: 4P (1.2) D= K πp Trong đó: P = Ps + Pd tải trọng tổng K = 1.3 hệ số kể tới ảnh hưởng tổn thất p = 30 at = 294.3 N/cm2: áp suất chất lỏng làm việc Tải trọng động: ∆v 0.05 Pd = ma = m × ∆t = 100 × = (N) Tải trọng tổng cộng tác động lên xy lanh: P = Ps + Pd = 100 × 10 + = 1005 (N) (Chọn gia tốc lực hấp dẫn g=10m/s2 ) Tải trọng tác động lên xi lanh là: 1005 = 502.5 (N) Vậy đường kính xi lanh : D = × 502.5 × 1.3 = 1.68 (cm) π × 294.3 Hình 1.3: Tiêu chuẩn chọn đường kính xylanh Lấy trịn đường kính D theo tiêu chuẩn D = 20 (mm) Xác định lại áp suất chất lỏng làm việc xy lanh thắng tải trọng tác dụng: p = 4PK = × 502.5 × 1.3 = 208 (N/cm2) = 21.2 (at) = 20.8 (bar) πD π × Đường kính cần pittong d xác định gần phụ thuộc vào áp suất p theo tỷ lệ d D sau: Bảng 1.1: Áp suất tỷ lệ với đường kính P