HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CỦA MÁY XÚC

47 968 5
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ  ĐỘNG CỦA MÁY XÚC

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các thành tựu khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất.

BÀI TẬP LỚN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CỦA MÁY XÚC ****************************** NHÓM 2: 1. VŨ THỊ THANH HUYỀN 2. PHẠM THỊ MAI LI ÊN 3. ĐÀO ĐỨC LINH 4. NGUYỄN NHƯ LONG 5. VŨ THẾ LUÂN 6. ĐỖ XUÂN MẠNH 7. NGUYỄN HOÀI NAM 8. TẠ THỊ NGẦN 9. LỤC THỊ TUYẾT NHUNG 10.THIỀU QUANG PHỐ 11.VŨ VĂN PHÚC SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 1 ****** Mc Lc ****** NộI DUNG LờI NóI ĐầU A.Tỡm hiu chung v mỏy xỳc I.Gii thiu chung v mỏy xỳc II.Yờu cu cụng ngh ca mỏy xỳc III.Mỏy xỳc cú th phõn loi theo cỏc quan im sau III1.Phõn loi theo tớnh nng s dng III.2.Phõn loi theo c cu bc xỳc III.3.Phõn loi theo c cu truyn ng III.4.Phõn loa theo nc ch to B.Qúa trỡnh hot ng ca mỏy xỳc I.Qỳa trỡnh hot ng II.Cỏc yờu cu c bn i vi h truyn ng ca mỏy xỳc C.H thng mỏy xỳc EKG-5A Chng 1 TìM hiểu chung về máy xúc EKG-5A 1.1 Mỏy xỳc EKG 5A 1.2 Cỏc thụng s k thut ca h thng T trờn mỏy xỳc EKG5A 1.2.1 ng c v mỏy phỏt in 1.2.2 H thng cung cp in xoay chiu 1.2.3 Nhn xột 1.3 Nguyờn lý lm vic ca c cu nõng h 1.3.1 c tớnh c kiu mỏy xỳc 1.3.2 Chc nng b khuych i t ca mỏy xỳc EKG5A 1.3.3 Nguyờn lý lm vic ca mch hi tip ct nhanh theo dũng phn ng TO 1.3.4 Nguyờn lý lm vic ca h truyn ng in c cu nõng h ca mỏy xỳc EKG5A 1.3.5 Nguyờn lý tỏc ng b t ng xỳc Chng 2 Thành lập hệ phơng trình mô tả trạng thái hệ thống truyền động điện 2.1 - Phng trỡnh trng thỏi khuch i t kộp -1,5B 2.2 Phng trỡnh trng thỏi mụ t khõu mỏy phỏt. SVTH:V TH THANH HUYN CNKT IN 1B 2 2.3 - Phng trỡnh mụ t trng thỏi ng c. 2.4 H phng tỡnh mụ t h thng truyn ng in ca c h thng. 2-5 Nht xột Chng 3 Nghiên cứu hệ thống tđ đ cơ cấu nâng hạ của máy xúc 3.1 Xỏc nh cỏc thụng s 3.1.1 - Xỏc nh h s K Ii 3.1.2 - Xỏc nh hng s thi gian ca cỏc cun dõy trong khuch i t kộp -1,5B. 3.1.3 - Xỏc nh in ỏp ra ca khuch i t trng thỏi n nh 3.1.4 - Xỏc nh sc t ng ca cun dõy iu khin YCM-2 (F 2 ). 3.1.5 - Xỏc nh sc t ng ca cun YCM-1 (F 1 ). 3.1.6 - Xỏc nh sc t ng ca cun YCM-6 (F 6 ). 3.1.7 - Xỏc nh sc t ng ca cun YCM-4 (F 6 ). 3.1.8 - Xỏc nh tham s E o ca mỏy phỏt nõng h gu 3.1.9 - Xỏc nh sc t ng kớch thớch c lp (F L ). 3.1.10 - Xỏc nh sc t ng trong mch kớch thớch song song (F KTSS ). 3.1.11 - Xỏc nh hng s thi gian ca mỏy phỏt T F. 3.1.12 - Xỏc nh tham s ca ng c nõng h gu 3.3 Nghiờn cu thnh lp cỏc mụ hỡnh trong h thng truyn ng in c cu Nõng h gu trong mỏy xỳc -5A. 1 S cu trỳc MATLAB mụ phng thi gian khuch i t 2. S cu trỳc MATLAB mụ phng khõu khuch i t 3. S cu trỳc MATLAB mụ phng khõu mỏy phỏt 4. S cu trỳc MATLAB mụ phng khõu ng c Ti liu tham kho: Giỏo trỡnh t ng hoỏ trng HCN QUNG NINH Bi ging mỏy khai thỏc trng H M A CHT SVTH:V TH THANH HUYN CNKT IN 1B 3 LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các thành tựu khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất. Ở nước ta, công nghiệp mỏ giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế, do đó việc ứng dụng các thành tựu khoa học để nâng cao hiệu quả sản xuất là tất yếu.Một trong những thanh tựu khoa học đó phải kể đến chiếc máy xúc. Máy xúc được sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ lộ thiên, trên công trường xây dựng công nhiệp và dân dụng, trên các công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường và nhiều hạng mục công trình khác nhau, ở những nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá với khối lượng lớn . Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ A.TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC I. Tình hình sử dụng ở Việt Nam Trong các mỏ lộ thiên ở Việt Nam thì máy xúc một gầu là thiết bị được sử dụng làm phương tiện khai thác chính.Máy xúc là một phụ tải điện lớn tiêu thụ rất nhiều điện năng. Ví dụ như máy xúc EKG-4,6 và EKG-5A đều có công suất định mức là Pdm=250KW.Còn máy xúc EKT-8N có công suất lên đến 520KW. Công dụng của máy xúc là dùng để bốc đất, đá,than nên nó thường phải làm việc trong điều kiện phụ tải thay đổi thường xuyên và một cách đột ngột. Máy xúc có nhiều cơ cấu truyền động như:truyền động ra vào tay gầu,nâng hạ tay gầu,truyền động quay và di chuyển. II. Yêu cầu công nghệ của máy xúc Hệ thống truyền động điện phải có nhiều cấp tốc độ hệ thống điều chỉnh tốc độ và mômem để có đặc tính cơ như mong muốn phù hợp với yêu cầu của phụ tải. Có hệ thống điều khiển tự động và liên động giữa các cơ cấu truyền động hệ thống bảo vệ sự cố một cách chắc chắn. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 4 III. Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau 1. Phân loại theo tính năng sử dụng: Máy xúc xây dựng chay bánh xích,bánh lốp có thể có gầu xúc từ 0.25-2m. Máy xúc dùng trong công nghiệp khai thác mỏ có dung tích gầu 4.6-8m. Máy bốc xúc đất đá có thể tích gầu từ 4-35m. Máy xúc gầu ngoạm có thể tích gầu 4-80m. 2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc: Máy xúc kiểu gầu cào. Máy xúc kiểu gầu treo dây. Máy xúc kiểu gầu thuận. Máy xúc kiểu gầu ngược. Máy xúc kiểu gầu ngoạm. Máy xúc kiểu gầu quay. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 5 Hình 1.0. Các loại máy xúc a) máy xúc gàu thuận; b) máy xúc gàu ngược; c) máy xúc gàu cào; d) máy xúc gàu treo; e) máy xúc roto; h) máy xúc nhiều gàu xúc SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 6 * Nghiên cứu 2 loại máy xúc thường dùng : 2.1 Máy xúc kiểu gầu thuận Hình 1.1 . MÁY XÚC GẦU THUẬN * Cấu tạo Cơ cấu quay(bàn quay) 1 được lắp trên cơ cấu di chuyển bằn bánh xích 2. Cần gàu 6 và tay gàu 5 cùng được lắp trên bàn quay 1. Tay gàu 5 cùng với gàu xúc 7 di chuyển theo gương lò do cơ cấu đẩy tay gàu 4 và cáp kéo 9 của cơ cấu nâng - hạ gàu. Quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu: cơ cấu đẩy tay gàu tạo ra bề dày lớp cắt, cơ cấu nâng - hạ gàu tạo ra lớp cắt là đường di chuyển của gàu theo gương lò. Để đổ tải từ gàu xúc sang các phương tiện khác được thực hiện nhờ cơ cấu mở đáy gàu 3 lắp trên thành thùng xe của máy xúc. Máy xúc có ba chuyển động cơ bản: nâng - hạ gàu, ra - vào tay gàu và quay, ngoài ra còn có một số chuyển động phụ khác như: nâng cần gàu, di chuyển máy xúc, đóng - mở đáy gàu v.v… Chu trình làm việc của máy xúc bao gồm các công đoạn sau: đào, nâng gàu đồng thời quay gàu về vị trí đổ tải, quay gàu về vị trí đào và hạ gàu xuống gương lò. Thời gian của một chu trình làm việc khoảng từ 20 ÷ 60s. Cơ cấu nâng hạ gàu và cơ cấu tay gàu của máy xúc thường xuyên làm việc quá tải (gọi là quá tải làm việc) do gàu bốc xúc phải đất đá cứng hoặc lớp cắt quá sâu. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 7 Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm tương đối TĐ% = (25 ÷ 75)% 2.2 Máy xúc kiểu gầu treo dây Hình1.2.máy xúc kiểu treo dây * Cấu tạo : Tất cả thiết bị điện và thiết bị cơ khí của máy xúc được lắp đặt trên bàn quay 1. Có thể quay với góc quay tới hạn trên bệ 2. Di chuyển máy xúc thực hiện bằng cơ cấu tạo bước tiến 3 và hai kích thuỷ lực 4. Máy xúc di chuyển được nhờ tấm trượt 5 lắp ở hai bên thành của bàn quay 1. Cần gàu 6 lắp cố định trên bàn quay bằng hệ thống thanh giằng 9. Gàu xúc 8 được treo trên dây cáp nâng 10. Quá trình bốc xúc đất đá được thực hiện nhờ cáp kéo 7, kéo gàu theo hướng từ ngoài vào trong máy xúc. Các cơ cấu của máy xúc làm việc trong điều kiện môi trường khắc nghiệt với chế độ làm việc nặng nề, chao lắc mạnh, nhiều bụi, nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng. Một số yếu tố khác cũng gây ảnh hưởng đến chế độ làm việc của các cơ cấu của máy xúc như: độ nghiêng, độ chênh dọc trục của máy xúc, gia tốc lớn khi mở máy và hãm v.v… Do chế độ làm việc của máy xúc nặng nề như vậy, nên các thiết bị của máy xúc phải được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ học cao và độ tin cậy làm việc cao. 3. Phân loại theo cơ cấu truyền động a.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện. b.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện-thuỷ lực. c.Máy xúc truyền động bằng động cơ đốt trong-thuỷ lực. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 8 4. Phõn loi theo nc ch to B. Quá trình hoạt động của máy xúc I. Qỳa trỡnh hot ng Nghiờn cu ch lm vic ca mỏy xỳc l mt vn rt phc tp.Nhng trờn nhng im chung nht ta cú th khỏi quỏt ch lm vic ca mỏy xỳc nh sau: C cu quay(bn quay) c lp trờn c cu di chuyn bỏnh xớch.Cn gu v tay gu c lp trờn bn quay.Tay gu v gu xỳc di chuyn vo t ỏ do c cu y tay gu v cỏp kộo ca c cu nõng-h.quỏ trỡnh bc xỳc c thc hin kt hp gia hai c cu:c cu y tay gu to ra b dy lp ct v c cu nõng h to ra lp ct l ng di chuyn ca gu xỳc trong t ỏ. ti t gu xỳc sang cỏc phng tin võn chuyn khỏc bng c cu m ỏy gu. Mỏy xỳc cú 3 chuyn ng c bn: o,nõng-h,quay ngoi ra cũn cú mt s chuyn ng ph khỏc nh:nõng cn,di chuyn, úng m ỏy gu Chu k lm vic ca mỏy xỳc bao gụm nhng giai on sau:h gu xung mt bng lm vic-o ng thi nõng gu-quay gu v v trớ d ti-m ỏy gu ti-quay gu v v trớ ban u.Thi gian mt chu k lm vic khong t 20s n 60s. C cu nõng-h v c cu y tay gu thng xuyờn lm vic quỏ ti(quỏ ti lm vic)do gu xỳc bc xỳc phi ỏt ỏ quỏ cng hoc lp ct quỏ sõu. Cỏc c cu chớnh ca mỏy xỳc lm vic ch ngn hn lp li vi h s tip in tng i T%=(25->100)%.Cỏc c cu ca mỏy xỳc lm vic trong iu kin nng n,chao lc mnh,nhiu bi,nhit mụi trng thay i trong phm vi rng.Cỏc yu t khỏc cng gõy nh hng manh n cỏc c cu ca mỏy xỳc nh : nghiờng, chờnh dc trc ca mỏy xỳc,gia tc ln khi m mỏy v hóm.Do ch lm vic nng n ca mỏy xỳc nh vy nờn cỏc thit b ca mỏy xỳc phi c ch to chc chn, bn c hc cao v tin cy cao. II. Cỏc yờu cu c bn i vi h truyn ng in ca mỏy xỳc T nhng c im ca mỏy xỳc nh ó nờu trờn,cỏc yờu cu c bn i vi h truyn ng in truyn ng cỏc c cu chớnh ca mỏy xỳc bao gm: 1. c tớnh c ca h truyn ng in ca cỏc c cu chớnh ca mỏy xỳc(c cu nõng -h, y tay gu v c cu quay)phi c bo v mt cỏch tin cy khi quỏ ti.Cú ngha l h thng truyn ng phi to ra c tớnh mỏy xỳc. 2. ng c truyn ng cỏc c cu mỏy xỳc phi chc chn.Kh nng chu quỏ ti ln. SVTH:V TH THANH HUYN CNKT IN 1B 9 3. Độ cách điện của động cơ phải đảm bảo chịu quá nhiệt, độ ẩm cao. Động cơ phải chịu được tần số đóng cắt lớn(từ 400->600)lần/h. 4. Động cơ truyền động các cơ cấu chính của máy xúc phải có mômem quán tính đủ nhỏ để giảm thời gian quá độ khi mở máy và hãm.Nên chọn loại động cơ có phần ứng dài, đường kính nhỏ. 5. Các thiết bị điều khiển dùng trong máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy trong điều kiện nặng nề nhất(độ rung động,chao lắc lớn,phụ tải đột biến và tần số đóng cắt lớn). 6. Hệ thống điều khiển hệ truyền động các cơ cấu của máy xúc phải đơn giản,chắc chắn mức độ tự động hoá cao. Các cơ cấu truyền động máy xúc trong quá trìng làm việc thường bị quá tải luôn,cho nên việc hạn chế mômem nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan trong bậc nhất. Để máy xúc có năng suất cao nhất đồng thời bảo vệ các thiết bị không bị hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện hai yêu cầu:hạn chế mômem dưới trị số cho phép và đảm bảo độ cứng của đường đặc tính cơ trong phạm vi mômem phụ tải bằng mômem định mức của động cơ. (hình.a)Đặc tính cơ của máy xúc (hình.b) Đặc tính cơ các hệ truyền động Trong thực tế không sử dụng đường đặc tính cơ lý tưởng như đường 1 mà thường sư dụng đặc tính cơ mềm hơn (đường 2). Độ cứng của đường đặc tính cơ ở vùng phụ tải giảm xuống từ 85->90%.Nếu đặc tính cơ quá lớn,người ta vận hành máy xúc khó cảm nhận được khi cơ cấu bị quá tải,không kịp giảm lớp cắt dẫn đến cơ cấu bị ngưng làm giảm năng suất của máy xúc. Năng suất của máy xúc đặc trưng bởi diện tích giữa các trục toạ độ và đường đặc tính cơ cấu của hệ truyền động(hình a)SADCO. Để đánh giá năng suất của máy xúc người ta đưa ra hệ số lấp đầy k: SADCO S.m K=──── =──── (b) SABCO W0.Md SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 10 [...]... KBD) s to ra ng c tớnh c 4, ỏp ng hon ton cỏc yờu cu i vi cụng ngh ca mỏy xỳc.H nay c s dng rng rói trong cỏc mỏy xỳc cụng sut ln cú th tớch gu xỳc t 1080m3 SVTH:V TH THANH HUYN CNKT IN 1B 11 c .Hệ thống máy xúc ekg-5a chơng 1 TèM HIU CHUNG V MY XC EKG-5A 1.1.Mỏy xỳc EKG-5A Cỏc c cu truyn ng chớnh mỏy xỳc EKG-5A l:ra vo tay gu,quay v di chuyn.Ngi ta u dựng ng c in mt chiu iu khin ng c in mt chiu th... hin t thụng 5 chng li t thụng 2 dn n hóm ng c ra vo gu, khụng cho y tay gu ra c na khi ó xỳc y gu hoc vp phi ỏ cng M: 0khiIu Icat 1( I ) = 1khiIu Icat ) Chng 2 Thành lập hệ phơng trình Mô tả trạng thái hệ thống truyền động điện 2.1 - Phng trỡnh trng thỏi khuch i t kộp -1,5B Vi khuch i t c mụ t bi phng trỡnh: TKd du t + u t = U od dt (2-1) Trong ú: - Uod: in ỏp n nh ca ra ca khuch i t - Ut . ngha l h thng truyn ng phi to ra c t nh m y x c. 2. ng c truyn ng c c c cu m y x c phi chc chn.Kh nng chu quỏ ti ln. SVTH:V TH THANH HUYN CNKT IN. n, chao lc mnh,nhiu bi,nhit m i trng thay i trong phm vi rng .C c yu t kh c cng g y nh hng manh n c c c cu ca m y x c nh : nghi ng, chờnh dc trc ca

Ngày đăng: 29/04/2013, 14:55

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan