đồ án :TH I ếT Kế Bộ TRUYềN ĐộNG CHO thang máy
chở ng ời NH à CAO TầNG.
Cho mô hình thang máy nh sau:
Động cơ Hộp số
puli chủ động
Thanh dẫn
Đối trọng
puli bị động
Hình 1
Các số liệu cho nh sau:
Loại động cơ : Động cơ điện một chiều .
Tốc độ : V = 1,5 m/s.
Gia tốc : a = 0,5 m/s
2
Chiều cao mỗi tầng : h
0
= 4 m.
Số tầng : n = 10 tầng.
Chiều cao làm việc của thang : H = 40 m.
Trọng lợng Cabin : G
0
= 1000 kg.
Trọng lợng tải : G
đm
= 630 kg.
Đờng kính puli : D = 0,45 m.
Hiệu suất cơ cấu : = 0,75 .
bình hoặc lớn, đòi hỏi vận hành êm, an toàn và có tính mỹ thuật...
+Dùng trong bệnh viện: phải đảm bảo rất an toàn, sự tối u về
độ êm khi dịch chuyển, thời gian dịch chuyển, tính u tiên đúng theo
các yêu cầu của bệnh viện...
+Trong các hầm mỏ, xí nghiệp: đáp ứng đợc các điều kiện làm
việc nặng nề trong công nghiệp nh tác động của môi trờng làm việc:
độ ẩm, nhiệt độ; thời gian làm việc, sự ăn mòn...
b.Thang máy chở hàng:
Đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong kinh
doanh...Nó đòi hỏi cao về việc dừng chính xác buồng thang máy
đảm bảo cho việc vận chuyển hàng hoá lên xuống thang máy đợc dễ
dàng thuận lợi...
I.1.2.Phân loại theo tốc độ dịch chuyển:
Thang máy tốc độ chậm: V = 0,5 m/s
Thang máy tốc độ trung bình: V = 0,75 ữ 1,5 m/s
Thang máy tốc độ cao: V = 2,5 ữ 5 m/s
I.1.3.Phân loại theo tải trọng:
Thang máy loại nhỏ: Q
Tm
< 160 KG
Thang máy loại trung bình: Q
Tm
= 500 ữ 2000 KG
Thang máy loại lớn: Q
Tm
> 2000 KG.
I.2.Cấu tạo thang máy.
Thang máy có nhiều loại ,tuy nhiên các thiết bị chính của nó
vẫn là :buồng thang,tời nâng, dây căng,đối trọng,động cơ,cơ cấu
hãm cơ điện và các khí cụ khống chế khác.
-Loại truyền động không có hộp giảm tốc dùng các động cơ chạy
chậm có tốc độ quay định mức là 60ữ120 v/ph,kích thớc và trọng l-
ợng động cơ tơng đối lớn,tuy vậy do không có hộp giảm tốc nên hệ
thống làm việc êm hơn.Mặt khác trong truyền động không có hộp
giảm tốc ,phần ứng của động cơ nối liền với trục bánh xe đại ma
sát,lại quay với tốc độ nhỏ nên tổn thất trongu quá trình quá độ nhỏ.
I.2.2.Tổ đớp(phanh hảm bảo hiểm):Đặt phía trong buồng thang có
tác dụng ngoạm chặt lấy gờ trợt khi bị đứt dây căng hay khi tốc độ
buồng thang tăng quá trị số cho phép,khi đó tổ đớp ghìm chặt lấy
buồng thang lại.Cấu tạo tổ đớp nh hình vẽ:
1>Gờ trợt.
2>Kìm.
3>Nêm.
4>Trống tời.
5>Lò xo.
Khi thang máy chuyển động bình thờng,lò xo 5kéo mạnh làm cho
kìm 2 mở ra và tổ đớp sẽ trợt trên gờ trợt cùng với buồng thang
.Trống 4 của tổ đớp có dây cuốn liên hệ với một bộ phận của dây
chảo 8.Khi thang máy chuyển động bình thờng trống 4 cha làm
việc.Khi tốc độ của buồng thang tăng quá trị số cho phép thì bộ phận
hạn chế tốc độ kiểu ly tâm đè lên dây chảo 8 làm cho trống 4 quay
theo sự di chuyển của buồng thang.Nhờ trục vít mà nêm 3 đợc đẩy
vào đuôi kìm làm cho kìm ngoạm chặt lấy gờ trợt nh vậy buồng
thang bị dừng lại.Lúc tổ đớp làm việc thì lực hãm
ban đầu còn bé ,sau đó đợc tăng dần lên.ở các buồng thang có tốc
Hình 3.
độ chạy nhanh,từ khi tổ đớp làm việc đến khi buồng thang dừng
hẳn,buồng thang còn chạy đợc thêm vài mét,ở buồng thang chạy
chậm ,quảng đờng đó chừng 10 cm.
I.2.3.Đệm dầu:
s : vi tri
Hình 4.
Tuy nhiên điều này lại mâu thuẩn với yêu cầu về độ êm dịu khi
mở máy và hãm máy.
Cảm giác của hành khách không phụ thuộc vào tốc độ v mà phụ
thuộc ít nhiều vào gia tốc a và độ giật .
Độ giật =
dt
da
=
2
2
dt
vd
.
Để đảm bảo cho hành khách có cảm giác dễ chịu cần phải tạo ra
một quá độ êm dịutừ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển
độngvề trạng thái dừng.
Muốn vậy ,vào giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của quá trình mở
máy và hãm máy cần giữ cho độ giật không đổi.
Trên đồ thị tốc độ tối u biểu diễn đồ thị các đờng:
v=v(t),s=s(t),a=a(t), =(t).
Trị số cực đại của độ giật của các thang máy chạy nhanh khoảng3
đến 10 m/s
3
,gia tốc cực đại cho phép khoảng 2 đến 2,5 m/s
2
,nh vậy
ta có thể suy ra tốc độ cực đại củabuồng thang không thể vợt quá 5
m/s.
cho ngời sử dụng,ở các thang máy chạy nhanh,trớc khi dừng buồng
thang,tốc độ động cơ đợc giảm sơ bộ.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ động cơ đợc xác định theo tỷ số giữa
tốc độ làm việc và tốc độ trớc lúc hãm.
Thông thờng các thang máy chạy chậm không yêu cầu điều chỉnh
tốc độ.
Các thang máy chạy nhanh và các thang máy có yêu cầu về dừng
máy chính xác có phạm vi điều chỉnh tốc độ từ3:1tới 10:1.
Ngoài ra hệ truyền động còn có các yêu cầu sau:
-Yêu cầu về truyền động:Truyền động trong hệ thang máy phải là
loại truyền động có đảo chiều quay.
-Yêu cầu về gia tốc:gia tốc <=2 m/s
2
.
gia tốc cực đại a
max
=1,5 m/s
2
.
-Yêu cầu về cơ cấu hãm:
+ Buồng thang phải dừng chính xác
+ Không đợc rơi tự do khi mất điện hoặc đứt dây treo.
+ Quá trình hãm êm và chính xác.1
+ Cơ cấu hãm phải giữ buồng thang tại chỗ khi tốc độ di
chuyển >=20 % tốc độ định mức .
- Yêu cầu về tính chất mômen quán tính J = const
- Yêu cầu về vận hành : Không đợc vận hành trong trạng thái bất
bình thờng , nếu cần đảo chiều tốc độ phải êm , tốc độ không đợc
giảm đột ngột .
Dựa vào đồ thị tốc độ của thang máy ta thấy rằng phụ tải
- Đờng kính pu li cáp : D = 0,45 m.
-Số tầng : 10 tầng.
- Chiều cao tầng : 4 m.
-Hiệu suất : = 0,75.
1.Xác định phụ tải tĩnh.
-Phụ tải tĩnh là do trọng lợng buồng thang,trọng lợng tải trọng l-
ợng đối trọng,và trọng lợng cáp gây nên ở trạng thái tĩnh,thông qua
puli,hộp giảm tốc tác dụng lên trục động cơ.
-Giả sử có cơ cấu nh hình vẽ:Đó là sơ đồ động học điển hình của
thang máy.Khi không có dây cáp cân bằng,lực tác dụng trên
puli chủ động theo các nhanh cáp sẽ là:
F
1
=(G
0
+ G + g
C
.x).g ,N.
F
2
=(G
dt
+ g
C.
.(H-x) ).g ,N.
Lực tổng tác động lên puli chủ động khi nâng và khi hạ tải là:
F
n
: trọng lợng một đơn vị chiều dài cáp ,kg/m.
H : chiều cao nâng , m.
x : khoảng cách từ buồng thang đến puli chủ động ,m.
G
đt
: Trọng lợng đối trọng , kg.
Mục đichsử dụng đối trọng là giảm phụ tải của cơ cấu,do đó
giảm đợc công suất truyền động.Điều kiện chọn trọng lợng đối trọng
là tạo ra phụ tải tĩnh nhỏ nhất.Trọng lợngcủa đối trọng đợc chọn
D
5
Hình 5.
G
dt
BT
x
H
theo công thức: G
đt
=G
0
+.G
đm
, đối với thang máy chọn =
0,4.Thay vào ta có :
F
n
Khi tính toán công suất động cơ ta xét động cơ luôn làm việc ở
tải định mức.Tức là G = G
đm
, và ta có:
F
n
= G
đm
.(1-.).g, F
n
>0,
F
h
= G
đm
.(-1).g, F
h
<0.
Nh vậy để cho thang máy chạy đều với vận tốc v thì công suất
trên trục động cơ khi thang lên,xuống là:
P
1đm
=
.
v.F
n
1000
=
độ máy phát (hạ tải).
- v(m/s) : tốc độ buồng thang.
- : hiệu suất cơ cấu,
Thay số vào ta có:
P
1đm
=
51819
7501000
630350630
,.,.
,.
).,(
=8 (kW)
P
2đm
=
75051819
1000
630630350
,.,.,.
).,(
=-4,5 (kW).
2. Xác định hệ số đóng mạch tơng đối
%.
Để xác định hệ số đóng điện tơng đối,ta phải vẽ đợc đồ thị phụ
tải tĩnh của cơ cấu.Để làm đợc điều này,ta cần xác định khoảng thời
t
h
T
ck
v(m/s
)
t(s)