Sơ lược về cầu trục

Cầu trục là thiết bị nâng hạ công nghiệp được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như trong xây dựng, trong nhà máy hay tại cảng bốc dỡ hàng … Những thiết bị này thường vận hành bằng tay.

Cầu trục

Cầu trục

Khi mà kích thước của thiết bị trở nên lớn hơn và yêu cầu vận chuyển nhanh hơn thì quá trình điều khiển chúng sẽ trở nên khó khăn nếu không tự động hoá quá trình này. Cầu trục được dịch chuyển  theo quỹ đạo không cứng nhắc. Nhưng nó hoạt động trong những điều kiện hết sức khắc nhiệt và một hệ thống điều khiển kín là thích hợp nhất.
Cầu trục là hệ phí tuyến lớn. Hơn nữa trong quá trình di chuyển phải đảm bảo dao động của tải là nhỏ nhất. Vì thế khi thiết kế bộ điều khiển cho hệ cầu trục phải tính đến các yếu tố này.
Trong nhiều trường hợp vận hành không đòi hỏi cao về chất lượng thì luật PID hoàn toàn đáp ứng  được yêu cầu đặt ra. Việc cài đặt luật PID không chỉ đơn giản mà chi phí lại khá thấp, dễ dàng  trong sử dụng.

Cấu tạo cầu trục bao gồm các bộ phận chính như sau: động cơ di chuyển cầu trục, tay bấm điều khiển, xe con, hệ điện ngang, sàn thao tác và dầm chính.

Trong đó dầm cầu trục là bộ phận chính của cầu trục

Chi tiết về dầm cầu trục Dlmeco các bạn xem thêm tại:
http://dlmeco.vn/tin-tuc-seo/dam-cau-truc-la-gi-phan-loai-dam-cau-truc.html
Mô hình toán hệ cầu trục

Để xây dựng mô hình toán của hệ cầu trục ta cần phải định nghĩa rõ ràng các biến cho hệ. Mô hình  cầu trục với hệ toạ độ được chọn như mô tả trên hình 1. Trục Ox nằm ngang dọc theo thanh rầm,  trục Oz thẳng đứng có chiều hướng lên trên. Xe goòng di chuyển trên thanh rầm với vị trí được xác định bởi x(t) là khoảng cách đo được từ gốc O đến điểm treo của cáp nâng tải trên xe. Coi tải như một chất điểm có khối lượng mP, xe goòng có khối lượng mt. Tải trọng và xe goòng được nối với nhau bằng một cáp cứng có khối lượng không đáng kể và có chiều dài l(t), sự dài ra của dây cáp là không đánh kể. Trong khi nâng hạ tải hay di chuyển xe thì tải dao động trong mặt phẳng thẳng đứng với góc lệch (t). Fx là lực chuyển động xe goòng theo hướng x và Fl là lực nâng tải theo hướng l.

Phương trình chuyển động của hệ cầu trục thu được từ phương trình Lagrange về cân bằng năng lượng của hệ.

Sau khi tính toán và biến đổi phương trình động lực học mô tả hệ thống như sau Để thao tác dễ hơn với các thông số hệ cầu trục, ta sẽ viết lại phương trình chuyển động của hệ trong không gian trạng thái. Các phương trình dưới đây sẽ được dùng để mô phỏng động học hệ thống. Chúng ta đặt các biến trạng thái như sau:

Khi đó, từ phương trình động lực học ban đầu, ta có: Từ các phương trình trên ta xây dựng được các khối mô hình ứng với từng chuyển động tương ứng: chuyển động thẳng của xe, chuyển động nâng tải, và dao động của tải. Sau cùng, kết hợp các chuyển động lại ta có mô hình động lực học mô tả hệ cầu trục trên Matlab/Simulink

Bài này đã được đăng trong Máy móc công nghệ cao. Đánh dấu đường dẫn tĩnh.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *