Báo cáo nghiên cứu khoa học: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CÔNG ĐOẠN TỰ ĐỘNG CHO CẦN TRỤC CONTAINER

Trong công cuộc hội nhập kinh tế quốc tế ở nước ta hiện nay, việc đầu tư và đưa vào sử dụng các cần trục container lớn phục vụ cho hệ thống Cảng biển nước sâu ngày càng nhiều. Tuy nhiên, do đặc thù công việc, không thể tự động hóa quá trình khai thác xếp dỡ cho các cần trục này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CÔNG ĐOẠN TỰ ĐỘNG CHO CẦN TRỤC CONTAINER" MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CÔNG ĐOẠN TỰ ĐỘNG CHO CẦN TRỤC CONTAINER THE AUTOMATIC PHASE CONTROL MOCK- UP FOR QUAYSIDE CONTAINER CRANE NGUYỄN XUÂN HÙNG Trường Cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng LÊ BÁ VŨ Học viên cao học khoá 2004-2007 TÓM TẮT Bài báo giới thiệu kết quả nghi ên cứu thiết kế một mô hình đi ều khiển công đoạn tự động cho cần trục container ở các Cảng biển. ABSTRACT This article presents the results of research on designing an automatic phase control mock-up for Quayside Container Crane.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong công cuộc hội nhập kinh tế quốc tế ở nước ta hiện nay, việc đầu tư và đưa vào sửdụng các cần trục container lớn phục vụ cho hệ thống Cảng biển nư ớc sâu ngày càng nhiều. Tuy nhiên, do đặc thù công việc, không thể tự động hóa quá trình khai thác xếp dỡ cho cáccần trục này. Chính vì không thể điều khiển tự động được nên quá trình tăng tốc cũng như quátrình hãm xe lăn trong quá trình khai thác không theo một quy luật nào dẫn đến khối hàng daođộng là điều khó tránh khỏi. Vì vậy năng suất bốc xếp phụ thuộc vào rất nhiều tay nghề ngườ icông nhân vận hành. Do vậy việc tiếp cận, chế tạo hệ thống điều khiển tự động cho cần trục là vấn đề cấp thiếtvề mặt lý luận cũng như thực tiễn.2. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trước khi vào vấn đề chính, xin trình bày mô hình tính toán động lực cơ cấu di chuyển xelăn để khảo sát dao động của khối hàng.2.1. Dao động ngang của khối hàng khi xe lăn tăng tốc hay dừng lại Sơ đồ tổng quát của kết cấu cần trục thể hiện dưới dạng 2 khối lượng, khối lượng m0chuyển động thẳng đều, còn khối lượng m2 dao động và gắn liền với khối lượng m0 bằng khớpnối cứng (không đàn hồi). F(t) - Lực tăng tốc hoặc lực hãm. (xem Hình 2.1) Hình 2.1. Sơ đồ chuyển động của xe lăn và khối hàng Phương trình chuyển động của khối hàng, xe lăn có dạng  d 2 q d 2 q0  m2 g m2  2   q  0 (2.1)  dt dt 2  l   d 2 q0 m 2 g q  F t  (2.2)  m0 dt 2 l d 2 q0 d 2q g Từ phương trình (2.1) ta thu được:   q 2 2 l dt dt d 2 q0 vào phương trình (2.2) ta được phương trình vi phân chuyển động khối hàng: Thay dt 2 d 2q g m 0  m 2 q  F t   m0 2 l dt F t  d 2q g  m   2  1  2  q  (2.3) l  m0  m0 dt   Nghiệm tổng quát của phương trình (2.3) có dạng: g  m2  g  m2  t   t  (2.4) 1  t  B cos 1  q  A sin   l  m0  l m0    (t) - Nghiệm riêng của phương trình (2.3). Lấy gần đúng F(t)  P và t hay F(t) vào phươngtrình (2.3) ta sẽ có nghiệm riêng Pl  t   m 0  m 2 g Lúc đó (2.4) có dạng g  m2  g m Pl 1  2 t  1  t  B cos (2.5) q  A sin l  m0  l m0  m0  m 2 g     dq Điều kiện ban đầu khi t = 0 thì q  0;  0 dt Pl Khi đó: A  0; B   m0  m2 g  m  g Pl 1  2 t  (2.6) 1  cos q  m0   m0  m 2 g  l   Dao động ngang của hàng hóa không phải là điều chúng ta mong muốn. Chúng ta xét mộtvài biện pháp giảm dao động sau khi tăng tốc hoặc hãm máy.Lấy đạo hàm phương tr ình (2.6)theo t ta được phương trình vận tốc của khối hàng l m g m dq P 1  2  sin 1  2 t   m0   m0  dt m0  m2  g  l   g m dq 1  2 t  2 n Với n - số nguyên dương Khi q  0;  0 thì  m0  dt l  dq Rỏ ràng vào thời điểm q  0,  0 mà không có P (tức P = 0) thì dao động khối hàng dtkhông có. Lực P được lấy bằng không (= 0) khi quá trình t ăng t ốc hoặc hãm kết thúc. Thành rathời gian tăng tốc và dừng lại phải lấy bằng ...