Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Giới thiệu chung về máy bào giường.

Giới thiệu chung về máy bào giường.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh



Đồ án trang b in



Hình 1:Hình dạng bên ngoài của máy bào giờng

1- Chi tiết cần gia công

5- Xà ngang

2- Bàn máy

6- Trụ máy

3- Dao cắt

7- Thân máy

4- Bàn dao

8- Hộp điều khiển

2. Các chuyển động cơ bản của máy bào giờng

2.1. Chuyển động chính.

- Chuyển động chính của máy bào giờng là chuyển động tịnh

tiến qua lại của bàn máy. Trong quá trình làm việc, bàn máy di

chuyển qua lại theo các chu kỳ lặp đi lặp lại. Mỗi chu kỳ gồm 2

hành trình thuận và ngợc. ở hành trình thuận, máy thực hiện gia

công chi tiết, gọi là hành trình cắt gọt. ở hành trình ngợc, bàn

máy chạy về vị trí ban đầu, không thực hiện cắt gọt, nên gọi là

hành trình không tải.

- Đặc điểm của chuyển động chính máy bào giờng là đảo chiều

với tần số lớn. Phạm vi điều chỉnh tốc độ di chuyển bàn máy nằm

trong dải rộng và ổn định trong suốt quá trình gia công chi tiết

(đặc tính cơ cứng).

- Qúa trình quá độ chiếm tỉ lệ đáng kể trong chu kỳ làm việc,

chiều dài bàn máy càng lớn thì quá trình quá độ ảnh hởng càng

lớn. Để thấy rõ, ta xét đồ thị tốc độ bàn máy nh sau.

- Đồ thị tốc độ bàn máy đợc vẽ trên hình 2.



SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



3



Lớp: ĐHKT



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh



Đồ án trang b in



Hình 2: Đồ thị tốc độ bàn máy bào giờng

Đây là dạng đồ thị thờng gặp, trong thực tế còn có nhiều dạng

khác đơn giản hoặc phức tạp hơn.

Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận và đợc tăng tốc

đến tốc độ Vo = 5 ữ 15m/ph (tốc độ vào dao) trong khoảng thời

gian t1. Sau khi chạy ổn định với tốc độ Vo trong khoảng thời gian

t2 thì dao cắt vào chi tiết (dao cắt vào chi tiết vói tốc độ thấp

để tránh sứt dao hoặc h hỏng chi tiết). Bàn máy tiếp tục chạy với

tốc độ ổ định Vo cho hết thời gian t3 thì lại tăng tốc đến tốc độ

vth (tốc độ cắt gọt). Trong thời gian t5 bàn máy chuyển động với

tốc độ Vth và thực hiện gia công chi tiết. Gần hết hành trình

thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc đến tốc độ vo, dao đợc đa ra khỏi

chi tiết khi tốc độ bàn máy là Vo. Sau đó bàn máy đảo chiều sang

hành trình ngợc đến tốc độ Vng, thực hiện hành trình không tải,

đa bàn máy về vị trí ban đầu. Gần hết hành trình ngợc bàn máy

giảm tốc độ sơ bộ đến v0, đảo chiều sáng hành trình thuận,

thực hiện một chu kì mới.

Tốc độ hành trình thuận đợc xác định tơng ứng bởi chế độ

cắt; thờng Vth= 5 ữ 120 m/ph. Tốc độ gia công lớn nhất có thể đạt

Vmax = 75 ữ 120 m/ph



SVTH: Trần vănn chiÕn A



Điện K1B



4



Lớp: ĐHKT



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh



ỏn trang b in



Để tăng năng suất của máy, tốc độ hành trình ngợc thờng đợc

chọn lớn hơn tốc độ hành trình thuận: Vng= (2 ữ 3)Vth.

Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một

đơn vị thời gian :



Trong đó : TCK : thời gian của một chu kì làm việc của bàn

máy, [s]

tth : thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình

thuận, [s]

tng : thời gian bàn máy chuyển động ở hành

trình ngợc, [s]

- Giả sử tốc độ của bàn máy lúc tăng và giảm tốc độ là không đổi

thì :



Trong đó : + Lth, Lng : chiều dài hành trình của bàn máy ứng với

tốc độ ổn định Vth , Vng hành trình thuận, ngợc.

+Lg.th, Lh.th : chiều dài hành trình bàn máy trong quá

trình tăng tốc (gia tốc) và quá trình giảm tốc (hãm) ở hành trình

thuận.

+ Lg.ng, Lh.ng : chiều dài hành trình bàn máy trong quá

trình tăng tốc, giảm tốc ở hành trình ngợc.

+ Vth , Vng : tốc độ hành trình thuận, ngợc của bàn

máy.

Thay tth (1 - 2) vµ tng(1 - 3) vµo (1 - 1) ta có :



SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



5



Lp: HKT



Trng i hc Sư phạm Kỹ thuật vinh



Đồ án trang bị điện



Trong ®ã : L = Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.th + Lh..ng : là chiều dài bàn

máy.

k =. Vth/Vng: là tỉ số giữa tốc độ hành trình ngợc và

hành trình thuận.

tdc: thời gian đảo chiều của bàn máy.

Từ (1 - 4) ta thÊy: khi ®· chän tèc ®é cắt V th thì năng suất của

máy phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều t dc. Khi tăng k

thì năng suất của máy tăng, nhng khi k > 3 thì năng suất của máy

tăng không đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều tdc lại tăng. Nếu

chiều dài bàn Lb > 3 thì tdc ít ảnh hởng đến năng suất máy mà

chủ yếu là k.

Khi Lbbé, nhất là khi tốc độ thuận lớn thì tdc ảnh hởng nhiều

đến năng suất. Vì vậy một trong các điều cần chú ý khi thiết kế

truyền động chính máy bào giờng là phấn đấu giảm thời gian quá

trình quá độ.

2.2. Chuyển động ăn dao :

Chuyển động ăn dao là sự dịch chuyển bàn dao sau mõi hành

trình kép của chuyển động chính. Cứ sau khi kết thúc 1 hành

trình ngợc thì bàn dao lại dịch chuyển theo chiều ngang 1

khoảng gọi là lợng ăn dao.

Chuyển động ăn dao làm việc có tính chất chu kỳ. Trong mỗi

hành trình kép làm việc 1 lần, từ thời điểm đảo chiều từ hành

trình ngợc sang hành trình thuận, và kết thúc trớc khi dao cắt vào

chi tiết.

Cơ cấu ăn dao làm việc với tần số lớn (có thể đạt tới 1000 lần/giờ).

Hệ thống di chuyển đầu dao theo 2 chiều (di chuyển làm việc và

di chuyển nhanh)



SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



6



Lp: ĐHKT



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh



Đồ án trang b in



Chuyển động ăn dao có thể thực hiện bằng nhiều hệ thống: cơ

khí, điện khí, thuỷ lực, khí nén Nhng thông thờng sử dụng hệ

thống điện cơ (động cơ điện và hệ thống trục vít - êcu hoặc

bánh răng - thanh răng).

Lợng ăn dao trong một hành trình kép khi truyền động bằng hệ

trục vít êcu đợc tính nh sau:

S = tv .t.T

Và đối với hệ truyền động bánh răng thanh răng:

S = br . z . t . T

Trong ®ã : + ωtv ,ωbr tốc độ góc của trục vít, bánh răng.

+ Z số răng của bánh răng

+ t là bớc răng của trục vít hoặc thanh răng.

+ T là thời gian làm việc của trục vít hoặc thanh

răng.

Từ hai biểu thức trên ta thấy: đề chỉnh lợng ăn giao S bằng cánh

thay đổi thời gian có thể sử dụng nguyên tắc hành trình (sử

dụng công tắc hành trình) hoặc nguyên tắc thời gian (dùng các

rơle thời gian). Các nguyên tắc này đơn giản nhng năng suất máy

thờng bị hạn chế. Vì lợng ăn giao lớn, thời gian làm việc phải dài,

nghĩa là thời gian đảo chiều từ hành trình thuận sang hành

trình ngợc phải dài, mà trờng hợp này không cho phép.

Để thay đổi tốc độ làm việc, ta có thể dùng nguyên tắc tốc độ:

điều chỉnh tốc độ bản thân động cơ hoặc sử dụng hộp tốc độ

nhiều cấp. Nguyên tắc này tuy phức tạp hơn nguyên tắc trên nhng

có thể giữ đợc thời gian làm việc của truyền động nh nhau với các

lợng ăn giao khác nhau.

2.3. Các chuyển động phụ:

Ngoài chuyển động chính và chuyển động ăn dao. Máy bào giờng còn có nhiều chuyển động khác nh :

- Chuyển động chạy nhanh bàn giao, xà máy.

- Chuyển động nâng đầu dao trong hành trình ngợc.

SVTH: Trần vănn chiến A



Điện K1B



7



Lớp: ĐHKT



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh



Đồ ỏn trang b in



- Các chuyển động hút (gạt), phoi, bơm dầu, quạt mát .

Thông thờng các chuyển động này đợc thực hiện bởi động cơ

KĐB ~ 3 pha và nam châm điện .



3. Phụ tải của truyền động chính

Phụ tải của truyền động chính đợc xác định bởi lực kéo tổng.

Nó là tổng của hai thành phần lực cắt và lực ma sát:

Fk = FZ + Fms

Với: FK lực cắt [N]

Fms thành phần lực ma sát,

[N]

3.1. ở chế độ làm việc:

(hành trình thuận) lực ma sát đợc xác định:

Fms = à[Fy + g(mct + mb)]

Trong đó: à = 0,05 ữ 0,08 hệ số ma sát gờ trợt

Fy = 0,4Fz thành phần thẳng đứng lực

cắt, [N]

mct , mb khối lợng chi tiết, của bàn [kg]

SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



8



Lp: HKT



Trng i hc S phm K thut vinh



ỏn trang b in



3.2. ở chế độ không tải:

do thành phần lực cắt bằng không nên lực ma sát:

Fms = àg(mct + mb)

Và lực kéo tổng: Fk = Fms = àg(mct + mb)

Quá trình bào chi tiết ở máy bào giờng đợc tiến hành với công suất gần nh không

đổi tức là lực cắt lớn tơng ứng với tốc độ

cắt nhỏ và lực cắt nhỏ tơng ứng với tốc độ

cắt lớn.

Với những máy bào giờng cỡ nặng thì đồ

thị phụ tải nh hình 3.

Trong vùng 0 < V < Vgh lùc kÐo lµ h»ng sè

Trong vïng Vgh < V < VMAX công suất kéo Pk gần nh không đổi.

Hình 3: đồ thị phụ tải



Phần II

Lựa chọn công suất động cơ truyền động

Đặc điểm cửa truyềnn động chính máy bao giờng la đảo chiều

với tần số lớn, momen khởi động, hãm lớn. Quá trình quá độ chiếm

tỉ lệ đáng kể trong chu kì lớnviệc. Chiều dài hành trình bàn

cũng giảm, ảnh hởng của quá trình quá độ cũng tăng. Vì vậy khi

chọn công suất truyền động chính máy bao giờng cần xét cả phụ

tải tĩnh lẫn phụ tải động.

I.Tập hợp số liệu ban đầu

1. Dao cắt :Thép gió P18

SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



9



Lp: HKT



Trng i hc S phm K thut vinh



ỏn trang b in



2. Trọng lợng bàn máy: Gb = 12000 N

3. Trọng lợng chi tiết: Gct = 15000 N

4. Bán kính quy đổi lực cắt về trục động cơ điện =

0,012

5. Hiệu suất định mức của cơ cấu: = 0,75

6. Hệ số ma sát giữa bàn với gờ trợt: à = 0,06

7. Chiều dài máy: L = 15 m

8. Mômen quán tính của hệ quy về trục động cơ: j =

15,5 kg.m2

9.Vật liệu chi tiết gia công : thép

10.Tốc độ di chuyển bàn khi cắt gọt: Vth=30m/phút

Chế độ cắt

1

2

3



Lợng chạy dao

S1=1.2

S2=0.8

S3=0.6



mm/htkép

mm

mm

mm



chiều sâu cắt

t1=8 mm

t2=12 mm

t3=20 mm



II. Xác định lục cắt, lực kéo tổng trên trục động cơ, công

suất đầu trục và công suất tính toán

- Tốc độ cắt phụ thuộc vật liệu gia công,vật liệu dao,kích thớc dao

dạng,gia công điều kiện làm mát .vvv theo c«ng thøc kinh nghiƯm.



V =

z



CV

. m/ph

X

Y

T mt v S v



Víi Cv =18 ,T =60ph ,Xv =o,5 ,Yv =o.4 ;m =o,4

V =

z1



18

. = 1.19

m/ph

0.2

0,4

0

.

5

60 .1.2

8



V =

z2



18

. = 1.05

m/ph

0.2

0,4

0

.

5

60 .0.8

12



SVTH: TrÇn vănn chiến A



in K1B



10



Lp: HKT



Trng i hc S phm K thuật vinh

V =

z3



Đồ án trang bị điện



18

m/ph

. = o,87

0.2

- Trong quá trình gia công, tại điểm

0,4

0

.

5

60 .0.6

20



tiếp xúc giữa giao vµ chi tiÕp xt hiƯn

mét lùc F Gäi lµ lùc cắt và lực cắt đợc



xác định theo công thức:

X

Y

V = 9,81.C .t F .S F .V (N)

z

F

Z



Khi gia c«ng dao b»ng thÐp giã CF=208 , XF=1 , YF=0,75.

Thay sè vµo ta cã :

V = 9,81.208.8.1,2

z1



0,75

.1,19 = 22,27.103 (N)



0,75

V = 9,81.208.12.0.8

.1,05 = 21,75.10 3 (N)

z2

0,75

V = 9,81.208.20.0,6

.0,87 = 24,2.10 3 (N)

z3



- ứng với mối chế độ cắt gọt, lực kéo tổng trên trục vít của bộ

truyền, công suất đầu trục động cơ và công suất tính toán: lực

kéo tổng đợc xác định theo công thức :

Lực kéo tổng

FK = FZ + (Gb + Gct + FY).à

- Thành phần phơng thẳng đứng lực ma sát FY = 0,4 FZ

+ Chế độ 1:

FK1 = 22270 + (120.000 + 150.000 +22270x0,4) x

0,06 = 39004 (N)

+ ChÕ ®é 2:

FK2 = 21750 + (120.000 + 150.000 +21750x0,4) x

0,06 = 38992 (N)

+ ChÕ ®é 3:

FK3 = 24200 + (120.000 + 150.000 +22270x0,4) x

0,06 = 39004 (N)

- C«ng suất đầu trục động cơ khi cắt: chính là công suất động

cơ trong hành trình thuận

SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



Pth . =



FK .Vth

60.1000.η



11



[kw]

Lớp: ĐHKT



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vinh

+ ChÕ ®é 1:



Đồ án trang bị điện



15.39. 10 3

Pth1 . =

= 35,03 (kW )

22,27.10 3 . 0,75



+ ChÕ ®é 2:



15.38,99. 10 3

Pth 2 . =

= 35,86 (kW )

21,75.10 3 . 0,75



+ ChÕ ®é 3:



15.39. 10 3

Pth3 . =

= 32,23 (kW )

24,2.10 3 . 0,75



- Khi ®iỊu chØnh tèc độ bằng phơng pháp thay đổi điện áp

mạch phần ứng trong cả 2 chiều thuận, ngợc để tránh cho động

cơ không bị quá dòng trong hành trình thuận và quá áp ở hành

Vng

trình ngợc thì công suất tính toán là:



Ptt = Pth .



Vth



- Vì hệ thống truyền động sử dụng hệ T - Đ nên động cơ phải

chọn theo công suất tính toán:

Ptt = 2.Pth (vì Vng=2.Vth)

+ Chế độ 1: Ptt1 = 2.Pth1 = 33.03 x 2 = 66,06 (kW)

+ ChÕ ®é 2: Ptt2 = 2.Pth2 = 35 x 2 = 70 (kW)

+ ChÕ ®é 3: Ptt3 = 2.Pth3 = 32,23 x 2 = 64,46 (kW)

LËp b¶ng sè liƯu tÝnh toán:



SVTH: Trần vănn chiến A



in K1B



12



Lp: HKT



Trng i hc S phm K thut vinh



ỏn trang b in



Công suất động cơ đợc chọn phải thoả mãn: P đm Ptt tmax = 70

Trọng

Chế Vth

Vng Lực cắt lợng ct

độ m/p

m/ph Fz (KN) Gb + Gct

cắt h

(N)



Lực

kéo

Fk(N)



Công

Công

suất đầu suất tính

trục Pth

toán Ptt

(KW)

(KW)



1



30



60



22270 270.000



39004



35,03



66,06



2



30



60



21750 270.000



38992



35



70



3



30



60



24200 270.000



39004



32,23



64,46



(kW)

Động cơ cần chọn có công suất : Pđm Ptt .max

Do đó ta chọn động cơ cho truyền động bàn máy bào giờng

là động cơ 1 chiều kích từ độc lập . Có các số liệu :



hiệu

610



Pđm nđm

(KW) (v/ph)

70



800



Iđm

(A)



r+ r



cp



rCKS

()





Số

Uđm

nhánh II (MVA) (V)

2a



238 0,029 44,4

5



2



37,2



400



- Vận tốc góc của động cơ:



dm =



2 .n dm 2 .800

=

= 83,7 (rad / s)

60

60



- Xác định k đm

Từ phơng trình đặc tính động cơ điện 1 chiều kích từ độc

lập ta có:

U = E + I.(r + rp)

SVTH: Trần vănn chiến A



Điện K1B



13



Lớp: ĐHKT



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Giới thiệu chung về máy bào giường.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×