Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MÁY BÀO MẶT PHẲNG

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MÁY BÀO MẶT PHẲNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

*Đế máy (thân máy)

Được làm bằng gang đúc để đỡ bàn và trụ máy để có khối thế tạo vững chắc cho

máy. Đế được xẻ rãnh hình chữ nhật và chữ V để cho bàn máy chuyển động dọc theo

đế máy.

*Bàn máy

Được làm bằng gang đúc dùng để mang chi tiết gia cơng. Trên bàn máy có 5 rãnh

chữ T để gá lắp chi tiết cần gia công. Bàn máy được kéo tịnh tiến trên đế máy nhờ lực

kéo của động cơ truyền động.

*Giá chữ U

Được cấu tạo từ hai trụ thép vững chắc và có một dầm ngang trên cùng. Trong dầm

đặt một động cơ để di chuyển xà ngang lên xuống, dọc theo trục có xẻ rãnh, có trục vít

nâng hạ và dao động để di chuyển xà

*Xà ngang

Chuyển động lên xuống theo hai trụ, xà được kẹp chặt khi gia công

*Các bàn dao máy

Gồm hai bàn dao đứng và hai bàn dao hơng, trục bàn có giá đỡ dao. Giá máy có

thể dịch chuyển một góc nào đó để gia cơng chi tiết, khoảng dịch chuyển lớn nhất của

các con trượt là 300 mm, góc quay giá đỡ là ±600.

*Bộ phận truyền động

Gồm các máy điện xoay chiều, một chiều chuyển động quay và qua các hộp truyền

động truyền chuyển động cho các bộ phận của máy

Tóm lại: Máy bào giường được cấu tạo hoàn chỉnh sẽ có kết cấu chắc chắn, gọn, đảm

bảo tính kỹ thuật, kinh tế, thẩm mỹ.



3



CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ TUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU- ĐỘNG CƠ

MỘT CHIỀU

I.

CÁC TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG

1. Truyền động chính của bàn máy

Truyền động của bàn là truyền động chính của máy, đây là kiểu chuyển động tịnh

tiến và có tính chất chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ có hai hành trình là hành trình thuận và

hành trình ngược.

1.1 Hành trình thuận

Là hành trình gia cơng chi tiết nên còn gọi là hành trình cắt gọt. Ở hành trình này

có nhiều giai đoạn khác nhau như khởi động, ăn dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao

ra khỏi chi tiết. Ứng với mỗi giai đoạn là một tốc độ yêu cầu khác nhau phụ thuộc vào

các yếu tố của chế độ cắt gọt.

1.2 Hành trình ngược

Sau khi kết thúc hành trình thuận, bàn máy được đảo chiều và bắt đầu hành trình

ngược. Hành trình này bàn máy chạy khơng tải trở về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho

chu kỳ làm việc tiếp theo. Tốc độ của bàn máy ở hành trình ngược thường lớn hơn ở

hành trình thuận (khoảng 2 3 lần) để nâng cao năng suất làm việc của máy.

Truyền động của bàn được thực hiện bằng một động cơ điện qua hộp giảm tốc truyền

động tới trục vít thanh răng biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động

tịnh tiến của bàn. Tốc độ bàn máy được biểu diễn theo thời gian trong một chu kỳ gia

công như hình 1.2.



Hình 1.2 Đồ thị tốc độ bàn máy theo thời gian trong một chu kỳ.

Do đặc điểm chuyển động của bàn máy là đảo chiều với tần số làm việc lớn nên

quá trình quá độ chiếm thời gian khá lớn trong một chu kỳ làm việc. Chiều dài hành

trình (hay chiều dài bàn) càng lớn thì quá trình quá độ chiếm tỷ lệ càng nhỏ. Năng suất

của máy được xác định là số hành trình kép trên một đơn vị thời gian, vậy muốn đảm

bảo năng suất của máy ta cần tìm hiểu về tốc độ yêu cầu của máy theo thời gian làm

việc trong một chu kỳ:



4



• Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận, bàn máy được tăng tốc đến vận



tốc V0 trong thời gian t1. Thường thì vận tốc V0 = 5 15(m/phút) gọi là tốc độ

vào dao.

• Sau khi chạy ổn định với tốc độ V 0 trong khoảng thời gian t 21 thì dao cắt bắt đầu

vào chi tiết. Dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp nhằm mục đích tránh sứt mẻ dao

hoặc chi tiết.

•t



dao cắt vào chi tiết và cắt với tốc độ V0 cho đến hết thời gian t22.

• t3 là khoảng thời gian bàn máy tăng tốc từ tốc độ V 0 đến tốc độ Vth gọi là tốc độ

cắt gọt.

• t4 là khoảng thời gian gia công chi tiết với tốc độ cắt gọt Vth không đổi.

• t Gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc độ từ tốc độ cắt gọt về tốc độ



V0 trong khoảng thời gian t5.

• t61 là thời gian tiếp tục gia cơng nhưng ở tốc độ V0

• t62 là khoảng thời gian dao được đưa ra khỏi chi tiết nhưng bàn máy vẫn chạy với

tốc độ V0.

• t7 là thời gian bàn máy được giảm tốc về 0 để đảo chiều sang hành trình ngược.

• t8 là thời gian bàn máy tăng tốc nhanh sau khi đảo chiều sang hành trình ngược

đến tốc độ Vng gọi là tốc độ khơng tải.

• t9 là khoảng thời gian bàn máy chạy ngược ở tốc độ Vng khơng đổi.

• t10Gần hết hành trình ngược, bàn máy được giảm tốc về tốc độ V 0 trong khoảng

thời gian t10.

• t11 là khoảng thời gian bàn máy vẫn chạy ngược với tốc độ V 0 và bắt đầu giảm tốc

về 0 để đảo chiều.

• t là thời gian vận tốc giảm về 0 và đảo chiều để kết thúc một chu kỳ làm việc



và chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo.

Bàn dao được di chuyển bắt đầu từ thời điểm bàn máy đảo chiều từ hành trình thuận

sang hành trình ngược và kết thúc di chuyển trước khi dao cắt vào chi tiết. Tổng thời

gian từ khi bắt đầu hành trình thuận cho đến hết hành trình ngược gọi là chu kỳ làm

việc của máy bào giường TCK.

Tốc độ hành trình thuận được xác định tương ứng với chế độ cắt gọt, thường thì V th

= 5 120 m/ph. Tốc độ bàn máy lớn nhất có thể đạt V max = 75 120 m/ph. Để tăng

năng suất máy, tốc độ hành trình ngược chọn lớn hơn tốc độ hành trình thuận V ng =

k.Vth và thường thì k = 2 3

Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vị thời gian:

5



(1-1)





TCK – thời gian một chu kỳ 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 ngược (s)

Giả sử gia tốc bàn máy lúc tăng hay giảm tốc độ là khơng đổi thì ta có:



;



(1-2)



*Trong đó:

• Lth , Lng : là chiều dài hành trình của bàn máy tương ứng với tốc độ ổn định V th,

Vng của hành trình thuận và hành trình ngược.

• Lg.th , Lh.th : là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc (gia tốc) và quá

trình giảm tốc (hãm) ở hành trình thuận.

• Lg.ng , Lh.ng : là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc (gia tốc) và quá

trình giảm tốc (hãm) ở hành trình ngược.

Thay (1-2) vào (1-1) ta có:



(1-3)

*Trong đó:

• L = Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng là chiều dài hành trình máy.







k=

là tỷ số giữa tốc độ hành trình ngược và hành trình thuận.

• tđc là thời gian đảo chiều của bàn máy.

Từ công thức (1-3) ta thấy rằng khi đã chọn tốc độ cắt gọt ở hành trình thuận là V th

thì năng suất của máy phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều t đc. Khi k tăng thì

Vng tăng nên năng suất của máy tăng, tuy nhiên khi k > 3 thì năng suất của máy tăng

khơng đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều t đc lại tăng. Nếu chiều dài bàn máy L b > 3

m thì thời gian tđc ít ảnh hưởng đến năng suất mà chủ yếu là hệ số k. Khi chiều dài bàn

Lb bé và nhất là khi tốc độ V = Vmax = 75 120 (m/ph) thì tđc ảnh hưởng nhiều đến năng

suất của máy. Vì vậy một trong các điều kiện cần chú ý khi thiết kế truyền động

cho bàn máy của máy bào giường là cần giảm thời gian quá trình quá độ càng nhỏ

càng tốt.



6



Một trong những biện pháp giảm thời gian quá trình quá độ là xác định tỷ số

truyền tối ưu của cơ cấu truyền động từ động cơ đến trục làm việc, đảm bảo máy làm

việc với gia tốc cao nhất.

*Kết luận:Từ những phân tích ở trên ta rút ra các yêu cầu về truyền động chính của

máy bào giường như sau:



*Phạm vi điều chỉnh tốc độ:

Trong đó :



D=



(1-4)







Vngmax : là tốc độ lớn nhất của bàn máy ở hành trình ngược, thường V ngmax= 75

120 (m/ph)







Vthmin : là tốc độ nhỏ nhất của bàn máy ở hành trình thuận, thường V thmin = 4 6

(m/ph).



Như vậy phạm vi điều chỉnh tốc độ nằm trong khoảng D = (12,5 30)/1

* Đặc tính phụ tải của truyền động chính:

Thơng thường, để đảm bảo cho cơng suất đặt là nhỏ nhất cho động cơ truyền động

(thường là động cơ một chiều) thì hệ truyền động thường được điều khiển theo hai

vùng điều chỉnh, ta có đặc tính của đồ thị phụ tải như sau:

P,M



MC



PC

I

Vmin



II

Vgh



Vmax



V



Hình 1.3 Đặc tính của phụ tải máy bào giường

*Vùng I: Là vùng thay đổi điện áp phần ứng trong dải điều chỉnh D = (5 6)/1 với

mômen trên trục động cơ không đổi ứng với tốc độ bàn máy thay đổi từ V min = (4 6)

m/ph đến Vgh = (20 25) m/ph. Khi đó lực kéo bàn máy là khơng đổi và công suất kéo

Pc tăng dần lên.

*Vùng II: Là vùng điều chỉnh bằng cách giảm từ thông động cơ trong phạm vi



7



D = (4 5)/1 khi thay đổi tốc độ từ Vgh đến Vmax = (75 120) m/ph. Khi đó cơng suất

kéo PC gần như khơng đổi còn lực kéo thì giảm dần.

Tuy nhiên, việc thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi từ thông sẽ làm giảm năng suất của

máy vì thời gian quá trình quá độ tăng do hằng số thời gian mạch kích từ lớn (tức do

quán tính của cuộn kích từ lớn). Vì vậy thực tế người ta mở rộng phạm vi điều chỉnh

điện áp và giảm phạm vi điều chỉnh từ thông, hoặc điều chỉnh tốc độ động cơ trong cả

dải bằng cách thay đổi điện áp phần ứng, trong trường hợp này thì cơng suất động cơ

phải tăng Vmax/Vgh.

Độ ổn định tĩnh: Ở chế độ làm việc xác lập, độ ổn định tốc độ không được vượt

quá 5% (s 5%) khi phụ tải thay đổi từ 0 đến giá trị định mức.

Ở quá trình quá độ hay quá trình khởi động và hãm yêu cầu xảy ra êm, tránh va

đập trong bộ truyền động với độ tác động cực đại.

Đối với những máy bào giường cỡ nhỏ (L b< 3m; FK = 30 50KN) thì D = (3 4)/1

với hệ thống truyền động chính thường là động cơ không đồng bộ - khớp ly hợp điện

từ; động cơ không đồng bộ roto dây quấn hoặc động cơ điện một chiều kích từ độc lập

và hộp tốc độ. Những máy cỡ trung bình (Lb = 3 5 m; FK = 50 70 KN) thì

D = (6 8)/1 với hệ thống truyền động là hệ F - Đ (máy phát điện một chiều cấp điện

cho động cơ một chiều). Đối với máy cỡ nặng (Lb>5 m; FK>70 KN) thì D = (8 25)/1,

hệ truyền động là F-Đ có bộ khuếch đại trung gian hoặc hệ truyền động T-Đ là hệ

chỉnh lưu cấp điện cho động cơ một chiều và điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh

góc mở của thyristor.

2.Truyền động ăn dao

Truyền động ăn dao cũng làm việc có tính chất chu kỳ, trong mỗi hành trình kép làm

việc một lần. thời gian truyền động ăn dao được thực hiện từ thời điểm đảo chiều

từ hành trình thuận sang hành trình ngược và kết thúc trước khi dao cắt bắt đầu vào chi

tiết.

Phạm vi điều chỉnh lượng ăn dao là D = (100



200)/1 với lượng ăn dao cực đại có



thể đạt tới (80 100) mm/1 hành trình kép.

Cơ cấu ăn dao yêu cầu làm việc với tần số lớn, có thể đạt 1000 lần/giờ. Hệ thống di

chuyển đầu dao cần phải đảm bảo theo hai chiều ở cả chế độ di chuyển làm việc và di

chuyển nhanh. Truyền động ăn dao có thể thực hiện bằng nhiều hệ thống như: cơ khí,

điện khí, thủy lực, khí nén…, thông thường sử dụng rộng rãi hệ thống điện cơ, đó là

động cơ điện và hệ thống truyền động trục vít - êcu hoặc bánh

răng - thanh răng.



8



Lượng ăn dao trong một hành trình kép khi truyền động bằng hệ trục vít - êcu được

tính như sau: s =



.t . T



Và đối với hệ bánh răng - thanh răng là: s =



.t . T



*Trong đó :



;

là vận tốc góc của trục vít; bánh răng (rad/s);

Z là số bánh răng;

t là bước răng của trục vít hoặc thanh răng (mm);

T là thời gian làm việc của trục vít hoặc thanh răng (s)

Từ hai biểu thức trên, ta có thể điều chỉnh lượng ăn dao s bằng cách thay đổi thời

gian sử dụng ngun tắc hành trình (sử dụng cơng tắc hành trình) hoặc nguyên tắc thời

gian (sử dụng rơle thời gian). Các nguyên tắc này đơn giản nhưng năng suất máy

thường bị hạn chế, lý do là lượng ăn dao lớn thì thời gian làm việc phải dài, nghĩa là

thời gian đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược phải dài và trong nhiều

trường hợp thì điều này không cho phép. Để thay đổi tốc độ trục làm việc, ta có thể

dùng nguyên tắc tốc độ, điều chỉnh tốc độ bản thân động cơ hoặc dùng hộp tốc độ

nhiều cấp. Nguyên tắc này phức tạp hơn nguyên tắc trên nhưng có thể giữ được thời

gian làm việc của truyền động như nhau với các lượng ăn dao khác nhau.

3. Truyền động nâng hạ xà

Máy bào giường có giá đỡ gọi là xà ngang để đỡ giá dao vững chắc. Xà ngang được

dịch chuyển lên xuống dọc theo hai trục máy để điều chỉnh khoảng cách giữa đầu dao

và chi tiết gia công.



4. Truyền động kẹp nhả xà

Là truyền động được định vị để kẹp chặt xà trên hai trục của máy để gia công chi

tiết hoặc nới lỏng xà để nâng hạ dao, giá dao. Truyền động được thực hiện nhờ động

cơ xoay chiều qua hệ thống cơ khí. Tác dụng của lực nêm chặt bao nhiêu tùy ý do ta

điều chỉnh chuyển động với việc nâng hạ xà như trên.

5. Bơm dầu

Khi cấp điện cho hệ truyền động làm việc thì bơm dầu cũng phải được làm việc,

lượng dầu trong máy đảm bảo thì rơle áp lực mới hoạt động kích hoạt làm kín mạch

cho chuyển động của bàn. Áp lực cần thiết là 2,5 at, hệ thống bơm dầu được thực hiện

từ động cơ xoay chiều.

6. Quạt gió

Động cơ quạt gió là động cơ xoay chiều đảm bảo cho hoạt động của máy làm việc

với nhiệt độ cho phép.

Nói chung, máy bào giường có cơng nghệ phức tạp, truyền động chính u cầu phải

có độ chính xác khá cao và có nhiều truyền động phụ. Các truyền động bàn và truyền

9



động ăn dao có thể được điều khiển ở chế độ hiệu chỉnh hoặc tự động với trang thiết bị

hợp lý, hiện đại. Nếu điều khiển chính xác, đáp ứng được các yêu cầu về truyền động

thì máy bào giường có thể gia cơng ở chế độ tinh với độ chính xác cao

II.

TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

1. Tập hợp số liệu ban đầu

Fth=20.000 N=20*103 N

V =6m/ph



(rad/s) (Tốc độ vào dao của máy)



Vth=20m/ph

(rad/s) (Tốc độ cắt gọt)

Vng=(2-3)Vth=2*20 = 40 m/ph (Tốc độ không tải khi quay ngược)



(rad/s)

3



Gb= 150000 (N)=150*10 (N)

Gct=100.000(N)=100*103(N)

; Lb=12 m

2. Tính chọn sơ bộ công suất động cơ

- Xác định thành phần thẳng đứng của lực cắt Fy0

Fy0=0,4*Fz0=0,4*20*103=8*103(N)

- Xác định lực kéo tổng

Fk1= Fz0+(Gb+Gct+Fy0)*

= 20*103+(100*103+150*103+8*103)*0,06=35480 (N)

- Xác định công suất đầu trục động cơ



P th1=

(KW)

* Ở chế độ cắt :

- Xác định : Fyth=0,4*Fzmax=0,4*20*103=8*103(N)

Fk2=Fzmax+(Gct+Gb+Fyth)* =35480 (N)

- Xác định công suất đầu trục của động cơ:



Pth2=

- Xác định cơng suất tính tốn:



Ptt2=P



(KW)



(KW)

10



Từ các số liệu tính tốn ta lập bảng để chọn công suất động cơ:

Lức kéo

Vng

Lực cắt Trọng

max

Chế

m/ph

F

(KN)

lượng

z

V

độ

Fk(N)

Gb + Gct

m/ph

cắt

(N)

1



6



20



20000



250000



35480



Công

suất

đầu trục

Pth

(KW)



Công suất

tính tốn

Ptt

(KW)



15,56



31,12



Từ các số liệu đã tính tốn ở trên ta chọn P dm 31,12 (kw) .Dựa vào bảng thông số

các động cơ điện một chiều ta chọn được:

Ký hiệu Pdm

Idm

r+ r cp

rCKS

Udm

(KW) n

(A)

(V)

(Ω)

(v/ph)

32

1000

165

0,047

65

220

-806

Vận tốc góc của động cơ

(rad/s)

-Xác định

:

Từ phương trình đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập ta có:

U1=E+I(ru+rp)



E=U1 -(ru+rp)



Mặt khác : E=



=U1-I(ru+rp)



Kiểm nghiệm động cơ

Để kiểm nghiệm động cơ đã chọn ta tiến hành như sau :

- Xác định công suất đầu trục động cơ khi khơng tải ở hành trình thuận :

3.2



P0th=

*Trong đó : Tổn hao khơng tải ở hành trình thuận là

(Kw)

Tổn hao do ma sát nơi gờ trượt lúc không tải:

-khi tốc độ v



=v

11



(kw)

Tổn hao khơng tải ở hành trình thuận:P

- Xác định mômen không tải của động cơ



M0=



(kw)



(Nm)



M =M +

=25,2+

(Nm)

- Xác định momen điện từ của động cơ ở hành trình thuận khi tải đầy:



Mdtth=M0+Mth=M0+

- Xác định dòng điện khơng tải :



(Nm)



I

(A)

- Xác định dòng điện lúc đầy tải :



Ith=

- Cơng suất động cơ trong hành trình ngược khi dùng phương pháp điều chỉnh điện

áp ở cả dải tốc độ:



PDng=P0th*

(kw)

- Xác định mơmen điện từ ở hành trình ngược:



Mdtng=M0+

- Dòng điện trong hành trình ngược:



=



Ing=

(A)

- Dòng điện q độ: Iqđ=2*Idm=2*165=330 (A)

- Xác định các khoảng thời gian làm việc:

- Thời gian q độ :

12



tqđ=

*Trong đó :





J=Jpu+Jcd=10,3(kg/m2)

• Mqd , Iqd: momen, dòng điện động cơ trong q trình q độ

• Mc , Ic: momen, dòng điện phụ tải của động cơ





: tốc độ động cơ ở cuối và đầu quá trình q độ

Từ đó ta xác định được các khoảng thời gian:



Với:



(s)

Với:



Với



; Ic= 160,9(A)



; I =69(A)



(s)

Với

;I =69 (A)

Theo kinh nghiệm vận hành ta có



(s)

- Thời gian làm việc ở tốc độ thuận (Vth) t5 là:

13



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MÁY BÀO MẶT PHẲNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×