intTypePromotion=1

Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN

Chia sẻ: Phan Van Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:74

0
304
lượt xem
81
download

Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nư¬ớc thì việc phát triển khoa học kỹ thuật đã đ¬ược ứng dụng vào lĩnh vực công nghiệp. Ở n¬ước ta đã nhập khá nhiều loại máy móc, thiết bị rất hiện đại. Do vậy đòi hỏi quá trình giảng dạy cho học sinh, sinh viên phải trang bị những kiến thức cơ bản về nguyên lý và hoạt động cũng như¬ nguyên tắc vận hành của trang thiết bị nhằm nắm bắt kịp thời với thực tế của xã hội trong hiện tại và trong những năm tới....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN

  1. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH   Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN 1 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  2. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH KHOA ĐIỆN BỘ MễN Lí THUYẾT ---------0&0--------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN Sinh viờn thiết kế: Nguyễn Khắc Hậu Lớp: Đại học liên thông Kỹ Thuật Điện– K3A Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Minh Thư I. ĐỀ.TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN II. CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT: Tốc độ quay Chiều sõu cắt Tốc độ tiến dao Chiều dài gia cụng S(mm/vg) Khi tiện mặt trụ 8 - 200 vg/p 3 2mm 400mm Khi tiện cắt ngang nmin = 10vg/p 4mm/s 500mm Trọng lư ợng mâm cặp : 20.000 N Kích thước chi tiết gia cụng trờn mỏy : 1000mm x L 500mm Vật liệu chi tiết gia cụng : Gang , thộp CT5 Vật liệu làm dao : Thộp giú III. NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: 1. Tính chọn công suất động cơ truyền động 2. Lựa chọn phương án truyền động 3. Thiết kế mạch lực hệ truyền động 4. Thiết kế hệ thống điều khiển 5. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống 6. Thuyết minh nguyờn lý làm việc hệ truyền động IV. CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3): 1. Sơ đồ mạch lực hệ truyền động 2. Sơ đồ mạch điều khiển hệ truyền động V. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ án: 2 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  3. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH Vinh, ngày ........tháng........năm 2010 Giáo viên hướng dẫn Trưởng Bộ môn MỤC LỤC CÁC YÊU CẦU VỀ CÔNG NGHỆ VÀ TRUYỀN ĐỘNG...... 3 Chương 1 1.1. Khái niệm chung về thang máy.........................................................3 1.2. Yêu cầu chung về công nghệ và truyền động...................................9 LÙA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG......................... 12 Chương 2 2.1. Dùng hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp chỉnh lưu........................................................12 2.2. H ệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ..............................15 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ MẠCH LỰC....... 19 Chương 3 3.1. Tính chọn công suất động cơ.............................................................19 3.2. Tính toán mạch biến đổi cấp cho động cơ........................................24 3.3. Tính toán mạch chuyển đổi cấp cho phần kích từ cấp cho động cơ.............................................................................26 TỔNG HỢP HỆ THỐNG.............................................................28 Chương 4 4.1. Mạch vòng dòng điện.........................................................................28 4.2. Mạch vòng đ iều chỉnh tốc độ.............................................................31 THÍÊT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN....... ....................................... 36 Chương 5 3 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  4. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH 5.1. Điều khiển TIRISTO..........................................................................36 5.2. H ệ thống điều khiển thiết bị chỉnh lưu.............................................37 K ẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM MATLAB.......42 Chương 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 44 LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước thì việc phát triển khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng vào lĩnh vực công nghiệp. Ở nước ta đã nhập khá nhiều loại máy móc, thiết bị rất hiện đại. Do vậy đòi hỏi quá trình giảng dạy cho học sinh, sinh viên phải trang bị những kiến thức cơ bản về nguyên lý và hoạt động cũng như nguyên tắc vận hành của trang thiết bị nhằm nắm bắt kịp thời với thực tế của xã hội trong hiện tại và trong những năm tới. Trong quá trình học tập tại trường em đã được học môn học Trang Bị Điện, để củng cố kiến thức môn học này đã có rất nhiều đề tài đồ án môn học về các loại máy khác nhau được giao cho HS-SV. Em đã được nhận đề tài: Thiết kế hệ truyền động chính máy tiện. Thiết kế truyền động chính máy tiện là một việc làm tương đối khó, trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình c ủa các thầy, cô giáo trong bộ 4 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  5. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH môn Trang Bị Điện đặc biệt là s ự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của cô giáo: Nguyễn Minh Thư, em đã hoàn thành xong bản đồ án môn học này. Đề tài bao gồm 6 phần lớn : 1- Tính chọn công suất động cơ truyền động. 2- Lựa chọn phương án truyền động. 3- Thiết kế mạch lực hệ truyền động 4- Thiết kế hệ thống điều khiển 5- Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống 6- Thuyết minh sơ đồ nguyên lý làm việc hệ truyền động. Trong quá trình thiết kế đồ án, với kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án chắc khó tránh khỏi các khiếm khuyết. Em rất mong được sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản thiết kế của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày tháng năm 2010 Sinh viên Nguyễn Khắc Hậu PHẦN I TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG I . KHÁI NIỆM CHUNG : 1. Đặc điểm công nghệ : Nhóm máy tiện rất đa dạng, gồm các máy tiện đơn giản, Rơvonve, máy tiện vạn năng, chuyên dùng, máy tiện cụt, máy tiện đứng. Trên máy tiện có thể thực hiện được nhiều công nghệ tiện khác nhau: Tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện mặt đầu, tiện côn, tiện định hình... Trên máy tiện có thể thực hiện đ ược doa, khoan và tiện ren bằng các dao cắt, dao doa, tarô ren. Kích thước gia công trên máy tiện có thể từ cỡ vài milimét đến hàng chục mét (Trên máy tiện đứng). 5 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  6. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH 1 : Thân máy 2 : Ụ trước 3 : Bàn dao 4 : Ụ sau Dạng bên ngoài máy tiện Chuyển động chính của máy tiện làm việc ở chế độ dài hạn, đó là chuyển động quay của mâm cặp, chuyển động tịnh tiến liên tục của bàn dao. Các chuyển động phụ gồm chuyển động phanh cầu dao và ụ sau, kéo phôi, bơm nước, nâng hạ, kẹp và nới xà v.v... Ở các máy cỡ nhỏ, người ta thường dùng động cơ lồng sóc để kéo các truyền động cơ bản. Loại động cơ này có ưu điểm về mặt kinh tế, đơn giản và đặc tính cơ cứng. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp cơ khí, trong phạm vi không rộng lắm. Khi máy yêu cầu phạm vi tốc độ rộng thường sử dụng động cơ lồng sóc hai hay nhiều tốc độ. Một trong những đặc điểm của máy tiện cỡ nặng là yêu cầu điều chỉnh tốc độ động cơ trong phạm vi rộng. Vì vậy phần nhiều, người ta dùng động cơ điện một chiều kết hợp với tốc độ 3 ữ4 cấp. Điều chỉnh tốc độ điện khí được thực hiện bằng cách thay đổi từ thông động cơ, hoặc bằng phương pháp điều chỉnh 2 vùng 2. Các thông số đặc trưng cho chế độ cắt gọt của máy tiện a. Tốc độ cắt : Là tốc độ di chuyển tương đối của bàn dao so với chi tiết tại điểm tiếp xúc. Đây là thông số cơ bản để xác định chế độ làm việc của máy và để tính toán chế độ cắt gọt của máy, nó phụ thuộc vào các yếu tố như vật liệu làm dao và chi tiết gia công. - Lượng ăn dao : S (mm/vg) - Chiều sâu cắt : t (mm) - Tuổi thọ của dao : T Tốc độ cắt được xác đinh theo biểu thức kinh nghiệm : 6 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  7. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH CV Vz  ( m / ph) T m .t xV .S yV Trong đó : - t là chiều sâu cắt - T là tuổi thọ (độ bền) của dao - S là lượng ăn dao khi chi tiết quay được một vòng - CV, xV, yV, m là hệ số mũ phụ thuộc vào chi tiết gia công, vật liệu làm dao và phương pháp gia công. Vật liệu gia công là gang, thép CT45 và vật liệu làm dao bằng thép hợp kim c ường độ cao, nên chọn: CV = 40 ữ 260  lấy CV = 200; xV = 0,15 ữ 0,2 chọn: xV = 0,2; yV = 0,35 ữ0,8 chọn: yV = 0,35; m = 0,1 ữ 0,2 chọn: m = 0,1; T = 60 ữ 80 ph chọn: T = 60 ph. Để đảm bảo năng suất cao nhất, sử dụng máy triệt để nhất thì trong quá trình gia công phải luôn đạt tốc độ tối ưu, nó được xác định bởi những thông số như: độ sâu cắt t, lượng ăn dao S và tốc độ trục chính ứng với đường kính chi tiết xác định. Khi tiện ngang chi tiết có đường kính lớn, trong quá trình gia công đường kính chi tiết giảm dần, để duy trì tốc độ cắt (m/s) tối ưu là hằng số thì phải tăng liên tục tốc độ góc của trục chính theo quan hệ: Vz  0, 5.d ct .ct .60.10 3 ( m / ph) Trong đó : - dct: là đường kính chi tiết (mm) - ct : tốc độ góc của chi tiết (rad/s) b. Lực cắt : Là lực tác động tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết, lực đẩy tại điểm tiếp xúc gọi là lực pháp tuyến chia làm ba thành phần : - Lực tiếp tuyến Fz : chống lại sự quay của chi tiết, - Lực dọc trục Fx : chống lại sự di chuyển của bàn dao. - Lực hướng kính Fy : Chống lại sự tì của dao và chi tiết. Tỉ lệ các thành phần lực : Fz : Fy : Fx = 1 : 0,4 : 0,25 Lực cắt là thông số quan trọng xác định từ các chế độ cắt của máy. Thông thường lực cắt được xác định theo công thức kinh nghiệm : 7 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  8. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH n FZ  9,81.CF .t x F .S y F .VZ (N) Trong đó : C F , XF , YF , n là hệ số và mũ phụ thuộc vào vật liệu làm dao, chi tiết gia công và phương pháp gia công. c. Công suất cắt : Là công suất yêu cầu của cơ cấu chuyển động chính. Quá trình tiện xảy ra với công suất cắt là hằng số và được xác định. FZ .VZ PZ  , ( kW ) 60.10 3 Bởi vì lực cắt lớn nhất Fmax sinh ra khi lượng ăn dao và độ sâu ăn dao lớn, tương ứng với tốc độ cắt nhỏ Vzmin ; còn gọi là lực cắt lớn nhất Fmax xác định bởi t, s tương ứng với tốc độ cắt Vzmin ; nghĩa là tương ứng với hệ thức : Fmax . Vzmin = Fmin .Vzmax Sự phụ thuộc của lực cắt vào tốc độ như hình vẽ : d. Th ời gian máy : Là thời gian để gia công chi tiết, nó còn đợc gọi là thời gian công nghệ hay thời gian hữu ích. Để tính thời gian máy phải căn cứ vào các yếu tố của chế độ cắt gọt và phương pháp gia công. L.103 tM  ( s) Vad L tM  ( ph) n.S Trong đó : - L : là chiều dài gia công - Vad : là tốc độ ăn dao - S : là lượng ăn dao tốc độ quay của chi tiết vg/ph -N: Như vậy để giảm thời gian gia công, ta phải tăng tốc độ cắt, lượng ăn dao và năng suất sẽ tăng. 8 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  9. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH 3. Phụ tải của cơ cấu truyền động cơ bản của máy tiện a. Trong truyền động chính của máy tiện lực cắt là lực hữu ích của máy nó phụ thuộc vào chế độ cắt ( t, S, V) vật liệu chi tiết làm dao. Chuyển động chính của máy tiện là chuyển động quay được xác định : FZ .d MZ  ( N .m) 2 Trong đó : - FZ là lực cắt (N) là đường kính gia công (m) -d Mô men hữu ích trên trục động cơ : FZ .d M hi  ( N .m) 2.i i là tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục chính của máy. * Đối với chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến : Mhi = FZ.  (N.m)  là bán kính quy đổi lực cắt về trục động cơ. M hi Mc  ( N .m) * Mô men cản tĩnh trên trục động cơ :   - là hiệu suất của bộ truyền từ trục động cơ đến trục chính . Với máy tiện đứng do có chuyển động trượt trên băng máy nên có xuất hiện lực ma sát nơi gờ trượt của máy. Fms = FN.  = [g (mb + mct ) + Fy ].  (N) FN - là lực đẩy tác dụng lên gờ trượt. - là hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào tốc độ mâm cặp ở tốc độ định mức.  * Ở chế độ xác lập lực kéo của các chuyển động mâm cặp được xác định là tổng lực cắt và lực ma sát. FK = FZ + Fms = FZ + [g (mb + mct ) + Fy ] .  (N) Khi đó mô men trên trục động cơ ứng với chuyển động quay là: FK .d Mc  ( N .m) 2i. Đối với chuyển động tịnh tiến là : 9 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  10. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH Fz . Mc  ( N .m)  b. Cơ cấu truyền động ăn dao - Trong lực truyền động ăn dao động cơ thực hiện di chuyển bàn dao hoặc chi tiết để đảm bảo quá trình gia công. Hệ truyền động ăn dao được thực hiện bằng nhiều phương án khác nhau. 1. Động cơ truyền động 4. Bánh vít 2. Hộp giảm tốc 5. Bàn dao 3. Trục vít 6. Băng máy Động cơ truyền động ăn dao sẽ đảm bảo một lực cần thiết để di chuyển tịnh tiến bàn dao. Lực này được xác định bởi lực cản chuyển động khi di chuyển bàn dao : Fad = k.Fx+ Fms + Fd (N) - k = (1,2  1,5) là hệ số dự trữ - Fms: là lực ma sát của bàn dao ở hướng gờ trợt là lực dính. - Fd: Fms =  . (g.mb + FY + FZ) (N) -  : là hệ số ma sát của bàn dao theo hướng gờ trượt. Lực dính sinh ra khi khởi động bàn dao : Fd =  .S (N) 2  - áp suất dính, thường bằng 0,5 M/m S - diện tích bề mặt tiếp xúc ở gờ trượt của bàn dao, cm2 Các thành phần lực ăn dao : Fx, Fms, Fd không đồng thời trong quá trình làm việc. Nên khi xác định phụ tải truyền động ăn dao phân ra thành hai chế độ làm việc là khởi động làm việc và ăn dao làm việc. 10 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  11. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH Khi khởi động, lực ăn dao xác định bởi 2 lực ma sát do khối lượng củ bộ phận di chuyển và lực dính : Fad.kđ =  0 .g.mb +Fd (N) Với  0 = 0,2  0,3 - hệ số ma sát khi khởi động. Khi cơ cấu ăn dao làm việc, lực ăn dao được tính : Fad.lv = k.Fx +  .( g.mb +Fy + Fx ) (N) Với hệ số ma sát khi là m việc,  = 0,05  0,15 * Mô men trục vít vô tận được xác định theo biểu thức : Mtv = 0,5 . Fad . dtv . tg(    ) (N.m) Trong đó : dtv - đường kính trung bình của trục vít vô tận; mm  - góc lệch của đường ren trục vít; độ  - góc ma sát của đường ren trục vít; độ * Mô men cản tĩnh trên trục động cơ được xác định bằng công thức : M tv Mc  ( N .m) i. i,  - là tỉ số và hiệu suất của bộ truyền Khi xác đ ịnh công suất động cơ truyền động ăn dao lần lượt chọn từ điều kiện mô men lớn nhất trong hai trị số mô men tương ứng với hai lực ăn dao khi khởi động và làm việc. Bởi vì truyền động ăn dao thường có phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng nên động cơ cần được kiểm tra theo điều kiện mômen cản tĩnh ở tốc độ nhỏ nhất có tính đến sự giảm mô men động cơ do điều kiện làm mát xấu và kiểm tra theo điều kiện mô men khởi động. Đồ thị phụ tải của truyền động chính Đồ thị phụ tải truyền động ăn dao c. Phụ tải của cơ cấu truyền động chính máy tiện : 11 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  12. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH Truyền động chính máy tiện đứng có đặc thù riêng. Trên máy tiện đứng chi tiết gia công có đường kính lớn và được đặt trên mâm cặp nằm ngang. Do trọng lượng mâm cặp và chi tiết lớn nên lực ma sát ở gờ trượt và hộp tốc độ khá lớn. Vì vậy phụ tải trên trục động cơ truyền động chính là tổng các thành phần lực cắt, lực ma sát ở gờ trượt, lực ma sát ở hộp tốc độ. Đồ thị biểu diễn các thành phần công suất của truyền động chính máy tiện. - P1 là công suất khắc phục lực cắt - P2 là công suất khắc phục lực ma sát ở gờ trượt - P3 , P4 là công suất khắc phục lực ma sát trong hộp tốc độ tương ứng do lực ma sát và sự quay của mâm cặp - P5 là tổng công suất của truyền động chính II. CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY TIỆN : 1. Quá trình chọn công suất động cơ Việc chọn động cơ là hết sức quan trọng, nếu chọn công suất lớn hơn trị số cần thiết thì vốn đầu tư sẽ tăng, động c ơ thường làm việc ở chế độ non tải, làm cho hệ số và hiệu suất thấp. Nếu chọn công suất nhỏ hơn trị số yêu cầu thì sẽ không bảo đảm năng suất cần thiết, động cơ chạy quá tải, giảm tuổi thọ động cơ, tăng phí tổn vận hành. * Q uá trình tính toán chọn công suất động cơ được chia làm 2 bước : + Bước 1 : Chọn sơ bộ động cơ theo trình tự sau. Xác định công suất hoặc mô men tác dụng trên trục làm việc của hộp tốc độ. a) - Xác định công suất trên trục động cơ điện và thành lập đồ thị phụ tải tỉnh. 12 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  13. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH b) - Muốn thành lập đồ thị phụ tải cho truyền động trong một chu kỳ, ta phải xác định công suất hoặc mô men trên trục động cơ và thời gian làm việc ứng với từng giai đoạn. Công suất trên trục động cơ được xác định theo biểu thức : PZ PC    - là hiệu suất cơ cấu truyền động ứng với phụ tải PZ M hi 1   a M hi  M ms 1  b k pt Trường hợp riêng thì Mhi = Mhiđm , kpt = 1 tương ứng với    dm Khi đó : 1  dm  1  a dm  bdm x = a/b = const phụ thuộc vào cấu trúc, khối lượng phần quay và độ phức tạp của sơ đồ động học khi tính toán ta thường lấy giá trị trung bình x = 1,5 khi đó ta sẽ có : a = 0,6 .(adm + bdm) ; b = 0,4 .(adm + bdm) + Bước 2 : Kiểm nghiệm động cơ theo những điều kiện cần thiết, tuỳ thuộc vào đặc điểm cơ cấu truyền động mà động cơ đã chọn kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng, quá tải và mở máy. 2. Phương án chọn công suất động cơ cho hệ truyền động chính Truyền động chính của máy tiện thường làm việc ở chế độ dài hạn, tuy nhiên khi gia công các chi tiết ngắn, ở các máy trung bình và nhỏ do quá trình thay đổi nguyên công và chi tiết thời gian quá lớn nên truyền động chính sẻ làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại. Khi xác định công ruất động cơ truyền động chính phải tiến hành tính toán ở chế độ nặng nề nhất. Để chọn công suất động cơ truyền động chính ta cần thực hiện các bước : + Bước 1 : Xác đ ịnh các nguyên công cần thiết trong quá trình gia công chi tiết + Bước 2 : Từ các yếu tố cắt gọt xác định tốc độ cắt, lực cắt, công suất cắt và thời gian máy ứng với từng nguyên công. 13 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  14. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH + Bước 3 : Chọn nguyên công nặng nề nhất và giả thiết ở chế độ đó máy làm việc ở chế độ định mức, từ đó tính hiệu suất của máy ứng với từng nguyên công. + Bước 4 : Tính công suất động cơ ứng với từng nguyên công. PZ Pd   Giả thiết trong thời gian gá lắp, tháo gở, đo, kiểm tra kích thước động cơ làm việc không tải thì lúc này công suất trên trục động cơ chính là công suất không đổi của máy P0 = a . Pdm + Bước 5 : Lập bảng tính toán và vẽ đồ thị phụ tải   NN L t S V FZ PZ kpt Pc tM i Rad/s Mm mm mm/v m/ph N kW kW ph  1 1 L1 t1 S1 V1 FZ1 PZ1 kpt1 Pc1 tM1 1  2 2 L2 t2 S2 V2 FZ2 PZ2 kpt2 Pc2 tM2 2 +Bước 6 : Động cơ được chọn theo công suất đẳng trị. 2 2 2 .t Mi   P 20 j .t0 j P Ci i 1 i 1 Pdt  2 2 t   t0 j Mi i 1 i 1 Trong đó : Pci , tMi công suất trên trục động cơ, thời gian máy của nguyên công thứ i P0j , t0j công suất không tải trên trục động cơ, thời gian làm việc không tải của máy. P0j = P0 Chọn động cơ có công suất định mức lớn hơn 20 - 30 % công suất đẳng trị: Pdm = (1,2 - 1,3).Pdt Bước 7 : Động cơ truyền động chính máy tiện cần phải được kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng và quá tải.  P1 .t M 1   P2 .t M 2   P01 .t 01   P02 .t 02  PTB  t M 1  t M 2  t 01  t 02 Với  P1 = (a + b).PC1  P2 = (a + b).PC2 14 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  15. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH  P01 = (a + b).PC01  P02 = (a + b).PCO2 Điều kiện kiểm nghiệm động cơ :  PTB   Pdm 1   dm Pdm  .Pdm  dm III. TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ : 1.1 Số liệu ban đầu : Ta có: nmin = 10 (vg/ph) nmin 10  min    1, 047 (rad/s) 9, 55 9, 55 Vz = 0,5 .dct . ct .60 .10-3 (m/ph) Vz = 0,5 .dct.min . ct .max .60 .10-3 = 0,5 .dct.max . ct.min .60 .10-3 (m/ph) Ta có: d ct .max .ct .min 1000.1, 047  2, 094  rad / s   ct .max   d ct .min 500  Tốc độ góc của chi tiết ct .max  ct .min 2, 094  1, 047  1, 5705  rad / s  ct   2 2 Vad2 .2 4.2 Lượng ăn dao: S2 =   16(mm / vg ) ct 1,5705 1.2 Số nguyên công : Theo yêu cầu đề tài ta có hai nguyên công : - Nguyên công 1 (Khi tiện mặt trụ) L1 = 400 mm. - Nguyên công 2 (Khi tiện cắt ngang) L2 = 500 mm. Chi tiết gia công : Gang, thép CT5 có kích thước  1000mm x L 500mm. Để động cơ làm việc với các nguyên công ta chọn : - Tỷ số truyền i = 10 - Thời gian nghỉ sau mỗi nguyên công là 50 s 1.3 Tính các thông số đặc trưng cho chế độ cắt : 1.3.1 Xác định tốc độ cắt : - Khi tiện mặt trụ : Cv V z1  x y m T .t1 v .S1 v 15 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  16. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH - Vật liệu làm giao bằng thép hợp kim cường độ cao  Cv= 40 ữ 260 Chọn CV = 200 - Vật liệu gia công là gang, thép CT45  xV = 0,15 ữ 0,2 Chọn xV = 0,15 • yV = 0,35 ữ 0,8 Chọn yV = 0,35 • m = 0,1 ữ 0,2 Chọn m = 0,1 • T = 60 ữ 80 ph Chọn T = 60 ph Thay số vào ta có : 200 Vz1   81, 48(m / ph) 60 .20,15.30,35 0,1 Khi tiện ngang : Vz 2  0,5.dct .ct .60.103  0,5 .1000 . 1,047. 60 .103  31,41 (m/ ph ) 1.3.2 Xác định lực cắt : n x y - Ta có : Fz  9,81.C F .t F .S F Vz (N) Vật liệu chi tiết gia công là gang, thép CT45; vật liệu làm dao là thép hợp kim cường độ cao nên ta chọn : CF = 300; xF = 1; yF = 0,75; n = - 0,15. - Khi tiên mặt trụ : Fz1  9,81 . C F . t1xF . S1 yF . Vz1n  9,81 . 300 . 21. 30,75.81, 480,15  6934,315( N ) - Khi tiện cắt ngang : Cv Ta có: Vz 2  T .t2 xv .S 2 yv m Cv 200 t2  0,15  0 ,15 0,1  0, 306( mm)  T m .Vz 2 .S 2 yv 60 .31, 41.160,35 Fz 2  9,81 . CF . t2 xF . S 2 yF . Vz 2 n  9,81 . 300 .0,3061.160,75. 31, 410,15  4295, 7746( N ) 1.3.3 Xác định lực ma sát và lực kéo : a. Xác định lực ma sát : Fms = FN.  FN : là lực tác dụng lên mâm cặp,  = 0,05 ữ 0,08 Fms =[g (mb + mct ) + Fy ].  = (G + G0 + Fy).  (N) G = 20.000 (N) là trọng lượng của mâm cặp G0 là trọng lượng của chi tiết gia công.  G0  mct .g  V .D.g  S .L.g .D   ( ) 2 .L.g .D 2 3 3 Trong đó : D = 7,8 tấn/m = 7800 kg/m : khối lượng riêng c ủa chi tiết 16 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  17. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH 1 G0 = 3,14.( )2.0,5.7800 = 3061,5 (N) 2 FN : lực hướng kính được xác định theo tỷ lệ  FY = 0,4.FZ FZ : FY : FX = 1 : 0,4 : 0,25 - Lực ma sát khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào c hi tiết gia công : Fms.cad = (G + G0).  = 23061,5. 0,05 = 1153,075 (N) - Khi tiện mặt trụ : FY1 = 0,4.FZ1 = 0,4. 6934,315 = 2773,726 (N) Fms1 = (G + G0 + FY1).  = 1153,075 + 2773,726. 0,05 = 1291,7613 (N) - Khi tiện cắt ngang : FY2 = 0,4.FZ2 = 0,4. 4295,7746 = 1718,31 (N) Fms2 =(G + G0 + FY2).  = 1153,075 + 1718,31. 0,05 = 1238,991 (N) b. Xác định lực kéo : FK = Fms + FZ - Lực ma sát khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : FKcad = Fms.cad = 1153,075 (N) - Khi tiện mặt trụ : FK1 = Fms1 + FZ1 = 1291,7613 + 6934,315 = 8226,0673 (N) - Khi tiện cắt ngang : FK2 = Fms2 + FZ2 = 1238,991 + 4295,7746 = 5534,7651 (N) 1.3.3 Xác định mô men trên trục chính của máy : FZ .d Mz  (N.m) 2 - Mô men trên trục chính của máy khi có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : M mscad 1153, 075 M Z .cad    576,5375( N .m) 2 2 - Khi tiện mặt trụ : FZ 1.d1 6934,315.400 M Z1    1386863( N .m) 2 2 - Khi tiện cắt ngang : FZ 2 .d 2 4295, 7746.250 MZ2    536971,825( N .m) 2 2 * Mômen hữu ích trên trục động cơ : 17 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  18. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH MZ M hi  với (i = 10) i - Mô men hữu ích trên trục động cơ khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết M Zcad 576,5375 M hi.cad    57, 65375( N .m) i 10 + Khi tiện mặt trụ : M Z 1 1386863 M hi1    138686,3 (N.m) i 10 + Khi tiện cắt ngang : M Z 2 536971,825 M hi .2    53697,1825 (N.m) i 10 Chọn giá trị định mức ứng với nguyên công nặng nề nhất Mđm = Mhi max = Mhi1 = 138686,3 (N.m) - Hệ số phụ tải: M hi1 138686,3 k pt1   1 M dm 138686,3 Chọn  dm  0,85 1  dm   0,85 Ta có : 1  adm  bdm  adm  bdm  1  dm  1  0,85  0,1765 dm 0,85 + Hệ số tổn hao không biến đổi : a = 0,6.( ađm + bđm) = 0,6.0,176 = 0,106 + Hệ số tổn hao biến đổi : b = 0,4.( ađm + bđm) =0,4.0.176 = 0,0705 Nguyên công nặng nề nhất ứng với nguyên công 2 khi tiện trụ: - Khi tiện trụ: 1 1 1   0,85   dm  a 0,1 1  b 1  0.07 k pt 1 1 - Khi tiện ngang: M hi 2 53697,1825 K pt 2    0,39 M dm 138686,3 18 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  19. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH 1 1  2    0, 753 a 0,1 1 b 1  0, 07 k pt 2 0, 39 - Khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : M hicad 57,65375 k pt .cad    0,00042 M dm 138686,3 1 1 cad    0,0039 a 0,1 1 b 1  0,07 k ptcad 0,00042 1.3.4 Xác định công suất cắt : FK .VZ PZ  (kW) 60.103 Khi tiện mặt trụ : + Khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : FKcad .VZ 1 1153, 075.81, 48 PZ 1.cad    1,57(kw) 60.103 60.103 + Khi máy có tải dao ăn vào chi tiết gia công : FK 1.VZ 1 8226, 0673.81, 48 PZ 1    11,171(kw) 60.103 60.103 - Khi tiện cắt ngang : + Khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : FKcad .VZ 2 1153,075.31,41   0,6(kw) PZ 2.cad 60.103 60.103 + Khi máy có tải dao ăn vào chi tiết gia công : FK 2 .VZ 2 5534, 7651.31,41 PZ 2    2,897( kw) 60.103 60.103 1.3.5 Xác định công suất trên trục động cơ : PZ PC  ( kW )  Khi tiện mặt trụ : + Khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : P 1,57 PC1.cad  Z 1cad   402, 56 (kw) cad 0, 0039 + Khi máy có tải dao ăn vào chi tiết gia công : 19 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
  20. KHOA: ®iÖn TR¦êNG §HSPKT VINH PZ 1 11,171 PC1    13,14 (kw) 1 0,85 - Khi tiện cắt ngang : + Khi máy có tải nhưng dao chưa ăn vào chi tiết gia công : PZ 2cad 0, 6 PC 2.cad    153,846 (kw) cad 0, 0039 + Khi máy có tải dao ăn vào chi tiết gia công : PZ 2 2,897 PC 2    3,85(kw) 2 0, 753 Giả thiết trong quá trình tháo lắp chi tiết kiểm tra kích thước, chuyển đổi từ nguyên công này sang nguyên công khác. Động cơ quay không tải, công suất gọi là công suất không tải của máy : P01 = a.Pđm1 = 0,1.402,56 = 40,256 (kw) P02 = a. Pđm2 = 0,1.153,846 = 15,3846 (kw) 1.3.6 Xác định thời gian máy : 2 .L L L tM    Ta có : n.S ct .S ' ct .S 2 .L1 2 .400 2 tM 1    40( s )  ( ph) - Khi tiện mặt trụ: ct1.S1 200 .3 3 9,55 - Khi tiện ngang: L2 .103 2 .L2 2 .500 tM 2     125(s )  2, 084( ph) ct 2 .S2 1,5705.16 Vad 1.3.7 C họn tốc độ động cơ : 60.103.VZ max 60.103.VZ 1 60.103.81, 48    1556,943 (vg/ph) n=  .d max  .d max 3,14.1000 1.3.8 Phạm vi điều chỉnh : VZ max VZ min VZ max .d ct .max 81, 48.1000    5, 2 : D= d ct min d ct max VZ min .d ct min 31, 41.500 1.3.9 C họn công suất động cơ : Các số liệu tính toán đ ược ghi vào bảng sau : 20 Gi¸o viªn h­íng dÉn: NguyÔn Minh Th­ SVTH: Nguyễn Khắc Hậu
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2