Đề tài : Thiết kế hệ truyền động chính máy tiện

Chia sẻ: Phan Van Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

212
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước thì việc phát triển khoa học kỹ thuật đã ứng dụng vào lĩnh vực công nghiệp.Ở nước ta đã nhập khá nhiều các loại máy móc,thiết bị hiện đại

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài : Thiết kế hệ truyền động chính máy tiện

LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước thì việc phát tri ển khoa học kỹ thuật đã ứng dụng vào lĩnh vực công nghiệp.Ở nước ta đã nhập khá nhiều các loại máy móc,thiết bị hiện đại.Do vậy đòi h ỏi quá trình giảng dạy cho học sinh,sinh viên phải trang bị những kiến thức cơ bản về nguyên lý hoạt động cũng như nguyên tắc vận hành của trang thiệt bị nhằm nắm bắt kịp thời với thực tế của xã h ội trong hiện t ại và trong những năm tới. Trong quá trình học tập tai trường em đã được h ọc môn h ọc Trang B ị Điện,để củng cố kiến thức môn học này đã có nhiều đề tài đồ án môn học về các loại máy khác nhau giao cho HS-SV.Em đã nhận đề tài: thiết kế hệ truyền động chính máy tiện. Thiết kế hệ truyền động chính máy tiện là đề tài tương đối khó,trong thời gian làm đồ án vừa qua với sự nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ chỉ đạo tận tình của các thầy,cô giáo trong bộ môn trang bị điện đặc biệt là sự giúp đỡ ch ỉ đạo t ận tình c ủa cô giáo:Nguyễn Minh Thư em đã hoàn thành xong bản đồ án này. Đề tài gồm 6 phần lớn: 1-Tính chọn công suất truyền động Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Vinh, ngµy th¸ng n¨m 2010 Sinh viªn Nguyễn Khắc Hậu PhÇn I
TÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng I . Kh¸i niÖm chung : 1. §Æc ®iÓm c«ng nghÖ : Nhãm m¸y tiÖn rÊt ®a d¹ng, gåm c¸c m¸y tiÖn ®¬n gi¶n, R¬vonve, m¸y tiÖn v¹n n¨ng, chuyªn dïng, m¸y tiÖn côt, m¸y tiÖn ®øng. Trªn m¸y tiÖn cã thÓ thùc hiÖn ®îc nhiÒu c«ng nghÖ tiÖn kh¸c nhau: TiÖn trô ngoµi, tiÖn trô trong, tiÖn mÆt ®Çu, tiÖn c«n, tiÖn ®Þnh h×nh... Trªn m¸y tiÖn cã thÓ thùc hiÖn ®îc doa, khoan vµ tiÖn ren b»ng c¸c dao c¾t, dao doa, tar« ren. KÝch thíc gia c«ng trªn m¸y tiÖn cã thÓ tõ cì vµi milimÐt ®Õn hµng chôc mÐt (Trªn m¸y tiÖn ®øng). 1 : Th©n m¸y 2 : ô tríc 3 : Bµn dao 4 : ô sau D¹ng bªn ngoµi m¸y tiÖn ChuyÓn ®éng chÝnh cña m¸y tiÖn lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n, ®ã lµ chuyÓn ®éng quay cña m©m cÆp, chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn liªn tôc cña bµn dao. C¸c chuyÓn ®éng phô gåm chuyÓn ®éng phanh cÇu dao vµ ô sau, kÐo ph«i, b¬m níc, n©ng h¹, kÑp vµ níi xµ v.v... ë c¸c m¸y cì nhá, ngêi ta thêng dïng ®éng c¬ lång sãc ®Ó kÐo c¸c truyÒn ®éng c¬ b¶n. Lo¹i ®éng c¬ nµy cã u ®iÓm vÒ mÆt kinh tÕ, ®¬n gi¶n vµ ®Æc tÝnh c¬ cøng. §iÒu chØnh tèc ®é b»ng ph ¬ng ph¸p c¬ khÝ, trong ph¹m vi
kh«ng réng l¾m. Khi m¸y yªu cÇu ph¹m vi tèc ®é réng th êng sö dông ®éng c¬ lång sãc hai hay nhiÒu tèc ®é. Mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm cña m¸y tiÖn cì nÆng lµ yªu cÇu ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ trong ph¹m vi réng. V× vËy phÇn nhiÒu, ng êi ta dïng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÕt hîp víi tèc ®é 3 ÷4 cÊp. §iÒu chØnh tèc ®é ®iÖn khÝ ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch thay ®æi tõ th«ng ®éng c¬, hoÆc b»ng ph ¬ng ph¸p ®iÒu chØnh 2 vïng 2. C¸c th«ng sè ®Æc trng cho chÕ ®é c¾t gät cña m¸y tiÖn a. Tèc ®é c¾t : Lµ tèc ®é di chuyÓn t ¬ng ®èi cña bµn dao so víi chi tiÕt t¹i ®iÓm tiÕp xóc. §©y lµ th«ng sè c¬ b¶n ®Ó x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y vµ ®Ó tÝnh to¸n chÕ ®é c¾t gät cña m¸y, nã phô thuéc vµo c¸c yÕu tè nh vËt liÖu lµm dao vµ chi tiÕt gia c«ng. - Lîng ¨n dao : S (mm/vg) - ChiÒu s©u c¾t : t (mm) - Tuæi thä cña dao : T Tèc ®é c¾t ®îc x¸c ®inh theo biÓu thøc kinh nghiÖm : CV Vz = (m / ph) T .t xV .S yV m Trong ®ã : - t lµ chiÒu s©u c¾t - T lµ tuæi thä (®é bÒn) cña dao - S lµ lîng ¨n dao khi chi tiÕt quay ®îc mét vßng - CV, xV, yV, m lµ hÖ sè mò phô thuéc vµo chi tiÕt gia c«ng, vËt liÖu lµm dao vµ ph¬ng ph¸p gia c«ng. VËt liÖu gia c«ng lµ gang, thÐp CT45 vµ vËt liÖu lµm dao b»ng thÐp hîp kim c êng ®é cao, nªn chän: CV = 40 ÷ 260  lÊy
CV = 200; xV = 0,15 ÷ 0,2 chän: xV = 0,2; yV = 0,35 ÷0,8 chän: yV = 0,35; m = 0,1 ÷ 0,2 chän: m = 0,1; T = 60 ÷ 80 ph chän: T = 60 ph. §Ó ®¶m b¶o n¨ng suÊt cao nhÊt, sö dông m¸y triÖt ®Ó nhÊt th× trong qu¸ tr×nh gia c«ng ph¶i lu«n ®¹t tèc ®é tèi u, nã ®îc x¸c ®Þnh bëi nh÷ng th«ng sè nh: ®é s©u c¾t t, lîng ¨n dao S vµ tèc ®é trôc chÝnh øng víi ®êng kÝnh chi tiÕt x¸c ®Þnh. Khi tiÖn ngang chi tiÕt cã ® êng kÝnh lín, trong qu¸ tr×nh gia c«ng ®êng kÝnh chi tiÕt gi¶m dÇn, ®Ó duy tr× tèc ®é c¾t (m/s) tèi u lµ h»ng sè th× ph¶i t¨ng liªn tôc tèc ®é gãc cña trôc chÝnh theo quan hÖ: Vz = 0,5.d ct .ωct .60.10−3 (m / ph) Trong ®ã : - dct: lµ ®êng kÝnh chi tiÕt (mm) - ω ct : tèc ®é gãc cña chi tiÕt (rad/s) b. Lùc c¾t : Lµ lùc t¸c ®éng t¹i ®iÓm tiÕp xóc gi÷a dao vµ chi tiÕt, lùc ®Èy t¹i ®iÓm tiÕp xóc gäi lµ lùc ph¸p tuyÕn chia lµm ba thµnh phÇn : - Lùc tiÕp tuyÕn Fz : chèng l¹i sù quay cña chi tiÕt, - Lùc däc trôc Fx : chèng l¹i sù di chuyÓn cña bµn dao. - Lùc híng kÝnh Fy : Chèng l¹i sù t× cña dao vµ chi tiÕt. TØ lÖ c¸c thµnh phÇn lùc : Fz : Fy : Fx = 1 : 0,4 : 0,25 Lùc c¾t lµ th«ng sè quan träng x¸c ®Þnh tõ c¸c chÕ ®é c¾t cña m¸y. Th«ng thêng lùc c¾t ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm : FZ = 9,81.CF .t x F .S y F .VZ (N) n
Trong ®ã : CF , XF , YF , n lµ hÖ sè vµ mò phô thuéc vµo vËt liÖu lµm dao, chi tiÕt gia c«ng vµ ph¬ng ph¸p gia c«ng. c. C«ng suÊt c¾t : Lµ c«ng suÊt yªu cÇu cña c¬ cÊu chuyÓn ®éng chÝnh. Qu¸ tr×nh tiÖn x¶y ra víi c«ng suÊt c¾t lµ h»ng sè vµ ®îc x¸c ®Þnh. FZ .VZ PZ = , (kW ) 60.10 3 Bëi v× lùc c¾t lín nhÊt F max sinh ra khi lîng ¨n dao vµ ®é s©u ¨n dao lín, t - ¬ng øng víi tèc ®é c¾t nhá V zmin ; cßn gäi lµ lùc c¾t lín nhÊt F max x¸c ®Þnh bëi t, s t¬ng øng víi tèc ®é c¾t Vzmin ; nghÜa lµ t¬ng øng víi hÖ thøc : Fmax . Vzmin = Fmin .Vzmax Sù phô thuéc cña lùc c¾t vµo tèc ®é nh h×nh vÏ : d. Thêi gian m¸y : Lµ thêi gian ®Ó gia c«ng chi tiÕt, nã cßn ® îc gäi lµ thêi gian c«ng nghÖ hay thêi gian h÷u Ých. §Ó tÝnh thêi gian m¸y ph¶i c¨n cø vµo c¸c yÕu tè cña chÕ ®é c¾t gät vµ ph¬ng ph¸p gia c«ng. L.10−3 tM = ( s) Vad L tM = ( ph) n.S Trong ®ã : - L : lµ chiÒu dµi gia c«ng - Vad : lµ tèc ®é ¨n dao -S: lµ lîng ¨n dao
-N: tèc ®é quay cña chi tiÕt vg/ph Nh vËy ®Ó gi¶m thêi gian gia c«ng, ta ph¶i t¨ng tèc ®é c¾t, l îng ¨n dao vµ n¨ng suÊt sÏ t¨ng. 3. Phô t¶i cña c¬ cÊu truyÒn ®éng c¬ b¶n cña m¸y tiÖn a. Trong truyÒn ®éng chÝnh cña m¸y tiÖn lùc c¾t lµ lùc h÷u Ých cña m¸y nã phô thuéc vµo chÕ ®é c¾t ( t, S, V) vËt liÖu chi tiÕt lµm dao. ChuyÓn ®éng chÝnh cña m¸y tiÖn lµ chuyÓn ®éng quay ®îc x¸c ®Þnh : FZ .d MZ = ( N .m) 2 Trong ®ã : - FZ lµ lùc c¾t (N) -d lµ ®êng kÝnh gia c«ng (m) M« men h÷u Ých trªn trôc ®éng c¬ : FZ .d M hi = ( N .m) 2.i i lµ tØ sè truyÒn tõ trôc ®éng c¬ ®Õn trôc chÝnh cña m¸y. * §èi víi chuyÓn ®éng chÝnh lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn : Mhi = FZ. ρ (N.m) ρ lµ b¸n kÝnh quy ®æi lùc c¾t vÒ trôc ®éng c¬. M hi Mc = ( N .m) * M« men c¶n tÜnh trªn trôc ®éng c¬ : η η - lµ hiÖu suÊt cña bé truyÒn tõ trôc ®éng c¬ ®Õn trôc chÝnh . Víi m¸y tiÖn ®øng do cã chuyÓn ®éng tr ît trªn b¨ng m¸y nªn cã xuÊt hiÖn lùc ma s¸t n¬i gê trît cña m¸y. Fms = FN. µ = [g (mb + mct ) + Fy ]. µ (N) FN - lµ lùc ®Èy t¸c dông lªn gê trît.
µ - lµ hÖ sè ma s¸t trît phô thuéc vµo tèc ®é m©m cÆp ë tèc ®é ®Þnh møc. * ë chÕ ®é x¸c lËp lùc kÐo cña c¸c chuyÓn ®éng m©m cÆp ® îc x¸c ®Þnh lµ tæng lùc c¾t vµ lùc ma s¸t. FK = FZ + Fms = FZ + [g (mb + mct ) + Fy ] . µ (N) Khi ®ã m« men trªn trôc ®éng c¬ øng víi chuyÓn ®éng quay lµ: FK .d Mc = ( N .m) 2i.η §èi víi chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn lµ : Fz .ρ Mc = ( N .m) η b. C¬ cÊu truyÒn ®éng ¨n dao - Trong lùc truyÒn ®éng ¨n dao ®éng c¬ thùc hiÖn di chuyÓn bµn dao hoÆc chi tiÕt ®Ó ®¶m b¶o qu¸ tr×nh gia c«ng. HÖ truyÒn ®éng ¨n dao ® - îc thùc hiÖn b»ng nhiÒu ph¬ng ¸n kh¸c nhau. 1. §éng c¬ truyÒn ®éng 4. B¸nh vÝt 2. Hép gi¶m tèc 5. Bµn dao 3. Trôc vÝt 6. B¨ng m¸y §éng c¬ truyÒn ®éng ¨n dao sÏ ®¶m b¶o mét lùc cÇn thiÕt ®Ó di chuyÓn tÞnh tiÕn bµn dao. Lùc nµy ® îc x¸c ®Þnh bëi lùc c¶n chuyÓn ®éng khi di chuyÓn bµn dao : Fad = k.Fx+ Fms + Fd (N) - k = (1,2 ÷ 1,5) lµ hÖ sè dù tr÷
- Fms: lµ lùc ma s¸t cña bµn dao ë híng gê trît - Fd: lµ lùc dÝnh. Fms = µ . (g.mb + FY + FZ) (N) µ : lµ hÖ sè ma s¸t cña bµn dao theo híng gê trît. - Lùc dÝnh sinh ra khi khëi ®éng bµn dao : Fd = β .S (N) β - ¸p suÊt dÝnh, thêng b»ng 0,5 M/m2 S - diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc ë gê trît cña bµn dao, cm2 C¸c thµnh phÇn lùc ¨n dao : Fx, Fms, Fd kh«ng ®ång thêi trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Nªn khi x¸c ®Þnh phô t¶i truyÒn ®éng ¨n dao ph©n ra thµnh hai chÕ ®é lµm viÖc lµ khëi ®éng lµm viÖc vµ ¨n dao lµm viÖc. Khi khëi ®éng, lùc ¨n dao x¸c ®Þnh bëi 2 lùc ma s¸t do khèi l îng cñ bé phËn di chuyÓn vµ lùc dÝnh : Fad.k® = µ 0 .g.mb +Fd (N) Víi µ 0 = 0,2 ÷ 0,3 - hÖ sè ma s¸t khi khëi ®éng. Khi c¬ cÊu ¨n dao lµm viÖc, lùc ¨n dao ®îc tÝnh : Fad.lv = k.Fx + µ .( g.mb +Fy + Fx ) (N) Víi hÖ sè ma s¸t khi lµm viÖc, µ = 0,05 ÷ 0,15 * M« men trôc vÝt v« tËn ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : Mtv = 0,5 . Fad . dtv . tg( α + ϕ ) (N.m) Trong ®ã : dtv - ®êng kÝnh trung b×nh cña trôc vÝt v« tËn; mm α - gãc lÖch cña ®êng ren trôc vÝt; ®é ϕ - gãc ma s¸t cña ®êng ren trôc vÝt; ®é * M« men c¶n tÜnh trªn trôc ®éng c¬ ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc : M tv Mc = ( N .m) i.η
i, η - lµ tØ sè vµ hiÖu suÊt cña bé truyÒn Khi x¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng ¨n dao lÇn l ît chän tõ ®iÒu kiÖn m« men lín nhÊt trong hai trÞ sè m« men t¬ng øng víi hai lùc ¨n dao khi khëi ®éng vµ lµm viÖc. Bëi v× truyÒn ®éng ¨n dao th êng cã ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é réng nªn ®éng c¬ cÇn ® îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn m«men c¶n tÜnh ë tèc ®é nhá nhÊt cã tÝnh ®Õn sù gi¶m m« men ®éng c¬ do ®iÒu kiÖn lµm m¸t xÊu vµ kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn m« men khëi ®éng. §å thÞ phô t¶i cña truyÒn ®éng chÝnh §å thÞ phô t¶i truyÒn ®éng ¨n dao c. Phô t¶i cña c¬ cÊu truyÒn ®éng chÝnh m¸y tiÖn : TruyÒn ®éng chÝnh m¸y tiÖn ®øng cã ®Æc thï riªng. Trªn m¸y tiÖn ®øng chi tiÕt gia c«ng cã ®êng kÝnh lín vµ ®îc ®Æt trªn m©m cÆp n»m ngang. Do träng lîng m©m cÆp vµ chi tiÕt lín nªn lùc ma s¸t ë gê tr ît vµ hép tèc ®é kh¸ lín. V× vËy phô t¶i trªn trôc ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh lµ tæng c¸c thµnh phÇn lùc c¾t, lùc ma s¸t ë gê trît, lùc ma s¸t ë hép tèc ®é. §å thÞ biÓu diÔn c¸c thµnh phÇn c«ng suÊt cña truyÒn ®éng chÝnh m¸y tiÖn.
- P1 lµ c«ng suÊt kh¾c phôc lùc c¾t - P2 lµ c«ng suÊt kh¾c phôc lùc ma s¸t ë gê trît - P3 , P4 lµ c«ng suÊt kh¾c phôc lùc ma s¸t trong hép tèc ®é t ¬ng øng do lùc ma s¸t vµ sù quay cña m©m cÆp - P5 lµ tæng c«ng suÊt cña truyÒn ®éng chÝnh II. Chän c«ng suÊt ®éng c¬ trUYÒn ®éng chÝnh m¸y tiÖn : 1. Qu¸ tr×nh chän c«ng suÊt ®éng c¬ ViÖc chän ®éng c¬ lµ hÕt søc quan träng, nÕu chän c«ng suÊt lín h¬n trÞ sè cÇn thiÕt th× vèn ®Çu t sÏ t¨ng, ®éng c¬ thêng lµm viÖc ë chÕ ®é non t¶i, lµm cho hÖ sè vµ hiÖu suÊt thÊp. NÕu chän c«ng suÊt nhá h¬n trÞ sè yªu cÇu th× sÏ kh«ng b¶o ®¶m n¨ng suÊt cÇn thiÕt, ®éng c¬ ch¹y qu¸ t¶i, gi¶m tuæi thä ®éng c¬, t¨ng phÝ tæn vËn hµnh. * Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n chän c«ng suÊt ®éng c¬ ®îc chia lµm 2 bíc : + Bíc 1 : Chän s¬ bé ®éng c¬ theo tr×nh tù sau. X¸c ®Þnh c«ng suÊt hoÆc m« men t¸c dông trªn trôc lµm viÖc cña hép tèc ®é. a) - X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ ®iÖn vµ thµnh lËp ®å thÞ phô t¶i tØnh.
b) - Muèn thµnh lËp ®å thÞ phô t¶i cho truyÒn ®éng trong mét chu kú, ta ph¶i x¸c ®Þnh c«ng suÊt hoÆc m« men trªn trôc ®éng c¬ vµ thêi gian lµm viÖc øng víi tõng giai ®o¹n. C«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : PZ PC = η η - lµ hiÖu suÊt c¬ cÊu truyÒn ®éng øng víi phô t¶i PZ M hi 1 η= = M hi + M ms 1 + a + b k pt Trêng hîp riªng th× Mhi = Mhi®m , kpt = 1 t¬ng øng víi η = η dm Khi ®ã : 1 η dm = 1 + a dm + bdm x = a/b = const phô thuéc vµo cÊu tróc, khèi l îng phÇn quay vµ ®é phøc t¹p cña s¬ ®å ®éng häc khi tÝnh to¸n ta thêng lÊy gi¸ trÞ trung b×nh x = 1,5 khi ®ã ta sÏ cã : a = 0,6 .(adm + bdm) ; b = 0,4 .(adm + bdm) + Bíc 2 : KiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo nh÷ng ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt, tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm c¬ cÊu truyÒn ®éng mµ ®éng c¬ ®· chän kiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, qu¸ t¶i vµ më m¸y. 2. Ph¬ng ¸n chän c«ng suÊt ®éng c¬ cho hÖ truyÒn ®éng chÝnh TruyÒn ®éng chÝnh cña m¸y tiÖn th êng lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n, tuy nhiªn khi gia c«ng c¸c chi tiÕt ng¾n, ë c¸c m¸y trung b×nh vµ nhá do qu¸ tr×nh thay ®æi nguyªn c«ng vµ chi tiÕt thêi gian qu¸ lín nªn truyÒn ®éng chÝnh sÎ lµm viÖc chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i. Khi x¸c ®Þnh c«ng ruÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh ph¶i tiÕn hµnh tÝnh to¸n ë chÕ ®é nÆng nÒ nhÊt.
§Ó chän c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh ta cÇn thùc hiÖn c¸c bíc : + Bíc 1 : X¸c ®Þnh c¸c nguyªn c«ng cÇn thiÕt trong qu¸ tr×nh gia c«ng chi tiÕt + Bíc 2 : Tõ c¸c yÕu tè c¾t gät x¸c ®Þnh tèc ®é c¾t, lùc c¾t, c«ng suÊt c¾t vµ thêi gian m¸y øng víi tõng nguyªn c«ng. + Bíc 3 : Chän nguyªn c«ng nÆng nÒ nhÊt vµ gi¶ thiÕt ë chÕ ®é ®ã m¸y lµm viÖc ë chÕ ®é ®Þnh møc, tõ ®ã tÝnh hiÖu suÊt cña m¸y øng víi tõng nguyªn c«ng. + Bíc 4 : TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ øng víi tõng nguyªn c«ng. PZ Pd = η Gi¶ thiÕt trong thêi gian g¸ l¾p, th¸o gë, ®o, kiÓm tra kÝch th íc ®éng c¬ lµm viÖc kh«ng t¶i th× lóc nµy c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ chÝnh lµ c«ng suÊt kh«ng ®æi cña m¸y P0 = a . Pdm + Bíc 5 : LËp b¶ng tÝnh to¸n vµ vÏ ®å thÞ phô t¶i ω ηi NN L t S V FZ PZ kpt Pc tM Rad/s Mm mm mm/v m/ph N kW kW ph η1 ω1 1 L1 t1 S1 V1 FZ1 PZ1 kpt1 Pc1 tM1 η2 ω2 2 L2 t2 S2 V2 FZ2 PZ2 kpt2 Pc2 tM2 +Bíc 6 : §éng c¬ ®îc chän theo c«ng suÊt ®¼ng trÞ. 2 2 ∑ P 2Ci .tMi + ∑ P 20 j .t0 j Pdt = i =1 i =1 2 2 ∑t + ∑ t0 j Mi i =1 i =1 Trong ®ã : Pci , tMi c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬, thêi gian m¸y cña nguyªn c«ng thø i P0j , t0j c«ng suÊt kh«ng t¶i trªn trôc ®éng c¬, thêi gian lµm viÖc kh«ng t¶i cña m¸y. P0j = P0
Chän ®éng c¬ cã c«ng suÊt ®Þnh møc lín h¬n 20 - 30 % c«ng suÊt ®¼ng trÞ: Pdm = (1,2 - 1,3).Pdt Bíc 7 : §éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh m¸y tiÖn cÇn ph¶i ® îc kiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng vµ qu¸ t¶i. ∆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 Víi ∆ P1 = (a + b).PC1 ∆ P2 = (a + b).PC2 ∆ P01 = (a + b).PC01 ∆ P02 = (a + b).PCO2 §iÒu kiÖn kiÓm nghiÖm ®éng c¬ : ∆ PTB ≤ ∆ Pdm 1 − η dm ∆Pdm = .Pdm η dm III. TÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ : 1.1 Sè liÖu ban ®Çu : Ta cã: nmin = 10 (vg/ph) n 10 ⇒ ωmin = min = = 1, 047 (rad/s) 9,55 9,55 Vz = 0,5 .dct . ωct .60 .10-3 (m/ph) Vz = 0,5 .dct.min . ωct .max .60 .10-3 = 0,5 .dct.max . ωct .min .60 .10-3 (m/ph) Ta cã: d ct .max .ωct .min 1000.1, 047 = 2, 094 ( rad / s ) ⇒ ωct .max = = d ct .min 500 ⇒ Tèc ®é gãc cña chi tiÕt ωct .max + ωct .min 2, 094 + 1, 047 = 1, 5705 ( rad / s ) ωct = = 2 2 Vad2 .2π 4.2π = = 16(mm / vg ) Lîng ¨n dao: S2 = ωct 1,5705
1.2 Sè nguyªn c«ng : Theo yªu cÇu ®Ò tµi ta cã hai nguyªn c«ng : - Nguyªn c«ng 1 (Khi tiÖn mÆt trô) L1 = 400 mm. - Nguyªn c«ng 2 (Khi tiÖn c¾t ngang) L2 = 500 mm. Chi tiÕt gia c«ng : Gang, thÐp CT5 cã kÝch thíc Φ 1000mm x L 500mm. §Ó ®éng c¬ lµm viÖc víi c¸c nguyªn c«ng ta chän : - Tû sè truyÒn i = 10 - Thêi gian nghØ sau mçi nguyªn c«ng lµ 50 s 1.3 TÝnh c¸c th«ng sè ®Æc trng cho chÕ ®é c¾t : 1.3.1 X¸c ®Þnh tèc ®é c¾t : - Khi tiÖn mÆt trô : Cv V z1 = x y T m .t1 v .S1 v - VËt liÖu lµm giao b»ng thÐp hîp kim cêng ®é cao  Cv= 40 ÷ 260 Chän CV = 200 - VËt liÖu gia c«ng lµ gang, thÐp CT45  xV = 0,15 ÷ 0,2 Chän xV = 0,15 • yV = 0,35 ÷ 0,8 Chän yV = 0,35 • m = 0,1 ÷ 0,2 Chän m = 0,1 • T = 60 ÷ 80 ph Chän T = 60 ph Thay sè vµo ta cã : 200 Vz1 = = 81, 48(m / ph) 600,1.20,15.30,35 Khi tiÖn ngang : Vz 2 = 0,5.dct .ω ct .60.10− 3 = 0,5 .1000 . 1,047. 60 .10 − 3 = 31,41 (m / ph ) 1.3.2 X¸c ®Þnh lùc c¾t : n - Ta cã : Fz = 9,81.C F .t xF .S yF Vz (N)
VËt liÖu chi tiÕt gia c«ng lµ gang, thÐp CT45; vËt liÖu lµm dao lµ thÐp hîp kim cêng ®é cao nªn ta chän : CF = 300; xF = 1; yF = 0,75; n = - 0,15. - Khi tiªn mÆt trô : Fz1 = 9,81 . CF . t1xF . S1 yF . Vz1n = 9,81 . 300 . 21. 30,75.81, 48−0,15 = 6934,315( N ) - Khi tiÖn c¾t ngang : Cv Ta cã: Vz 2 = T m .t2 xv .S2 yv Cv 200 t2 = 0,15 = 0,15 0,1 = 0,306( mm) ⇒ yv m 60 .31, 41.160,35 T .Vz 2 .S2 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 X¸c ®Þnh lùc ma s¸t vµ lùc kÐo : a. X¸c ®Þnh lùc ma s¸t : Fms = FN. µ FN : lµ lùc t¸c dông lªn m©m cÆp, µ = 0,05 ÷ 0,08 Fms =[g (mb + mct ) + Fy ]. µ = (G + G0 + Fy). µ (N) G = 20.000 (N) lµ träng lîng cña m©m cÆp G0 lµ träng lîng cña chi tiÕt gia c«ng. Φ G0 = mct .g = V .D.g = S .L.g .D = Π ( ) 2 .L.g .D 2 Trong ®ã : D = 7,8 tÊn/m3 = 7800 kg/m3 : khèi lîng riªng cña chi tiÕt 1 G0 = 3,14.( )2.0,5.7800 = 3061,5 (N) 2 FN : lùc híng kÝnh ®îc x¸c ®Þnh theo tû lÖ FZ : FY : FX = 1 : 0,4 : 0,25 → FY = 0,4.FZ - Lùc ma s¸t khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : Fms.cad = (G + G0). µ = 23061,5. 0,05 = 1153,075 (N) - Khi tiÖn mÆt trô : FY1 = 0,4.FZ1 = 0,4. 6934,315 = 2773,726 (N) Fms1 = (G + G0 + FY1). µ = 1153,075 + 2773,726. 0,05 = 1291,7613 (N) - Khi tiÖn c¾t ngang :
FY2 = 0,4.FZ2 = 0,4. 4295,7746 = 1718,31 (N) Fms2 =(G + G0 + FY2). µ = 1153,075 + 1718,31. 0,05 = 1238,991 (N) b. X¸c ®Þnh lùc kÐo : FK = Fms + FZ - Lùc ma s¸t khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : FKcad = Fms.cad = 1153,075 (N) - Khi tiÖn mÆt trô : FK1 = Fms1 + FZ1 = 1291,7613 + 6934,315 = 8226,0673 (N) - Khi tiÖn c¾t ngang : FK2 = Fms2 + FZ2 = 1238,991 + 4295,7746 = 5534,7651 (N) 1.3.3 X¸c ®Þnh m« men trªn trôc chÝnh cña m¸y : FZ .d Mz = (N.m) 2 - M« men trªn trôc chÝnh cña m¸y khi cã t¶i nh ng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : M mscad 1153, 075 M Z .cad = = = 576,5375( N .m) 2 2 - Khi tiÖn mÆt trô : FZ 1.d1 6934,315.400 M Z1 = = = 1386863( N .m) 2 2 - Khi tiÖn c¾t ngang : F .d 4295, 7746.250 MZ2 = Z2 2 = = 536971,825( N .m) 2 2 * M«men h÷u Ých trªn trôc ®éng c¬ : MZ M hi = víi (i = 10) i - M« men h÷u Ých trªn trôc ®éng c¬ khi m¸y cã t¶i nh ng dao cha ¨n vµo chi tiÕt M Zcad 576,5375 M hi.cad = = = 57, 65375( N .m) i 10 + Khi tiÖn mÆt trô :
M Z 1 1386863 M hi1 = = = 138686,3 (N.m) i 10 + Khi tiÖn c¾t ngang : M Z 2 536971,825 M hi .2 = = = 53697,1825 (N.m) i 10 Chän gi¸ trÞ ®Þnh møc øng víi nguyªn c«ng nÆng nÒ nhÊt M®m = Mhi max = Mhi1 = 138686,3 (N.m) - HÖ sè phô t¶i: M hi1 138686,3 k pt1 = = =1 M dm 138686,3 Chän η dm = 0,85 1 η dm = = 0,85 Ta cã : 1 + adm + bdm → adm + bdm = 1 − η dm = 1 − 0,85 = 0,1765 η dm 0,85 + HÖ sè tæn hao kh«ng biÕn ®æi : a = 0,6.( a®m + b®m) = 0,6.0,176 = 0,106 + HÖ sè tæn hao biÕn ®æi : b = 0,4.( a®m + b®m) =0,4.0.176 = 0,0705 Nguyªn c«ng nÆng nÒ nhÊt øng víi nguyªn c«ng 2 khi tiÖn trô: - Khi tiÖn trô: 1 1 η1 = = 0,85 = ηdm = a 0,1 1+ + b 1+ + 0.07 k pt1 1 - Khi tiÖn ngang: M hi 2 53697,1825 K pt 2 = = = 0,39 M dm 138686,3 1 1 η2 = = = 0, 753 a 0,1 ⇒ 1+ +b 1+ + 0, 07 k pt 2 0,39
- Khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : M hicad 57, 65375 k pt .cad = = = 0, 00042 M dm 138686,3 1 1 ηcad = = = 0, 0039 a 0,1 1+ +b 1+ + 0, 07 k ptcad 0, 00042 1.3.4 X¸c ®Þnh c«ng suÊt c¾t : FK .VZ PZ = (kW) 60.10 3 Khi tiÖn mÆt trô : + Khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : F .VZ 1153, 075.81, 48 PZ 1.cad = Kcad 3 1 = = 1,57(kw) 60.103 60.10 + Khi m¸y cã t¶i dao ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : FK 1.VZ 1 8226, 0673.81, 48 PZ 1 = = = 11,171(kw) 60.103 60.103 - Khi tiÖn c¾t ngang : + Khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : F .V 1153, 075.31,41 PZ 2.cad Kcad Z 2 = = 0, 6(kw) 3 60.103 60.10 + Khi m¸y cã t¶i dao ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : FK 2 .VZ 2 5534, 7651.31,41 PZ 2 = = = 2,897(kw) 60.103 60.103 1.3.5 X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ : PZ PC = (kW ) η Khi tiÖn mÆt trô : + Khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : P 1,57 PC1.cad = Z 1cad = = 402,56 (kw) ηcad 0, 0039
+ Khi m¸y cã t¶i dao ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : PZ 1 11,171 PC1 = = = 13,14 (kw) η1 0,85 - Khi tiÖn c¾t ngang : + Khi m¸y cã t¶i nhng dao cha ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : PZ 2 cad 0, 6 PC 2.cad = = = 153,846 (kw) η cad 0, 0039 + Khi m¸y cã t¶i dao ¨n vµo chi tiÕt gia c«ng : P 2,897 PC 2 = Z 2 = = 3,85(kw) η2 0, 753 Gi¶ thiÕt trong qu¸ tr×nh th¸o l¾p chi tiÕt kiÓm tra kÝch th íc, chuyÓn ®æi tõ nguyªn c«ng nµy sang nguyªn c«ng kh¸c. §éng c¬ quay kh«ng t¶i, c«ng suÊt gäi lµ c«ng suÊt kh«ng t¶i cña m¸y : P01 = a.P®m1 = 0,1.402,56 = 40,256 (kw) P02 = a. P®m2 = 0,1.153,846 = 15,3846 (kw) 1.3.6 X¸c ®Þnh thêi gian m¸y : 2π .L L L tM = = = Ta cã : n.S ωct .S ' ωct .S 2π .L1 2π .400 2 tM 1 = = = 40( s ) = ( ph) ωct1.S1 200 .3 - Khi tiÖn mÆt trô: 3 9,55 - Khi tiÖn ngang: L2 .10−3 2π .L2 2π .500 = = = = 125( s ) = 2, 084( ph) tM 2 ωct 2 .S 2 1,5705.16 Vad 1.3.7 Chän tèc ®é ®éng c¬ : 60.103.VZ max 60.103.VZ 1 60.103.81, 48 = = = 1556,943 n= π .d max π .d max 3,14.1000 (vg/ph)
1.3.8 Ph¹m vi ®iÒu chØnh : 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 Chän c«ng suÊt ®éng c¬ : C¸c sè liÖu tÝnh to¸n ®îc ghi vµo b¶ng sau : ωct N L t S VZ FZ PZ PC tM η C mm mm mm/v m/ph N KW KPt KW ph g 1 500 2 3 81,48 1,05 6934,315 11,171 1 0,85 13,14 0,67 2 1000 0,31 16 31,41 1,57 4295,775 2,897 0,39 0,753 3,85 2,08 C«ng suÊt ®éng c¬ ®îc chän theo c«ng suÊt ®¼ng trÞ : 2 2 ∑ P 2ci .tMi + ∑ P 20 j .t0 j (13,14) 2 .0, 67 + (3,85) 2 .2,08 + (40, 256 2 + 15,3846 2 ).0,83 Pdt = = i =1 i =1 0,67 + 2, 08 + 2.0,83 2 2 ∑t + ∑ t0 j Mi i =1 i =1 = 19,565(kw) C«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®îc chän lµ: P®m ≥ (1,2 - 1,3).P®m P®m ≥ 1,3.15,565 = 25,4 (kW) §éng c¬ ®îc chän lµ ®éng c¬ mét chiÒu kiÓu ΠH − 290 , vá b¶o vÖ, lµm viÖc dµi h¹n cã ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é 1: 2. KiÓu P®m n (vg/ph) I®m (A) rkt RU + RCTF nmax U (v) (kW) 46,5 1500 - 1800 238 59 0,035 1800 220 v ΠH − 290 1.3.10 KiÓm nghiÖm ®éng c¬ : KiÓm nghiÖm b»ng ph¬ng ph¸p tæn thÊt trung b×nh. ∆P .t + ∆P2 .t M 2 + ∆P01.t01 + ∆P02 .t02 ∆PTB = 1 M 1 tM 1 + tM 2 + t01 + t02 Víi ∆ P1 = (a + b).PC1 = 0,17.13,14 = 2,32 (kW) ∆ P2 = (a + b).PC2 = 0,17.3,85= 0,68 (kW) ∆ P01 = (a + b).PC1cad = 0,17. 402,56 = 71(kW)