Đồ án: Thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào giường

Chia sẻ: Trương Hữu Qúy | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:69

Thêm vào BST

Báo xấu

343
lượt xem 62
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án "Thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào giường" trình bày tổng quan về máy bào giường, tính chọn động cơ truyền động chính máy bào giường, phân tích lựa chọn phương án truyền động,... Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào giường

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN Độc lập – Tự do – hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN CƠ Khoá: 7 Sinh Viên thực hiện: TRƯƠNG HỮU QUÝ Giáo viên hướng dẫn:TRẦN DUY TRINH. Tên đề tài: “Thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào dường.” Các tham số cho trước: Chế độ cắt Lượng chạy dao S mm/htkép Chiều sâu cắt t 1 S1 = 3.5 mm t1 = 8 mm 2 S2 = 2,2 mm t2 = 12 mm 3 S3 = 1,4.mm t3 = 20 mm Nội dung thực hiện: Tổng quan về máy bào dường. Tính chọn công suất động cơ cho truyền động trục chính máy bào dường. Phân tích lựa chọn phương án truyền động. Tính chọn thiết bị mạch động lực và hệ thống điều khiển. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống. Ngày nhận đề tài…29/01/2016……….Ngày hoàn thành……29/02/2016………… Duyệt Ngày..29..tháng…01….. năm 2016 Giáo viên hướng dẫn Tr ần Duy Trinh LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với việc phát triển ngày càng mạnh mẽ của các lĩnh vực khoa học, ứng dụng của chúng vào các ngành công nghiệp nói chung và các ngành điện nói riêng. Các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ đến điện khí hoá và tự động hoá. Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu cơ khí của máy sản xuất, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ cường độ lao động. Việc tăng năng suất lao động và giảm giá thành thiết bị điện của m¸y là hai yêu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhưng chúng mâu thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên lại yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung trên máy và số thiết bị cao cấp. Vậy việc lựa chọn một hệ thống truyền động điện và tự động hoá thích hợp cho máy là một bài toán khó. Môn học trang bị điện đề cập đến phần điện của các máy gia công kim loại là những máy chủ yếu và quan trọng trong công nghiệp nặng của nền kinh tế quốc dân. Mỗi loại máy có đặc điểm làm việc và phương pháp xác định phụ tải, công suất động cơ truyền động cho máy và các đặc điểm yêu cầu đối với hệ thống trang bị của máy, các khâu điển hình và sơ đồ điều khiển riêng biệt. Qua việc thiết kế đồ án đã giúp em hiểu rõ hơn những gì mình đã được học trong môn Trang bị điện và Điện tử công suất. Hiểu được những ứng dụng thực tế của các thiết bị công suất trong đời sống cũng như trong công nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy bộ môn Điện Điện tử công suất, đặc biệt là thầy Trần Duy Trinh đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên:Trương Hữu Qúy
Chương I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÀO GIƯỜNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BÀO GIƯỜNG 1.Khái niệm chung Máy bào mặt phẳng hay còn gọi là máy bào giường hiện nay được sử dụng rộng rãi. Trong các loại máy cơ khí, nó được dùng để gia công bề mặt các chi tiết kim loại ́ ạng lớn. Ngoài ra máy bào mặt phẳng còn được dùng để xẻ rãnh hình T, V, có biên d đuôi én. Máy bào có thể gia công bề mặt các chi tiết ở mức độ thô hoặc tinh khác nhau. Truyền động chính trong máy bào mặt phẳng là chuyển động tịnh tiến của bàn máy, bàn máy được kéo bằng một động cơ điện. Chất lượng và năng suất của máy bào mặt phẳng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tốc độ bàn máy, lực cắt, mô men cắt của dao…. Vì vậy việc điều khiển động cơ truyền động cho bàn máy là hết sức quan trọng mà ta cần nghiên cứu và giải quyết. 2.Phân loại Máy bào mặt phẳng hiện nay có nhiều chủng loại, dựa vào kiểu phân loại ta chia thành các nhóm máy bào mặt phẳng như sau: *Dựa vào số trụ phân ra : Máy bào một trụ : ví dụ như các kiểu máy 710 ; 71120 ; 7116 Máy bào hai trụ : ví dụ như các kiểu máy 7210 ; 7212 ; 7216 *Dựa vào chiều dài (Lb) của bàn máy và lực kéo bàn (Fk) ta phân ra: Máy cỡ nhỏ: Chiều dài bàn Lb 5 (m) ; Lực kéo Fk > 70 (KN) 3.kết cấu máy bào mặt phẳng
Máy bào giường được cấu tạo từ nhiều chi tiết phức tạp, nhiều khối khác nhau. Ở đây ta chỉ mô tả kết cấu bên ngoài và các bộ phận chủ yếu của máy. Hình 1.1. Hình dáng bên ngoài của máy bào giường hai trụ *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 công. 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 hông, trục bàn có giá đỡ dao. Giá máy có thể dịch chuyển một góc nào đó để gia công 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. II.CÁC TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG 1. Truyền động chính của bàn máy Truyền động của bàn là truyền động chính của máy là 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 công 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 không 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 23 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 bào 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:
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 = 515(m/phút) gọi là tốc độ vào dao. Sau khi chạy ổn định với tốc độ V0 trong khoảng thời gian t21 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. tdao 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 V0 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. tGần 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 công 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 không tải. t9 là khoảng thời gian bàn máy chạy ngược ở tốc độ Vng không 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 V0 và bắt đầu giảm tốc về 0 để đảo chiều. tlà 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 Vth = 5120 m/ph. Tốc độ bàn máy lớn nhất có thể đạt V max = 75120 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: (11) 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 không đổi thì ta có: ; (12) *Trong đó: Lth , Lng : là chiều dài hành trình của bàn máy tương ứng với tốc độ ổn định Vth, 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 (12) vào (11) ta có: (13) *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 (13) ta thấy rằng khi đã chọn tốc độ cắt gọt ở hành trình thuận là Vth 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 không đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều tđc lại tăng. Nếu chiều dài bàn máy Lb > 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 = 75120 (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. 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. *Kêt luân ́ ̣ :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: D = (14) Trong đó : Vngmax : là tốc độ lớn nhất của bàn máy ở hành trình ngược, thường Vngmax= 75120 (m/ph) Vthmin : là tốc độ nhỏ nhất của bàn máy ở hành trình thuận, thường V thmin = 46 (m/ph). Như vậy phạm vi điều chỉnh tốc độ nằm trong khoảng D = (12,530)/1 * Đặc tính phụ tải của truyền động chính:
Thông thường, để đảm bảo cho công 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: 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 = (56)/1 với mô men trên trục động cơ không đổi ứng với tốc độ bàn máy thay đổi từ Vmin = (46) m/ph đến Vgh = (2025) m/ph. Khi đó lực kéo bàn máy là không đổi và công suất kéo P c tăng dần lên. *Vùng II: là vùng điều chỉnh bằng cách giảm từ thông động cơ trong phạm vi D = (45)/1 khi thay đổi tốc độ từ Vgh đến Vmax = (75120) m/ph. Khi đó công suất kéo PC gần như không 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 công 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 (Lb5 m; FK>70 KN) thì D = (825)/1, hệ truyền động là FĐ có bộ khuếch đại trung gian hoặc hệ truyền động TĐ 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 = (100200)/1 với lượng ăn dao cực đại có thể đạt tới (80100) 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.
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 nguyên tắc hành trình (sử dụng công 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 công nghệ phức tạp, truyền động chính yêu cầu phải có độ chính xác khá cao và có nhiều truyền động phụ. Các truyền động bàn và truyền 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 công ở chế độ tinh với độ chính xác cao CHƯƠNG II TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MAY BAO GI ́ ̀ ƯƠNG ̀ 1.1 Cơ sở lý thuyết tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính máy bào giường. a. Phụ tải truyền động chính: Phụ tải của truyền động chính được xác định bằng biểu thức lực kéo tổng của hai thành phần là lực cắt Fz và lực ma sát Fms ở gờ trượt với bàn máy. Ta có : Fk=Fz+Fms Ở hành trình thuận : + Lực ma sát : Fms=μ(Fy+g(Gb+Gct)) Trong đó : =0,05÷0,08 là hệ số ma sát giữa bàn máy và gờ trượt. =0,4Fz là thành phần thẳng đứng của lực cắt. Gct là trọng lượng của chi tiết
Gb là khối lượng bàn máy. + Lực cắt : Ở hành trình ngược :Fz=0 ; Fms= μ(Gb+Gct) .nên lực kéo tổng là : Fz=Fms= Quá trình bào chi tiết ở máy bào giường được tiến hành với công suất gần như không đổi P=const .Nghĩa là lực cắt lớn ứng với tốc độ nhỏ và ngược lại .Tuy nhiên,ở những máy hạng nặng thì đồ thị phụ tải có dạng như sau : Hình 2.1 : Đồ thị phụ tải của động cơ hạng nặng b. Cơ sở lý thuyết tính chọn công suất động cơ cho truyền động chính máy bào giường. Việc chọn đúng công suất cho động cơ truyền đọng chính máy bào giường là hết sức quan trọng kể cả về chỉ tiêu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế. Nếu chọn động cơ có công suất lớn hơn công suất yêu cầu thì động cơ phải làm việc với chế độ non tải làm cho hiệu suất và hệ số công suất thấp,vốn đầu tư lớn nên có hiệu quả kinh tế thấp.Nếu chọn động cơ có công suất nhỏ hơn yêu cầu thì động cơ luôn làm việc ở chế đô quá tải làm giảm tuổi thọ động cơ không đảm bảo năng suất cần thiết,chi phí cho việc bảo dưỡng và thay thế tăng nên hiệu quả mang lại cũng thấp. Vì vậy,việc chọn dúng công suất động cơ truyền động sẽ đáp ứng được các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật cũng như năng suất của máy. 1.2 Tập hợp số liệu Vth=13m/phút Vng=2Vth L=5m đm = 0,75 Gb=1,5.103 kg Gct=7.103 kg Chọn =0.01, =0,05 Chế độ cắt Lượng chạy dao S mm/htkép Chiều sâu cắt t
1 S1 = 3.5 mm t1 = 8 mm 2 S2 = 2,2 mm t2 = 12 mm 3 S3 = 1,4.mm t3 = 20 mm 1.3 Phụ tải truyền động chính ̣ ́ ở cac chê đô căt: Vân tôc ́ ́ ̣ ́ Vật liệu làm giao bằng thép gio P18, nên ch ́ ọn : CV = 23,7 Vật liệu gia công là thép cacrbon tra bảng ta có: • xV = 0,15 • yV = 0,66 • m = 0,25 • T = 60 ph. Phụ tải truyền động chính được xác định bởi lực kéo tổng. Nó là 2 thành phần lực cắt và lực ma sát: K Z F = F +(Gb+Gct+Fy). Xác định lực cắt: n Fz 9,81.C F .t x F .S yF Vz Vật liệu chi tiết gia công là Thép và dao cắt là Thép gió nên chọn : CF = 200; xF = 1; yF = 0,75; n = 0. a.Chế độ cắt 1: ̣ Vân tôc căt: ́ ́ Lực căt: ́ K Z Ta có: F = F +(Gb+Gct+Fy).
Dođó:Fk1 =40164,3+(1500+7000+40164,3.0,4).0.05 =40790(N). Công suất đầu trục động cơ ở chế độ cắt 1: (kw) Công suât tính toán ở chế độ cắt 1: Ptt1=(kw) a. Chế độ cắt 2 : ̣ Vân tôc căt: ́ ́ Lực căt: ́ . K Z F = F +(Gb+Gct+Fy). Do đó: Fk2 = 42530,18+(8500+42530,18.0,4).0,05 =43805,78(N). Công suất đầu trục động cơ ở chế độ cắt 2: (kw) Công suât tính toán ở chế độ cắt 2: Ptt2=(kw) b. Chế độ cắt 3 : ̣ Vân tôc căt: ́ ́ Lực căt: ́ . K Z F = F +(Gb+Gct+Fy). Do đó: Fk3 = 50503,91+(8500+50503,91.0,4).0,05 =51939 (N). Công suất đầu trục động cơ ở chế độ cắt 3: (kw) Công suât tính toán ở chế độ cắt 3: Ptt3=(kw)
Bảng số liệu tính toán Chế Vth Vng Lực cắt Lực dọc Trọng Lực kéo Công Công độ (m/ph) (m/ph) FZ(N) trục lượng FK(N) suất suất cắ t FY(N) Gct+ đầu tính Gb (N) trục toán Pth(Kw) Ptt(Kw) 1 13 26 40164,3 16065,72 8,5. 40790 11,78 23,56 103 2 13 26 42530,18 17012,07 8,5 43805,78 12,65 25,31 .103 3 13 26 50503,9 20201,56 8,5 51939 14,5 29 .103 2.2. Tính chọn động cơ. Từ những số liệu tính toán ở trên ta nhận thấy: Ptt3 > Ptt1 > Ptt2 Vậy ta chọn công suất định mức của động cơ thoả mãn là : PđmĐ ≥ Ptt max=29≥29 (Kw) ≥ = 105≥43,33 (rad/s) Mặt khác, hệ thống phương án truyền động đă chọn là hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp chỉnh lưu. .Dựa vào bảng thông số các động cơ điện một chiều ПH,220 (V) có vỏ bảo vệ có chế độ làm việc dài hạn và phạm vi điều chỉnh tốc độ dưới 1:2 ta chọn được:
Kiểu Pđm, Uđm, (v) Iđm, nđm, Rư (Ω) Ikt, J (kW) (A) (V/ph) (A) (kg.m2) ПH290 29 220 151 1000 0,07 3,1 1,2 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) Mặtkhác:E==U1I(ru+rp)(v/b) 3. 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 không tải ở hành trình thuận : P0th= *Trong đó : Tổn hao không tải ở hành trình thuận là (Kw) Tổn hao do ma sát nơi gờ trượt lúc không tải: khi tốc độ v (kw) Tổn hao không tải ở hành trình thuận: P0th=∆P0th+∆Pp0=2,25+0,0425=2,3 (Kw) Xác định mômen không tải của động cơ
Xác định momen điện từ của động cơ ở hành trình thuận khi tải đầy: Xác định dòng điện không tải : Xác định dòng điện lúc đầy tải : Công suất động cơ trong hành trình ngược khi dùng phương pháp điều chỉnh điện áp ở cả dải tốc độ: Xác định mômen điện từ ở hành trình ngược: Dòng điện trong hành trình ngược: Dòng điện quá độ: Iqđ=2,5.Idm=2,5.151=377,5 (A) Xác định các khoảng thời gian làm việc: Thơi gian qua đô : ̀ ́ ̣ = 2 Trong đo : j=2,8 kg/m ́ ̣ ̣ ̉ + Ic la dong điên phu tai đông c ̀ ̀ ̣ ơ. + Vơi cac khoang th ́ ́ ̉ ời gian t1,t9,t12,t14 đông c ̣ ơ không mang tai nên . ̉ +Chọn v0 =6m/s ω1=0 ,ω2=V0/60. =10 rad/s Nên : Với: ; Ic= Ith=347,5(A) Vậy : + Các khoảng thời gian t10 và t12 là quá trình chạy không tải của động cơ,dựa vào đồ thị ta có :Ic=0.ω3=Vng/60. =43,33 rad/s Vậy :
s Thời gian làm việc ở tốc độ v0 xác định theo kinh nghiệm vận hành,ta có : +0,045(s) +t2=t8=0,6.t13= 0,027(s) +t3=t7=0,4.t13=0,018(s) Thời gian làm việc ở tốc độ vth : Tacó : Suy ra L5=5[(0,03+0,03)+ (0,5+0,5).9,5+6(0,027+0,027+0,018+0,018)]/60=4,8(m) Nên = 0,37 phút = 22,67 giây Thời gian làm việc ở tốc độ vng : Ta có : Suy ra :L11= 5 [ .0,16 + 16. 0,08 + .0,03 + 6.0,045]/60 =4,938 m Nên = 0,18 phút = 11,4 giây +Thời gian làm việc cả chu kỳ là : Tck=(t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8+t9+t10+t11+t12+t13+t14) =(3t1+2t4+t10+t12+t13+2t7+2t2+t5+t11) =35,5(s) b.Kiêm nghiêm đông c ̉ ̣ ̣ ơ đa chon: ̃ ̣ + Kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng: Ta có : =377,5(1+0,09+0,16+0,08)+13.0,05+347,5(0,036+22,67)+66(11,41+0,018)=298121,35 Suy ra :(A) Kiểm tra theo điều kiện Iđt ≤ Iđm cho thấy : Iđm = 151(A);Iđt =91(A) Vậy động cơ thõa mãn điền kiện phát nóng. + Kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện quá tải về momen. Điều kiện : Trong đó là hệ số quá tải về momen của động cơ Chọn ; (N.m) Ta có : Suy ra : thỏa mãn.