Chương I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÀO GIƯỜNG - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Luận Văn - Báo Cáo >
3. Kỹ thuật >

Chương I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÀO GIƯỜNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (738.16 KB, 79 trang )

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 máyĐược làm bằng gang đúc dùng để mang chi tiết gia công. Trên bàn máy có 5 rãnh chữT để gá lắp chi tiết cần gia công. Bàn máy được kéo tịnh tiến trên đế máy nhờ lực kéo củađộng cơ truyền động.*Giá chữ UĐược cấu tạo từ hai trụ thép vững chắc và có một dầm ngang trên cùng. Trong dầmđặt một động cơ để di chuyển xà ngang lên xuống, dọc theo trục có xẻ rãnh, có trục vítnâng hạ và dao động để di chuyển xà*Xà ngangChuyển động lên xuống theo hai trụ, xà được kẹp chặt khi gia công*Các bàn dao máyGồm hai bàn dao đứng và hai bàn dao hông, trục bàn có giá đỡ dao. Giá máy có thểdịch chuyển một góc nào đó để gia công chi tiết, khoảng dịch chuyển lớn nhất của cáccon trượt là 300 mm, góc quay giá đỡ là ±600.*Bộ phận truyền độngGồm các máy điện xoay chiều, một chiều chuyển động quay và qua các hộp truyềnđộng truyền chuyển động cho các bộ phận của máyTóm lại: Máy bào giường được cấu tạo hoàn chỉnh sẽ có kết cấu chắc chắn, gọn, đảm bảotính kỹ thuật, kinh tế, thẩm mỹ.II.CÁC TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG1. Truyền động chính của bàn máyTruyền động của bàn là truyền động chính của máy là chuyển động tịnh tiến và có tínhchất chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ có hai hành trình là hành trình thuận và hành trình ngược.1.1 Hành trình thuậnLà hành trình gia công chi tiết nên còn gọi là hành trình cắt gọt. Ở hành trình này cónhiều giai đoạn khác nhau như khởi động, ăn dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao rakhỏi chi tiết. Ứng với mỗi giai đoạn là một tốc độ yêu cầu khác nhau phụ thuộc vào cácyếu tố của chế độ cắt gọt.1.2 Hành trình ngượcSau khi kết thúc hành trình thuận, bàn máy được đảo chiều và bắt đầu hành trìnhngược. Hành trình này bàn máy chạy không tải trở về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho chukỳ 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 truyềnđộng tới trục vít thanh răng biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnhtiến của bàn. Tốc độ bàn máy được biểu diễn theo thời gian trong một chu kỳ gia côngnhư hình 1.2.VVthV0V0tV0Vngt1 t21 t22 t3t4t5 t61t62 t7t8t9t10t11t12TCKHình 1.2 Đồ thị tốc độ bàn máy theo thời gian trong một chu kỳ bàoDo đặc điểm chuyển động của bàn máy là đảo chiều với tần số làm việc lớn nên quátrình 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 củamáy được xác định là số hành trình kép trên một đơn vị thời gian, vậy muốn đảm bảonăng suất của máy ta cần tìm hiểu về tốc độ yêu cầu của máy theo thời gian làm việctrong 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 = 5 15(m/phút) gọi là tốc độ vào dao.• Sau khi chạy ổn định với tốc độ V 0 trong khoảng thời gian t21 thì dao cắt bắt đầu vàochi tiết. Dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp nhằm mục đích tránh sứt mẻ dao hoặcchi tiết.22• 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 cắtgọt.• t4 là khoảng thời gian gia công chi tiết với tốc độ cắt gọt Vth không đổi.5• t Gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc độ từ tốc độ cắt gọt về tốc độV0 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 tốcđộ 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 đếntốc 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 thờigian t10.• t11 là khoảng thời gian bàn máy vẫn chạy ngược với tốc độ V0 và bắt đầu giảm tốc về0 để đảo chiều.12• t là thời gian vận tốc giảm về 0 và đảo chiều để kết thúc một chu kỳ làm việcvà 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 thuậnsang hành trình ngược và kết thúc di chuyển trước khi dao cắt vào chi tiết. Tổng thời giantừ khi bắt đầu hành trình thuận cho đến hết hành trình ngược gọi là chu kỳ làm việc củamáy 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 suấtmáy, tốc độ hành trình ngược chọn lớn hơn tốc độ hành trình thuận V ng = k.Vth và thườngthì k = 2÷3Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vị thời gian:n=11=TCK t th + t ng(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 không đổi thì ta có:t th =L th Lg.th + Lh.th+VthVth / 2t ng =L ng Lg.ng + L h.ng+VngVng / 2;(1-2)*Trong đó:•Lth , Lng : là chiều dài hành trình của bàn máy tương ứng với tốc độ ổn định V th, Vngcủa 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 quátrình 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 quátrình giảm tốc (hãm) ở hành trình ngược.Thay (1-2) vào (1-1) ta có:n=11=LL(k +1).L++ t dc+ t dcVth VngVng(1-3)*Trong đó:•L = Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng là chiều dài hành trình máy.VngVth•k=•tđc là thời gian đảo chiều của bàn máy.là tỷ số giữa tốc độ hành trình ngược và hành trình thuận.Từ công thức (1-3) ta thấy rằng khi đã chọn tốc độ cắt gọt ở hành trình thuận là V th thìnăng suất của máy phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều t đc. Khi k tăng thì Vngtăng nên năng suất của máy tăng, tuy nhiên khi k > 3 thì năng suất của máy tăng khôngđáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều t đc lại tăng. Nếu chiều dài bàn máy L b > 3 m thì thờigian tđc ít ảnh hưởng đến năng suất mà chủ yếu là hệ số k. Khi chiều dài bàn L b 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 độngcho bàn máy của máy bào giường là cần giảm thời gian quá trình quá độ càng nhỏ càngtốt.Một trong những biện pháp giảm thời gian quá trình quá độ là xác định tỷ số truyềntối ưu của cơ cấu truyền động từ động cơ đến trục làm việc, đảm bảo máy làm việc vớigia tốc cao nhất.*Kết luận:Từ những phân tích ở trên ta rút ra các yêu cầu về truyền động chính của máybào giường như sau:*Phạm vi điều chỉnh tốc độ:D=Vmax Vngmax=Vmin Vthmin(1-4)Trong đó :•÷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: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 vùngđiều chỉnh, ta có đặc tính của đồ thị phụ tải như sau:P,MMCPCIVminIIVghVmaxVHình 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 mô÷men 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 không đổi và công suất kéo P c tăngdần lên.*Vùng II: là vùng điều chỉnh bằng cách giảm từ thông động cơ trong phạm vi D = (4÷÷5)/1 khi thay đổi tốc độ từ Vgh đến Vmax = (75 120) m/ph. Khi đó công suất kéo PC gầnnhư 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 củamáy vì thời gian quá trình quá độ tăng do hằng số thời gian mạch kích từ lớn (tức doquán tính của cuộn kích từ lớn). Vì vậy thực tế người ta mở rộng phạm vi điều chỉnh điệnáp và giảm phạm vi điều chỉnh từ thông, hoặc điều chỉnh tốc độ động cơ trong cả dảibằng cách thay đổi điện áp phần ứng, trong trường hợp này thì công suất động cơ phảităng Vmax/Vgh.Độ ổn định tĩnh: Ở chế độ làm việc xác lập, độ ổn định tốc độ không được vượt quá5% (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 đậptrong 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)/1với 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 (L b>5 m; FK>70 KN) thì D = (8 25)/1, hệtruyền động là F-Đ có bộ khuếch đại trung gian hoặc hệ truyền động T-Đ là hệ chỉnh lưucấp điện cho động cơ một chiều và điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh góc mở củathyristor.2.Truyền động ăn daoTruyền động ăn dao cũng làm việc có tính chất chu kỳ, trong mỗi hành trình kép làmviệc một lần. thời gian truyền động ăn dao được thực hiện từ thời điểm đảo chiềutừ hành trình thuận sang hành trình ngược và kết thúc trước khi dao cắt bắt đầu vào chitiết.÷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 dichuyển đầu dao cần phải đảm bảo theo hai chiều ở cả chế độ di chuyển làm việc và dichuyển 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 độngcơ điện và hệ thống truyền động trục vít - êcu hoặc bánhrăng - thanh răng.Lượng ăn dao trong một hành trình kép khi truyền động bằng hệ trục vít - êcu đượctính như sau: s =ωtv.t . TVà đối với hệ bánh răng - thanh răng là: s =*Trong đó :ωtv ωtv;ωtv .Z.t . Tlà 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 giansử dụng nguyên tắc hành trình (sử dụng công tắc hành trình) hoặc nguyêntắc thời gian (sử dụng rơle thời gian). Các nguyên tắc này đơn giản nhưng năng suất máythường bị hạn chế, lý do là lượng ăn dao lớn thì thời gian làm việc phải dài, nghĩa là thờigian đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược phải dài và trong nhiều trườnghợp thì điều này không cho phép. Để thay đổi tốc độ trục làm việc, ta có thể dùng nguyêntắc tốc độ, điều chỉnh tốc độ bản thân động cơ hoặc dùng hộp tốc độ nhiều cấp. Nguyêntắc này phức tạp hơn nguyên tắc trên nhưng có thể giữ được thời gian làm việc của truyềnđộng như nhau với các lượng ăn dao khác nhau.3. Truyền động nâng hạ xàMáy bào giường có giá đỡ gọi là xà ngang để đỡ giá dao vững chắc. Xà ngang đượcdịch chuyển lên xuống dọc theo hai trục máy để điều chỉnh khoảng cách giữa đầu dao vàchi 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 tiếthoặc nới lỏng xà để nâng hạ dao, giá dao. Truyền động được thực hiện nhờ động cơ xoaychiều qua hệ thống cơ khí. Tác dụng của lực nêm chặt bao nhiêu tùy ý do ta điều chỉnhchuyển động với việc nâng hạ xà như trên.5. Bơm dầuKhi cấp điện cho hệ truyền động làm việc thì bơm dầu cũng phải được làm việc, lượngdầu trong máy đảm bảo thì rơle áp lực mới hoạt động kích hoạt làm kín mạch cho chuyểnđộng của bàn. Áp lực cần thiết là 2,5 at, hệ thống bơm dầu được thực hiện từ động cơxoay chiều.6. Quạt gióĐộng cơ quạt gió là động cơ xoay chiều đảm bảo cho hoạt động của máy làm việc vớinhiệt độ cho phép.Nói chung, máy bào giường có công nghệ phức tạp, truyền động chính yêu cầu phải cóđộ chính xác khá cao và có nhiều truyền động phụ. Các truyền động bàn và truyền độngăn 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 máybào giường có thể gia công ở chế độ tinh với độ chính xác caoCHƯƠNG IITÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY BÀO GIƯỜNG1.1 Cơ sở lý thuyết tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính máy bàogiường.a. Phụ tải truyền động chính:Phụ tải của truyền động chính được xác định bằng biểu thức lực kéo tổng của haithành 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 :µ=0,05÷0,08 là hệ số ma sát giữa bàn máy và gờ trượt.Fy=0,4Fz là thành phần thẳng đứng của lực cắt.Gct là trọng lượng của chi tiếtGb là khối lượng bàn máy.+ Lực cắt :Fz = 9,81 .C F .t X F .S YF .V n-Ở hành trình ngược :Fz=0 ; Fms= μ(Gb+Gct)-.nên lực kéo tổng là :µ (Gb + Gct )Fz=Fms=Quá trình bào chi tiết ở máy bào giường được tiến hành với công suất gần nhưkhông đổi P=const .Nghĩa là lực cắt lớn ứng với tốc độ nhỏ và ngược lại .Tuynhiên,ở những máy hạng nặng thì đồ thị phụ tải có dạng như sau :PzFzPz0VghVHình 2.1 : Đồ thị phụ tải của động cơ hạng nặngb. 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 hếtsức 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 làmviệc với chế độ non tải làm cho hiệu suất và hệ số công suất thấp,vốn đầu tư lớn nên cóhiệu quả kinh tế thấp.Nếu chọn động cơ có công suất nhỏ hơn yêu cầu thì động cơ luônlàm việc ở chế đô quá tải làm giảm tuổi thọ động cơ không đảm bảo năng suất cầnthiết,chi phí cho việc bảo dưỡng và thay thế tăng nên hiệu quả mang lại cũng thấp. Vì

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Đồ án thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào giường
  • 79
  • 1,364
  • 4
• Thơ về Thầy
  • 1
  • 328
  • 0
• Hướng dẫn sơ kết tổ chuyên môn trong học kì I năm học 2010 - 2011
  • 4
  • 1
  • 7
• Kiem tra hoc ky
  • 3
  • 105
  • 0

Tải bản đầy đủ (.docx) (79 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.73 MB) - Đồ án thiết kế trang bị điện cho truyền động chính máy bào giường-79 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×