Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án tính chọn đông cơ trục chính máy tiện và trang bị điện cho máy tiện 1M61
Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh PHầN Mở ĐầU Trong những năm gần đây với chính sách mở cửa đúng đắn của đảng và nhà nớc, Việt Nam đã đạt đợc những thành tựu hết sức quan trọng trong các lĩnh vực kinh tế. Quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá diễn ra mạnh mẽ. Trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ với 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 lợng kĩ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ cờng độ lao động. Việc tăng năng suất máy và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai yếu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhng chúng mâu thuẫn với nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên lại yêu cầu hạn chế số lợng thiết bị chung trên máy và số thiết bị cao vấp. Vởy việc lựa chọn một hệ thống truền động điện và tự động hoá thích hợp cho máy là một bài toán khó. Trong khuôn khổ chơng trình đào tạo kỹ s nghành công nghệ kỹ thuật điện nhằm giúp cho sinh viên có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã đợc trang bị ở trờng cũng nh có điều kiện tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội t duy độc lập nghiên cứu và thiết kế. Trờng Đại Học S Phạm Kỹ Thuật Nam Định tổ chức cho sinh viên làm đồ án học phần ba - bản đồ án học phần này ra đời trong hoàn cảnh đó. Đồ án học phần này, em đã nhận đề tài:Tính chọn động cơ trục chính và hệ thống trang bị điện của máy tiện 1M61. Bản thuyết minh của em sau đây là những trình bày về quá trình tính toán xây dựng hệ thống trang bị điện của máy tiện 1M61. bản thuyến minh của em gồm ba chơng: Chơng 1: Cơ sở lý thuyết và thực tiễn. Chơng 2: Tính chọn động cơ trục chính và trang bị điện cho máy tiện 1M61. Chơng 3: Mô phỏng hệ thống bằng phần mềm. Trong quá trình làm đồ án em đã nhận đợc sự giúp đỡ, hớng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thâygcô giáo. Đặc biệt là cô giáo: Thạc sỹ Hà Thị Thịnh đã SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 1 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh trực tiếp hớng dẫn em. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo Hà Thị Thịnh đã giúp đỡ, hớng dẫn em hoàn thành bản đồ án này. Chuơng 1: cơ sở lý thuyết và thực tiễn. 1.1: Tổng quan về máy cắt gọt kim loại. 1.1.1:giớ thiệu chung về máy cắt gọt kim loại. Máy cắt kim loại đợc dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt hớt các lớp kim loại thừa, để sửa khi gia công chi tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu (gia công thô) hoặc thoả mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thớc và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công (gia công tinh) Phân loại các máy cắt kim loại: - Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ đặc trng bởi phơng pháp gia công, dạng dao đặc tính truyền động v.v , các máy cắt đợc chia thành các máy cơ bản sau: tiện , phay, bào ,khoan , doa, mài và các nhóm máy khác nh gia công ren vít v.v SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 2 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh - Theo đặc điểm của quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy vạn năng, chuyên dùng và đặc biệt. Máy vạn năng là các máy có thể thực hiện đợc các phơng pháp gia công khác nhau nh tiện , khoan , gia công răng v.v Các máy chuyên dùng là các máy để gia công các chi tiết có cùng hình dáng nhng có kích thớc khác nhau. Máy đặc biệt là các máy chỉ thực hiện gia công các chi tiết có cùng hình dáng kích thớc. - Theo kích thớc và trọng lợng chi tiết gia công trên máy có thể chia máy cắt kim loại thành máy cắt bình thờng ( trọng lợng chi tiết gia công 100 ữ 10.10 3 kg), các máy cỡ lớn ( trọng lợng chi tiết gia công 10.10 3 ữ 30.10 3 kg), các máy cỡ nặng ( trọng lợng chi tiết gia công 30.10 3 ữ 100.10 3 kg) và các máy rất nặng ( trọng lợng chi tiết gia công > 100.10 3 kg) - Theo độ chính xác gia công, có thể chia thành các máy có độ chính xác bình thờng cao và rất cao. SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 3 máy cắt kim loại Đặc điểm quá trình công nghệ Đặc điểm quá trình sản xuất Trọng l ợng và kích th ớc chi tiết Độ chính xác gia công Doa , Khoan Tiện Bào Phay y Mài Vạn năng Chuyên dùng Đặc biệt Th ờngy Lớn Nặng y Rất nặng Th ờngy Cao Rất cao Lớn Hình I.1 Sơ đồ phân loại các máy cắt gọt kim loại Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh 1.1.2: Đặc điểm công nghệ của máy tiện. 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 vv.Trên máy có thể thực hiện đợc nhiều công nghệ khác nhau : tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện mặt đầu, tiện côn tiện định hình .Trên máy tiện cũng có thể thực hiện doa , khoan và tiện ren , bằng dao cắt dao doa tarôrenKích thớc gia công trên máy tiện có thể từ cỡ vài mili mét đến hàng chục mét (trên máy tiện đứng ) Dạng bên ngoài của máy tiện nh hình 1a :Trên thân máy 1 đặt ụ trớc 2 , trong đó có trục chính quay chi tiết .Trên gờ trợt đạt bàn dao 3 và ụ sau 4 .Bàn dao SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 4 S t Chi tiết F Y F X ct F Z Dao tiện 1 2 1 2 3 4 (a) (b) Hình1 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh thực hiện sự di chuyển dao cắt dọc và ngang so với chi tiết .ở ụ sau đặt mũi chống tâm dùng để giữ chặt chi tiết dài trong quá trình da công ,hoặc để gá mũi khoan , mũi doa khi khoan ,doa chi tết .Sơ đồ gia công tiện ở hình 1b.ở máy tiện : chuyển động quay chi tiết với tốc độ góc ct là chuyển động chính , chuyển động di chuyển của dao 2 là chuyển động ăn dao Chuyển dộng ăn dao có thể là ăn dao dọc , nêú dao di chuyển dọc theo chi tiết (tiện dọc )hoặc ăn dao ngang nếu dao di chuyển ngang (hớng kính ) chi tiết (tiện ngang ). Chuyển động phụ gồm có xiết nới xà , trụ di chuyển nhanh bàn dao , bơm nớc làm mát, hút phoi .v.v Hình2: Hình dạng bề ngoài của máy tiện 1M61 SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 5 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh Hình3: Các bộ phận của máy tiện 1M61. Số thứ tự Các bộ phận của máy tiện 1M61 1 Hộp điều khiển tốc độ (bàn dao) 2 Hộp đấu 3 Hộp tốc độ 4 Thân máy 5 Giá đỡ tâm 6 Hệ thống làm mát 7 Tấm bảo vệ 8 Hệ thống điện 9 ụ sau 10 Bàn dao 11 Hộp xe dao SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 6 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh Hình4: Các chi tiết của cơ cấu điều khiển và công dụng của chúng Số thứ tự Tên chi tiết và công dụng của chúng 1 Tay gạt số vòng quay trục chính 2 Tay gạt định bớc ren bình thờng hoặc tăng và đảo chiều quay của vít dẫn 3 Tay gạt định số vòng quay trục chính (tay gạt của bộ bánh răng biến tốc) 4 Tay gạt định kiểu rren hoặc ăn dao 5 Tay gạt định độ lớn ăn dao hoặc ren 6 Tay gạt định bớc ren hoawc ăn dao 7 Tay gạt đóng vít dẫn hoặc trục dẫn 8 Tay gạt cho chuyển dịch ngang của bàn dao 9 Bánh đà dịch chuyển dọc bàn dao bằng tay 10 Công tắc gạt cắt trục bánh răng khỏi thang răng 11 Tay gạt đóng khớp trục bảo vệ 12 Tay gạt đóng ecu dẫn và bộ phận đảo ăn dao dọc và ngang của bàn dao 13 Tay gạt cữ ăn dao dọc hoặc ngang của bàn dao 14 Tay gạt cho trục chính chạy thuận hoặc chạy ngợc SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 7 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh 15 Bánh đà dịch chuyển phần trên của bàn dao băng tay 16 Bánh đà quay dịch chuyển mũi tâm 17 Tay gạt định vị ụ sau 18 Đồng hồ đo phụ tải 19 Tay gạt định vị mũi tâm 20 Công tắc đóng ngắt bơm điện làm mát 21 Nút bấm đóng ngắt điện vào lới 22 Công tắc chiếu sáng cục bộ 23 Vít bắt chặn bàn gá dao để gia công mặt đầu 24 Tay gạt quay và giữ chặt gia giữ dao 1.2:Các dạng chuyển động và các dạng gia công điển hình trên máy tiện. Trên máy tiện có hai dạng chuyển động chủ yếu: Chuyển động cơ bản và chuyển động phụ. Chuyển động cơ bản là sự di chuyển tơng đối của dao cắt so với phôi để đảm bảo quá trình cắt gọt. Chuyển động này đợc chia ra: chuyển động chính và chuyển động ăn dao. - Chuyển động chính (chuyển động làm việc) là chuyển động đa dao cắt ăn vào chi tiết. - Chuyển động ăn dao là các chuyển động xê dịch của lỡi dao hoặc phôi để tạo ra một lớp phoi mới. Chuyển động phụ là những chuyển động không liên quan trực tiếp quá trình cắt gọt kim loại, chúng cần thiết khi chuẩn bị gia công, hiệu chỉnh máy, v.vVí dụ nh chuyển động thanh dao hoặc phôi v.v Các chuyển động chính, ăn dao có thể là chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến của dao hoặc phôi. 1.3: Lực cắt, tốc độ cắt và công suất cắt,thời gian máy. Lực cắt và tốc độ cắt phụ thuộc vào các yếu tố của điều kiện gia công nh : chiều sâu cắt t, lợng ăn dao s, bề rộng phôi b, độ bền dao cắt T, vật liệu chi tiết, hình dáng và vật liệu dao, điều kiện làm mát v.v Chúng đợc xác định theo công SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 8 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh thức kinh nghiệm ứng với từng nhóm máy. Tuy nhiên các công thức có dạng gần giống nhau nên ta lấy gia công tiện làm ví dụ điển hình. 1.3.1: tốc độ cắt Tốc độ cắt là tốc độ chuyển động dài tơng đối của chi tiết so với dao cắt tại điểm tiếp xúc giữa chi tiết và dao. Nó đợc xác định theo công thức kinh nghiệm: [ ] ph/m s.t.T C =V vv y.x m V Z (1-1) trong đó : t- chièu sâu cắt ( mm ) s- lợng ăn dao, là độ dịch chuyển của dao khi chi tiết quay đợc một vòng ,mm/vg. T -độ bền dao là thời gian làm việc của dao giữa hai lần mài dao kế tiếp (phút) m,yx,C vvv - là hệ số và số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết ,vật liệu dao và phơng pháp gia công 1.3.2: Lực cắt Trong quá trình gia công tại điểm tiết xúc giữa hai chi tiết và dao có một lực tác dụng F , lực này đợc phân ra ba thành phần (hình 2) : lực tiếp tuyến (lực SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 9 t Chi tiết F Y F X ct F Z Dao tiện Hình5 Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh cắt) z F là lực mà trục chính ( truyền động chính ) phải khắc phục , lực hớng kính Y F tạo áp lực lên bàn dao ,lực dọc trục ( lực ăn dao ) X F mà cơ cấu ăn dao phải khắc phục [ ] NFFFF , X Yz ++= (1-2) để tính lực cắt ta dùng công thức kinh nghiệm sau: [ ] NVs.t.C.81,9F n Z YX FZ FF = (1-3) trong đó: n,y,x,C FFF - hệ số và các số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết , vật liệu dao và các phơng pháp gia công các lực YX F,F cũng xác định theo công thức tơng tự nh (1-3). khi tính toán sơ bộ có rhể lấy F,F , X y theo tỉ lệ sau : F z : F Y : F X = 1: 0,4: 0,25 (1- 4) 1.3.3: Công suất cắt . Công suất cắt ( công suất yêu cầu của cơ cấu chuyển động chính ) đợc xác định theo công thức: [ ] kw 1000.60 V.F P ZZ Z = (1-5) 1.3.4: Thời gian máy . Thời gian máy (thời gian gia công ) của máy tiện đợc xác định : t M = [ ] s V 10.L ad 3 ( 1-6) trong đó : L - chiều dài da công , mm; công thức tính thời gian máy SVTH: Phạm Duy Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A 10 [...]... Hiển Lớp ĐL KTĐ 1A Đồ án học phần III GVHD: Th.s Hà Thị Thịnh 32 Với mạch động lực có bbội số dòng không cao, thời gian khởi động ngắn thờng chọn ki = 2,5 và ttđ = (2-20)s Chơng 2: Tính chọn động cơ trục chính và trang bị điện cho máy tiện 1M61 2.1: Tính chọn động cơ: 2.1.1: Tính chọn động cơ: - Chọn chiều sâu cắt t = 2 mm - Chọn bớc tiến theo sức bền cán dao S = 0,5 mm/vòng a) Tính vận tốc cắt theo... Trong máy tiện sử dụng khâu truyền động bằng bánh răng tra bảng 1.1 Hiệu suất của cơ cấu truyền động trang 14 sách trang bị điện- điện trở Máy cắt kim loại ta có: = 0,98 q: là tiết diện phôI phụ thuộc vào lợng chạy dao s và chiều sâu cắt t q = t s = 2 0,5 = 1 mm2 F3 và Vz: là lực cắt và tốc độ đợc tính ở phần trên Thay vào công thức ta có: P= 166.163.1 Fz Vz q = = 4,489 (kw) 60.102.n 60.102.0,98 e) Chọn. .. mômen định mức động cơ Mmaxpt là mômen phụ tải max 1.5.3: Tính toán trang bị điện cho máy 1.5.3.1: Điều kiện chung a) Khái niệm chung: Các thiết bị điện, sứ và các trang thiết bị truyền dẫn điện trong điều kiện vận hành làm việc ở 3 chế độ cơ bản: chế độ làm việc dài hạn, chế độ quá tải (đối với một số thiết bị phụ tải tăng cao tới 1,4 định mức) và cuối cùng là chế độ ngắn mạch Ngoài ra trong chơng này... với động cơ một chiều: mômen cho phép phụ thuộc vào sự xuất hiện tia lửa điện trên vành đổi chiều; nếu phụ tải lớn thì dòng điện phần ứng của động cơ cũng lớn và sẽ gây ra tia lửa điện trên vành đổi chiều, đó là hiện tợng nguy hiểm cần tránh Vì thế mà mômen cho phép của động cơ điện một chiều không lấy vợt quá các trị số sau: Đối với động cơ kích thích song song: Mcp = (2 2,5) Mđm Đối với động cơ kích... sơ đồ để tính toán dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị ta phải chọn chế độ sao cho khi đó thiết bị làm việc trong các điều kiện thực tế nặng nề nhất (tức với điểm ngm chọn phải có đợc dòng ngm lớn nhất đi qua TB.) Ngoài ra các TB lựa chọn cần phải thoả mãn các yêu cầu hợp lý về kinh tế b) Lựa chọn TB & các tham số theo ĐK làm việc lâu dài 1) chọn teo điện áp định mức: điện áp định mức của TB cho trên... mạng mà thiết bị mắc vào Udmtb - điện áp định mức của thiết bị do nhà máy chế tạo cho trong lý lịch, hoặc ghi trên nhãn máy Thực tế vận hành điện áp lới dao động nên ta có: U dmtb + U dmtb = U dmm + U m (1-43) Udmtb - độ tăng điện áp cho phép của TB Um - độ lệch điện áp có thể có của mạng khi làm việc so với định mức trong điều kiện vận hành Mức tăng điện áp cho phép của một số thiết bị: SVTH: Phạm... suất định mức của máy biến áp Tiết diện dây dẫn từ máy biến áp đến các dụng cụ phải chọn sao cho tổn thất điện áp trong mạch không lớn hơn 0.5% điện áp định mức.Theo độ bền cơ học thì tiết diện này không đợc nhỏ hơn 1,5mm 2 đối với dây đồng và 2,5mm 2 đối với dây nhôm Các điều kiện chọn máy biến áp đo lờng đợc ghi trong bảng sau: Đại lợng chọn Điện áp định mức (sơ cấp) Kí hiệu Công thức chọn U 1dm U 1dm... vài chục KA - Aptomat phải có thời gian tác động nhanh Lựa chọn aptomat chủ yếu dựa vào các thông số sau: + Dòng điện tính toán trong mạch + Dòng điện quá tải + Khả năng thao tác có chọn lọc Ngoài ra lựa chọn aptomat còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc của phụ tải Aptomat không đợc cắt khi có quá tải ngắn hạn Thuwongf xảy ra trong điều kiện làm việc bình thờng nh dòng mở máy đọng cơ điện, dòng điện. .. cắt công suất cắt và thời gian gia công ứng với từng nguyên công Nếu tốc độ cắt tính đợc không phù hợp với tốc độ máy (theo số liệu kĩ thuật cơ khí ) thì chọn lấy trị số có sẵn trong máy gần giống với tốc độ cắt tính toán Dùng trị số này tính lại Pz tM Trị số Pz ,Vz ,tM, này đợc dùng chính thức trong toàn bộ bài toán b) Chọn nguyên công nặng nề nhất và giả thiết ở nguyên công ấy máy làm việc ở chế... phụ thuộc vào tốc độ của nó ,vì phụ tải của truyền động ăn dao chỉ đợc xác định bởi khối lợng bộ phận di chuyển của máy và lực ma sát ở gờ trợt và ở hộp tốc độ ở dải tốc độ rộng V1 < V < V2 mômen phụ tải là hằng số , ở vùng tốc độ V < V1 và V > V2 nh đã phân tích ở bài trên , mômen phụ tải sẽ thay đổi tuyến tính theo tốc độ 1.5.Phơng pháp tính chọn công suất động cơ cho máy tiện 1.5.1 :Tính chọn công . chuyển dao cắt dọc và ngang so với chi tiết .ở ụ sau đặt mũi chống tâm dùng để giữ chặt chi tiết dài trong quá trình da công ,hoặc để gá mũi khoan , mũi doa khi khoan ,doa chi tết .Sơ đồ gia. hệ thống trang bị điện của máy tiện 1M61. Bản thuyết minh của em sau đây là những trình bày về quá trình tính toán xây dựng hệ thống trang bị điện của máy tiện 1M61. bản thuyến minh của em. thành tựu hết sức quan trọng trong các lĩnh vực kinh tế. Quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá diễn ra mạnh mẽ. Trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ với