Đang tải... (xem toàn văn)
Đặc điểm công nghệ máy bào giường là máy có thể gia công các chi tiết lớn.
45Chng 3 TRANG B IN MÁY BÀO GING 3.1 Đặc điểm công nghệ Máy bào ging là máy có th gia công các chi tit ln. Tu thuc vào chiu dài ca bàn máy và lc kéo có th phân máy bào ging thành 3 loi: - máy c nh: chiu dài bàn Lb< 3m, lc kéo Fk = 30 ÷ 50 kN - máy c trung bình: Lb= 4 ÷ 5m, Fk = 50 ÷ 70kN - máy c nng: Lb> 5m, Fk > 70kN Hình 3.1 Hình dáng bên ngoài máy bào ging Chi tit gia công 1 c kp cht trên bàn máy 2 chuyn ng tnh tin qua li. Dao ct 3 c kp cht trên bàn dao ng 4. Bàn dao 4 c t trên xà ngang 5 c nh khi gia công. Trong quá trình làm vic, bàn máy di chuyn qua li theo các theo các chu k lp i lp li, mi chu k gm hai hành trình thun và ngc. hành trình thun, thc hin gia công chi tit, nên gi là hành trình ct gt. hành trình ngc, bàn máy chy v v trí ban u, không ct gt, nên gi là hành trình không ti. C sau khi kt thúc hành trình ngc thì bàn dao li di chuyn theo chiu ngang mt khong gi là lng 46n dao s. Chuyn ng tnh tin qua li ca bàn máy gi là chuyn ng chính. Dch chuyn ca bàn dao sau mi mt hành trình kép là chuyn ng n dao. Chuyn ng ph là di chuyn nhanh ca xà, bàn dao, nâng u dao trong hành trình không ti. ,Itt1t21t3t4t5t61t7t8t9t10VthV0Vngt11t12V0V0t22t62,Itt1t21t3t4t5t61t7t8t9t10VthV0Vngt11t12V0V0t22t62 Hình 3-2. th tc trong mt chu k Gi s bàn ang u hành trình thun và c tng tc n tc ô V0 = 5 ÷ 15m/ph trong khong thi gian t1. Sau khi chy n nh vi tc ô V0 trong khong thi gian t2, thì dao ct vào chi tit (dao ct vào chi tit tc thp tránh st dao hoc chi tit). Bàn máy tip tc chy n nh vi tc V0 cho n ht thi gian t22 thì tng tc n tc Vth (tc ct gt). Trong thi gian t4, bàn máy chuyn ng vi tc Vth và thc hin gia công chi tit. Gn ht hành trình thun, bàn máy s b gim tc n tc V0, dao c a ra khi chi tit gia công. Sau ó bàn máy o chiu quay sang hành trình ngc n tc Vng, thc hin hành trình không ti , a bàn v v trí ban u. Gn ht hành trình ngc, bàn máy gim s b tc n V0, o chiu sang hành trình thun, thc hin mt chu k khác. Bàn dao c di chuyn bt u thi im bàn máy o chiu t hành trình ngc sang hành trình thun và kt thúc di chuyn trc khi dao ct vào chi tit. Tc hành trình thun c xác nh tng ng bi ch ct; thng vth = 5 ÷ 120m/ph; tc gia công ln nht có th t vmax = 75 ÷ 120m/ph. tng nng sut máy, tc hành trình ngc thng chn ln hn tc hành trình thun: vng= k.vth (thng k= 2 ÷ 3) Nng sut ca máy ph thuc vào s hành trình kép trong mt n v thi gian: ngthckttTn+==11 (3-1) 47Tck - thi gian ca mt chu k làm vic ca bàn máy [s] tth - thi gian bàn máy chuyn ng hành trình thun [s] tng - thi gian bàn máy chuyn ng hành trình ngc [s] Gi s gia tc ca bàn máy lúc tng và gim tc là không i thì: 2/ ththhthgthththvLLvLt++= (3-2) 2/ thnghnggngngngvLLvLt++= (3-3) Trong ó: - Lth, Lng- chiu dài hành trình ca bàn máy ng vi tc n nh vth, vng hành trình thun, ngc. - Lg.th, Lh.th - chiu dài hành trình bàn trong quá trình tng tc (gia tc) và quá trình gim tc (hãm) quá trình thun. - Lg.ng, Lh.ng - chiu dài hành trình bàn trong quá trình tng tc (gia tc) và quá trình gim tc (hãm) quá trình hãm - vth, vng - tc hành trình thun, ngc ca bàn máy Thay tth và tng t (3-3) và (3-2) vào (3-1) ta nhn c: dcngdcngthtvLktvvLn++=++=).1(111 (3-4) Trong ó: L = Lth +Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng - chiu dài hành trình máy k = Vth/Vng - t s gia tc hành trình thun và ngc tdc thi gian o chiu ca bàn máy. T (3-4) ta thy rng khi ã chn tc ct vth thì nng sut ca máy ph thuc vào h s k và thi gian o chiu tdc . Khi tng k thì nng sut ca máy tng, nhng khi k >3 thì nng sut ca máy tng không áng k vì lúc ó thi gian o chiu tdc li tng. Nu chiu dài bàn L > 3m thì tdc ít nh hng n nng sut mà ch yu là k. Khi Lb bé, nht là khi tc thun ln vth = (75 ÷ 120)m/ph thì tdc nh hng nhiu n nng sut. Vì vây mt trong các iu kin cn chú ý khi thit k truyn ng chính ca máy bào ging là phn u gim thi gian quá trình quá . Mt trong các bin pháp t mc ích ó là xác nh t s truyn ti u ca c cu truyn ng t ng c n trc làm vic, m bo máy khi ng vi gia tc cao nht. Xut phát t phng trình chuyn ng trên trc làm vic: dtdJiJMMimmDcω) (2+=− (3-5) 48Trong ó M – momen ng c lúc khi ng Nm; Mc- momen cn trên trc làm vic, Nm; JD- momen quán tính ca ng c, kGm; Jm- momen quán tính ca máy, kGm; m- tc góc ca trc làm vic, rad/s; i - t s truyn ca b truyn. Ta có gia tc ca trc làm vic: mDcmJiJMiMdtd+−=2 .ω (3-6) Ly o hàm ca gia tc, cho bng không ta tìm c t s truyn ti u: DmcctuJJMMMMi +⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=2 (3-7) Vi gi thit M, Mc là không i. Nu coi Mc = 0 thì ta có DmtuJJi = 5678910L(M)051015J/JtJJctJbJt5678910L(M)0510J/Jt15 Vic la chn t s truyn ti u là khá quan trng . Thi gian quá trình quá ph thuc vào momen quán tính ca máy. Momen quán tính ca máy tng t l vi chiu dài bàn máy. Vi: - Jb:momen quán tính ca bàn - Jct: momen quán tính ca chi tit -Jt: momen quán tín ca b truyn lc J = Jb + Jct +JtTuy nhiên thi gian quá trình quá không th gim nh quá c và b hn ch bi: - lc ng phát sinh trong h thng - Thi gian quá trình quá phi ln di chuyn u dao. JJctJbJtHình 3-3. biu quan h gia momen quán tính và chiu dài ca máy 3-2 Phụ tải và phương pháp xác định công suất động cơ truyền động chính 1. Ph ti ca truyn ng chính Ph ti ca truyn ng chính c xác nh bi lc kéo tng. Nó là tng ca hai thành phn lc ct và lc ma sát: FK =Fz +Fms (3-10) Vi FK - lc ct [N] 49 Fms- thành phn lc ma sát, [N] a/ Ở chế độ làm việc: (hành trình thun) lc ma sát c xác nh : Fms =µ [Fy + g(mct + mb)] (3-11) Trong ó: µ = 0,05 ÷ 0,08 - h s ma sát g trt Fy= 0,4Fz – thành phn thng ng ca lc ct, [N] Mct, mb - khi lng ca chi tit, ca bàn, [kg] b/ Ở chế độ không tải: do thành phn lc ct bng không nên lc ma sát: Fms = µg(mct + mb) (3-12) Và lc kéo tng FK = Fms = µg(mct + mb) (3-13) vFKVghvKF Quá trình bào chi tit máy bào ging c tin hành vi công sut gn nh không i tc là lc ct ln s tng ng vi tc ct nh và lc ct nh s tng ng vi tc ct ln. Tuy nhiên nhng máy bào ging c nng thì th ph ti có hai vùng nh th hình 3-4, ó trong vùng 0< v < vgh, lc kéo là hng s, trong vùng vgh < v < vmax, công sut kéo PK gn nh không i VghHình 3-4 th ph ti ca truyn ng chính máy bào ging 2. Phng pháp chn công sut ng c truyn ng chính máy bào ging c im ca truyn ng chính máy bào ging là o chiu vi tn s ln, momen khi ng, hãm ln. Quá trình quá chim t l áng k trong chu k làm vic. Chiu dài hành trình bàn càng gim, nh hng ca quá trình quá càng tng. Vì vy khi chn công sut truyn ng chính máy bào ging cn xét c ph ti tnh ln ph ti ng. Trình t tin hành: a/ Số liệu ban đầu. Các ch ct gt in hình trên máy: ng vi mi ch , có cho tc ct (tc thun) Vth, lc ct Fz . Chú ý lc ct thng có giá tr cc i trong phm vi tc ct Vth = 6 ÷ 20m/ph. Khi tc ln hn 20m/ph lc ct gim i, trong phm vi này công sut ct có tr s gn không i (h3-4) - tc hành trình ngc Vng thng c chn Vng = (1÷ 3)Vth [m/ph] - trng lng bàn máy và chi tit gia công Gb + Gct [N] - bán kính qui i lc ct v trc ng c in = v/ [m] - hiu sut nh mc ca c cu - h s ma sát gia bàn và g trt µ - chiu dài hành trình bàn Lb [m] - momen quán tính ca các b phn chuyn ng - h thng truyn ng in và phng pháp iu chnh tc 50b/Chn s b ng c: ng vi mi ch ct gt, xỏc nh lc kộo tng trờn trc vớt ca b truyn, cụng sut u trc ng c v cụng sut tớnh toỏn. Lc kộo tng c xỏc inh theo cụng thc: FK = Fz + (Gb + Gct + Fy).à (3-14) Cụng sut u trc ng c khi ct chớnh l cụng sut ng c trong hnh trỡnh thun: .1000.60.thKthvFP = [kW] (3-15) Nu h thng truyn ng in l b bin i - ng c in mt chiu BB v iu chnh tc ng c trong c di tc bng iu chnh in ỏp phn ng thỡ ng c phi chn theo cụng thc tớnh toỏn Ptt: thngthttvvPP = [kW] (3-16) Cú nh vy, ng c mi cú th m bo c dũng in cc i trong hnh trỡnh thun vi in ỏp phn ng khụng ln, ng thi tc cao trong hnh trỡnh ngc (khi in ỏp ln). Trong trng hp iu chnh tc theo hai vựng nh theo th ph ti h.3-4 tc l trong vựng vmin < v < vng gi lc kộo khụng i bng phng phỏp iu chnh in ỏp phn ng, cũn trong vựng vth < v < vng gi cụng sut khụng i bng phng phỏp thay i t thụng ng c, thỡ ng c ch cn chn theo cụng sut hnh trỡnh thun Pth tớnh theo (3-15) l vỡ trong phm vi vth < v < vng iu chnh t thụng nờn PD = const Cỏc s liu tớnh toỏn c ghi vo bng 3-1 Cn chn ng c cú cụng sut nh mc ln hn hoc bng cụng sut tớnh toỏn ln nht trong bng 3-1 Pm Ptt Bng 3-1 S liu ghi chn cụng sut ng c mỏy bo ging Tc (m/ph) Ch ct VthVng Lc ct Fz(N) Lc dc trc Fy(N) Tr.lng chi tit Gct(N) Lc kộo FK(N) C. sut u trc Pth(kW) C.sut tớnh toỏn Ptt (kW) 1 Vth1Vng1Fz1Fy1Gct1Fk1Pth1Ptt12 Vth2Vng2Fz2Fy2Gct2Fk2Pth2Ptt23 Vth3Vng3Fz3Fy3Gct3Fk3Pth3Ptt3 c/ Xõy dng th ph ti ton phn v kim nghim ng c ó chn. kim nghim ng c ó chn theo iu kin phỏt núng ta phi xõy dng th ph ti ton phn i = f(t); trong ú cú xột ti c ch lm vic xỏc lp v quỏ trỡnh quỏ . Phng phỏp nh sau: cú th chia th tc ca ng c trong mt hnh trỡnh kộp (h.3-5) thnh 14 khong t t1 ữ t14. Trong ú: 51 t1- bàn máy tng tc ti v0 không ct gt kim loi tng ng vi ng c làm vic không ti t21 - ng c làm vic vi tc n nh, không ti. t22 - bt u gia công chi tit, ng c làm vic vi tc n nh, có ti. t3 - ng c tng tc n th ng vi tc vth ca bàn máy, có ti. t4 - giai on ct gt, ng c làm vic vi tc n nh th t5 - ng c gim tc n 1, có ti t61 - ng c làm vic n nh vi tc 1, có ti. t62 - dao ra khi chi tit, ng c làm vic không ti vi tc 1. t7 , t8 - ng c do chiu t thun sang ngc t9- ng c làm vic không ti vi tc không ti ng ng vi vng ca bàn máy. t10 - ng c gim tc chiu ngc t11 - ng c làm vic n nh vi tc 1 t12 - ông c o chiu t ngc sang thun, bàn máy bt u thc hin mt hành trình kép mi. Nh vy trong mt hành trình kép có các khong thi gian ng c làm vic n nh không ti là t21, t6, t9, t11 và có ti t22, t4, t61 . Các khong thi gian ng c làm vic quá trình quá t1, t3, t5, t8, t10, t12. Ta phi xác nh c dòng in trong ng c trong tt c các khong thi gian ó. + Xác nh dòng in trong ch làm vic n nh xác nh dòng in ng c trong các khong thi gian làm vic n nh, ta xác nh công sut trên trc ng c, sau ó xác nh momen in t ca ng c trong các khong thi gian ó theo gin sau: P(t) M(t) I(t) vi P(t), M(t), I(t) là công sut, momen, dòng in trong các khong thi gian làm vic n nh th i. - Công sut u trc ng c khi không ti hành trình thun: P0th = P0th + Pp (3-17) vi P0th - tn hao không ti trong hành trình thun; Pp - tn hao do ma sát trên g trt ca bàn máy. P0th = a.Pthhi = 0,6Pth(1-) (3-18) 1000.60.).(µthbctpvGGP+=∆ (3-19) vi a = 0,6(am + bm); Pthhi – công sut hu ích - Mômen in t ca ng c hành trình thun khi y ti: dmthDththdtPMMMMω3.00.10.+=+=, [N] (3-20) vi ρωthv= (3-21) 52là tc ng c hành trình thun. M0 – momen không ti ca ng c dmdmdmdmPIKMω3010 −Φ= [Nm] (3-22) - Dòng in ng c khi y ti dmthdtthKMIΦ=., [A] (3-23) Trong ó Kdm, Pm, Im là các thông s nh mc ca ng c - Công sut ng c trong hành trình ngc khi dùng phng pháp iu chnh in áp trong c di tc c xác nh: thngthDngvvPP .0= [N] (3-24) - Momen in t hành trình ngc: ngDngngdtPMMω30.10.+= [n.m] (3-25) - Dòng in ng c hành trình ngc thudmngdtngIKMI.0.=Φ= [A] (3-26) + Xác nh dòng in trong các khong thi gian ng c làm vic quá trình quá : Nguyên tc chung là vit và gii các phng trình vi phân các mch in c th. Ngày nay công c máy tính cho phép ta d dàng gii các h phng trình phc tp này. Tuy nhiên, n gin cho vic phân tích, ta có th s dng phng pháp gn úng. Phng pháp ó da trên các gi thit sau: - th tc bàn máy v(t) hoc ca ng c có dng lý tng hình 3-5; - H thng truyn ng in có t ng iu chnh, m bo có hn ch dòng và duy trì nó giá tr cc i cho phép trong quá trình quá . i vi ng c mt chiu Iq = (2 ÷ 2,5)Im+ Xác nh thi gian ca các khong làm vic: - Thi gian ca quá trình quá có th xác nh bng công thc gn úng: )(.).()(1212ωωωω−Φ−=−−=dmcqdcqdKIIJMMJt (3-27) Trong ó: Mqd, Iqd – Momen, dòng in ng c trong quá trình quá ; Mc, Ic – momen, dòng in ph ti ca ng c; 2, 1 - tc cui và u quá trình quá ; Theo (3-27) ta xác nh c t1, t3, t5, t7, t8, t10, t12. 53- Các khong thi gian t21, t22, t61, t62 xác nh theo kinh nghim vn hành. - Thi gian làm vic n nh hành trình thun c xác nh nh sau: thvLt55= , [s] (3-27) vi L5 - chiu dài bàn máy di chuyn trong khong thi gian t5 c xác nh nh sau: ∑−=iLLL5 (3-29) Trong ó L- chiu dài hành trình bàn máy trong hành trình thun. Li- tng chiu dài hành trình bàn trong các giai on quá trình quá và các on bàn máy di chuyn vi tc v0 Nu coi rng trong quá trình quá bàn máy di chuyn vi tc trung bình không i thì: Li = viti (3-30) vi vi, ti - tc trung bình, on thi gian th i - Tng t ta xác nh c t11 + Xây dng th ph ti toàn phn i=f(t): T các s liu dòng in trong quá trình quá và xác lp các khong thi gian tng ng, ta v c th dòng in bin thiên theo thi gian nh hình 3-5 + Kim nghim ng c theo iu kin phát nóng. S dng phng pháp dòng in ng tr kim nghim. T th hình 3-5 ta có: ckiiidtTtII'.1412∑== (3-31) Trong ó: T’ck - thi gian ca mt chu k có xét n hin tng to nhit do tc thp và quá trình quá nu ng c t thông gió. Khi ng c thông gió c lp thì ly T’CK =TCK ng c ã c chn phi có dòng in nh mc Im Im 54 ,Itt1t21t3t4t5t61t62t7t8t9t10VthV0Vngt11t12t22,Itt1t21t3t4t5t61t62t7t8t9t10VthV0Vngt11t12t22 Hình 3-5 Biu tc và dòng in ca máy bào ging 3.3 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện và trang bị điện của máy bào giường 1. Truyn ng chính: Phm vi iu chnh tc min.max.minmaxthngvvvvD == (3-33) vng.max: tc ln nht ca bàn máy hành trình ngc, thng vng.max= 75 ÷ 120m/ph vth.min: tc nh nht ca bàn máy trong hành trình thun, thng vth.min= 4 ÷ 6 m/ph Nh vy D = (12,5 ÷ 30)/1 Thông thng, h thng truyn ng in s dng ng c in mt chiu, c cp ngun t b bin i. Theo yêu cu ca th ph ti, iu chnh tc c thc hin theo hai vùng: Thay i in áp phn ng trong phm vi (5 ÷ 6)/1 vi mômen trên trc ng c là hng s ng vi tc bàn thay i t vmin= (4 ÷ 6)m/ph n vgh = (20 ÷ 25)m/ph, khi ó lc kéo không i; gim t thông ng c trong phm vi (4 ÷ 5)/1 khi thay i tc t vgh n vmax =(75 ÷ 120)m/ph, khi ó công sut kéo gn nh không i. Nhng s dng phng pháp iu chnh t thông thì làm gim nng sut ca máy, vì thi gian quá tng do hng s thi gian mch kích t ng c ln. Vì vy, thc t ngi ta thng m rng phm vi iu chnh in áp, gim phm vi iu chnh t thông, hoc iu chnh t thông trong c di thay i in áp phn ng. Trong trng hp này công sut ng c phi tng vmax/vgh ln. [...]... U r Ta có được điện áp một chiều thay đổi được cực tính khi u v đảo pha. 57 `Truyn ng ph m bo các di chuyn nhanh bàn dao, xà máy, nâng u dao trong hành trình ngc, c thc hin bi ng c khơng ng b và nam châm in. 3.4 Một số sơ đồ điều khiển máy bào giường điển hình 1. S iu khin máy bào ging theo h thng F- có máy in khuch i làm kích t cho máy phát. ... ng chính máy bào ging 2. Phng pháp chn cơng sut ng c truyn ng chính máy bào ging c im ca truyn ng chính máy bào ging là o chiu vi tn s ln, momen khi ng, hãm ln. Quá trình quá chim t l áng k trong chu k làm vic. Chiu dài hành trình bàn càng gim, nh hng ca quá trình q càng tng. Vì vy khi chn cơng sut truyn ng chính máy bào ging... cho máy phát. Hình 3-7 là s nguyên lý n gin ca h thng truyn ng chính máy bào ging c trung bình và nng a/ Phân tích ngun lý làm việc của hệ thống truyền động điện ng c in truyn ng cho bàn máy c cp in t máy phát in mt chiêu F. Kích t ca máy phát F là cun CKF c cp bi máy in khuch i t trng ngang MK. MK có 4 cun kích t; 3cu n CK1, CK2,... U c đ đ m U c đ 2 U c đ 3 U c đ 4 I ng ω I ư Hình 3-8 c tính c - in ca ng c i vi nhng máy thng xuyên làm vic quá ti nh máy bào ging, máy cán, máy xúc… khi quá ti ngi ta không ct in cho ng c (vì làm nh th nng sut ca máy s r t thp) mà to cho nó mt ng c tính c dng máy xúc khi q ti thì dịng in trong ng c khơng vt q giá tr cho phép. Trên hình... t12 V Uxx1 Uxx2 Vth Vng V0 V0 V0 t t Hình 3-12. Biu tc ca bàn máy và in áp ca các xenxin XX1 và XX2 47 T ck - thi gian ca mt chu k làm vic ca bàn máy [s] t th - thi gian bàn máy chuyn ng hành trình thun [s] t ng - thi gian bàn máy chuyn ng hành trình ngc [s] Gi s gia tc ca bàn máy lúc tng và gim tc là khơng i thì: 2/ th thhthg th th th v LL v L t + += ... + m b ) (3-12) Và lc kéo tng F K = F ms = µg(m ct + m b ) (3-13) v F K V gh v K F Quá trình bào chi tit máy bào ging c tin hành vi công sut gn nh không i tc là lc ct ln s tng ng vi tc ct nh và lc ct nh s tng ng vi tc ct ln. Tuy nhiên nhng máy bào ging c nng thì th ph ti có hai vùng nh th hình 3-4, ó trong vùng 0< v <... L ng + Lg.ng + L h.ng - chiu dài hành trình máy k = V th /V ng - t s gia tc hành trình thun và ngc t dc thi gian o chiu ca bàn máy. T (3-4) ta thy rng khi ã chn tc ct v th thì nng sut ca máy ph thuc vào h s k và thi gian o chiu t dc . Khi tng k thì nng sut ca máy tng, nhng khi k >3 thì nng sut ca máy tng khơng áng k vì lúc ó thi gian o... U k = U c –U F +I .R (3-39) E F = KF.K MK .U k (3-40) E F = K + I .R (3-41) Trong ó KF, KMK - là h s khuch i in áp máy phát, khuch i máy in. Vi gi thit là mch t ca máy phát và khuch i máy in không bão hồ thì ta có: CKF F F U E K = ; dk MDKD MDKD U E K = R = R + R F + R CFF + R CFD : tng in tr trong mch phn ng T... tránh st dao hoc chi tit). Bàn máy tip tc chy n nh vi tc V 0 cho n ht thi gian t 22 thì tng tc n tc V th (tc ct gt). Trong thi gian t 4 , bàn máy chuyn ng vi tc V th và thc hin gia công chi tit. Gn ht hành trình thun, bàn máy s b gim tc n tc V 0 , dao c a ra khi chi tit gia cơng. Sau ó bàn máy o chiu quay sang hành trình... - in tr ca na in tr 2R L CKF - in cm ca cun kích t máy phát; K - t s sc in ng nh mc và dịng in kích t nh mc ca máy phát . Nu coi mch kích t máy phát là khơng bão hồ thì: CKFdm Fdm I E K = β Cun kích t CK4 có chc nng là cun phn hi âm dịng có ngt to cho ng c c tính c dng máy xúc, hn ch c dòng in trong ng c quá trình tnh cng . Biu tc và dòng in ca máy bào ging 3.3 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện và trang bị điện của máy bào giường 1. Truyn ng chính:. 45Chng 3 TRANG B IN MÁY BÀO GING 3.1 Đặc điểm công nghệ Máy bào ging là máy có th gia công các chi tit ln. Tu thuc vào chiu dài ca bàn máy