THUYET MINH MAY BAO GIƯƠNG

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 vự.

Đồ án mơn học Trang Ngành: LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần với việc phát triển ngày mạnh mẽ lĩnh vực khoa học, ứng dụng chúng vào ngành cơng nghiệp nói chung ngành điện nói riêng Các lĩnh vực sản xuất kinh tế quốc dân, khí hố có liên quan chặt chẽ đến điện khí hố tự động hoá Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu khí máy sản xuất, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật trình sản xuất giảm nhẹ cường độ lao động Việc tăng suất lao động giảm giá thành thiết bị điện m¸y hai yêu cầu chủ yếu hệ thống truyền động điện tự động hoá chúng mâu thuẫn Một bên đòi hỏi sử dụng hệ thống phức tạp, bên lại yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung máy số thiết bị cao cấp Vậy việc lựa chọn hệ thống truyền động điện tự động hố thích hợp cho máy tốn khó Mơn học trang bị điện đề cập đến phần điện máy gia công kim loại máy chủ yếu quan trọng công nghiệp nặng kinh tế quốc dân Mỗi loại máy có đặc điểm làm việc phương pháp xác định phụ tải, công suất động truyền động cho máy đặc điểm yêu cầu hệ thống trang bị máy, khâu điển hình sơ đồ điều khiển riêng biệt Qua việc thiết kế đồ án giúp em hiểu rõ học mơn Trang bị điện Điện tử công suất Hiểu ứng dụng thực tế thiết bị công suất đời sống công nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng dạy môn “”, đặc biệt thầy “” hướng dẫn em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành: 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 gọi máy bào giường sử dụng rộng rãi Trong loại máy khí, dùng để gia cơng bề mặt chi tiết kim loại có biến dạng lớn Ngồi máy bào mặt phẳng cịn dùng để xẻ rãnh hình T, V, én Máy bào gia công bề mặt chi tiết mức độ thơ tinh khác Truyền động máy bào mặt phẳng chuyển động tịnh tiến bàn máy, bàn máy kéo động điện Chất lượng suất máy bào mặt phẳng phụ thuộc vào nhiều yếu tố tốc độ bàn máy, lực cắt, mơ men cắt dao… Vì việc điều khiển động truyền động cho bàn máy quan trọng mà ta cần nghiên cứu giải 2.Phân loại Máy bào mặt phẳng có nhiều chủng loại, dựa vào kiểu phân loại ta chia thành nhóm máy bào mặt phẳng sau: *Dựa vào số trụ phân : Máy bào trụ : ví dụ kiểu máy 710 ; 71120 ; 7116 Máy bào hai trụ : ví dụ kiểu máy 7210 ; 7212 ; 7216 *Dựa vào chiều dài (Lb) bàn máy lực kéo bàn (Fk) ta phân ra: Máy cỡ nhỏ: Chiều dài bàn Lb < (m) ; Lực kéo Fk = 30  50 (KN) Máy cỡ trung bình: Chiều dài bàn Lb =  (m) ; Lực kéo Fk = 50  70 (KN) Máy cỡ nặng (lớn): Chiều dài bàn Lb > (m) ; Lực kéo Fk > 70 (KN) 3.kết cấu máy bào mặt phẳng Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành: Máy bào giường cấu tạo từ nhiều chi tiết phức tạp, nhiều khối khác Ở ta mơ tả kết cấu bên ngồi phận chủ yếu máy Hình 1.1 Hình dáng bên máy bào giường hai trụ *Đế máy (thân máy) Được làm gang đúc để đỡ bàn trụ máy để có khối tạo vững cho máy Đế xẻ rãnh hình chữ nhật chữ V bàn máy chuyển động dọc theo đế máy *Bàn máy Được làm gang đúc dùng để mang chi tiết gia cơng Trên bàn máy có rãnh chữ T để gá lắp chi tiết cần gia công Bàn máy kéo tịnh tiến đế máy nhờ lực kéo động truyền động *Giá chữ U Được cấu tạo từ hai trụ thép vững có dầm ngang Trong dầm đặt động để di chuyển xà ngang lên xuống, dọc theo trục có xẻ rãnh, có trục vít nâng hạ dao động để di chuyển xà Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành: *Xà ngang Chuyển động lên xuống theo hai trụ, xà kẹp chặt gia công *Các bàn dao máy Gồm hai bàn dao đứng hai bàn dao hông, trục bàn có giá đỡ dao Giá máy dịch chuyển góc để gia cơng chi tiết, khoảng dịch chuyển lớn trượt 300 mm, góc quay giá đỡ 600 *Bộ phận truyền động Gồm máy điện xoay chiều, chiều chuyển động quay qua hộp truyền động truyền chuyển động cho phận máy Tóm lại: Máy bào giường cấu tạo hồn chỉnh có kết cấu chắn, gọn, đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế, thẩm mỹ II.CÁC TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG Truyền động bàn máy Truyền động bàn truyền động máy chuyển động tịnh tiến có tính chất chu kỳ lặp lại, chu kỳ có hai hành trình hành trình thuận hành trình ngược 1.1 Hành trình thuận Là hành trình gia cơng chi tiết nên cịn gọi hành trình cắt gọt Ở hành trình có nhiều giai đoạn khác khởi động, ăn dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao khỏi chi tiết Ứng với giai đoạn tốc độ yêu cầu khác phụ thuộc vào yếu tố chế độ cắt gọt 1.2 Hành trình ngược Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành: Sau kết thúc hành trình thuận, bàn máy đảo chiều bắt đầu hành trình ngược Hành trình bàn máy chạy khơng tải trở vị trí ban đầu để chuẩn bị cho chu kỳ làm việc Tốc độ bàn máy hành trình ngược thường lớn hành trình thuận (khoảng  lần) để nâng cao suất làm việc máy Truyền động bàn thực động điện qua hộp giảm tốc truyền động tới trục vít biến chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến bàn Tốc độ bàn máy biểu diễn theo thời gian chu kỳ gia cơng hình 1.2 V Vth V0 V0 t V0 Hình 1.2 Đồ thị tốc độ bàn máy theo thời gian chu kỳ bào Do đặc điểm chuyển động bàn máy đảo chiều với tần số làm việc lớn nên trình độ chiếm thời gian lớn trongVng chu kỳ làm việc Chiều dài hành t1 t21 t22 t3 t6 t62 t11 t12 t lớn thìt trìnht t10 trình t4 (hay chiều dàit bàn) độ chiếm tỷ lệ nhỏ Năng suất máy xácTCK định số hành trình kép đơn vị thời gian, muốn đảm bảo suất máy ta cần tìm hiểu tốc độ yêu cầu máy theo thời gian làm việc chu kỳ: Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành:  Giả thiết bàn máy đầu hành trình thuận, bàn máy tăng tốc đến vận tốc V0 thời gian t1 Thường vận tốc V0 =  15(m/phút) gọi tốc độ vào dao  Sau chạy ổn định với tốc độ V0 khoảng thời gian t21 dao cắt bắt đầu vào chi tiết Dao cắt vào chi tiết tốc độ thấp nhằm mục đích tránh sứt mẻ dao chi tiết  t 22 dao cắt vào chi tiết cắt với tốc độ V0 hết thời gian t22  t3 khoảng thời gian bàn máy tăng tốc từ tốc độ V đến tốc độ Vth gọi tốc độ cắt gọt  t4 khoảng thời gian gia công chi tiết với tốc độ cắt gọt Vth không đổi  t Gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ giảm tốc độ từ tốc độ cắt gọt tốc độ V0 khoảng thời gian t5  t61 thời gian tiếp tục gia công tốc độ V0  t62 khoảng thời gian dao đưa khỏi chi tiết bàn máy chạy với tốc độ V0  t7 thời gian bàn máy giảm tốc để đảo chiều sang hành trình ngược  t8 thời gian bàn máy tăng tốc nhanh sau đảo chiều sang hành trình ngược đến tốc độ Vng gọi tốc độ không tải  t9 khoảng thời gian bàn máy chạy ngược tốc độ Vng không đổi  t10Gần hết hành trình ngược, bàn máy giảm tốc tốc độ V khoảng thời gian t10  t11 khoảng thời gian bàn máy chạy ngược với tốc độ V bắt đầu giảm tốc để đảo chiều Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang Ngành:  t 12 thời gian vận tốc giảm đảo chiều để kết thúc chu kỳ làm việc chuẩn bị cho chu kỳ làm việc Bàn dao di chuyển thời điểm bàn máy đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược kết thúc di chuyển trước dao cắt vào chi tiết Tổng thời gian từ bắt đầu hành trình thuận hết hành trình ngược gọi chu kỳ làm việc máy bào giường TCK Tốc độ hành trình thuận xác định tương ứng với chế độ cắt gọt, thường Vth =  120 m/ph Tốc độ bàn máy lớn đạt V max = 75  120 m/ph Để tăng suất máy, tốc độ hành trình ngược chọn lớn tốc độ hành trình thuận V ng = k.Vth thường k =  Năng suất máy phụ thuộc vào số hành trình kép đơn vị thời gian: n 1  TCK t th  t ng (1-1)  TCK – thời gian chu kỳ làm việc bàn máy (s)  tth thời gian bàn máy chuyển động hành trình thuận (s)  tng thời gian bàn máy chuyển động hành trình ngược (s) Giả sử gia tốc bàn máy lúc tăng hay giảm tốc độ khơng đổi ta có: t th  L th L g.th  L h.th  Vth Vth / t ng  ; L ng Vng  Lg.ng  L h.ng Vng / (1-2) *Trong đó:  Lth , Lng : chiều dài hành trình bàn máy tương ứng với tốc độ ổn định Vth, Vng hành trình thuận hành trình ngược  Lg.th , Lh.th : chiều dài hành trình bàn trình tăng tốc (gia tốc) trình giảm tốc (hãm) hành trình thuận Sinh viên: Lớp: Đồ án mơn học Trang Ngành:  Lg.ng , Lh.ng : chiều dài hành trình bàn trình tăng tốc (gia tốc) trình giảm tốc (hãm) hành trình ngược Thay (1-2) vào (1-1) ta có: n= 1 = L L (k +1).L + + t dc + t dc Vth Vng Vng (1-3) *Trong đó:  L = Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng chiều dài hành trình máy Vng  k = Vth tỷ số tốc độ hành trình ngược hành trình thuận  tđc thời gian đảo chiều bàn máy Từ công thức (1-3) ta thấy chọn tốc độ cắt gọt hành trình thuận V th suất máy phụ thuộc vào hệ số k thời gian đảo chiều t đc Khi k tăng Vng tăng nên suất máy tăng, nhiên k > suất máy tăng khơng đáng kể lúc thời gian đảo chiều tđc lại tăng Nếu chiều dài bàn máy Lb > m thời gian tđc ảnh hưởng đến suất mà chủ yếu hệ số k Khi chiều dài bàn Lb bé tốc độ V = Vmax = 75  120 (m/ph) tđc ảnh hưởng nhiều đến suất máy Vì điều kiện cần ý thiết kế truyền động cho bàn máy máy bào giường cần giảm thời gian trình độ nhỏ tốt Một biện pháp giảm thời gian trình độ xác định tỷ số truyền tối ưu cấu truyền động từ động đến trục làm việc, đảm bảo máy làm việc với gia tốc cao Sinh viên: Lớp: Đồ án mơn học Trang Ngành: *Kết luận:Từ phân tích ta rút yêu cầu truyền động máy bào giường sau: Vmax Vngmax = V Vthmin D = *Phạm vi điều chỉnh tốc độ: (1-4) Trong :  Vngmax : tốc độ lớn bàn máy hành trình ngược, thường V ngmax= 75  120 (m/ph)  Vthmin : tốc độ nhỏ bàn máy hành trình thuận, thường V thmin =  (m/ph) Như phạm vi điều chỉnh tốc độ nằm khoảng D = (12,5  30)/1 * Đặc tính phụ tải truyền động chính: Thơng thường, để đảm bảo cho công suất đặt nhỏ cho động truyền động (thường động chiều) hệ truyền động thường điều khiển theo hai vùng điều chỉnh, ta có đặc tính đồ thị phụ tải sau: P,M MC PC I Vmi n II Vgh Vmax V Hình 1.3 Đặc tính phụ tải máy bào giường *Vùng I: vùng thay đổi điện áp phần ứng dải điều chỉnh D = (5  6)/1 với mô men trục động không đổi ứng với tốc độ bàn máy thay đổi từ V = (4  6) Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang 10 Ngành: m/ph đến Vgh = (20  25) m/ph Khi lực kéo bàn máy không đổi công suất kéo Pc tăng dần lên *Vùng II: vùng điều chỉnh cách giảm từ thông động phạm vi D = (4  5)/1 thay đổi tốc độ từ V gh đến Vmax = (75  120) m/ph Khi cơng suất kéo PC gần khơng đổi cịn lực kéo giảm dần Tuy nhiên, việc thay đổi tốc độ cách thay đổi từ thông làm giảm suất máy thời gian trình độ tăng số thời gian mạch kích từ lớn (tức qn tính cuộn kích từ lớn) Vì thực tế người ta mở rộng phạm vi điều chỉnh điện áp giảm phạm vi điều chỉnh từ thông, điều chỉnh tốc độ động dải cách thay đổi điện áp phần ứng, trường hợp cơng suất động phải tăng Vmax/Vgh Độ ổn định tĩnh: Ở chế độ làm việc xác lập, độ ổn định tốc độ không vượt 5% (s  5%) phụ tải thay đổi từ đến giá trị định mức Ở trình độ hay trình khởi động hãm yêu cầu xảy êm, tránh va đập truyền động với độ tác động cực đại Đối với máy bào giường cỡ nhỏ (L b< 3m; FK = 30  50KN) D = (3  4)/1 với hệ thống truyền động thường động khơng đồng - khớp ly hợp điện từ; động không đồng roto dây quấn động điện chiều kích từ độc lập hộp tốc độ Những máy cỡ trung bình (Lb =  m; FK = 50  70 KN) D = (6  8)/1 với hệ thống truyền động hệ F - Đ (máy phát điện chiều cấp điện cho động chiều) Đối với máy cỡ nặng (L b>5 m; FK>70 KN) D = (8  25)/1, hệ truyền động F-Đ có khuếch đại trung gian hệ truyền động T-Đ hệ chỉnh lưu cấp điện cho động chiều điều chỉnh tốc độ cách điều chỉnh góc mở thyristor 2.Truyền động ăn dao Truyền động ăn dao làm việc có tính chất chu kỳ, hành trình kép làm việc lần thời gian truyền động ăn dao thực từ thời điểm đảo chiều Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang 41 Ngành: +E U UA UAT R2 A R1 t Gheù p quang D D0 N U Tr + C Urc - Urc t M Hoạt động : Nửa chu kỳ đầu U A>0 , Diốt phân cực ngược nên khố, dịng chạy từ AR1D0N Lúc D0 phát quang chiếu vào mặt ghép nên Tr thông tụ C xả qua Tranzitor quang Nữa chu kỳ sau UA0 trùng pha với điện áp dương anode Thyristor qua khyếch đại thuật toán A1 cho ta chuỗi xung chùm hình chữ nhật trùng pha với điện áp nguồn, điện áp dương chữ nhật UB qua diot D1 tới A2 tích phân thành điện áp cưa U rc Tr phân cực ngược bị khoá Nữa chu kỳ sau UAUrcUb>0 Tranzitor khoáUra 0 Từ 12 Uđk0 Ura =- Unguồn Từ 1  2 với Uđk tx sử dụng dư công suất Tr2 biến áp xung Để hạn chế dòng điện trung bình qua Tr ta hạn chế khoảng mở Tr2 cách nối thêm tụ điện Sơ đồ :     Tại 1 có xung vào tụ nạp để có dịng Ib có Ic Theo sơ đồ này, Tr mở cho dòng điện chạy khoảng thời gian nạp tụ nên dòng hiệu dụng Tr bé c chọn sơ đồ có thêm tụ nối làm khâu khuyếch đại: Nhận xét: Sau chọn xong ba khâu trên, để giảm công suất cho tầng khuyếch đại tăng số lượng xung kích mở, nhằm đảm bảo Tiristor mở cách chắn, người ta dùng phát xung chùm cho thyristor Vì tín hiệu khâu so sánh, gửi sang tầng khuyếch đại dạng xung chữ nhật có độ rộng từ thời điểm cần phát xung điều khiển cuối nửa chu kỳ làm cho Tranzitor dẫn thời gian dài cuộn sơ cấp biến áp xung có dịng chạy qua lâu, làm toả nhiệt Tranzitor lớn, làm giảm tuổi thọ Tranzitor Do thêm khâu tao xung chùm có tần số cao, trước vào tầng khuyếch đại Ta đưa thêm vào mạch cổng AND với tín hiệu vào nhận từ khâu so sánh từ phát xung chùm Sơ đồ khối: Sinh viên: Lớp: Đồ án mơn học Trang 46 Ngành: Từkhâ u so sá nh Từbộphá t xung chù m Tầ ng khuyế ch đại  T Một số sơ đồ khâu tạo xung : R3 +U R1 R2 - Ura Ura + 555 C1 A R2 C2 C R1 Vi mạch 555 tạo xung chùm cho ta chất lượng xung tốt sơ đồ tương đối giản Trong mạch điều khiển, thường sử dụng khuyếch đại thuật tốn Do để đồng dạng linh kiện, khâu tạo xung chùm ta sử dụng khuyếch đại thuật tốn, sơ đồ có ưu điểm sơ đồ 555 mức độ đơn giản Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang 47 Ngành: SƠ ĐỒNGUYÊ N LÝMỘ T KÊ NH ĐIỀ U KHIEÅ N +E T1 R21 R6 D6 G A4 + BAX R7 D5 D2 R5 C2 R17 R4 C3 A6 + R18  F R20 Tr R16 A5 + + R11 R1 A + A1 - - R3 B D1 A2 + R8 C D R9 R0 D4 R15 Tr C1 R14 U1 R19 D3 R2 Tr H + A3 - Udk E R13 R12 R R10 +E T2 R26 D10 BAX D9 C4 R22 - A7 R25  R23 Tr4 + Tr5 D7 Sinh viên: Lớp: R24 D8 Đồ án môn học U Trang 48 Ngành: Uca U AT t UA -Ud t UB t 0 t U C U +U C t U E -U dk t + Udk UF 0 1 3 2 t 4 UF 5 6 7 t 8 UG t UG1 t UG t X dk X dk Sinh viên: t t Lớp: Đồ án mơn học Trang 49 Ngành: 4.4.GIẢI THÍCH NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN Điện áp vào trùng pha với điện áp U AT Tiristor, qua chỉnh lưu cầu Diốt, ta đưa vào điện áp (-Ud) để so sánh với điện áp chỉnh lưu cầu ta đựơc điện áp U A cho qua điện trởR1 (để giảm dịng) đến khuyếch đại thuật tốn A (mắc theo kiểu không đảo ) Cho ta điện áp B (UB) chuổi xung chữ nhật đối xứng U B>0 qua Diốt D, tới khâu tích phân gồm tụ C1 khuyếch đại thuật toán A2 (mắc theo kiểu đảo) tạo điện áp cưa Urc đầu A2 (Uc) Khi UB0 vào A7 Đối với T1 : Từ  1 UE>Uđk UF âm Từ 1  2 UE Các định thức Hurrwitez: 1 = a1= 5.10-6 > Tacó: 3 = 2.a3 mà 2 > nên a3 = 51 >  3 > Các kết tính toán phù hợp với tiêu chuẩn ổn định Hurwitez Kết luận: Hệ thống tuyến tính ổn định Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang 54 Ngành: KẾT LUẬN Trong thời gian vừa qua, với nổ lực thân với bảo tận tình thầy cô giáo môn trang bị điện, đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn , em hoàn thành xong thiết kế đề tài “” Trong trình thiết kế đồ án, với kiến thức cịn hạn chế nên đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận nhận xét, góp ý thầy giáo để thiết kế em hoàn chỉnh Em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn “” , thầy cô giáo môn lời biết ơn sâu sắc chúc thầy cô giáo sức khỏe dồi thành cơng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! ……, ngày Sinh viên: tháng năm 2022 Lớp: Đồ án môn học Trang 55 Ngành: Sinh viên Sinh viên: Lớp: ... trở van Rv =0  Sơ đồ thay mạch Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học Trang 14 Ngành: Môt biến đổi van bao gồm : Máy biến áp lực, tổ van , kháng lọc, thiết bị bảo vệ hệ thống điều khiển Sơ đồ thay có... thay Bộ điều khiển đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành 4.3 Cấu trúc mạch điều khiển: Mạch điều khiển bao gồm khâu sau A Đồ ng pha So sá nh tạo xung Khuyế c đại G K k Sinh viên: Lớp: Đồ án môn học