SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY HÀN ĐIỂM.... Các thông s chính cốủa máy hàn điểm .... đã được trích dẫn từ tài liệu tham khảo thì các số thliệu, nội dung còn lại được công bố trong Luận văn này
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGÔ TRỌNG BÍNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐIỂM ĐIỀU KHIỂN PLC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ HÀN Hà Nội – 2014 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131972061000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGƠ TRỌNG BÍNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐIỂM ĐIỀU KHIỂN PLC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ HÀN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GVHD1: PGS.TS Đào Quang Kế GVJD2: PGS.TS Bùi Văn Hạnh Hà Nội - 2014 Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .5 DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY HÀN ĐIỂM 1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY HÀN ĐIỂM 1.1.1 Sơ đồ máy hàn điểm 1.1.2 Nguyên lý máy hàn điểm 1.2 Các thơng số máy hàn điểm 10 1.2.1 Cường độ dòng điện hàn ( I ): 10 1.2.2 Lực ép máy hàn điểm .14 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ MÁY HÀN ĐIỂM 17 2.1 Tính tốn khung máy hàn điểm .17 2.2 Sơ đồ nguyên lý dẫn động xylanh khí nén .19 2.3 Thiết bị khí nén 20 2.3.1 Bộ lọc khí 20 2.3.2 Hệ thống bôi trơn 21 2.3.3.Van khí điện từ 22 2.3.4.Van tiết lưu 22 CHƯƠNG TÍNH TỐN,THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MÁY HÀN ĐIỂM 24 3.1 Tính tiết diện phần tử mạch vòng thứ cấp 24 3.1.1.Tính tốn đện trở mạch vịng thứ cấp RB 26 3.1.2 Điện trở đoạn mạch điện cực với điện cực : RĐC 29 3.1.3 Cảm kháng mạch vòng thứ cấp 33 3.2.Tính tốn máy biến áp 35 3.2.1 Lựa chọn kiểu máy biến áp 36 3.2.2 Lựa chọn kết cấu dây sơ cấp 38 Học Viên: NGÔ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 3.2.3 Lựa chọn kết cấu dây thứ cấp 39 3.2.4 Lựa chọn sơ đồ đấu nối 41 3.2.5.Tính tốn máy biến áp .45 3.2.5.1 Số vòng dây thứ cấp 45 3.2.5.2 Số vòng dây sơ cấp 45 3.2.5.3 Phân bố điện áp thứ cấp 45 3.2.5.4 Số vòng dây sơ cấp cấp .46 3.2.5.5 Cấp định mức 47 3.2.5.6 Hệ số máy biến áp 47 3.2.5.7 Hệ số kể đến ảnh hưởng dịng khơng tải đến dòng sơ cấp định mức k1 47 3.2.5.8 Dòng sơ cấp định mức 48 3.2.5.9 Dòng sơ cấp tính tốn 48 3.2.5.10.Dịng điện tính tốn cấp .48 3.2.5.11 Tiết diện yêu cầu dây sơ cấp đồng 49 3.2.5.12 Tiết diện yêu cầu toàn dây sơ cấp .50 3.2.5.13 Dòng điện tính tốn cuộn dây thứ cấp cấp định mức : .50 3.2.5.14 Sơ chọn mật độ dòng điện vòng dây thứ cấp 50 3.2.5.15 Tiết diện dây thứ cấp 50 3.2.5.16 Tiết diện tổng cộng dây sơ cấp thứ cấp 50 3.2.5.17 Kích thước lõi 50 3.2.5.18 Phân bố bánh dây sơ cấp 52 3.2.5.19 Các kích thước cuộn dây sơ cấp .52 3.2.5.20 Kiểm nghiệm mật độ dòng điện bánh dây 54 3.2.5.21 Kích thước bánh dây .55 3.2.5.22 Tính đĩa thứ cấp 58 3.2.5.23 Các đệm 60 3.2.5.24 Phân bố khe hở 60 3.2.5.25 Tính khối lượng vịng dây sơ cấp, thứ cấp, đệm 61 3.2.5.26 Tính tổn hao khơng tải máy biến áp .64 Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 3.2.5.27 Tính điện trở 67 3.2.5.28 Tính tổn hao sơ cấp .70 3.2.5.29 Tổn hao thứ cấp .70 3.2.5.30 Tổng trở máy 71 3.2.5.31.Tính điện áp ngắn mạch 75 3.2.5.32 Hiệu suất máy biến áp 76 3.2.5.33 Tính nhiệt 76 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHU TRÌNH HÀN 82 4.1 Bộ điều khiển chu trình hàn 82 4.2 Thiết kế điều khiển chu trình hàn 82 4.2.1 Giới thiệu điều khiển PLC CPM2A 83 4.3 Xây dựng thuật toán 87 4.4 Viết chương trình điều khiển 88 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY HÀN ĐIỂM .92 KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi Ngô Trọng Bính, học viên lớp Cao học Cơng nghệ hàn – Khoá 2011, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, thực đề tài: “Nghiên cứu thiết kế máy hàn điểm điều khiển PLC” Tác giả nghiên cứu thiết kế máy hàn điểm điều khiển PLC,do PGS.TS Đào Quang Kế PGS.TS.Bùi Văn Hạnh Tác giả xin cam đoan rằng: Ngoại trừ số liệu, bảng biểu, đồ thị,… trích dẫn từ tài liệu tham khảo số liệu, nội dung cịn lại cơng bố Luận văn tác giả đưa Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 26 tháng 3năm 2014 Học viên Ngô Trọng Bính Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT dđc Đường kính điện cực δ Chiều dày hàn C Nhiệt lượng trung bình nung đến nhiệt độ nóng chảy Tnc γ Khối lượng riêng kim loại hàn x Hệ số dẫn nhiệt độ k1 Hệ số tính đến việc nung khơng k2 Hệ số hình dáng điện cực Rctn Tổng điện trở chi tiết nhiệt độ nung nóng m2 Hệ số tính đến thay đổi điện trở trình hàn P Lực ép lB Hệ số tự cảm mạch vòng f Tần số biến thiên dòng điện L Tầm với điện cực H Độ mở điện cực lớn a Lõi trụ từ riêng b Lõi trụ từ phôi hình chữ ∏ c Lõi bọc riêng d Lõi bọc phơi hình chữ M e Lõi bọc phơi hình chữ ∏ f N ế Số ichì ấp hđiều chỉnh n k Số cặp tiếp điểm Số nhóm nối song song – nối tiếp I0 Là dịng khơng tải I1 Là dịng sơ cấp tính tốn Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ E Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội suất điện động cảm ứng dây sơ cấp W1 Là số vòng dây định mức Wk Là số vòng dây bánh dây tương ứng DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Số vòng dây cấp cuộn sơ cấp biến áp hàn ………………………… 46 Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý máy hàn điểm Hình 1.2.a Sơ đồ phân bố nhiệt hàn điểm 11 Hình 1.2.b Giản đồ xác định A0 14 Hình 1.2.c Đồ thị quan hệ thông số hàn điểm .15 Hình 2.1.a Kết cấu khung máy hàn điểm 17 Hình 2.1.b Sơ đồ tính tốn khung máy hàn điểm 17 Hình 2.1.c Mặt cắt ngang khung dầm 18 Hình 2.2 Sơ đồ dẫn động khí nén 19 Hình 2.3.a Cấu tạo lọc khí 20 Hình 2.3.b Cấu tạo hệ thống bôi trơn .21 Hình 3.1 Sơ đồ điện trở điện cực với điện cực 30 Hình 3.2.a Các kiểu lõi biến áp 37 Hình 3.2.b Các loại mạch đấu nối dây quấn sơ cấp 42 Hình 3.2.c Sơ đồ đấu dây hợp lý .45 Hình 3.2.d Tiết diện dây quấn sơ cấp 53 Hình 3.2.f Tiết diện đầy đủ dây quấn sơ cấp 56 Hình 3.2.g Lớp cách điện 60 Hình 3.2.h Kích thước dây quấn sơ cấp 62 Hình 3.2.i Tiết diện đĩa thứ cấp 63 Hình 3.2.k Sơ đồ tính nhiệt 77 Hình 4.1 Chu trình hàn điểm .82 Hình 4.2.a Cấu trúc PLC 83 Hình 42.b Đầu vào tiếp điểm rơle 84 Hình 4.2.c Đầu vào Transistor kiểu NPN 84 Hình 4.2.d Đầu vào Transistor kiểu PNP .85 Hình 4.2.e Sơ đồ mạch điều khiển chu trình hàn .86 Hình 4.3 Thuật tốn điều khiển chu trình hàn 87 Hình 5.1 Bản vẽ thiết kế mơ hình máy hàn điểm cỡ nhỏ 93 Hình 5.2 Kết cấu mơ hình máy hàn điểm cỡ nhỏ .94 Hình 5.3 Mơ hình 3D máy hàn điểm cỡ nhỏ 95 Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B Luận Văn Thạc Sĩ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Đất nước ta bước vào thời kỳ Cơng nghiệp hố đại hố Trong ngành xây dựng chế tạo máy, đặc biệt ngành sản xuất kết cấu thép, vỏ xe ô tô, vỏ tàu thuỷ … phát triển với tốc độ nhanh chóng, hàn nhân tố quan trọng Để đáp ứng phát triển ngành địi hỏi ngành hàn phải có thiết bị chuyên dùng Được hướng dẫn thầy: PGS.TS.Đào Quang Kế PGS.TS Bùi Văn Hạnh em nghiên cứu thiết kế máy hàn điểm điều khiển PLC Nội dung cần làm sánng tỏ tề tài phần chu trình hàn Tác giả làm sáng tỏ phần đóng ngắt dịng hàn,xây dựng thuật tốn,tính lực ép học Trong trình làm lận văn em nhận quan tâm, bảo nhiệt tình thầy:PGS.TS.Đào Quang Kế PGS.TS.Bùi Văn Hạnh bạn bè Tuy nhiên thời gian làm luận văn có hạn, luận văn cịn có nhiều thiếu sót Mong thầy bạn bè quan tâm góp ý kiến để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy toàn thể bạn bè, đặc biệt thầy: PGS.TS Đào Quang Kế PGS.TS.Bùi Văn Hạnh người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thiện luân văn Hà nội, Ngày 22 tháng 03 năm 2014 Tác giả Ngơ Trọng Bính Học Viên: NGƠ TRỌNG BÍNH Page CB11B