Máy tiện đứng 1540 doc

A/ Mục lục B/ Máy tiện đứng 1540 2 2 Chương 1: Tổng quan về nhóm máy tiện 3 1.1/ Đặc điểm công nghệ 3 1.2/ Đặc tính phụ tải 4 1.3/ Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính 6 1.4/ Yêu cầu truyền động và trang bị điện của máy tiện 7 Chương 2: Phân tích sơ đồ truyền động điển hình cho máy tiện đứng 1540 9 2.1/ Phân tích sơ đồ 9 2.2/ Các thiết bị khác 10 2.3/ Thuyết minh sơ đồ máy tiện đứng 1540 11 1/ Quá trình khởi động quay thuận 13 2/ Quá trình khởi động quay nghịch 16 3/ Chế độ thử máy 19 4/ Quá trình hãm dừng 19 5/ Điều chỉnh tốc độ 21 6/ Chế độ tiện cắt 21 Chương 3: Phân tích ứng dụng của máy tiện đứng trong công nghiệp 24 3.1/ Ứng dụng của máy tiện đứng 1540 24 3.2/ Các máy tiện khác 24 1 B/ Máy tiện đứng 1540 2 Chương 1: Tổng quan về nhóm máy tiện 1.1/ Đặc điểm công nghệ Hình 1_ Dạng bên ngoài máy tiện Máy tiện gồm 4 phần: 1_ Thân máy 2_ Ụ trước: có trục chính quay chi tiết. 3_ Bàn dao: thực hiện di chuyển dao cắt dọc và ngang so với chi tiết. 4_ Ụ sau: có thể đặt mũi chống tâm, gá mũi khoan hoặc mũi doa. Hình 2_ Dạng gia công trên máy tiện Chuyển động chủ yếu của máy tiện: + Chuyển động cơ bản: - Chuyển động chính của máy tiện là chuyển động quay của chi tiết. - Chuyển động ăn dao của máy tiện là chuyển động tịnh tiến của dao. + Chuyển động phụ: xiết nới xà, trụ, di chuyển nhanh của dao, bơm nước, hút phoi… 3 1.2/ Đặc tính phụ tải a/ Phụ tải của cơ cấu truyền động chính Hình 3_ Đồ thị phụ tải của truyền động chính máy tiện + Tốc độ cắt: . . v v v z x y m C V T t s = , [m/ph] (1) Trong đó: Vz_ là tốc độ cắt Cv, m, v x , v y _ là các hệ số và số mũ phụ thuộc vật liệu chi tiết, phôi T_ là độ bền dao, ph t_ là chiều sâu cắt, mm s_ là lượng ăn dao, mm/ph + Tại điểm tiếp xúc giữa chi tiết và dao có 1 lực : z x y F F F F → → → → = + + Thường chọn Fz:Fy:Fx = 1 : 0.4 : 0.25 , và tính Fz theo công thức kinh nghiệm 9,81. . . . f f x y n f z Fz C t s V= (2) Trong đó: Fx_ là lực dọc trục mà cơ cấu ăn dao phải khắc phục Fy_ là lực hướng kính tạo áp lực lên bàn dao Fz_ là lực mà trục chính phải khắc phục f C , n, f x , f y _ là là các hệ số và số mũ phụ thuộc vật liệu chi tiết, phôi + Công suất cắt 3 . 60.10 FzVz Pz = [kW] là hằng số (3) 4 b/ Phụ tải của cơ cấu truyền động chính máy tiện đứng Hình 4_ Đồ thị phụ tải của truyền động chính máy tiện đứng. Trên biểu đồ hình 4 : 1 P _ là công suất khắc phục lực cắt. 2 P _ là công suất khắc phục lực ma sát ở gờ trượt. 3 P , 4 P _ là công suất khắc phục ma sát trong hộp tốc độ tương ứng do lực ma sát và sự quay của mâm cặp. 5 P _ là tổng công suất truyền động chính. 5 P được xác định bằng cách cộng đồ thị Do khối lượng của mâm cặp và chi tiết lớn nên mômen cản tĩnh lớn, mômen quán tính lớn nên quá trình khởi động của hệ thống diễn ra chậm. c/ Phụ tải của cơ cấu truyền động ăn dao Lực ăn dao của truyền động ăn dao : ad x ms d F kF F F= + + , N (4) Công duất ăn dao của máy tiện: 3 . .10 ad ad ad P F V − = , kW (5) Tốc độ ăn dao: 3 '. .10 ad ct V s ω − = , m/s (6) Trong đó : k_ là hệ số dự trữ x F _ là lực cắt theo huongs di chuyển của bàn dao ms F _ là lực ma sát giữa bàn dao và gờ trượt d F _ là lực dính ct ω _là tốc độ góc của chi tiết ' 2 s s π = , mm/rad , s_ là lượng ăn dao 5 d/ Thời gian máy của máy tiện Hình 5_ Đồ thị phụ tải truyền động ăn dao 3 .10 M ad L t V − = . ' ct L s ω = , s (7) Để tăng năng suất phải tăng tóc độ cắt và lượng ăn dao 1.3/ Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính Giả thiết trên máy tiện thực hiện gia công chi tiết như ở hình 6. Các nguyên công khi gia công gồm 4 giai đoạn: 1 và 3_ là tiện cắt hoặc tiện ngang; 2 và 4_ là tiện trụ. Phụ tải của động cơ trong từng nguyên công phụ thược vào các thông số chế độ cắt, vật liệu chi tiết dao… Hình 6_ Chi tiết được gia công trên máy tiện * Quá trình tính toán gồm 4 bước: + Bước 1: Tính trị số , , z z M V P t Áp dụng các công thức (1),(2),(3),(7) xác định tốc độ cắt, lực cắt, công suất cắt, thời gian máy ứng với từng nguyên công. + Bước 2: Chọn nguyên công nặng nề nhất và giả thuyết nguyên công ấy máy làm việc ở chế độ định mức. Từ đó xác định hiệu xuất của của máy ứng với từng phụ tải của từng nguyên công. Theo công thức: 1 1 hi hi ms M a M M b t η = = + + + 6 Từ đó ta tính được công suất trên trục động cơ ứng với từng nguyên công: zi Di i P P η = Giả sử trong thời gian gá lắp, tháo gỡ chi tiết, chuyển đổi từ nguyên công này sang nguyên công khác, động cơ quay không tải( mà không cắt điện động cơ ) thì công suất trên trục động cơ lúc này là công suất không tải của máy, túc là lượng mất mát không đổi: 0 . cdm P a P= Ứng với công suất này là các thời gian phụ của máy, chúng được xác định theo tiêu chuẩn vận hành của máy 0 t ∑ . + Bước 3: Chọn công suất cho động cơ Ta có thể chọn theo công suất trung bình hoặc công suất đẳng trị 4 4 1 1 4 4 1 1 . . ci Mi oj oj i j tb Mi oj i j P t P t P t t = = = = + = + ∑ ∑ ∑ ∑ hoặc 4 4 2 2 1 1 4 4 1 1 . . ci Mi oj oj i j dt Mi oj i j P t P t P t t = = = = + = + ∑ ∑ ∑ ∑ Ta có thể chon động cơ có công suất định mức : (1,2 1,3) dm tb P P= ÷ hoặc (1,2 1,3) dm dt P P= ÷ + Bước 4: Kiểm nghiệm điều kiện phát nóng và quá tải của động cơ chính máy tiện. 1.4/ Yêu cầu truyền động và trang bị điện của máy tiện a. Truyền động chính Truyền động chính cần phải được đảo chiều quay để đảm bảo quay chi tiết cả hai chiều, ví dụ khi ren trái hoặc ren phải. Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính D< (40÷125)/1 với độ trơn điều chỉnh φ = 1,06 và 1,26 và công suất là hằng số (Pc = const). Ở chế độ xác lập, hệ thống truyền động điện cần đảm bảo độ cứng đặc tính cơ trong phạm vi điều chỉnh tốc độ với sai số tĩnh nhỏ hơn 10%. Quá trình khởi động , hãm yêu cầu phải trơn, tránh va đập trong bộ truyền lực. Đối với máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng dùng gia công chi tiết có đường kính lớn, để đảm bảo tốc độ cắt tối ưu và không đổi(v = const) khi đường kính chi tiết thay đổi, thì phạm vi điều chỉnh tốc độ được xác định bởi phạm vi thay đổi tốc độ dài và phạm vi thay đổi đường kính max max max max min min min max min min z z ct z ct ct z ct V V d V D d d V d ω ω = = ÷ = ÷ Ở những máy tiện cỡ nhỏ và trung bình, hệ thống truyền động điện chính thường là động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và hộp tốc độ có vài cấp tốc độ. Ở các máy tiện cỡ nặng, máy tiện đứng, hệ thống truyền động chính điều chỉnh 2 vùng, sử dụng bộ biến đổi động cơ điện một chiều (BBĐ – Đ) và hộp tốc độ: khi v < vgh đảm bảo M = const; khi v> vgh thì P= const. Bộ biến đổi có thể là máy phát một chiều hoặc bộ chỉnh lưu dùng Thyristor. b. Truyền động ăn dao Truyền động ăn dao cần phải đảo chiều quay để đảm bảo ăn dao hai chiều.Đảo chiều bàn dao có thể thực hiện bằng đảo chiều động cơ điện hoặc dùng khớp ly hợp điện từ. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động điện hoặc dùng khớp ly hợp điện từ. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao thường là D = (50÷ 300)/1 với độ trơn điều chỉnh φ = 1,06 và 1,26 và momen không đổi (M = const). 7 Ở chếđộ làm việc xác lập, độ sai lệch tĩnh yêu cầu nhỏ hơn 5% khi phụ tải thay đổi từ không đến định mức. Động cơ cần khởi động và hãm êm. Tốc độ di chuyển bàn dao của máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng cần liên hệ với tốc độ quay chi tiết để đảm bảo nguyên lượng ăn dao. Ở máy tiện cỡ nhỏ thường truyền động ăn dao được thực hiện từ động cơ truyền động chính, còn ở những máy tiện nặng thì truyền động ăn dao được thực hiện từ một động cơ riêng là động cơ một chiều cấp điện từ khuếch đại máy điện hoặc bộ chỉnh lưu có điều khiển. c. Truyền động phụ Truyền động phụ của máy tiện không yêu cầu điều chỉnh tốc độ và không yêu cầu gì đặc biệt nên thường sử dụng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc kết hợp với hộp tốc độ. 8 Chương 2: Phân tích sơ đồ truyền động điển hình cho máy tiện đứng 1540 2.1/ Phân tích sơ đồ 2.1.1/ Mạch lực a/ Các phần tử 1_ Ba tiếp điểm thường mở K2 2_ Ba cuộn kháng không khí Lk 3_ Một bộ biển đổi BBĐ1: là bộ chỉnh lưu cầu ba pha không đảo chiều 4_ Cuộn hút của relay RH 5_ Cuộn hút của relay RC 6_ Một động cơ truyền động chính Đ: b/ Đặc điểm truyền động - Hệ truyền động Tiristor- động cơ (T-Đ). - Động cơ Đ là động cơ điện 1 chiều có công suất 70kW, điện áp phần ứng 440V. - Điều chỉnh tốc độ bằng 2 cách: + Thay đổi điện áp phần ứng Uưthì dải điều chỉnh Du= 6.7/1 + Thay đổi từ thông Φ thì dải điều chỉnh D Φ = 3/1 - Thực hiện đảo chiều quay bằng cách đổi chiều dòng điện kích từ. - Ổn định tốc độ động cơ với phản hồi âm tốc độ bằng máy phát tốc FT. c/ Các phần tử điều chỉnh tốc độ Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng bằng cách thay đổi điện áp phần ứng động cơ. Điện áp phần ứng được thay đổi bằng BBĐ1. Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn + khi 60 o α ≤ (chế độ dòng liên tục) : 2 2,34 os d U U c α = + khi 60 o α > (chế độ dòng gián đoạn): 2 1 os( 60 ) 2 o d c U U α + + = 9 2.1.2/ Mạch điều khiển AT1: Cấp nguồn cho mạch điều khiển BA1: Máy biến áp hạ áp CL1: Mạch chỉnh lưu Các contactor: K1, K2, Các relay: R1,R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, RA, RBT, RTH. Trong đó RTH là relay off delay 2.2/ Các thiết bị khác a/ Các điều kiện liên động 1_ Contactor K1 có điện: Truyền động ăn dao và truyền động phụ đã được cấp điện 2_ Relay RAK có điện: relay kiểm tra dầu Relay RAL có điện: áp kế điện tiếp xúc Relay RBT có điện: điều kiện dầu bôi trơn 3_ Tiếp điểm BK1, BK2 kín: bánh răng trong hộp tốc độ đã ăn khớp 4_ Tiếp điểm BK3 kín: xà ngang đã được kẹp chặt 5_ Tiếp điểm BK4 kín: truyền động nâng hạ xà không làm việc 6_ Relay R11, R12: khớp ly hợp đã được cung cấp nguồn một chiều b/ Bảo vệ dòng điện cực đại và ngắn mạch - Relay RC: relay bảo vệ dòng điện max, cuộn hút của relay RC được mắc nối tiếp với phần ứng của động cơ - Các aptomat AT, AT1, AT2 c/ Bảo về khi hãm Relay RH mắc song song với phần ứng động cơ d/ Bảo vệ thiếu từ thông Relay RTT: relay bảo vệ thiếu từ thông Cuộn hút của relay RTT được mắc nối tiếp với cuộn kích từ CKĐ động cơ (Relay dòng điện): + Khi RTT I > Ickđmin thì cuộn hút RTT tác động + Khi RTT I ≤ Ickđmin thì cuộn hút RTT không tác động e/ Các tín hiệu về sự làm việc của hệ thống - Cấp nguồn cho hệ thống → Đèn 1 sáng - Có đủ dầu trong hộp tốc độ → Đèn 2 sáng - Bánh răng trong hộp tốc độ ăn khớp → Đèn 3 sáng - Thiếu dầu khi đang làm việc → còi C kêu. 10 [...]... Chương 3: Phân tích ứng dụng của máy tiện đứng trong công nghiệp 3.1/ Ứng dụng của máy tiện đứng 1540 a/ Ưu điểm - Có thể gia công chi tiết có đường kính lớn Φ ≥ 300 mm - Hệ chỉnh lưu-động cơ (T-Đ) nên giảm độ ồn và kinh tế hơn hệ máy phát-động cơ dùng trong máy tiện nặng - Có phản hồi âm tốc độ => điều chỉnh tốc độ chính xác - Có phần điều chỉnh tốc độ tự động trong chế độ tiện cắt b/ Nhược điểm - Mạch... quay bằng phương pháp đảo chiều dòng kích từ 3.2/ Các máy tiện khác 1/ Sơ đồ máy tiện nặng 1A660 - Hệ truyền động F-Đ - Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi dòng kích từ động cơ - Đảo chiều quay bằng cách thay đổi điện áp phần ứng - Quá trình hãm có 3 giai đoạn, hãm tái sinh và hãm động năng 24 25 C/ Tài liệu tham khảo 1/ Trang bị điện – điện tử máy gia công kim loại, Nguyễn Mạnh Tiến – Vũ Quang Hồi,...2.3/ Thuyết minh sơ đồ máy tiện đứng 1540 - Để đưa hệ thống vào làm việc, phải đóng các aptomat + Aptomat AT để cung cấp nguồn ba pha cho toàn bộ mạch + Aptomat AT1 để cung cấp nguồn cho mạch điều khiển + Aptomat AT2 để cung cấp cho... động cơ trên tốc độ cơ bản 6/ Chế độ tiện cắt - Tốc độ cắt tối ưu: Vz = 0,5.d ct ωct 60.10−3 d ct : là đường kính chi tiết, mm ωct : là tốc độ góc của chi tiết, rad/s Vz : là tốc độ cắt tối ưu, m/ph - Khi tiện cắt thì đường kính chi tiết luôn giảm đi => để duy trì tốc độ cắt tối ưu thì ta phải tăng tốc độ quay của chi tiết ωct - Chế độ tiện cắt chỉ khác chế độ tiện thường ở chỗ có thêm R9 tác động... Và tiếp điểm R9 (35-37)= 1 => điện áp đặt vào cực âm của bộ khyếch đại là điện áp đặt trên RD theo đường 23, 35, 37, 43 Điện áp đặt trên RD là điện áp trên máy phát tốc FT nhờ các tiếp điểm R9 (41-39), R9 (47-53) a.2/ Thuyết minh - Trong quá trình tiện, đường kính chi tiết giảm mà chân biến trở RD nối với chuyển động ăn dao theo chiều hướng tâm Khi dao đi vào tâm chi tiết thì chân biến trở RD dịch chuyển... UBBĐ1≠ 0 => phần ứng động cơ được cấp điện Lưu ý: là điện thế tại điểm 49 dương hơn so với điểm 45 và điểm 17 dương hơn so với điểm 35 Do đó điôt ĐO3 (33-35) thông → RTr1 = 0 18 3/ Chế độ thử máy Ở chế độ thử máy thì bộ khống chế KC về vị trí HC → cuộn hút R7 được cấp nguồn → tín hiệu tự giữ của các relay R5 hay R6 không còn R5 = BK1.BK 2 BK 3 BK 4 D3 ( RBT MT + R8 R7 R5 ) R6 R6 = BK1.BK 2 BK 3 BK... chế độ tiện thường ở chỗ có thêm R9 tác động Do con trượt chiết áp RD có liên kết cơ khí với sự di chuyển bàn dao => tiếm điểm BK5 kín => R9 tác động Trong đó: R9 = BK 5.R7 21 a/ Tiện cắt quay thuận a.1/ Phân tích - Ở chế độ tiện cắt quay thuận các cuộn hút của relay R5 , R1 , R3 , R8 , R12 và R9 có điện - Do cuộn hút R9 có điện => các tiếp điểm R9 (3-5), R9 (11-9), R9 (13-17)= 0 => Ucđ đặt trên R ω... điện các BBĐ1 và BBĐ2, động cơ dừng tự do 20 5/ Điều chỉnh tốc độ - Tốc độ động cơ Đ thay đổi ¬ Uđk thay đổi ¬ Ucđ thay đổi Uđk= Ucđ −kω Trong đó : Ucđ : là điện áp đặt trên Rω k : là hệ số tỉ lệ của máy phát tốc ω : là tốc độ của động cơ Đ => Khi ta thay đổi Rω thì tốc độ động cơ thay đổi - Có sự phối hợp điều chỉnh tốc độ giữa điều chỉnh điện áp và điều khiển từ thông của động cơ Điện áp phần ứng . 24 3.2/ Các máy tiện khác 24 1 B/ Máy tiện đứng 1540 2 Chương 1: Tổng quan về nhóm máy tiện 1.1/ Đặc điểm công nghệ Hình 1_ Dạng bên ngoài máy tiện Máy tiện gồm 4 phần: 1_ Thân máy 2_ Ụ trước:. bị điện của máy tiện 7 Chương 2: Phân tích sơ đồ truyền động điển hình cho máy tiện đứng 1540 9 2.1/ Phân tích sơ đồ 9 2.2/ Các thiết bị khác 10 2.3/ Thuyết minh sơ đồ máy tiện đứng 1540 11 1/. độ thử máy 19 4/ Quá trình hãm dừng 19 5/ Điều chỉnh tốc độ 21 6/ Chế độ tiện cắt 21 Chương 3: Phân tích ứng dụng của máy tiện đứng trong công nghiệp 24 3.1/ Ứng dụng của máy tiện đứng 1540 24 3.2/