MỤC LỤC BÁO CÁO 1 MỤC LỤC 2 LỜI MỞ ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY TIỆN 6 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của máy tiện 6 1.2 Khái niệm chung về máy tiện 7 1.3 Công dụng và phạm vi ứng dụng 10 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ VÀ LINH KIỆN CỦA MÁY TIỆN T620 11 2.1 Giới thiệu chung về động cơ điện không đồng bộ 3 pha 11 2.1.1 Khái quát chung về động cơ không đồng bộ 3 pha 11 2.1.2 Ưu, nhược điểm và cách khắc phục của động cơ không đồng bộ ba pha 11 2.1.3 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha 13 a. Phương pháp đồi đầu dây quấn 13 b. Giảm dòng khởi động dùng điện trở giảm áp cấp vào dây quấn 14 c. Giảm dòng khởi động dùng điện cảm giảm áp cấp vào dây quấn 14 d. Giảm dòng khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu giảm áp 14 2.1.4 Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha. 15 a) Rotor quay cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n < n1 ( 0 < s < 1) 16 b) Rotor quay cùng chiều nhưng tốc độ n > n1 (s < 0). 16 c) Rotor quay ngược chiều từ trường n < 0 (s > 1). 16 2.1.5 Các đường đặc tính của động cơ không đồng bộ. 17 2.2 Giới thiệu chung về máy biến áp 18 2.2.1 Khái niệm 18 2.2.2 Cấu tạo chung của máy biến áp 18 a. Lõi thép (mạch từ) 19 b. Dây quấn 20 c. Vỏ máy 22 2.2.3 Công dụng của máy biến áp 22 2.2.4 Nguyên lý làm việc của máy biến áp 22 2.2.5 Phân loại máy biến áp 23 CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY TIỆN T620 24 3.1 Đặc điểm công nghệ 24 3.2 Yêu cầu truyền động của máy tiện T620 26 3.2.1 Truyền động chính 26 3.2.2 Truyền động ăn dao 27 3.2.3 Truyền động phụ 27 3.3 Đặc tính phụ tải 27 3.3.1 Đặc tính của cơ cấu truyền động chính 27 3.3.2 Phụ tải của cơ cấu truyền động ăn dao 28 3.3.3 Tính thời gian của máy tiện 29 3.4 Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính 29 CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG CÔNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÙA MÁY TIỆN T620 32 4.1 Chức năng linh kiện trong sơ đồ của máy tiện T620 32 4.2 Công dụng các cụm kết cấu chính của máy tiện T620 33 4.2.1 Xích tốc độ 33 4.2.2 Cụm ly hợp ma sát 35 a. Công dụng 35 b. Cách tháo lắp 35 c. Hiệu chỉnh cụm ly hợp ma sát 35 4.2.3 Cụm phanh 36 a. Công dụng 36 b. Cách hiệu chỉnh 36 4.2.4 Cụm trục chính 36 4.3 Nguyên lý làm việc của máy tiện T620 37 4.4 Một vài sự cố và cách khắc phục trong hệ thống. 39 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta là một đất nước nông nghiệp sử dụng công cụ thô sơ là chủ yếu. Nhưng hiện nay đất nước có phần thay đổi rõ rệt đó là máy móc dần thay thế các công cụ. Làm cho đất nước ta phát triển theo một hướng mới, đó là hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Máy móc dần thay thế sức lao động của con người, làm cho đời sống của con người được cải thiện và nâng cao. Nhu cầu sử dụng điện năng của các vùng nông thôn là một phụ tải rất lớn và không ngừng gia tăng khi máy móc đưa vào sản xuất nông nghiệp. Điện năng tiêu thụ ở nông thôn hiện nay không chỉ đơn thuần là thắp sáng và tưới tiêu mà điện năng còn được sử dụng nhiều để chế biến, bảo quản nông sản, xay sát, sửa chữa nông cụ… xu hướng phụ tải ngày càng tăng. Bất cứ một hệ thống điện nào cũng phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản như: mức độ tin cậy khi làm việc, chất lượng điện tốt, đảm bảo độ an toàn, tiết kiệm kinh tế. Ngoài ra còn phải dễ dàng vận hành và sửa chữa. Tuy không phải lúc nào lưới điện cũng hoạt động bình thường, nó luôn có sự cố, có thể là nguyên nhân chủ quan hay khách quan. Để tránh thiệt hại khi có sự cố lưới điện cần phải có các thiết bị tự động bảo vệ để ngắt mạng điện khỏi khu vực có sự cố. Các thiết bị bảo vệ ngày càng được hoàn thiện và đa dạng hơn. Thông thường các thiết bị bảo vệ là các khí cụ điện đóng cắt một cách tự động như công tắc, cầu chì, rơle. Hiện nay các dây chuyền tự động đang được sử dụng rộng rãi. LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY TIỆN Lịch sử hình thành và phát triển của máy tiện Mặc dù máy tiện chế biến gỗ đã được sử dụng từ thời Kinh Thánh, nhưng chiếc máy tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới được Henry Maudslay phát minh vào năm 1800. Nó chỉ đơn giản là một máy công cụ giữ mẩu kim loại đang được gia công, vì vậy một công cụ cắt có thể gia công bề mặt theo đường mức mong muốn. Chiếc máy phay đầu tiên được vận hành theo cách thức tương tự như vậy, ngoại trừ công cụ cắt được đặt ở trục chính đang quay. Phôi được lắp trên bệ máy hay bàn làm việc và di chuyển theo công cụ cắt. Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minh năm 1818. Những chuyển động được sử dụng trong các công cụ máy được gọi là trục và đề cập đến 3 trục: “X” (thường từ trái qua phải), “Y” (trước ra sau) và “Z” (trên và dưới). Bàn làm việc cũng có thể được quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục chuyển động thứ tư. Một số máy còn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một góc. Ngày nay nhu cầu sản xuất và sửa chữa các chi tiết trong ngành cơ khí là rất lớn, vì vậy máy tiện được cải thiện và nâng cấp ngày càng hiệu quả. Máy tiện hiện nay có thể làm nhiều nhiệm vụ và nhiều chức năng với độ chính xác cao, thời gian ngắn, đáp ứng năng suất trong nghành công nghiệp nặng. Hình 1.1: Hình tổng quát về máy tiện Khái niệm chung về máy tiện Máy tiện là một loại máy dùng để cắt gọt kim loại có chuyển động chính là dùng chuyển động quay tròn xung quanh tâm của phôi tạo ra tốc độ cắt và chuyển dộng chạy dao chính là chuyển động tịnh tiến gồm hai loại : chạy dao ngang (chạy theo hướng kính của chi tiết )và chạy dao dọc dọc theo hướng trục của chi tiết . Hình 1.2: Hình ảnh dao tiện đang ăn phôi kim loại Hình 1.3: Hình ảnh tiện thô, tạo hình trên máy tiện cnc Hình 1.4: Hình ảnh minh họa cho việc dao tiện ăn phôi Hình 1.5: Hình ảnh thực tế khi tiện Trong những phương pháp chế tạo chi tiết cho các lọai máy, cơ cấu, khí cụ, cũng như cho các sản phẩm khác, phương pháp cắt gọt được sử dụng rộng rãi nhất đó là phương pháp tiện, phay, bào, nguội, khoan, mài …Thực chất của phương pháp cắt gọt là tạo nên những bề mặt mới bằng các làm biến dạng, sau đó bớt đi những lớp kim lọai bề mặt để tạo thành phoi. Các chi tiết thường là trịn xoay như trục, Puli, bánh răng và các chi tiết khác, đều được gia công trên máy tiện, hình thức này được gọi là gia công tiện. Hình 1.6: Hình ảnh máy tiện chuyên dùng Hình 1.7: Hình ảnh máy tiện cơ Với các thiết bị đi kèm , máy tiện có thể sử dụng trong việc khoan , doa , vát mặt , miết , mài ...Máy tiện cơ được một người vận hành sử dụng một chi tiết hoặc 1 loại bộ phận đơn chiếc . Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để sửa chữa máy , và bảo trì sản phẩm . Công dụng và phạm vi ứng dụng Công dụng của máy tiện: Máy tiện dùng để gia công các chi tiết có dạng trụ trơn, dạng côn, dạng định hình, cắt ren, cắt đứt... Phạm vi ứng dụng: Máy tiện là máy công cụ được sử dụng phổ biến và rộng rãi trong các nhà máy cơ khí, các phân xương sửa chữa cơ khí của các xí nghiệp. Nó dùng để gia công các bề mặt tròn xoay (trong và ngoài), các mặt côn (trong và ngoài), phù hợp với sản xuất các loại hình đơn chiếc loại nhỏ thích hợp cho việc sửa chữa, chế tạo các chi tiết thay thế. Ngày nay máy tiện không ngừng được cải tiến để phù hợp với tiến bộ của khoa học kĩ thuật. Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay đơn giản, trên máy tiện ren vít vạn năng còn được gia công các bề mặt định hình phức tạp, gia công các lỗ khoan, khoét, doa, ta rô với độ chính xác cao. Uư điểm nổi bật là có thể khoan sâu các lỗ, tiện côn chi tiết có góc côn nhỏ, nếu dùng gá đặc biệt còn có thể tiện được các mặt elip, phay,... CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ VÀ LINH KIỆN CỦA MÁY TIỆN T620 T620 là máy tiện ren vít vạn năng. Để thực hiện truyền động cho bộ phận máy, người ta dùng 4 động cơ điện không đồng bộ 3 pha. 2.1 Giới thiệu chung về động cơ điện không đồng bộ 3 pha 2.1.1 Khái quát chung về động cơ không đồng bộ 3 pha Trong quá trình khai thác và phục vụ nền kinh tế quốc dân không thể nói đến sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, các máy thực hiện sự biến đổi cơ năng thành diện năng hoặc ngược lại gọi là các loại máy điện. Các máy điện biến đổi cơ năng thành điện năng gọi là các loại máy phát điện và các máy biến đổi điên năng thành cơ năng gọi là động cơ, Các máy điện đều có tính thuận nghịch nghĩa là chúng biến đổi năng lượng thành 2 chiều, nếu đưa cơ năng vào phần quay của máy điện thì nó sẽ làm việc ở chế độ máy phát còn nếu đưa điện năng vào thì phần quay của máy điện sẽ sinh ra công cơ học. Máy điện là một hệ thông điện từ có mạch từ và mạch điện liên quan đến nhau, mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí, mạch điện gồm 2 hoặc nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng các bộ phận mang chúng. Máy điện dùng làm biến đổi năng lượng là phần tử quan trọng trong bất cứ thiết bị diện nào nó được sử dụng trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và trong nghiên cứu… Sự biến đổi điện cơ, cơ điện dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, nguyên lý này cũng đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ phận biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi điện năng với những giá trị thông số này (điện áp, dòng điện) thành điện năng với những giá trị thông số khác. 2.1.2 Ưu, nhược điểm và cách khắc phục của động cơ không đồng bộ ba pha Ưu điểm: Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ. Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện. Sử dụng rộng rãi và phổ biến trong phạm vi công suất nhỏ và vừa. Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác nhau (từ 24 V đến 10 kV) nên rất thích nghi cho từng người sử dụng. Nhược điểm: Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng của lưới điện. Không sử dụng được lúc non tải hoặc không tải. Khó điều chỉnh tốc độ. Đặc tính mở máy không tốt, dòng mở máy lớn (gấp 6-7 lần dòng định mức). Momen mở máy nhỏ. Biện pháp khắc phục: Hạn chế vận hành non tải. Cải thiện đặc tính mở máy bằng cách điều chỉnh tốc độ (bằng cách thay đổi điện áp, thêm điện trở phụ vào mạch rôto hoặc nối cấp), hay dùng rôto có rãnh sâu, rôto lồng sóc kép để hạ dòng khởi động, đồng thời tăng momen mở máy. Chế tạo rôto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dòng điện từ hóa và nâng cao hệ số công suất. Mặt dù có nhiều khuyết điểm nhưng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc có những ưu điểm mà những động cơ khác không có được và quan trọng nhất là đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ. Thực tế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc được áp dụng rộng rãi, chiếm số lượng 90%, về công suất chiếm 55%. Hình 2.1: Động cơ KĐB 3 pha 2.1.3 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha a. Phương pháp đồi đầu dây quấn Trong quá trình vận hành động cơ điện khi khởi động chúng ta cần quan tâm đến hai vấn đề: Giảm thấp dòng điện khởi động(qua hệ thống dây dẫn chính vào dây quấn stato động cơ ) ngay thời điểm khởi động . Phương pháp giảm thấp dòng điện khởi động thực chất là giảm thấp điện áp cung cấp vào động cơ tại thời điểm khởi động . Theo lý thuyết chúng ta có được quan hệ moment ( hay ngẫu lực) khởi động tỷ lệ thuận với bình phương giá trị điện áp hiệu dụng cấp vào động cơ,như vậy giảm giá trị dòng điện khởi động dẫn tới hậu quả giảm thấp giá trị của moment khởi động. Trong thực tế các biện pháp giảm dòng khởi động có thể chia làm hai dạng như sau: Giảm điện áp nguồn cấp vào dây quấn stato bằng phương pháp : biến áp giảm áp ,hay lắp đặt các phần tử hạn áp(cầu phân áp)dùng điện trở hay điện cảm . Sử dụng bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha,dùng linh kiện điện tử điều chỉnh thay đổi điện áp hiệu dụng nguồn áp 3 pha cấp vào động cơ .Hệ thống khởi động này được gọi là phương pháp khởi động mền (soft start) cho động cơ Các phương pháp ra dây trên stato của động cơ không đồng bộ 3 pha : Động cơ 3 pha 6 đầu dây ra ( đấu vận hành theo một trong hai cấp điện áp nguồn 3 pha tương ứng so với sơ đồ đấu Y hay tam giác Động cơ 3 pha 9 đầu dây ra (đấu vận hành theo một trong hai phương pháp: đấu Y nối tiếp – Y song song, tam giác nối tiếp -tam giác song song). Động cơ 3 pha 12 đầu dây (đấu vận hành theo một trong bốn cấp điện áp nguồn 3 pha tương ứng với một trong sơ đồ đấu dây Y nối tiếp , Y song song, tam giác nối tiếp, tam giác song song). b. Giảm dòng khởi động dùng điện trở giảm áp cấp vào dây quấn Một trong các biện pháp giảm áp là đấu nối tiếp điện trở Rmm với bộ dây quấn stator tại lúc khởi động tác dụng của Rmm trong trường hợp này là làm giảm áp đặt vào từng pha dây quấn stator. Tương tự như phương pháp đổi sơ đồ đấu dây để giảm dòng khởi động phương pháp giảm áp cấp vào dây quấn stator cũng làm giảm moment mở máy. Do tính chất moment tỉ lệ bình phương điện áp cấp vào động cơ thường chúng ta chọn các cấp giảm áp:80%, 64%, 50% cho động cơ. Tương ứng với các cấp giảm áp này, moment mở máy chỉ khoảng 65%; 50% và 25% giá trị moment mở máy khi cấp nguồn trực tiếp bằng định mức vào dây quấn stator. c. Giảm dòng khởi động dùng điện cảm giảm áp cấp vào dây quấn Trường hợp này để giảm áp cấp vào dây quấn stator tại lúc khởi động. Chúng ta đấu nối tiếp điện cảm ( có giá trị điện kháng ) Xmm với dây quấn stator. Do tính chất moment tỉ lệ bình thường điện áp cấp vào động cơ, thường chúng ta chọn các cấp giảm áp: 80%, 64%, và 50% cho động cơ. Tương ứng với các cấp giảm áp này, moment mở máy chỉ còn khoảng 65%, 50%, và 25% giá trị moment mở máy khi cấp nguồn trực tiếp bằng đúng định mức vào dây quấn stator. d. Giảm dòng khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu giảm áp Với các phương pháp giảm dòng mở máy dùng Rmm hay Xmm, dòng điện mở máy qua dây quấn cũng chính là dòng điện qua dây nguồn. Khi sử dụng biến áp giảm áp đặt vào dây quấn stator lúc khởi động, dòng điện mở máy qua dây quấn giảm thấp. Nhưng dòng điện này chỉ xuất hiện phía thứ cấp biến áp còn dòng điện qua dây nguồn chính là dòng qua sơ cấp biến áp. Với biến áp giảm áp, dòng điện phía sơ cấp sẽ có giá trị thấp hơn dòng điện phía thứ cấp. Tóm lại khi dùng máy biến áp giảm áp để giảm dòng khởi động, dòng điện mở máy qua dây nguồn sẽ thấp hơn dòng điện mở máy khi dùng phương pháp giảm dòng với Rmm hay Xmm. Khi dùng biến áp giảm áp để giảm dòng khởi động thời gian hoạt động của máy biến áp tồn tại rất ngắn, ta có thể sử dụng một trong các dạng biến áp tự ngẫu sau: Biến áp tự ngẫu loại 3 pha 3 trụ. Biến áp tự ngẫu 3 pha do. Tương tự trường hợp đã nêu trong các danh mục trên, máy biến áp giảm áp được bố trí nhiều cấp điện áp ra tương ứng với các mức 80%, 64% và 50% giá trị moment mở máy trực tiếp chỉ còn khoảng 65%, 50%, 25% giá trị moment mở máy trực tiếp (khi cấp nguồn trực tiếp bằng đúng định mức cấp vào stator ). 2.1.4 Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha. Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe hở không khí suất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f1/p (f1 là tần số lưới điện; p là số cặp cực; tốc độ từ trường quay ). Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòng điện I2 chạy qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh ra moment. Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rotor. Trong những phạm vi tồc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau. Sau đây ta sẽ nghiên cứu tác dụng của chúng trong ba phạm vi tốc độ. Hệ số trượt s của máy : s = (n1-n)/n1 = (Ω1-Ω)/ Ω1 Như vậy khi n = n1 thì s = 0, còn khi n = 0 thì s = 1; khi n > n1, s < 0 và rotor quay ngược chiều từ trường quay n < 0 thì s > 1. Hình 2.2: Quá trình tạo moment của máy điện không đồng bộ. Rotor quay cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n < n1 ( 0 < s < 1) Giả thuyết về chiều quay n1 của từ trường khe hở Φ và của rotor n như hình a. Theo quy tắc bàn tay phải, xác định được chiều sức điện động E2 và I2; theo quy tắc bàn tay trái, xác định được lực F và moment M. Ta thấy F cùng chiều quay của rotor, nghĩa là điện năng đưa tới stator, thông qua từ trường đã biến đổi thành cơ năng trên trục quay rotor theo chiều từ trường quay n1, như vậy động cơ làm việc ở chế độ động cơ điện. Rotor quay cùng chiều nhưng tốc độ n > n1 (s < 0). Dùng động cơ sơ cấp quay rotor của máy điện không đồng bộ vượt tốc độ đồng bộ n > n1. Lúc đó chiều từ trường quay quét qua dây quấn rotor sẽ ngược lại, sức điện động và dòng điện trong dây quấn rotor cũng đổi chiều nên chiều nên chiều của M cũng ngược chiều n1, nghĩa là ngược chiều với rotor, nên đó là moment hãm (hình b). Như vậy máy đã biến cơ năng tác dụng lên trục động cơ điện, do động cơ sơ cấp kéo thành điện năng cung cấp cho luới điện, nghĩa là động cơ làm việc ở chế độ máy phát. Rotor quay ngược chiều từ trường n < 0 (s > 1). Vì nguyên nhân nào đó mà rotor của máy điện quay ngược chiều từ trường quay hình c, lúc này chiều của sức điện động và moment giống như ở chế độ động cơ. Vì moment sinh ra ngược chiều quay với rotor nên có tác dụng hãm rotor lại . Trường hợp này máy vừa lấy điện năng ở lưới điện vào, vừa lấy cơ năng từ động cơ sơ cấp. Chế độ làm việc này gọi là chế độ hãm điện từ. 2.1.5 Các đường đặc tính của động cơ không đồng bộ. Hình 2.3: Đặc tính làm việc của MK Đặc tính tốc độ n = F(P2) Theo công thức hệ số trượt ,ta có : n = n1(1-s) Trong đó : s = Pcu/Pdt. Khi động cơ không tải Pcu vgh thì P = const. Bộ biến đổi có thể là máy phát một chiều hoặc bộ chỉnh lưu dùng thyristor. 3.2.2 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 tử. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao thường là D = (50 300)/1 với độ trơn điều chỉnh = 1.06 và 1.21 và mômen không đổi (M = const). Ở chế độ 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 giữ 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 bộ khuếch đại máy điện hoặc bộ chỉnh lưu có điều khiển. 3.2.3 Truyền động phụ Truyền động phụ của máy tiện không yêu cầu điều chỉnh tốc độ và không có yêu cầu gì đặc biệt nên thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc kết hợp với hộp tốc độ. 3.3 Đặc tính phụ tải 3.3.1 Đặc tính của cơ cấu truyền động chính Hình 3.3: Đồ thị phụ tải của truyền động chính máy tiện + Tốc độ cắt: [m/ph] (1) Trong đó: Vz là tốc độ cắt Cv, m, , 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 : Thường chọn Fz:Fy:Fx = 1 : 0.4 : 0.25 , và tính Fz theo công thức kinh nghiệm (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 , n, , là là các hệ số và số mũ phụ thuộc vật liệu chi tiết, phôi + Công suất cắt [kW] là hằng số (3) 3.3.2 Phụ tải của cơ cấu truyền động ăn dao Lực ăn dao của truyền động ăn dao : , N (4) Công duất ăn dao của máy tiện: , kW (5) Tốc độ ăn dao: , m/s (6) Trong đó : k_ là hệ số dự trữ là lực cắt theo huongs di chuyển của bàn dao là lực ma sát giữa bàn dao và gờ trượt là lực dính là tốc độ góc của chi tiết , mm/rad , s là lượng ăn dao Hình 3.4 Đồ thị phụ tải cơ cấu truyền động ăn dao 3.3.3 Tính thời gian của máy tiện , s (7) Để tăng năng suất phải tăng tóc độ cắt và lượng ăn dao 3.4 Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính Giả thiết trên máy tiện thực hiện gia công chi tiết như ở hình 3.3. 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 3.3: Chi tiết được gia công trên máy tiện Quá trình tính toán gồm 4 bước: + Bước 1: Tính trị số 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: Từ đó ta tính được công suất trên trục động cơ ứng với từng nguyên công: - 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: - Ứng với công suất này là các thời gian phụ của máy, chúng được xác định theo tiêu chuẩn vận hành của máy . + Bước 3: Chọn công suất cho động cơ Ta có thể chọn theo công suất trung bình hoặc công suất đẳng trị hoặc -Ta có thể chon động cơ có công suất định mức : hoặc + Bước 4: Kiểm nghiệm điều kiện phát nóng và quá tải của động cơ chính máy tiện. CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG CÔNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÙA MÁY TIỆN T620 4.1 Chức năng linh kiện trong sơ đồ của máy tiện T620 Động cơ ĐC (P=10kw, n=1450 vòng/phút) thực hiện truyền động chính. Động cơ ĐB (P=0,125kw, n=2800 vòng/phút) quay bơm dung dịch nguội. Động cơ ĐD (P=1kw, n=930 vòng/phút) dùng cho hệ thống dầu ép. Động cơ ĐN (P=1kw, n=1410 vòng/phút) dùng cho hành trình chạy nhanh của hợp xe dao. Các rơle nhiệt RN1, RN2, RN3: Có chức năng bảo vệ mạch động lực và mạch điều khiển khi bị quá tải. Máy biến áp BA: Biến đổi dòng xoay chiều 220V thành 2 dòng điện áp xoay chiều 36V và 127V. Dòng 36V: Cấp điện cho đèn, báo hệ thống hoạt đôngj. Dòng 127V: Cấp điện cho mạch điều khiển. Các công tắc tơ K1, K2: Bật tắt các động cơ ở mạch động lực. Công tắc tơ K1: Bật/tắt và bảo vệ các động cơ ĐC, ĐB, ĐD Công tắc tơ K2: Bật/tắt và bảo vệ động cơ ĐN. Cầu chì CC: Có chức năng bảo vệ đèn báo khi bị chập hoặc ngắn mạch. Đèn Đ sáng: Báo hệ thống điều khiển hoạt động. Công tắc CT: Có chức năng bật/tắt đèn Đ. Nút ấn D: Có chức năng dừng động cơ. Nút ấn M2: Dùng để bật hệ thống điều khiển. Rơle thời gian T: Tính thời gian để tiếp điểm thường đóng mở chậm bị tác động mở ra. Các công tắc hành trình CH1, CH2: Bật chuyển tiếp mạch. Phích cắm F: Cấp điện/đóng ngắt động cơ bơm dầu ĐD. Các ổ cắm MCCB1, MCCB2: Đóng ngắt mạch điện MCCB1: Đóng ngắt cho mạch đôngj lực. MCCB2: Đóng ngắt động cơ bơm dung dịch nguội ĐB.
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY TIỆN
Lịch sử hình thành và phát triển của máy tiện
Máy tiện chế biến gỗ có lịch sử lâu đời, nhưng máy tiện gia công kim loại hiện đại mới được Henry Maudslay phát minh năm 1800 Thiết bị này giữ chặt phôi kim loại, cho phép công cụ cắt tạo ra bề mặt theo đường mức định sẵn.
Máy phay đầu tiên, do Eli Whitney phát minh năm 1818, hoạt động bằng cách giữ công cụ cắt cố định trên trục chính quay, trong khi phôi được di chuyển trên bàn máy để tiếp xúc với công cụ.
Công cụ máy sử dụng ba trục chính X, Y, Z tương ứng với chuyển động trái-phải, trước-sau và trên-dưới Nhiều máy còn có trục quay thứ tư (ngang hoặc dọc) và một số thậm chí có trục thứ năm cho phép quay góc.
Ngành cơ khí có nhu cầu sản xuất và sửa chữa chi tiết lớn, thúc đẩy sự cải tiến máy tiện Máy tiện hiện đại đa chức năng, chính xác cao, năng suất lớn, đáp ứng hiệu quả công nghiệp nặng.
Hình 1.1: Hình tổng quát về máy tiện
Khái niệm chung về máy tiện
Máy tiện gia công kim loại bằng chuyển động quay của phôi và chuyển động tịnh tiến của dao tiện, gồm chạy dao ngang và chạy dao dọc.
Hình 1.2: Hình ảnh dao tiện đang ăn phôi kim loại
Hình 1.3: Hình ảnh tiện thô, tạo hình trên máy tiện cnc
Hình 1.4: Hình ảnh minh họa cho việc dao tiện ăn phôi
Hình 1.5: Hình ảnh thực tế khi tiện
Gia công cắt gọt, bao gồm tiện, phay, bào, khoan, mài, là phương pháp chế tạo chi tiết máy phổ biến nhất Quá trình này tạo bề mặt mới bằng cách loại bỏ lớp kim loại bề mặt thành phoi Các chi tiết trục xoay như trục, puli, bánh răng thường được gia công trên máy tiện, gọi là gia công tiện.
Hình 1.6: Hình ảnh máy tiện chuyên dùng
Hình 1.7: Hình ảnh máy tiện cơ
Máy tiện, với các thiết bị đi kèm, đa năng thực hiện nhiều thao tác như khoan, doa, vát mặt, miết, mài, Máy tiện cơ hoạt động bởi một người vận hành, gia công từng chi tiết.
1 loại bộ phận đơn chiếc Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để sửa chữa máy , và bảo trì sản phẩm
Công dụng và phạm vi ứng dụng
Công dụng của máy tiện: Máy tiện dùng để gia công các chi tiết có dạng trụ trơn, dạng côn, dạng định hình, cắt ren, cắt đứt
Máy tiện là máy công cụ phổ biến trong các nhà máy và xưởng sửa chữa cơ khí, dùng gia công bề mặt tròn xoay, mặt côn (trong/ngoài), phù hợp sản xuất đơn chiếc nhỏ và chế tạo/sửa chữa chi tiết thay thế.
Máy tiện hiện đại, nhờ tiến bộ khoa học kỹ thuật, không chỉ gia công bề mặt tròn xoay đơn giản mà còn thực hiện được các thao tác phức tạp như tiện bề mặt định hình, khoan, khoét, doa, taro chính xác cao, thậm chí tiện côn nhỏ, lỗ sâu và (với gá đặc biệt) tiện mặt elip, phay.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ VÀ LINH KIỆN CỦA MÁY TIỆN T620
Giới thiệu chung về động cơ điện không đồng bộ 3 pha
2.1.1 Khái quát chung về động cơ không đồng bộ 3 pha
Máy điện là các máy thực hiện biến đổi năng lượng cơ năng thành điện năng hoặc ngược lại, đóng vai trò quan trọng trong khai thác và phục vụ nền kinh tế quốc dân.
Máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng, còn động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng Các máy điện có tính thuận nghịch: cung cấp cơ năng tạo ra điện năng (chế độ phát điện), cung cấp điện năng tạo ra cơ năng (chế độ động cơ).
Máy điện là hệ thống điện từ với mạch từ (bao gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí) và mạch điện (gồm hai hay nhiều dây quấn chuyển động tương đối).
Máy điện là thành phần thiết yếu trong mọi thiết bị điện, đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và nghiên cứu khoa học.
Biến đổi điện cơ và cơ điện hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, cho phép chuyển đổi điện năng giữa các thông số điện áp và dòng điện khác nhau Các bộ phận biến đổi cảm ứng ứng dụng nguyên lý này.
2.1.2 Ưu, nhược điểm và cách khắc phục của động cơ không đồng bộ ba pha
- Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ.
- Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện.
- Sử dụng rộng rãi và phổ biến trong phạm vi công suất nhỏ và vừa.
- Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác nhau (từ 24 V đến 10 kV) nên rất thích nghi cho từng người sử dụng.
- Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng của lưới điện.
- Không sử dụng được lúc non tải hoặc không tải.
- Khó điều chỉnh tốc độ.
- Đặc tính mở máy không tốt, dòng mở máy lớn (gấp 6-7 lần dòng định mức).
- Hạn chế vận hành non tải.
Tăng momen khởi động và giảm dòng khởi động của động cơ bằng cách điều chỉnh tốc độ (điều chỉnh điện áp, thêm điện trở, nối cấp), sử dụng rôto rãnh sâu hoặc rôto lồng sóc kép.
- Chế tạo rôto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dòng điện từ hóa và nâng cao hệ số công suất.
Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, dù có một số nhược điểm, vẫn chiếm lĩnh thị trường với 90% số lượng và 55% công suất nhờ ưu điểm vượt trội về sự đơn giản, dễ sử dụng và giá thành rẻ.
Hình 2.1: Động cơ KĐB 3 pha
2.1.3 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha a Phương pháp đồi đầu dây quấn
Trong quá trình vận hành động cơ điện khi khởi động chúng ta cần quan tâm đến hai vấn đề:
Giảm thấp dòng điện khởi động(qua hệ thống dây dẫn chính vào dây quấn stato động cơ ) ngay thời điểm khởi động
Giảm dòng điện khởi động động cơ thực chất là giảm điện áp khởi động Tuy nhiên, moment khởi động tỷ lệ thuận với bình phương điện áp, nên giảm dòng điện sẽ làm giảm moment khởi động.
Trong thực tế các biện pháp giảm dòng khởi động có thể chia làm hai dạng như sau:
Giảm điện áp nguồn cấp stato có thể thực hiện bằng biến áp giảm áp hoặc sử dụng các phần tử hạn áp như cầu phân áp với điện trở hoặc cuộn cảm.
Hệ thống khởi động mềm (soft start) cho động cơ sử dụng bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha và linh kiện điện tử để điều chỉnh điện áp hiệu dụng cấp vào động cơ, giúp khởi động êm ái.
Các phương pháp ra dây trên stato của động cơ không đồng bộ 3 pha :
Động cơ 3 pha 6 đầu dây ra ( đấu vận hành theo một trong hai cấp điện áp nguồn 3 pha tương ứng so với sơ đồ đấu Y hay tam giác
Động cơ 3 pha 9 đầu dây ra (đấu vận hành theo một trong hai phương pháp: đấu Y nối tiếp – Y song song, tam giác nối tiếp -tam giác song song).
Động cơ 3 pha 12 dây cho phép vận hành ở bốn cấp điện áp khác nhau nhờ bốn sơ đồ đấu dây: Y nối tiếp, Y song song, tam giác nối tiếp và tam giác song song Việc giảm dòng khởi động được thực hiện bằng điện trở giảm áp cấp vào dây quấn.
Giảm áp khởi động động cơ bằng cách đấu nối tiếp điện trở Rmm với dây quấn stato giúp giảm điện áp pha, bảo vệ động cơ.
Giảm áp cấp vào dây quấn stator, tương tự như thay đổi sơ đồ đấu dây, làm giảm mômen mở máy Các cấp giảm áp thông thường là 80%, 64%, và 50%, tương ứng với mômen mở máy giảm xuống còn khoảng 65%, 50% và 25% so với cấp nguồn định mức Điện cảm cũng được sử dụng để giảm dòng khởi động bằng cách giảm áp.
Để giảm áp suất lên dây quấn stato khi khởi động, một điện cảm có điện kháng Xmm được đấu nối tiếp với dây quấn stato.
Để giảm dòng khởi động của động cơ, thường sử dụng các cấp giảm áp 80%, 64% và 50% điện áp định mức Điều này dẫn đến mô-men mở máy giảm xuống còn khoảng 65%, 50% và 25% so với khi cấp điện áp định mức Máy biến áp tự ngẫu là một giải pháp hiệu quả cho việc giảm áp này.
Giới thiệu chung về máy biến áp
Máy biến áp (biến thế) là thiết bị điện từ tĩnh biến đổi điện áp xoay chiều dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, giữ nguyên tần số Ứng dụng chính là truyền tải và phân phối điện năng, nhưng cũng được sử dụng trong chỉnh lưu, cung cấp điện cho lò điện, máy hàn và thiết bị thử nghiệm Máy biến áp gồm hai hoặc nhiều dây quấn trên cùng một mạch từ, có thể nối hoặc không nối điện với nhau (máy biến áp tự ngẫu).
Hình 2.4: Máy biến áp 3 pha MBT vỏ thép
2.2.2 Cấu tạo chung của máy biến áp
Cấu tạo chung của mọi máy biến áp gồm 3 thành phần chính: Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
Hình 2.5: Cấu tạo của máy biến áp a Lõi thép (mạch từ)
Lõi thép dẫn từ, chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt, gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép thành mạch vòng khép kín, mỗi lá dày 0,3-0,5mm và phủ sơn cách điện.
Lõi thép biến áp gồm trụ và gông Trụ chứa dây quấn, gông nối các trụ tạo mạch từ kín.
Hình 2.6: Lõi thép của máy biến áp b Dây quấn
- Nhiệm vụ của dây quấn là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Máy biến áp sử dụng dây quấn đồng hoặc nhôm, tiết diện tròn/chữ nhật, có lớp cách điện Các dây quấn, được lồng vào trụ thép, cách điện với nhau và với lõi ép Hầu hết máy biến áp có hai hoặc nhiều dây quấn với số vòng khác nhau tùy thuộc chức năng.
Có 2 loại dây quấn: dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp
Dây quấn nhận năng lượng từ lưới gọi là dây quấn sơ cấp
Dây quấn cung cấp năng lượng cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp
Máy biến áp hạ áp có số vòng dây cuộn sơ cấp lớn hơn cuộn thứ cấp, ngược lại, máy biến áp tăng áp có số vòng dây cuộn sơ cấp nhỏ hơn cuộn thứ cấp.
Hình 2.7: Dây quấn của máy biến áp
Ngoài ra người ta cũng có thể phân biệt dây quấn máy biến áp thành dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp
Dây quấn có điện áp cao gọi là dây quấn cao áp
Dây quấn có điện áp thấp hơn gọi là dây quấn hạ áp
Xét về cấu tạo, dây quấn được chia thành 2 loại: dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ.
Dây quấn đồng tâm: có tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm Những kiểu dây quấn đồng tâm chính gồm:
Dây quấn hình trụ, dùng cho cả dây quấn hạ áp và cao áp (hình 2.8a).
Dây quấn hình xoắn, dùng cho dây quấn hạ áp có nhiều sợi chập (hình 2.8b).
Dây quấn hình xoắn ốc liên tục, dùng cho dây quấn cao áp, tiết diện dây dẫn chữ nhật (hình 2.8c).
Dây quấn xen kẽ: Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép (hình 2.8d).
Hình 2.8: Các kiểu quấn dây máy biến áp c Vỏ máy
Vỏ máy biến áp, tùy thuộc vào loại máy, được chế tạo từ nhiều chất liệu như nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng Chức năng chính của vỏ là bảo vệ các linh kiện bên trong, gồm nắp và thùng máy.
Nắp thùng dùng để đậy trên thùng và trên đó có các bộ phận quan trọng như:
Sứ ra (cách điện) của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp.
Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu
Ống bảo hiểm áp suất, cấu tạo thép hình trụ nghiêng, một đầu nối thùng dầu, một đầu bịt đĩa thủy tinh, tự động vỡ khi áp suất tăng đột biến, bảo vệ máy biến áp.
Lỗ nhỏ đặt nhiệt kế.
Rơle hơi dùng để bảo vệ máy biến áp.
Bộ truyền động cầu dao đổi nối các đầu điều chỉnh điện áp của dây quấn cao áp.
2.2.3 Công dụng của máy biến áp
Máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, nâng cao điện áp từ nguồn phát để truyền tải đường dài và hạ áp xuống mức phù hợp cho người tiêu dùng.
- Ngoài ra, chúng còn được dùng trong các lò nung, hàn điện, đo lường hoặc làm nguồn điện cho các thiết bị điện, điện tử.
2.2.4 Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Máy biến áp hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lý :
- Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường.
- Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ)
Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động của máy biến áp
Máy biến áp gồm hai cuộn dây N1 và N2 quấn trên lõi thép khép kín Điện áp xoay chiều U1 đặt vào cuộn N1 tạo ra dòng điện I1 và từ thông, cảm ứng dòng điện I2 và điện áp U2 trên cuộn N2 nối với tải Năng lượng điện được truyền từ cuộn N1 sang cuộn N2.
2.2.5 Phân loại máy biến áp
Có rất nhiều loại máy biến thế Một số cách phân loại:
Phân loại theo cấu tạo: máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha
Phân loại theo chức năng: máy biến áp tăng áp và máy biến áp giảm áp
Phân loại theo công dụng: máy biến áp thí nghiệm, máy biến áp đo lường, máy biến áp tự ngẫu,
Phân loại theo thông số kỹ thuật
Phân loại theo cách thức cách điện: máy biến áp khô và máy biến áp dầu.
CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU TRUYỀN
Đặc điểm công nghệ
Hình dạng chung và các bộ phận chính của máy T620 bao gồm: Bộ phận cố định, bộ phận di động, bộ phận điều khiển được trình bày trên hình 3.1.
Hình 3.1: Hình dáng chung của máy tiện T620
Máy tiện gồm bộ phận cố định (thân máy, hộp tốc độ, hộp chạy dao) gắn trên bệ máy, và bộ phận di động (hộp xe dao, bàn sao, ụ động cơ, bàn dao) trượt trên sống trượt thân máy Điều khiển máy bằng tay gạt, cúc trục vít me (tiện ren) và trục trơn (tiện trơn).
Kết cấu của trục chính được trình bày trên hình 3.2:
Hình 3.2: Kết cấu cụm cục chính máy tiện T620 Các tính năng kỹ thuật chủ yếu của máy T620:
- Đường kính lớn nhất của phôi gia công: 400mm
- Khoảng cách giữa hai mũi tâm, có 3 cỡ: 710; 1000; 1100mm
- Số cấp tốc độ trục chính: Z#
- Giới hạn vòng quay của trục chính: n Tc = 12,5 2000 (vg/ph)
- Cắt được các loại ren:
- Lượng chạy dao dọc: S d = 0.7 4.16 (mm/vg)
- Lượng chạy dao ngang: S ng = 0,035 2,08 (mm/vg)
- Động cơ chính: N 1 = 10kw; n đc 1 = 1450 (vg/ph) Động cơ chạy nhanh: N 2 = 1kw; n đc 2= 1410 (vg/ph)
Máy đi kèm nhiều phụ kiện công nghệ hỗ trợ như giá đỡ (luynet), mâm cặp 4 vấu, mũi tâm, ụ động quay và các bánh răng thay thế.
Yêu cầu truyền động của máy tiện T620
Đảo chiều truyền động chính cần thiết để tiện ren trái/phải Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính (D) bị giới hạn.
Hệ thống truyền động điện cho máy tiện cần đảm bảo độ cứng đặc tính cơ với sai số tĩnh dưới 10% khi tải thay đổi, quá trình khởi động/hãm trơn mượt tránh va đập Máy tiện cỡ nặng/đứng cần điều chỉnh tốc độ cắt không đổi (v=const) khi đường kính chi tiết thay đổi, phạm vi điều chỉnh phụ thuộc vào phạm vi thay đổi tốc độ dài và đường kính Máy tiện nhỏ/trung bình dùng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc và hộp số; máy tiện nặng/đứng dùng hệ thống điều chỉnh hai vùng với bộ biến đổi động cơ điện một chiều (BBĐ-Đ) và hộp số Tỷ số truyền (40 ÷ 125)/1 với độ trơn điều chỉnh = 1.06 và 1.21, công suất không đổi (Pc const).
< 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.
Truyền động ăn dao cần đảo chiều quay để ăn dao hai chiều, thực hiện bằng đảo chiều động cơ hoặc khớp ly hợp điện tử Phạm vi điều chỉnh tốc độ thường là (50 300)/1, mômen không đổi, độ trơn điều chỉnh = 1.06 - 1.21 và sai lệch tĩnh dưới 5% khi tải thay đổi Động cơ cần khởi động và hãm êm Máy tiện cỡ nặng/đứng liên hệ tốc độ bàn dao với tốc độ quay chi tiết để giữ lượng ăn dao; máy nhỏ dùng động cơ chính, máy nặng dùng động cơ riêng (một chiều) cấp điện từ bộ khuếch đại hoặc chỉnh lưu có điều khiển.
Máy tiện thường dùng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc kết hợp hộp số cho truyền động phụ vì loại này không cần điều chỉnh tốc độ hay yêu cầu kỹ thuật đặc biệt.
Đặc tính phụ tải
3.3.1 Đặc tính của cơ cấu truyền động chính
Hình 3.3: Đồ thị phụ tải của truyền động chính máy tiện
+ Tốc độ cắt: [m/ph] (1) Trong đó: Vz là tốc độ cắt
Cv, m, , 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 :
Thường chọn Fz:Fy:Fx = 1 : 0.4 : 0.25 , và tính Fz theo công thức kinh nghiệm
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
, n, , là là các hệ số và số mũ phụ thuộc vật liệu chi tiết, phôi
+ Công suất cắt [kW] là hằng số (3)
3.3.2 Phụ tải của cơ cấu truyền động ăn dao
Lực ăn dao của truyền động ăn dao : , N (4)
Công duất ăn dao của máy tiện: , kW (5)
Tốc độ ăn dao được tính bằng công thức: v = k * Fc / (Fms + Fd) (m/s), trong đó v là tốc độ ăn dao, k là hệ số dự trữ, Fc là lực cắt, Fms là lực ma sát giữa bàn dao và gờ trượt, và Fd là lực dính.
, mm/rad , s là lượng ăn dao
Hình 3.4 Đồ thị phụ tải cơ cấu truyền động ăn dao
3.3.3 Tính thời gian của máy tiện
, s (7) Để tăng năng suất phải tăng tóc độ cắt và lượng ăn dao
Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính
Bài viết mô tả quá trình gia công trên máy tiện với 4 giai đoạn: tiện cắt/ngang (giai đoạn 1, 3) và tiện trụ (giai đoạn 2, 4) Phụ tải động cơ phụ thuộc vào chế độ cắt, vật liệu chi tiết và loại dao.
Hình 3.3: Chi tiết được gia công trên máy tiện
Quá trình tính toán gồm 4 bước:
+ Bước 1 : Tính trị số 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: Xác định hiệu suất máy móc ở chế độ định mức bằng cách chọn nguyên công nặng nhất và giả định máy hoạt động ở chế độ này Công thức tính hiệu suất sẽ được áp dụng cho từng phụ tải của mỗi nguyên công.
- Từ đó ta tính được công suất trên trục động cơ ứng với từng nguyên công:
Trong quá trình lắp ráp, tháo rời chi tiết và chuyển đổi nguyên công, nếu động cơ quay không tải (không ngắt điện), công suất trên trục là công suất không tải và lượng hao phí là không đổi.
- Ứng với công suất này là các thời gian phụ của máy, chúng được xác định theo tiêu chuẩn vận hành của máy
+ Bước 3: Chọn công suất cho động cơ
Ta có thể chọn theo công suất trung bình hoặc công suất đẳng trị hoặc -Ta có thể chon động cơ có công suất định mức : hoặc
+ Bước 4: Kiểm nghiệm điều kiện phát nóng và quá tải của động cơ chính máy tiện.
PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG CÔNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÙA MÁY TIỆN T620
Chức năng linh kiện trong sơ đồ của máy tiện T620
Động cơ ĐC (Pkw, n50 vòng/phút) thực hiện truyền động chính.
Động cơ ĐB (P=0,125kw, n(00 vòng/phút) quay bơm dung dịch nguội.
Động cơ ĐD (P=1kw, n0 vòng/phút) dùng cho hệ thống dầu ép.
Động cơ ĐN (P=1kw, n10 vòng/phút) dùng cho hành trình chạy nhanh của hợp xe dao.
Các rơle nhiệt RN1, RN2, RN3: Có chức năng bảo vệ mạch động lực và mạch điều khiển khi bị quá tải.
Máy biến áp BA: Biến đổi dòng xoay chiều 220V thành 2 dòng điện áp xoay chiều 36V và 127V.
Dòng 36V: Cấp điện cho đèn, báo hệ thống hoạt đôngj.
Dòng 127V: Cấp điện cho mạch điều khiển.
- Các công tắc tơ K1, K2: Bật tắt các động cơ ở mạch động lực.
Công tắc tơ K1: Bật/tắt và bảo vệ các động cơ ĐC, ĐB, ĐD
Công tắc tơ K2: Bật/tắt và bảo vệ động cơ ĐN.
- Cầu chì CC: Có chức năng bảo vệ đèn báo khi bị chập hoặc ngắn mạch.
- Đèn Đ sáng: Báo hệ thống điều khiển hoạt động.
- Công tắc CT: Có chức năng bật/tắt đèn Đ.
- Nút ấn D: Có chức năng dừng động cơ.
- Nút ấn M2: Dùng để bật hệ thống điều khiển.
- Rơle thời gian T: Tính thời gian để tiếp điểm thường đóng mở chậm bị tác động mở ra.
- Các công tắc hành trình CH1, CH2: Bật chuyển tiếp mạch.
- Phích cắm F: Cấp điện/đóng ngắt động cơ bơm dầu ĐD.
- Các ổ cắm MCCB1, MCCB2: Đóng ngắt mạch điện
MCCB1: Đóng ngắt cho mạch đôngj lực.
MCCB2: Đóng ngắt động cơ bơm dung dịch nguội ĐB.
Hình 4.1: Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển của máy tiện T620
Công dụng các cụm kết cấu chính của máy tiện T620
Bài viết mô tả hệ thống truyền động sử dụng xích tốc độ 10kW, 1450 vòng/phút từ động cơ điện vào hộp số thông qua bộ truyền động đai Hệ thống gồm hai dòng truyền: quay thuận và quay nghịch, với ly hợp ma sát được lắp đặt trên trục II để tạo ra chuyển động quay nghịch.
Lắp ly hợp ma sát trên trục II (trục tốc độ cao nhất) tối ưu kích thước nhờ momen xoắn nhỏ nhất trên trục này (M=P/n), dẫn đến giảm số đĩa và đường kính đĩa ly hợp.
Hệ thống truyền động cung cấp tốc độ vòng quay cao nhờ đường truyền tách đôi tại trục IV, dẫn trực tiếp đến trục chính Các tốc độ vòng quay thấp hơn được tạo ra bởi đường truyền qua trục V, VI và VII.
Phương trình cân bằng tổng hợp xích tốc độ như sau:
Hệ thống có 6 tốc độ cao (2x3) và 24 tốc độ thấp (2x3x2x2) lý thuyết Tuy nhiên, do giới hạn bởi cơ cấu trượt 2 bậc giữa trục IV và VI, hệ thống chỉ vận hành với 18 tốc độ, với 3 tỷ số truyền khả thi.
Ba tỷ số truyền 1/4, 1/1, 1/16 khi đảo ngược thành 1/2, 4/1, 16/1 tạo bộ khuếch đại cắt bớt bước ren, trùng tốc độ theo thiết kế Đường truyền quay nghịch đảo chiều trục chính nhưng giữ nguyên chiều quay động cơ.
4.2.2 Cụm ly hợp ma sát a Công dụng
- Đảo chiều quay trục chính
Cơ cấu bánh răng gồm bánh răng 2 quay thuận (khối 56-51) và bánh răng 6 quay ngược (bánh răng 50), liên kết thông qua đĩa ma sát 3 đặt trong moay ơ Đĩa 12, khớp then hoa với trục một, truyền động thông qua lực ma sát giữa đĩa 3 và 12, tùy thuộc vào việc ép chặt hai đĩa này, từ đó truyền chuyển động quay từ trục một đến khối bánh răng 56-51 hoặc 50 Việc tháo lắp được thực hiện theo [miêu tả cách tháo lắp ở đây, nếu có].
- Được mô tả theo chuyển động trên đĩa. c Hiệu chỉnh cụm ly hợp ma sát
Điều chỉnh cụm li hợp ma sát bằng cách tháo hai chốt đai ốc, dùng cà lê chuyên dụng để vặn đai ốc đến khoảng cách tiêu chuẩn giữa các đĩa li hợp, rồi đóng chốt lại.
Hình 4.2: Khớp ly hợp ma sát của máy tiện T620
Phanh hãm trục chính, cho trục chính ngừng chuyên động quay tức thời.
Hộp số sử dụng bánh hãm và dây phanh để hãm trục chính khi khớp li hợp ma sát ở vị trí trung gian; vấu thanh răng tác động lên cánh tay đòn, kéo căng dây phanh Hướng dẫn hiệu chỉnh được trình bày ở phần b.
- Khi cụm phanh mòn ta hiệu chỉnh cụm phanh như sau:
Tháo chốt đai ốc điều chỉnh, vặn đai ốc để điều chỉnh khoảng cách giữa vấu thanh răng và cánh tay đòn kéo dây phanh sao cho đạt khe hở tiêu chuẩn giữa dây phanh và bánh đai Khớp lại và đóng chốt đai ốc.
Trục chính đạt tốc độ 2000 vg/ph (không tải) và dừng lại trong 1,5 giây khi hệ thống phanh hoạt động chính xác.
Trục chính máy sử dụng lỗ côn số 12 để lắp mũi tâm và mâm cặp Gối đỡ phía trước là loại tự lựa, bi đũa hai hàng 12 vòng trong ổ bi côn, được điều chỉnh bằng đai ốc hãm, khắc phục khe hở cụm trục chính.
Mười hai ép đặt vào vòng trong ổ bi, làm xê dịch vòng trong về phía côn trục chính, giảm độ hở giữa bi và vòng ổ bi.
Hình 4.3: Trục chính của máy tiện T620
Nguyên lý làm việc của máy tiện T620
Để điện áp không nguy hiểm 36V dùng cho đèn thắp sáng Điện áp 127V dùng cho mạch điều khiển, ta dùng MBA Khi đóng công tắc CT, đèn Đ sáng.
Nhấn nút M2 khởi động động cơ ĐC, ĐB và ĐD, khép kín mạch 1-3-5-7-K1-8-6-4-2, cấp điện cho cuộn dây K1, đóng tiếp điểm thường mở K1, đấu động cơ vào mạng điện Tiếp điểm K1(3-5) duy trì mạch khi buông nút M2 MCCB2 ngắt ĐB, phích cắm F ngắt ĐD (ĐD chỉ dùng với bàn dao truyền động dầu ép).
Gia công xong, đĩa ly hợp ma sát mở, đóng tiếp điểm thường mở CH1 Rơle thời gian T kích hoạt, tiếp điểm thường đóng mở chậm sau 5-7 giây, ngắt điện K1, mở mạch động lực.
Rơle thời gian T bảo vệ động cơ ĐC, ĐB, ĐD khỏi chạy không tải quá lâu, hạn chế lãng phí năng lượng và hoạt động kém hiệu quả Động cơ dao nhanh ĐN khởi động bằng công tắc tơ K2 khi công tắc hành trình CH2 đóng Ampe kế A giám sát tải của động cơ chính, hiển thị 3 mức: không tải/tải nhẹ (trắng), tải 85-100% (đen), và quá tải (trắng) Rơle nhiệt RN1, RN2, RN3 bảo vệ động cơ khỏi quá tải.
Dừng động cơ ta nhấn nút dừng D.
Một vài sự cố và cách khắc phục trong hệ thống
Sự cố: a) Nguồn điện được đóng, cấp điện cho hệ thống, nhưng khi đóng công tắc
Kiểm tra hệ thống cho thấy đèn không sáng nhưng mạch điều khiển vẫn hoạt động Khi đóng K1, động cơ ĐB ngừng hoạt động trong khi động cơ ĐC và ĐD hoạt động bình thường, mặc dù hệ thống được cấp điện và mạch điều khiển vẫn chạy tốt.
Khắc phục: a) Đầu tiên kiểm tran đường dây điện và nguồn điện cấp cho đèn có bị đứt ở đâu không?
Kiểm tra lại cầu chì xem có bị đứt, hay cháy không?
Và kiểm tra bóng đèn xem có bị cháy hay không? b) Kiểm tra đường điện cấp cho động cơ ĐB có bị đứt hay lỗi ở đâu?
Kiểm tra MCCB2 xem có đóng hay chưa?
Kiểm tra rơle nhiệt RN2 có bị tác động làm ngắt nguồn điện ĐB hay không? Và cuối cùng, kiểm tra lại động cơ ĐB