truyền động và điều khiển máy cnc - nhóm 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCMTIỂU LUẬN MÔN: TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC... BÀI 1:Tính toán lựa trọn AC motor cho truyền động chạy dao với chế độ làm việc như sau: Các thông số b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

TIỂU LUẬN MÔN:

TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC

GVHD: ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN

NHÓM 3 SVTH: 1 TRẦN THANH SƠN

2 BÙI VĂN PHI 3.ĐÀO THẾ THẮNG

4 NGYUỄN VĂN THƯỞNG

5 NGUYỄN ĐỨC ĐÔN

6 VÕ HỒNG HUY

7 PHẠM THẾ HIỂN

BÀI 1:Tính toán lựa trọn AC motor cho truyền động chạy dao với chế độ làm việc như sau:

Các thông số ban đầu:

- Khoảng cách dịch chuyển

Yêu cầu tính toán:

1) Số vòng quay cần thiết trục công tác, NG [vòng/phút]

2) Tỉ số truyền của hộp giảm tốc,i

3) Momen quán tính tổng cộng tác động lên trục động cơ, JL

[kg.m2]

4) Momen xoắn tổng cộng tác động lên trục động cơ, TM [N.m] 5) Tính công suất làm việc, P0 [W]

6) Kết luận chọn động cơ servo phù hợp

- Số vòng quay của trục công tác:

NG= 𝑉.60

𝐴 = (15±2).60

- Số vòng quay trục động cơ:

𝑁𝑀= 60.𝑉

𝑃𝐵 = 60.0,015

5.10−3 = 1800 rpm

- Tỷ số truyền của hộp giảm tốc:

Tốc độ của một động cơ servo:1450[vòng/phút]÷1550[vòng/phút]

⇒ i = 1450 ∼1550NG =

1450 ∼1550 180±24 = 7.1∼9.9

Tỷ số truyền là: i= 9

- Momen xoắn tổng cộng tác động lên trục đông cơ:

Các lực tác dụng lên trục vít :

F= FA+P ; (𝐹𝐴 =0, P =m.g)

= 0 + 45 9.81 = 441 [N]

Lực vòng tác dụng lên trục vít:

F0= 𝐹

3 = 441

3 = 147 [N]

Momen xoắn của tải:

𝑇𝐿′ = 𝐹.𝑃𝐵

2𝜋ɳ +

𝜇.𝑃𝐵.𝐹0 2𝜋

= 441.5.10

−3

2𝜋.0.9 + 0.05.147.5.10

−3

2𝜋

= 0.426[Nm]

Trong đó : F là hợp lực tác dụng lên trục vít [N]

𝑭𝟎 lực vòng tác dụng lên trục vít [N]

µ hệ số ma sát mặt dẫn hướng

ƞ hiệu suất bộ truyền trục vitme

Hệ số an toàn Sf =2 ta có:

𝑇𝐿 = 𝑇𝐿′ Sf =0.426.2 = 0.852[Nm]

- Momen quán tính tổng cộng tác động lên trục động cơ:

+ Momen quán tính của trục vít:

JB = 𝑚.𝑟

2

2 = 2.0.01

2

2 = 1.10-4 [kg.m2] + Momen quán tính của bàn máy và của tải:

JM= m 𝐴

2𝜋

2 = 45 5 10−3

2𝜋 = 0.286.10-4 [kg.m2] + Momen quán tính của khớp nối:

JC=𝑚.(𝑟1

2 +𝑟2)

2 = 0.5 (0.02

2 +0.012)

Momen tổng cộng tác dụng lên trục đông cơ là:

J= JB + JM + JC = 1.10-4 + 0.286.10-4 + 1,25.10−4 =2,536.10-4[kg.m2] Momen quán tính của hộp giam tốc:

JG = 0.31.10-4.92 = 25.1.10-4[kg.m2]

2

- Momen quán tính tổng cộng tác động lên trục động cơ:

Ta có: JG >J

Tốc độ không tải:

V = 𝑃𝐵.𝑁𝑀

60.𝑖 = 1750.5

60.9 = 16.2[mm/s]

- Momen xoắn tổng cộng tác động lên trục đông cơ:

Momen xoắn tác dụng lên trục động cơ:

MT = 𝑇𝐿

𝑖.ƞ𝐺 = 0.852

9.0,81 = 0.094[Nm]

với ƞ𝐺 là hiệu suất bộ truyền hộp số

- Công suất làm việc của đông cơ:

P=M 𝜔 = 60.V/i. PB = 60. 16.2/9.5 = 21.6(vòng/ phút) P=M.𝜔 =0.094.21.6.2𝜋/60 = 0.2[W]

Kết luận: chọn động cơ làm việc có số vòng quay là 1800 rpm, momen định mức là T = 0,852Nm hoặc lớn hơn Công suất định mức P = 0,2W hoặc lớn hơn

Dựa vào một số tài liệu về động cơ AC servo ta có thể chon loại động cơ servo có hộp số sau :

4RK25GN-AW2MU and 4GN9SA

Bài 2 :Dẫn ra các công thức tính momen quán

tính[kg.m2]tổng cộng tác động lên trục động cơ và momen xoắn[Nm] tổng cộng tác động lên trục động cơ cho truyền động chạy dao

+Momen quán tính

-Momen quán tính của trục vít:

JB= 𝜋

32 ρ.LB.𝐷𝐵4

Trong đó: ρ : khối lượng riêng

LB: chiều dài của trục vít

DB: đường kính của vít

+Momen quán tính

-Momen quán tính của bàn máy và chi tiết:

JM = M ( 𝐴

2𝜋) 2

A Khoảng cách dịch chuyển khi chục vít quay 1 vòng

Momen quán tính

-Momen quán tính của bánh răng:

JG = 𝑚.𝑟2

2 = 𝑊.𝑟

2

2.𝑔 =𝜋.𝐿.𝜌.𝑟

4

2.𝑔

𝜌: khối lương riêng

Momen quán tính

-Momen quán tính của khớp nối:

JC =𝑚.(𝑟1

2 +𝑟2) 2

Trong đó:

r1 bán kính ngoài của khớp nối [m]

r bán kính trong của khớp nối [m]

Tổng momen quán tính:

J = JC + JM + JG + JB

Trong đó:

JC: Momen quán tính của khớp nối

JM : Momen quán tính của bàn máy và chi tiết