Thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ truyền động máy tiện

MỤC LỤC

Lực cắt

- Lực tiếp tuyến Fz : chống lại sự quay của chi tiết, - Lực dọc trục FX : chống lại sự di chuyển của bàn dao. Lực cắt là thông số quan trọng xác định từ các chế độ cắt của máy.

Phụ tải của cơ cấu truyền động cơ bản của máy tiện

Cơ cấu truyền động ăn dao

Với máy tiện đứng do có chuyển động trượt trên băng máy nên có xuất hiện lực ma sát nơi gờ trợt của máy. - là hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào tốc độ mâm cặp ở tốc độ định mức.  Ở chế độ xác lập lực kéo của các chuyển động mâm cặp được xác định là tổng lực cắt và lực ma sát.

Bánh vít 5. Bàn dao

Phụ tải của cơ cấu truyền động chính máy tiện

Trên máy tiện đứng chi tiết gia công có đường kính lớn và được đặt trên mâm cặp nằm ngang. Do trọng lượng mâm cặp và chi tiết lớn nên lực ma sát ở gờ trượt và hộp tốc độ khá lớn. Vì vậy phụ tải trên trục động cơ truyền động chính là tổng các thành phần lực cắt, lực ma sát ở gờ trượt, lực ma sát ở hộp tốc độ.

- P3 , P4 là công suất khắc phục lực ma sát trong hộp tốc độ tương ứng do lực ma sát và sự quay của mâm cặp.

TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO TRUYỀN ĐỘNG TRỤC CHÍNH MÁY TIỆN

Quá trình chọn công suất động cơ

Dựa vào đồ thị phụ tải tỉnh đã xây dựng tĩnh đã xây dựng tiến hành tính toán chọn động cơ. Kiểm nghiệm động cơ theo những điều kiện cần thiết, tuỳ thuộc vào đặc điểm cơ cấu truyền động mà động cơ đã chọn kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng, quá tải và mở máy.

Phương án chọn công suất động cơ cho hệ truyền động chính

Trong đó : - Pci , tMi công suất trên trục động cơ, thời gian máy của nguyên công thứ i - P0j , t0j công suất không tải trên trục động cơ, thời gian làm việc không tải của. Bước 7 : Động cơ truyền động chính máy tiện cần phải được kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng và quá tải.

    PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG

    Phương án 1: Hệ thống truyền động máy phát-động cơ(F-Đ)

    - ĐK : Động cơ KĐB 3 pha kéo máy phát F, K có thể thay thế bằng một nguồn năng lượng khác. - K : Máy phát tự kích, để cấp nguồn điện cho các cuộn kích từ CKF và CKĐ.

    TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

    Tính chọn thiết bị mạch lực 1. Lựa chọn sơ đồ nối dây mạch lực

      Chỉnh lưu tia ba pha có cấu tạo từ một biến áp ba pha với thứ cấp đấu sao có trung tính, ba van bán dẫn nối cùng cực tính đối với tải, ba đầu katốt của 3 van bán dẫn nối cùng cực tính để nối tới tải, ba đầu Anốt nối tới các pha biến áp, tải được nối giữa đầu nối chung của van bán dẫn với trung tính như hình vẽ. Giả sử trong 1/3 chu kỳ đầu tiên điện áp trên Anot của thiristor 1dương nhất, khi cấp xung điều khiển cho thì mở dòng qua qua R,L và chạy về nguồn, trong 1/3 chu kỳ tiếp theo. + Hiệu suất sử dụng máy biến áp tốt do dòng điện chạy trong van đối xứng.

      + Điện áp ngược trên van là lớn nhưng do nó có thể được sử dụng với điện áp khá cao. + Cần phải mở đồng thời hai van theo đúng thứ tự pha nên rất phức tạp. + Sụt áp trong mạch van gấp đôi sơ đồ hình tia nên cũng không phù hợp với cấp điện áp ra tải dưới 10 V.

      Hình 4.1: Mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha
      Hình 4.1: Mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha

      ĐÁNH GIÁ TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG

      TH3 : Khi hệ thống chỉ có âm dòng tham gi

        + Rư: Điện trở bộ biến đổi và điện trở mạch phần ứng( Sử dụng bộ biến đổi cầu 3 pha có điện trở. + Từ sơ đồ trên ta có các trường hợp: - TH1: Khi hệ thống chỉ có khâu phản hồi âm tốc tham gia. + Ta thấy khâu phản hồi âm dòng điện chỉ tham gia vào hệ thống khi xảy ra các quá trình quá độ, thời gian tham gia của khâu này là rất nhỏ do vậy cần phải có độ chính xác cao.

        + Ở mạch vòng tốc độ có nhiều nguồn và phụ tải, yêu cầu chống nhiễu tốt. + Mạch vòng tốc độ không tham gia vào các quá trình quá độ trong hệ thống. + Do có nhiễu phụ tải mà sau phụ tải có một khâu tích phân nên trước nhiễu phụ tải cũng cần một khâu tích phân.

        Do các nguyên nhân trên mà cần hiệu chỉnh hệ thống thành hệ thống điển hình loại II. + Nội dung tiêu chuẩn : Điều kiện cần và đủ trong hệ thống điều khiển tuyển tính ổn định là các hệ số ở cột 1 bảng Routh phải lớn hơn 0. + Ta thấy tất cả các hệ số ở cột 1 của bảng Routh đều lớn hơn 0 nên hệ thống ổn định ở chế độ động, do vậy không cần hiệu chỉnh hệ thống.

        Hiện nay, việc ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiến vào thực tế các ngành sản xuất ở nước ta không còn là điều mới mẻ, song việc ứng dụng như thế nào và ứng dụng vào đâu lại là một vấn đề lớn cần giải quyết. Chính vì thế việc nghiên cứu và triển khai các thành tựu khoa học kỹ thuật đặc biệt là hệ thống điều khiển tự động hóa vào thực tế mang một ý nghĩa rất lớn. Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu đề tài em đã có được những kiến thức cơ bản về : Thiết kế hệ truyền động chính máy tiện.

        Do điều kiện khách quan cũng như lượng kiến thức của bản thân còn hạn chế nên chắc chắn còn những thiếu sót, em rất mong nhận được sử chỉ bảo của các thầy cô giáo, bạn bè để học hỏi thêm. Một lần nữa em xin chần thành cảm ơn thầy giáo Trần Duy Trinh cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã nhiệt tình hướng dẫn, động viên và tạo điều kiện để em hoàn thành bản đồ án này.

        Hình 5.2: Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống Ở đây:
        Hình 5.2: Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống Ở đây: