Lựa chọn động cơ và bơm cho hệ thống cắt dùng dầu ép

MỤC LỤC

Tính toán lựa chọn các thông số của bơm

Do vậy cần phải chọn động cơ dùng để quay bơm dầu thích hợp vừa đảm bảo đủ công suất cho yêu cầu của quá trình cắt vừa phải có tính năng làm việc phù hợp với yêu cầu truyền động cho bơm, phù hợp với môi trường bên ngoài, vận hành được an toàn và ổn định. Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng loại bơm thể tích, tức là loại thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc: khi thể tích buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút; và khi thể tích buồng làm việc giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén. Tuỳ thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, ta có thể phân biệt được 2 loại bơm thể tích: bơm có lưu lượng cố định và bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh được.

Mỗi loại kết cấu bơm đều có những ưu nhược điểm riêng, do vậy ta phải phân tích lựa chọn loại bơm có hiệu quả kinh tế và đơn giản về kết cấu nhất đồng thời làm việc phải đáp ứng được với yêu cầu cần thiết mà bơm phải tạo ra. Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng là thay đổi thể tích: khi thể tích của buồng hút A tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút; và nén khi thể tích giảm, bơm đẩy dầu ra ở buồng B, thực hiện chu kỳ nén. Tổn thất áp suất là sự giảm áp suất do sức cản trên đường đi của dầu từ bơm đến cơ cấu chấp hành (xi lanh thuỷ lực).Sức cản này chủ yếu được hình thành do chiều dài ống dẫn, sự thay đổi tiết diện ống dẫn, thay đổi hướng chuyển động cũng như sự thay đổi của vận tốc chuyển động và độ nhớt của dầu gây nên.

Trong những yêu cầu trên, thì dầu khoáng chất hầu như thoả mãn được đầy đủ nhất, hiện tại người ta đã chế tạo rất nhiều loại dầu khoáng chất khác nhau cho hệ thống truyền động bằng dầu ép.

Hình 5.6. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài
Hình 5.6. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Chọn các phần tử thuỷ lực khác

+ Có độ nhớt thích hợp với điều kiện che chắn và khe hở của các chi tiết di trượt nhằm đảm bảo độ dò dầu bé nhất, cũng như tổn thất ma sát ít nhất. Kiểu van bi có kết cấu đơn giản nhưng có nhược điểm: không dùng được ở áp suất cao, làm việc ồn ào. Trong van này có 2 lò xo: lò xo 1 tác dụng trực tiếp lên bi cầu và với vít điều chỉnh, ta có thể điều chỉnh được áp suất cần thiết.

Lò xo 2 có tác dụng lên bi trụ (con trượt), là loại lò xo yếu, chỉ có nhiệm vụ thắng lực ma sát của bi trụ. Khi áp suất dầu chưa thắng được lực lò xo 1, thì áp suất p1 ở phía dưới và áp suất p2 ở phía trên con trượt bằng nhau, do đó con trượt đứng yên. Tính toán van tràn theo đặc tính tĩnh có nghĩa la xác định diện tích của cửa thông để đảm bảo lưu lượng yêu cầu của chất lỏng Q, ứng với độ chênh áp suất ∆p.

Van tiêt lưu điều chỉnh lưu lựơng dầu, qua đó điều chỉnh vận tốc của cơ cấu chấp hành trong hệ thống. Khi thiết kế van tịnh tiến xuất phát từ điều kiện làm việc, cần đảm bảo sao cho kết cấu của van đơn giản và kích thước phải nhỏ gọn. Diện tích mặt cắt ngang của dòng chất lỏng tại các vị trí bất kỳ của kênh fkkhông nhỏ hơn 40 -50% diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn fδ.

Đường kính của cần nòng van d1 cần chọn sao cho đảm bảo được diện tích mặt cắt khe hở thông .(d d ). Van cản có nhiệm vụ tạo nên một sức cản trong hệ thống ⇒ hệ thống luôn có dầu để bôi trơn, bảo quản thiết bị, thiết bị làm việc êm, giảm va đập. Như vậy ta thấy rằng áp suất ở cửa ra (tức cản ở cửa ra) có thể điều chỉnh được tùy thuộc vào sự điều chỉnh lực lò xo Flx.

Khi mở động cơ bơm dầu làm việc, dầu được hút lên qua bộ lộc cấp cho hệ thống điều khiển, dầu xả về được cho vào một ngăn khác. Trên đường ống cấp dầu (sau khi qua bơm) người ta gắn vào một van tràn điều chỉnh áp suất dầu cung cấp và đảm bảo an toàn cho đường ống cấp dầu.

Hình 5.9. Kết cấu kiểu van con trượt
Hình 5.9. Kết cấu kiểu van con trượt

Tính toán các thông số của lưỡi dao và bàn trượt gá dao

Chọn vật liệu chế tạo dao cắt

Dầu thường đổ vào bể qua một cửa bố trí trên nắp bể lọc và ống xả được đặt vào gần sát bể chứa. Nhờ các màng lọc và bộ lọc, dầu cung cấp cho hệ thống điều khiển đảm bảo sạch. Sau một thời gian làm việc định kỳ thì bộ lọc phải được tháo ra rữa sạch hoặc thay mới.

- Vật liệu chế tạo dao phải có độ cứng đảm bảo về nguyên tắc dao phải có độ cứng cao hơn độ cứng của chi tiết gia công và độ cứng đó phải duy trì được ở nhiệt độ cắt: 61 HRC, nhiệt độ cao phải lớn hơn 55 HRC. - Vât liệu phải có độ bền và độ dẻo cần thiết, có như vậy mới chịu dược áp lực lớn và va đập lớn. - Vật liệu chế tạo dao phải có tính công nghệ tốt và tính kinh tế cao, nghĩa là vật liệu dùng để chế tạo dao phải được gia công dễ dàng, dễ kiếm và giá thành không đắt.

Từ những yêu cầu đó ta chọn vật liệu làm dao là thép hợp kim 9XC. Tương tự dao trên, kết cấu lưỡi dao dưới cũng được ghép từ 4 đoạn và dùng bulông để cố định vào thân dao dưới. Bàn trượt gá dao có tác dụng để thanh dao gá lên nó, để trượt lên xuống trong rãnh trượt của thân máy khi máy làm việc.

TÍNH TOÁN BỘ PHẬN CẤP PHÔI

  • Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động của bộ phận cấp phôi
    • Tính lực kéo phôi thép tấm của tang dẫn động
      • Chọn động cơ và tính toán hộp giảm tốc 1.Tính công suất động cơ dẫn động tang quay
        • Phân tích chuổi kích thước

          Ngày nay sử dụng hộp giảm tốc đang có xu thế sử dụng các loại có kích thước nhỏ gọn, hiệu suất truyền cao, tỷ số truyền lớn. Với công suất của bộ truyền lô cán cấp phôi tự động không lớn, yêu cầu độ dịch chuyển phôi chính xác, ta sử dụng hộp giảm tốc cơ cấu bánh răng hành tinh lắp chung vào vỏ hộp động cơ. Truyền động bánh răng hành tinh là cơ cấu có ít nhất một bánh răng có trục quay di động, gọi là bánh vệ tinh.

          Bánh vệ tinh quay quanh trục quay của mình đồng thời cùng với cần của nó quay quanh trục của bánh trung tâm (bánh có trục cố định). + Trong hệ hành tinh cần C thường có nhiều chạc phân bố đều, trên đó có lắp các bánh vệ tinh giống nhau, do đó lực tác dụng lên bánh trung tâm và lên cần C là rất nhỏ. + Tải trọng được phân bố cho các bánh vệ tinh, vì vậy mỗi bánh vệ tinh chỉ chịu một phần tải trọng do đó kích thước nhỏ gọn.

          Động cơ quay truyền động làm bánh răng 1 quay, bánh răng 1 ăn khớp ngoài với bánh răng hành tinh 2, bánh răng 2 ăn khớp trong với bánh răng cố định 3, đồng thời cần C cũng quay. C quay đồng thời mang bánh răng vệ tinh 4 quay và ăn khớp với bánh răng C làm cho trục nc quay. Hộp giảm tốc dùng để cấp phôi cho máy chịu tải nhỏ, không liên tục, vì vậy vật liệu chọn dùng để chế tạo bánh răng và các chi tiết khác không đòi hỏi yêu cầu cao nhằm đảm bảo yêu cầu kinh tế, hạ giá thành chung của máy.

          Đối bộ truyền chịu tải trọng nhỏ, có nhiều bánh răng hành tinh cùng chịu tải trọng nên lực tác dụng ở mỗi bánh răng nhỏ, do vậy ta chọn mođun m cho các bánh răng là 1,5mm. Do bánh vệ tinh 2 cùng ăn khớp với bánh răng cố định 1 và bánh răng cố định ăn khớp trong 3 nên khoảng cách trục giữa bánh răng hành tinh 2 với bánh răng b bằng khoảng cách trục giữa bánh răng ăn khớp ngoài 1 với bánh răng 2; hay A23 = 56,25 mm. Hộp giảm tốc có ba bánh trung tâm 1, 3, 5 trong đó bánh trung tâm 3 là cố định, hai bánh răng hành tinh là 2 và 4, hai bánh này có trục vừa di động quanh trục bánh trung tâm và vừa quay quanh nó.

          Dấu (-) chứng tỏ bánh răng 1 và bánh răng 5 quay ngược chiều nhau, hay trục vào và trục ra quay ngược chiều. Do trục này có lồng ổ lăn của trục 1 bên trong nên ta chọn đường kính trục ra tại chổ lắp ổ lăn chọn d = 40 mm. Theo tính toán trong hộp giảm tốc không có lực dọc trục, vì vậy ta dùng loại ổ lăn đỡ 1 dãy, để cố định các ổ lăn theo phương dọc trục ta dùng các nắp ổ và để điều chỉnh khe hở của ổ ta dùng các tấm thép mỏng giữa nắp ổ và thân hộp của nắp.

          Do vận tốc bộ truyền bánh răng thấp nên ở các ổ lăn ta bôi trơn bằng mỡ, lượng mỡ chứa không quá 2/3 chỗ rỗng của bộ phận ổ, để mỡ không chảy ra ngoài và không cho dầu rơi vào trong ổ ta dùng các vòng chắn dầu.

          Hình 5.20.  a. Con lăn rổng;  b. lô cán đặc.
          Hình 5.20. a. Con lăn rổng; b. lô cán đặc.