1. Sơ đồ điềukhiển truyền động chớnh mỏy tiện nặng 1A660 hỡnh 2-
II-TRANG BỊ ĐIỆN MÁY BÀO GIƯỜNG
II.1 Đặc điểm cụng nghệ
Mỏy bào giường là mỏy cú thể gia cụng cỏc chi tiết lớn. Tuỳ thuộc vào chiều dài của bàn mỏy và lực kộo cú thể phõn mỏy bào giường thành 3 loại:
Mỏy cỡ nhỏ: chiều dài bàn Lb< 3m, lực kộo Fk = 30 ữ 50 kN Mỏy cỡ trung bỡnh: Lb= 4 ữ 5m, Fk = 50 ữ 70kN
Mỏy cỡ nặng: Lb> 5m, Fk > 70kN
Chi tiết gia cụng 1 được kẹp chặt trờn bàn mỏy 2 chuyển động tịnh tiến qua lại. Dao cắt 3 được kẹp chặt trờn bàn dao đứng 4. Bàn dao 4 được đặt trờn xà ngang 5 cố định khi gia cụng. Trong quỏ trỡnh làm việc, bàn mỏy di chuyển qua lại theo cỏc theo cỏc chu kỳ lặp đi lặp lại, mỗi chu kỳ gồm hai hành trỡnh thuận và ngược. Ở hành trỡnh thuận, thực hiện gia cụng chi tiết, nờn gọi là hành trỡnh cắt gọt. Ở hành trỡnh ngược, bàn mỏy chạy về vị trớ ban đầu, khụng cắt gọt, nờn gọi là hành trỡnh khụng tải. Cứ sau khi kết thỳc hành trỡnh ngược thỡ bàn dao lại di chuyển theo chiều ngang một khoảng gọi là lượng ăn dao s. Chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn mỏy gọi là chuyển động chớnh. Dịch chuyển của bàn dao sau mỗi một hành trỡnh kộp là chuyển động ăn dao. Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của xà, bàn dao, nõng đầu dao trong hành trỡnh khụng tải.
Giả sử bàn đang ở đầu hành trỡnh thuận và được tăng tốc đến tốc đụ V0= 5 ữ 15m/ph trong khoảng thời gian t1. Sau khi chạy ổn định với tốc đụ V0trong khoảng thời gian t2, thỡ dao cắt vào chi tiết (dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp để trỏnh sứt dao hoặc chi tiết). Bàn mỏy tiếp tục chạy ổn định với tốc độ V0cho đến hết thời gian t22thỡ tăng tốc đến tốc độ Vth(tốc độ cắt gọt). Trong thời gian t4, bàn mỏy chuyển động với tốc độ Vthvà thực hiện gia cụng chi tiết. Gần hết
trỡnh thuận, bàn mỏy sơ bộ giảm tốc đến tốc độ V0, dao được đưa ra khỏi chi tiết gia cụng. Sau đú bàn mỏy đảo chiều quay sang hành trỡnh ngựơc đến tốc độ Vng, thực hiện hành trỡnh khụng tải , đưa bàn về vị trớ ban đầu. Gần hết hành trỡnh ngược, bàn mỏy giảm sơ bộ tốc độ đến V0, đảo chiều sang hành trỡnh thuận, thực hiện một chu kỳ khỏc. Bàn dao được di chuyển bắt đầu thời điểm bàn mỏy đảo chiều từ hành trỡnh ngược sang hành trỡnh thuận và kết thỳc di chuyển trước khi dao cắt vào chi tiết.
Tốc độ hành trỡnh thuận được xỏc định tương ứng bởi chế độ cắt; thường vth
= 5 ữ 120m/ph; tốc độ gia cụng lớn nhất cú thể đạt vmax= 75 ữ 120m/ph. Để tăng năng suất mỏy, tốc độ hành trỡnh ngược thường chọn lớn hơn tốc độ hành trỡnh thuận: vng= k. vth(thường k= 2 ữ 3)
Năng suất của mỏy phụ thuộc vào số hành trỡnh kộp trong một đơn vị thời gian 1 1 (3 1) ck th ng n T t t
Tck- thời gian của một chu kỳ làm việc của bàn mỏy [s] tth- thời gian bàn mỏy chuyển động ở hành trỡnh thuận [s] tng- thời gian bàn mỏy chuyển động ở hành trỡnh ngược [s]
Giả sử gia tốc của bàn mỏy lỳc tăng và giảm tốc độ là khụng đổi thỡ:
. . . . (3 2) / 2 (3 3) / 2 g th h th th th th th ng g ng h ng ng ng th L L L t v v L L L t v v Trong đú:
- Lth, Lng - chiều dài hành trỡnh của bàn mỏy ứng với tốc độ ổn định vth, vngở hành trỡnh thuận, ngược.
- Lg.th, Lh.th- chiều dài hành trỡnh bàn trong quỏ trỡnh tăng tốc (gia tốc) và quỏ trỡnh giảm tốc (hóm) ở quỏ trỡnh thuận.
- Lg.ng, Lh.ng- chiều dài hành trỡnh bàn trong quỏ trỡnh tăng tốc (gia tốc) và quỏ trỡnh giảm tốc (hóm) ở quỏ trỡnh hóm
- vth, vng- tốc độ hành trỡnh thuận, ngược của bàn mỏy Thay tth và tngtừ (3-3) và (3-2) vào (3-1) ta nhận được:
1 1 (3 4) 1 ( 1). dc dc th ng ng n L k L t t v v v Trong đú:
k = Vth / Vng- tỉ số giữa tốc độ hành trỡnh thuận và ngược tdcthời gian đảo chiều của bàn mỏy.
Từ (3-4) ta thấy rằng khi đó chọn tốc độ cắt vth thỡ năng suất của mỏy phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều tdc. Khi tăng k thỡ năng suất của mỏy tăng, nhưng khi k >3 thỡ năng suất của mỏy tăng khụng đỏng kể vỡ lỳc đú thời gian đảo chiều tdclại tăng. Nếu chiều dài bàn L > 3m thỡ tdc ớt ảnh hưởng đến năng suất mà chủ yếu là k. Khi Lb bộ, nhất là khi tốc độ thuận lớn vth= (75 ữ 120)m/ph thỡ tdc ảnh hưởng nhiều đến năng suất. Vỡ võy một trong cỏc điều kiện cần chỳ ý khi thiết kế truyền động chớnh của mỏy bào giường là phấn đấu giảm thời gian quỏ trỡnh quỏ độ.
Một trong cỏc biện phỏp để đạt mục đớch đú là xỏc định tỷ số truyền tối ưu của cơ cấu truyền động từ động cơ đến trục làm việc, đảm bảo mỏy khởi động với gia tốc cao nhất.
Xuất phỏt từ phương trỡnh chuyển động trờn trục làm việc:
2( . ). m (3 5) ( . ). m (3 5) c D m d Mi M J i J dt
Trong đú:M – momen động cơ lỳc khởi động Nm; Mc- momen cản trờn trục làm việc, Nm; JD- momen quỏn tớnh của động cơ, kGm; Jm- momen quỏn tớnh của mỏy, kGm;
m
- tốc độ gúc của trục làm việc, rad/s; i - tỉ số truyền của bộ truyền.
Ta cú gia tốc của trục làm việc:
2. (3 6) . (3 6) . m c D m d M i M dt J i J
Lấy đạo hàm của gia tốc, cho bằng khụng ta tỡm được tỷ số truyền tối ưu:
2 (3 7) (3 7) c c m tu D M M J i M m J
Với giả thiết M, Mclà khụng đổi. Nếu coi Mc= 0 thỡ ta cú : m tu D J i J (3-8)
Việc lựa chọn tỉ số truyền tối ưu là khỏ quan trọng . Thời gian quỏ trỡnh quỏ độ phụ thuộc vào momen quỏn tớnh của mỏy. Momen quỏn tớnh của mỏy tăng tỉ lệ với chiều dài bàn mỏy.
Trong đú:-Jb:momen quỏn tớnh của bàn - Jct: momen quỏn tớnh của chi tiết - Jt : momen quỏn tớn của bộ truyền lực
Tuy nhiờn thời gian quỏ trỡnh quỏ độ khụng thể giảm nhỏ quỏ được và bị hạn chế bởi:
- lực động phỏt sinh trong hệ thống
- Thời gian quỏ trỡnh quỏ độ phải đủ lớn để di chuyển đầu dao.
3-2 Phụ tải và phương phỏp xỏc định cụng suất động cơ truyền động chớnh
1. Phụ tải của truyền động chớnh
Phụ tải của truyền động chớnh được xỏc định bởi lực kộo tổng. Nú là tổng của hai thành phần lực cắt và lực ma sỏt:
Fk= FZ + Fms (3-10) Trong đú: Fk- lực cắt [N]
Fms- thành phần lực ma sỏt, [N]
a/ Ở chế độ làm việc: (hành trỡnh thuận) lực ma sỏt được xỏc định :
Fms = [Fy+ g(mct+ mb )] (3-11) Trong đú: μ = 0,05 ữ 0,08 - hệ số ma sỏt ở gờ trượt
Fy = 0,4 FZ– thành phần thẳng đứng của lực cắt, [N] Mct, mb- khối lượng của chi tiết, của bàn, [kg]
b/ Ở chế độ khụng tải:do thành phần lực cắt bằng khụng nờn lực ma sỏt:
Fms= μg(mct+ mb ) (3-12) Và lực kộo tổng:
Fk= Fms= μg(mct+ mb)