Chương 3:CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN KẾT CẤU MÁY LỐC 3 TRỤC
3.3 Phân tích lựa chọn phương án truyền động cho trục lốc
3.3.1 Lựa chọn trục lốc và phương án truyền động quay trục lốc
Quá trình cuốn diễn ra khi phôi thép tấm chuyển động tịnh tiến đi qua các trục cuốn.
Các trục cuốn chuyển đông tịnh tiến lên xcuống để tạo ra biên dạng cuốn.
Có nhiều phương pháp tạo chuyển động cho phôi thép nhưng cần lựa chọn một phương pháp đảm bảo các điều kiện sau:
Máy thiết kế có hình dạng và kết cấu hợp lý theo quan điểm công nghệ chế tạo và lắp ráp.
Vật liệu chế tạo chi tiết máy đƣợc chọn hợp lý, đảm bảo các yêu cầu liên quan đến công dụng và điều kiện sử dụng máy.
Máy phải có khối lượng và kích thước nhỏ gọn.
Giá thành và chi phí cho sử dụng là thấp nhất, phù hợp với điều kiện hiện có.
Từ những yêu cầu trên và với phương án thiết kế đã lựa chọn trên ta chọn phương pháp dẫn động phôi bằng cách truyền chuyển động quay cho trục I.Trục I quay, nhờ ma sát giữa trục I và phôi thép, kéo phôi thép di chuyển tịnh tiến theo.
DUT.LRCC
Điều kiện để phôi có thể di chuyển là:
Fms = f Fn ≥ Ft [11]
Trong đó : Fms là lực ma sát trên vùng tiếp xúc Ft lực vòng cần truyền
Fn lực nén trên các trục f hệ số ma sát
Chọn vận tốc di chuyển cho phôi thép tấm là V = 5 m/ph
Để trục I có thể quay tạo chuyển động dẫn phôi có thể sử dụng các phương án sau:
a. Phương án 1: Sử dụng động cơ thủy lực
Có nhiều loại động cơ thủy lực nhƣ : động cơ bánh răng, động cở cánh gạt, động cơ piston ….tương ứng với các loại bơm dầu là các loại động cơ dầu.
Sơ đồ mạch thủy lực đƣợc bố trí nhƣ hình 3.5:
- Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng điện cho động cơ điện quay làm cho bơm dầu hoạt động, bơm dầu lên cho hệ thống. Khi van đảo chiều ở vị trí giữa thì lƣợng dầu bơm lên sẽ thông qua van tràn chảy về bể. Khi van đảo chiều ở hai vị trí trái hoặc phải thì dầu đƣợc cung cấp cho động cơ dầu, nhờ chuyển động của dầu làm cho roto của động cơ quay và làm trục động cơ quay truyền chuyển động quay cho các bộ phận chấp hành nhƣ hộp giảm tốc
Ƣu điểm :
- Momen khởi động và chống quá tải tốt.
- Điều chỉnh tốc độ dễ dàng.
- Kết cấu động cơ nhỏ gọn hơn.
- Làm việc ở môi trường khắc nghiệt như ngập nước, dễ cháy nổ…
Nhƣợc điểm : Để động cơ hoạt động đƣợc thì cần phải có nhiều thiết bị khác đi kèm vì thế hệ thống khá phức tạp, khó sửa chữa và thay thế giá thành cao.
DUT.LRCC
Hình 3.5 Sơ đồ mạch thủy lực.
(1) bơm dầu. (4) van đảo chiều.
(2) van tràn và van an toàn. (5) bơm dầu.
(3) van tiết lưu. (6) van cản.
b. Phương án 2: Dùng động cơ điện
Động cơ điện là loại động cơ đƣợc sử dụng nhiều trong công nghiệp cũng nhƣ gia dụng, có rất nhiều loại động cơ điện nhƣ động cơ một chiều, động cơ chiều 3 pha đồng bộ, động cơ 3 pha không đồng bộ….
Sơ đồ bố trí động cơ Hình 3.6:
- Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng điện cho động cơ hoạt động thì trên các cuộn dây của stato và roto động cơ sinh ra hiên tƣợng cảm ứng điện từ làm cho roto quay. Trục động cơ quay truyền chuyển động quay cho cơ cấu chấp hành nhƣ hộp giảm tốc, các bộ truyền ngoài tới trục I của máy.
Ƣu điểm:
- Kết cấu đơn giản, không cần các thiết bị đi kèm phức tạp.
- Dễ lắp đặt sửa chữa và thay thế.
DUT.LRCC
- Vận hành tin cậy.
- Giá thành rẻ, thông dụng.
Hình 3.6 Sơ đồ bố trí động cơ.
(1) Động cơ .
(2) Cơ cấu phanh hãm.
Nhƣợc điểm:
- Khó khăn trong việc khởi động dòng khởi động lớn ( 4 đến 7 lần định mức ) làm sụt áp lưới điện và làm nóng động cơ.
- Momen khởi động nhỏ.
- Kích thước lớn hơn so với các loại động cơ khác có cùng công suất.
c. kết luận:
Với những ƣu nhƣợc điểm và kết cấu nhƣ trên và với yêu cầu của máy ta lựa chọn phương án dùng động cơ điện không đồng bộ 3 pha tạo chuyển động quay cho trục II và III để tạo chuyển động cho phôi thép.
3.3.2 Phân tích lựa chọn phương án truyền động trục chính.
a. Phương án 1 :
DUT.LRCC
Hình 3.7 Bánh răng ăn khớp ngoài.
- Ƣu điểm: Có hệ thống phanh và giảm tốc đảm bảo về an toàn, làm việc ổn định, bánh răng chế tạo dễ dàng .
- Nhƣợc điểm : Hệ thống phanh phức tạp, hộp giảm tốc yêu cầu chế tạo khó khăn.
b. Phương án 2 :
Hình 3.7 Bánh răng ăn khớp trong.
DUT.LRCC
- Ƣu điểm: Có hệ thống phanh và giảm tốc đảm bảo về an toàn, làm việc ổn định.
- Nhƣợc điểm : Hệ thống phanh phức tạp, hộp giảm tốc yêu cầu chế tạo khó khăn, bánh răng chế tạo khá khó khăn .
3.3.3 Lựa chọn cơ cấu tháo phôi.
a. Phương án 1:
Hình 3.8 Cơ cấu theo chiều ngang.
- Ƣu điểm: Cấu tạo đơn giản, chế tạo dễ dàng .
- Nhƣợc điểm : Xét về tổng thể mô hình cơ cấu này làm cho chiều dài mô hình khá lớn .
b. Phương án 2:
Hình 3.8 Cơ cấu quay quanh O1.
DUT.LRCC
- Ƣu điểm: Cấu tạo đơn giản, chế tạo dễ dàng , cơ cấu khá hợp lí đối với việc chế tạo mô hình .
- Nhƣợc điểm : Tính công nghệ chƣa cao .
DUT.LRCC