Cùng với quá trình công nghiệp hoá đất nước, yêu cầu tự động hoá trong máy sản
xuất ngày càng cao, điều khiển linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ và hiệu xuất sản xuất cao. Mặt
khác, với công nghệ thông tin và công nghệ điện tử phát triển ngày càng cao và nhu cầu
con người ngày càng đòi hỏi ngững sản phẩm sản xuất ra đạt độ chính xác và độ thẩm mỹ
cao.
Trong thời đại hiện nay các phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp cắt gọt kim loại luôn
đòi hỏi những máy cắt gọt kim loại hiện đại như Có khả năng tự động hoá cao, độ chính
xác tuyệt đối. Có khả năng điều chỉnh tốc độ trơn, rộng và bằng phẳng, kết cấu gọn nhẹ,
hiệu suất cao và chi phí vận hành ít nhất nhưng đảm bảo tính kinh tế.
103 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 3352 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Trang bị điện - Thiết kế hệ thống truyền động chính máy bào giường, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trường ĐHSPKT Vinh – Khoa Điện
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH MÁY
BÀO GIƯỜNG
GVHD: Nguyễn Văn Hà
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 1 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
I. LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………..
II. LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 2 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lời nói đầu
Cùng với quá trình công nghiệp hoá đất nước, yêu cầu tự động hoá trong máy sản
xuất ngày càng cao, điều khiển linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ và hiệu xuất sản xuất cao. Mặt
khác, với công nghệ thông tin và công nghệ điện tử phát triển ngày càng cao và nhu cầu
con người ngày càng đòi hỏi ngững sản phẩm sản xuất ra đạt độ chính xác và độ thẩm mỹ
cao.
Trong thời đại hiện nay các phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp cắt gọt kim loại luôn
đòi hỏi những máy cắt gọt kim loại hiện đại như Có khả năng tự động hoá cao, độ chính
xác tuyệt đối. Có khả năng điều chỉnh tốc độ trơn, rộng và bằng phẳng, kết cấu gọn nhẹ,
hiệu suất cao và chi phí vận hành ít nhất nhưng đảm bảo tính kinh tế.
Trong quá trình làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo khoa
Điện đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Văn Hà đã giúp đỡ em rất nhiều trong việc hoàn thiện
đồ án của mình. Tuy đã có nhiều cố gắng, song Kiến thức rộng và thực tế còn hạn chế nên
khó tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các Thầy Cô giáo để đồ án
của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh ngày: 20/8/2011
Sinh viên
Nguyễn Văn Ngọc
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 3 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Chương I
ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN CÔNG SUẤT VÀ CHỦNG LOẠI ĐỘNG
CƠ
I. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ
1. Giới thiệu chung về máy bào giường
1.1 Khái quát chung về máy cắt kim loại
Máy cắt kim loại được dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách căt bớt các
lớp kim loại thừa để sau khi gia công chi tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu, hoặc thỏa
mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thước và độ bóng cần
thiết của bề mặt gia công.
Tùy thuộc vào quá trình công nghệ đặc trưng bởi phương pháp gia công, dạng dao,
đặc tính chuyển động… Các máy cắt kim loại đượ chia thành các loại cơ bản như : Máy
Tiện, Máy Phay, Máy Bào, Máy Khoan, Máy Doa, Máy Mài…
1.2. Khái quát chung về máy bào giường
Máy Bào Giường là máy có thể gia công các chi tiết lớn, chiều dài bàn có thể từ
1,5m đến 12m. Tùy theo chiều dài bàn máy và lực kéo có thể phân máy bào giường thành
3 loại:
- Máy cở nhỏ: Chiều dài bàn Lb < 3m, lực kéo Fk = 30 50 kN
- Máy cở trung: Chiều dài bàn Lb = 4 5m, lực kéo Fk = 50 70 kN
- Máy cở nặng: Chiều dài bàn Lb > 5m, lực kéo Fk > 70kN
Hình 1.1 Hình dạng bên ngoài máy bào giường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 4 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Chi tiết gia công 1 được kẹp chặt trên bàn máy 2 chuyển động tịnh tiến qua lại.
Dao cắt 3 được kẹp trên bàn dao đứng 4, bàn dao được được kẹp chặt trên xà ngang 5 cố
định khi gia công, xà ngang 5 được giử cố định trên khung máy 6.
Trong quá trình làm việc, bàn máy di chuyển qua lại theo các chu kỳ lặp đi lặp lại,
mỗi chu kỳ gồm hai hành trình thuận và ngược. Ở hành trình thuận thực hiện gia công chi
tiết nên gọi là hành trình cắt gọt. Ở hành trình ngược bàn máy chạy về vị trí ban đầu mà
không cắt gọt, nên gọi là hành trình không tải.
Cứ sau khi kết thúc hành trình ngược thì bàn dao lại di chuyển theo chiều ngang
một khoảng gọi là lượng ăn dao s(mm/htkép). Chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn máy
gọi là chuyển động chính. Dịch chuyển của bàn dao sau mỗi hành trình kép gọi là chuyển
động ăn dao. Chuyển động phụ là những di chuyển nhanh của xà, bàn dao, nâng đầu dao
của hành trình không tải.
2. Các loại truyền động cơ bản của máy bào giường
2.1 Truyền động chính
Là chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn máy. Đặc điểm chuyển động chính của
máy bào giường là đảo chiều với tần số lớn.Phạm vi điều chỉnh tốc độ di chuyển bàn máy
nằm trog dãi rộng và ổn định trong suốt quá trình gia công chi tiết.
Quá trình quá độ chiểm tỉ lệ đáng kể trong chu kỳ làm việc, chiều dài bàn máy
càng lớn thì quá trình quá độ càng lớn.
ckt
0v
1t 2t 3t 4t 5t 6t 7t 8t 10t 11t9t 12t
0v
thv
v(m/s)
0
ngv
13t 14t
0-v
t(s)
Hình 1.2 Đồ thị tốc độ bàn máy bào giường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 5 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Trên hình 1.2 là đồ thị tốc độ cơ bản thường gặp nhất, trong thực tế còn có nhiều
dạng đơn giản hay phức tạp hơn.
Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận và được tăng tốc đến tốc độ V0 = 5
15m/ph (gọi là tốc độ vào dao) trong khoảng thời gian t1.
- Sau khi chạy ổn định với tốc độ V0 trong khoảng thời gian t2 thì dao cắt bắt đầu vào
chi tiết. Dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp nhằm mục đích tránh sứt mẻ dao hoặc chi
tiết.
- t3 dao cắt vào chi tiết và cắt với tốc độ V0 cho đến hết thời gian t3.
- t4 là khoảng thời gian bàn máy tăng tốc từ tốc độ V0 đến tốc độ Vth gọi là tốc độ cắt
gọt.
- t5 là khoảng thời gian gia công chi tiết với tốc độ cắt gọt Vth không đổi.
- t6 gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc độ từ tốc độ cắt gọt về tốc độ
V0 trong khoảng thời gian t6.
- t7 là thời gian tiếp tục gia công nhưng ở tốc độ V0
- t8 là khoảng thời gian dao được đưa ra khỏi chi tiết nhưng bàn máy vẫn chạy với
tốc độ V0.
- t9 là thời gian bàn máy được giảm tốc về 0 để đảo chiều sang hành trình ngược.
- t10 là thời gian bàn máy tăng tốc nhanh sau khi đảo chiều sang hành trình ngược
đến tốc độ Vng gọi là tốc độ không tải.
- t11 là khoảng thời gian bàn máy chạy ngược ở tốc độ Vng không đổi.
- t12Gần hết hành trình ngược, bàn máy được giảm tốc về tốc độ V0 trong khoảng
thời gian t10.
- t13 là khoảng thời gian bàn máy vẫn chạy ngược với tốc độ V0 và bắt đầu giảm tốc
về 0 để đảo chiều.
- t14 là thời gian vận tốc giảm về 0 và đảo chiều để kết thúc một chu kỳ làm việc
và chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo.
Tốc độ hành trình thuận Vth được xác định tương ứng bởi chế độ cắt, thường thì tốc
độ hành trình thuận nằm trong khoảng từ 5 đến 120 m/ph, tốc độ gia công có thể đạt 75
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 6 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
120 m/ph. Do hành trình ngược là hành trình chạy không tải nên để tăng hiệu suất của
máy người ta thường chọn tốc độ hành trình ngược lớn hơn tốc độ hàn trình thuận.
Tức là : Vng = k.Vth ( thường k = 23)
Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vị thời gian :
ngthck ttT
n
11
(1-1)
Trong đó : + Tck Là thời gian một chu kỳ làm việc của bàn máy, [s]
+ tth Là thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình thuận, [s]
+ tng Là thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình ngược, [s]
Giả sử tốc độ bàn máy lúc tăng và giảm tốc độ không đổi thì:
+
2/
..
th
thhthg
th
th
th V
LL
V
Lt
(1-2)
+
2/
..
ng
nghngg
ng
ng
ng V
LL
V
L
t
(1-3)
Trong đó: + Lth, Lng Là chiều dài hành trình của bàn máy ứng với tốc độ ổn
định Vth, Vng ở hành trình thuận và ngược.
+ Lg.th, Lh.th Là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc(g:
gia tốc) và quá trình giảm tốc(h: hãm) ở hành trình thuận.
+ Lg.ng, Lh.ng Là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc và
quá trình giảm tốc ở hành trình ngược.
+ Vth,Vng Là tốc độ hành trình ngược của bàn máy.
Thay các giá trị của tth, tng ở (2) và (3) vào (1) ta được:
dc
ng
đcngth
ng
nghngg
ng
ng
th
thhthg
th
th
t
V
LktVLVL
V
LL
V
L
V
LL
V
L
n
).1(
1
//
1
2/2/
1
....
(1- 4)
Trong đó: + L =Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng Là chiều dài hành trình bàn máy
+
th
ng
V
V
k Là tỉ số giữa tốc độ hành trình ngược và hành trình thuận
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 7 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
+ tđc Là thời gian đảo chiều của máy
Từ 1 – 4 ta thấy khi đã chọn tốc độ cắt tới hạn Vth thì năng suất của máy phụ thuộc
vào hệ số k và thời gian đảo chiều của máy tđc. Khi tăng k thì năng suất của máy tăng
nhưng khi k > 3 thì năng suất của máy tăng không đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều
tăng. Nếu chiều dài bàn Lb > 3m thì tđc ít ảnh hưởng đến năng suất mà chủ yếu là k. Khi
Lb bé nhất là khi tốc độ thuận lớn nhất Vth = 75 120 m/ph thì tđc ảnh hưởng nhiều đế
năng suất. Vì vậy khi thiết kế máy bào giường phải giảm thời gian quá trình quá độ.
Một trong những biện pháp hiệu quả là xác định tỉ số truyền tổi ưu của cơ cấu
truyền động của động cơ đến trục làm việc, Đảm bảo máy khởi động với gia tốc cao nhất.
Công thức xác định tỉ số truyền tổi ưu:
itư =
đ
m
J
J
M
Mc
M
Mc
2)(
Trong đó: + M: Mômen của động cơ lúc khởi động, Nm
+ Mc: Mômen cản trên trục làm việc, Nm
+ Jm,Jđ: Mômen quán tính của máy và động cơ, kg.m
Nếu coi Mc = 0 thì: iư =
đ
m
J
J
Việclựa chọn tỉ số truyề tổi ưu ở máy bào giường là khá quan trọng. Thời gian quá
độ phụ thuộc vào mômen quán tính của máy. Mômen quán tính của máy tỉ lệ với chiều
dài máy.
Tuy nhiên thời gian quá trình quá trình quá độ không thể giảm nhỏ quá được vì bị
hạn chế bởi:
- Lực động phát sinh trong hệ thống.
- Thời gian quá trình quá độ phải đủ lớn để di chyển đầu dao.
+ Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = ngmaxmax
min thmin
VV =
V V
Trong đó :
Vngmax : là tốc độ lớn nhất của bàn máy ở hành trình ngược, thường Vngmax=
75120 (m/ph)
Vthmin : là tốc độ nhỏ nhất của bàn máy ở hành trình thuận, thường Vthmin = 46
(m/ph).
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 8 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Như vậy phạm vi điều chỉnh tốc độ nằm trong khoảng D = (12,530)/1
2.2 Truyền động ăn dao
Là sự dịch chuyển của bàn dao sau mỗi hành trình kép của chuyển động chính. Cứ
sau khi kết thúc một hành trình ngược thì bàn dao lại dịch chuyển theo chiều ngang một
khoảng gọi là lượng ăn dao.
Chuyển động ăn dao làm việc có tính chất chu kỳ, trong mỗi hành trình kép làm
việc một lần, từ thời điểm đâỏ chiều từ hành trình ngược sang hành trình thuận, và kết túc
trước khi dao cắt vào chi tiết,
Cơ cấu ăn dao làm việc với tần số rất lớn( có thể đạt 1000 lần/giờ). Hệ thống di
chuyển đầu dao vận hành theo hai chiều là di chuyển làm việc và di chuyển nhanh.
Chuyển động ăn dao có thể thực hiện bằng nhiều hệ thống: Cơ khí, điện khí, thủy lực, khí
nén… Nhưng đồng thời sử dụng hệ thống điện cơ.(động cơ điện và hệ thống trục vít – êcu
hoặc bánh răng, thanh răng)
Lượng ăn dao trong một hành trình kép bằng hệ trục vít – êcu được tính như sau:
S = ωtv.t.T
Đối với hệ truyền động bánh răng – thanh răng được tính bằng công thức:
S = ωbr.t.z.T
Trong đó: + ωtv, ωbr Là tốc độ của trục vít và bánh răng
+ z Là số răng của bánh răng
+ t là bước răng của trục vít hoặc thanh răng
+ T là thời gian làm việc của trục vít hoặc thanh răng
Từ hai biểu thức trên ta thấy: Để điều chỉnh lượng ăn dao S bằng cách thay đổi thời gian
có thể sử dụng nguyên tắc hành trình(công tắc hành trình) hawocj nguyên tắc thời
gian(dùng các rơle thời gian). Sử dụng các nguyên tắc này thì đơn giản nhưng năng suất
thường bị hạn chế, vì lược ăn dao lớn, thời gian làm việc phải dài, nghĩa lf thời gian đảo
chiều thừ hành trình thuận sang hành trình ngược phải dài, mà trường hợp này thì không
cho phép.
Ngoài ra để thay đổi tóc dộ làm việc ta có thể sử dụng nguyên tắc tốc độ: Điều
chỉnh tốc độ bản thân động cơ hoặc sử dụng hộp tốc độ nhiều cấp. Nguyê tắc này tuy
phức tạp hơn nguyên tắc trên, nhưng có thể giử được thời gian làm việc của truyền động
như nhau với các lượng ăn dao khác nhau.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 9 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
2.3 Các truyền động phụ
Ngoài truyền động chính và truyền động ăn dao, máy bào giường còn nhiều truyền
động khác như:
2.3.1 Truyền động nâng hạ xà
Máy bào giường có giá đỡ là xà ngang có công dụng dùng để đỡ giá dao vững
chắc. Xà ngang được dịch chuyển lên xuống dọc theo hai trục máy nhằm điều chỉnh
khoảng cách giữa dao và chi tiết gia công.
2.3.2 Truyền động kẹp nhả xà
Là truyền động được định vị để kẹp chặt xà trên hai trục của máy để gia công chi
tiết, hoặc nới lỏng xà để nâng giá dao, hạ dao. Truyền động được thực hiện nhờ động cơ
xoay chiều qua hệ thống cơ khí. Tác dụng của lực nêm chặt bao nhiêu tùy ý do ta điều
chỉnh chuyển động với việc nâng hạ xà như trên.
2.3.3 Bơm dầu
Khi cấp điện cho hệ truyền động làm việc thì bơm dầu cũng phải được làm việc,
lượng dầu trong máy đảm bảo thì rơle áp lực mới hoạt động kích hoạt làm kín mạch cho
chuyển động của bàn. Áp lực cần thiết là 2,5 at, hệ thống bơm dầu được thực hiện từ động
cơ xoay chiều.
2.3.4 Quạt gió
Động cơ quạt gió là động cơ xoay chiều đảm bảo cho hoạt động của máy làm việc
với nhiệt độ cho phép
3. Phụ tải của truyền động chính
Phụ tải của truyền động chính được xác định bởi lực kéo tổng. Nó là tổng của hai
thành phần lực cắt và lực ma sát
Fk = FZ + Fms
Trong đó: + Fk là lực kéo tổng, [N], + FZ Là lực cắt, [N]
+ Fms là lực ma sát, [N]
3.1 Ở chế độ làm việc
Đây là chế độ làm việc ở hành trình thuận, lực ma sát được xác định:
Fms = μ[Fv + g(mct + mb)]
Trong đó: + μ = 0,05 – 0,08 là hệ số ma sát gờ trượt
+ Fv = 0,04FZ là thành phần thẳng đứng của lực cắt, [N]
+ mct,mb là khối lượng của chi tiết và của bàn, [kg]
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 10 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
3.2 Ở chế độ không tải
Do thành phần lực cắt bằng không nên lực ma sát:
Fms = μ.g(mct + mb)
Lực kéo tổng :
Fk = Fms = μ.g(mct + mb)
Quá trình bào chi tiết ở máy bào giường được tiến hành với công suất gần như
không đổi tức là lực cắt lớn tương ứng với tốc độ cắt nhỏ và lực cắt nhỏ tương ứng với tốc
độ cắt lớn.
ghv
F
0 v
Z Pk
FZ
Pk
Hình 1.3 Đồ thị phụ tải truyền động chính
Với những máy bào giường cỡ nặng thì đồ thị phụ tải như hình 1.3:
- Trong vùng: 0 < V < Vgh thì lực kéo là hằng số
- Trong vùng: Vgh < V < Vmax thì công suất kéo Pk gần như không đổi.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 11 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
II. TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT VÀ CHỦNG LOẠI ĐỘNG CƠ
1. Tập hợp các số liệu ban đầu
+ Lực cắt cực đại: Fth = 25kN
+ Tốc độ tới hạn hành trình thuận: Vth = 20m/ph
+ Tốc độ vào dao: V0 = 6m/ph
+ Trọng lượng bàn máy: Gb = 200kN
+ Trọng lượng chi tiết: Gct = 150kN
+ Bán kính quy đổi lực cắt: ρ = 0,01
+ Hệ số ma sát: μ = 0,06
+ Hiệu suất định mức của cơ cấu: η = 0,76
+ Chiều dài hành trình bàn: Lb = 15m
+ Mômen quán tính của hệ quy về trục động cơ điện: J = 20,2kg/m2
1.1 Tốc độ góc khi vào dao
)/(10
01,0.60
6
.60
0
0 srad
V
1.2 Tốc độ góc ở hành trình thuận
)/(3,33
01,0.60
20
.60
srad
Vth
th
1.3 Tốc độ hành trình ngược
Vng=k.Vth=2.20 = 40 m/ph
Trong đó: k = 2 3 là hệ số tỉ lệ giữa hành trình thuận và ngược, ở đây chọn k = 2
Tốc độ góc hành trình ngược :
)/(67,66
01,0.60
40
.60
srad
Vng
ng
2. Lựa chọn chủng loại và tính chọn sơ bộ động cơ
2.1 Lựa chọn chủng loại động cơ
Đổi chiều khi hết chu kỳ làm việc là đặc điểm làm việc của máy bào giường, do
vậy yêu cầu của hệ truyền động cho máy bào giường là khả năng quá tải lớn, mômen khởi
động lớn. Do vậy đối với máy bào giường thì ta chọn động cơ một chiều với ưu điểm
mômen khởi động lớn, dễ điều chỉnh tốc độ, dễ điều chỉnh chiều quay.
Do công nghệ phát triển nên ngày nay người ta đã thiết kế các van điện tử dùng để
chỉnh lưu dòng xoay chiều thành một chiều với công suất lớn, hiệu suất cao.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 12 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Nhược điểm cơ bản của động cơ một chiều là do cấu tạo phức tạp nên giá thành
đắt.
2.2 Tính chọn sơ bộ công suất động cơ
2.2.1 Tính toán lực kéo tổng
Fk1 = FZ0 + (Gb + Gct + Fy0).μ
Trong đó: + FZ0 = Fth = 25kN
+ μ Là hệ số ma sát μ = 0,06
+ Fy0 là thành phần thắng đứng của lực cắt:
Fy0 = 0,4Fz0 = 0,4Fth = 0,4.25 = 10kN
Fk1 = FZ0 + (Gb + Gct + Fy0).μ = 25 + (200 + 150 + 10).0,06 =46,6kN
= 46600 (N)
2.2.2 Công suất đầu trục động cơ
Ở chế độ không tải(tốc độ vào dao)
)(13,6
76,0.1000.60
6.46600
.1000.60
. 01
10 kW
VF
P kth
Ở chế độ cắt thuận:
.1000.60
.2
2
thk
th
VF
P
Trong đó: + Fk2 = FZmax + (Gb + Gct + Fyth).μ = Fth + (Gb + Gct + 0,4Fth).μ
= 25 + (200 + 150 + 10)0,06 = 46,6 kN = 46600 N
+ η là hiệu suất định mức của cơ cấu, η = 0,76
)(44,20
76,0.1000.60
20.46600
.1000.60
.2
2 kW
VF
P thkth
Công suất tính toán tổng ở chế độ cắt thuận:
)(88,40
20
40.44,2022 kWV
V
PP
th
ng
thtt
Bảng các số liệu dùng tính toán chọn động cơ
Bảng 1.1 Các số liệu dùng tính toán chọn động cơ
CĐ cắt Vth(m/ph) Vng(m/ph) FZ(kN)
Gb + Gct
(kN) Fk(kN) Pth(kW)
Ptt(kW)
1 20 40 25 350 46600 20,44 40,88
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 13 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Từ các số liệu đã tính toán ở trên ta chọn động cơ có công suất: Pđm 40,88kW.
Dựa vào bảng thông số các động cơ điện một chiều ta chọn động cơ có các thông số như
sau:
Bảng 1.2 Thông số động cơ điện một chiều loại Л101
Kiểu Pđm(kW) nđm(v/ph) Iđm(A) rư + rp(Ω) rckt(Ω) Số TD
Л102 42 600 223 0,0225 32,5 282
WS Ф(mvb) Ikt(A) nmax(v/p) J(kg/m2) G(kg) Uđm(V)
840 37,4 4,84 1200 12 985 220
Vận tốc góc của động cơ
)/(83,62
60
600.2
60
.2 sradnđmđm
Tỉ số từ thông
+ Từ phương trình đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập ta có:
U1 = E+I(rư+rp) E = U1(rư+rp)
Mặt khác : E= kk =U1-I(rư+rp)
)(1 pu rrIUk
)(42,3
83,62
0225,0.223220( ) vb
rrIU
k
đm
puđmđm
đm
3. Kiểm nghiệm lại động cơ đã chọn
3.1 Các thông số động cơ khi không tải
Tổn hao không tải của động cơ ở hành trình thuận
)(94,276,01.44,20.6,01..6,0 20 kWPP thth
Tổn hao ma sát nơi gờ trượt lúc không tải
)(10,206,0.
1000.60
6.10.20010.150.
1000.60
. 330
0 kW
VGGP bctp
Tổn hao không tải ở hành trình thuận
)(04,510,294,2000 kWPPP pthth
Mô men không tải của động cơ
)(19,94
83,62
10.42223.42,3
10.
.
33
0 Nm
P
IkM
đm
đm
đmđm
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh -- -- Đồ Án Trang Bị Điện
GVHD: Nguyễn Văn Hà - 14 - SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Mô men điện từ lúc không tải
Mđt0 = M0+ΔM = M0+ )(19,38810
10.94,219,94
3
0
0
0 Nm
P
M th
Dòng điện không tải
)(51,113
42,3
19,3880
0 Ak
MI
đm
đt
3.2 Các thông số của động cơ khi tải đầy
Mô men điện từ của động cơ trong hành trình thuận khi tải đầy
Mđtth = M0+Mth = M0+ )(00,7083,33
10.44,2019,94
10. 332 Nm
P
th
t