Đồ Án Đặc điểm công nghệ và yêu cầu truyền động của máy mài tròn

Chương i: đặc điểm công nghệ và yêu cầu truyền động của máy mài tròn .

1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ

1.1. Giới thiệu chung

Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra, còn có các loại máy khác nhau: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng . Thường trên máy mài có ụ chi tiết hoặc bàn để kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính với đá mài. Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy.
​ ​ Hình 1-1. Sơ đồ phân loại máy mài công nghiệp​
Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài và máy mài tròn trong. Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài tròn được biểu diễn trên hình 1-2.
​ Hình 1-2. Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài tròn​ Các dạng chuyển động trong máy mài tròn gồm có:
- Chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài.
- Chuyển động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá ăn dao theo hường dọc trục (ăn dao dọc trục) hoặc theo hướng ngang trục (ăn dao ngang), hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng).
- Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của ụ đá hoặc chi tiết .
2. YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MÁY MÀI TRÒN

2.1. Truyền động chính

Thông thường truyền động chính máy mài không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. ở máy mài cỡ nặng, để duy trì tốc độ cắt không đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là D=2 ¸ 4/1 với công suất không đổi.
Ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ¸ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn thì tốc độ quay của đá khoảng 1000 vòng/phút. ở những máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá rất cao. Động cơ truyền động là các động cơ đặc biệt có tốc độ 24000 ¸ 48000 vòng/phút hoặc có thể lên tới 150000 ¸ 200000 vòng/phút, đá mài gắn trên trục động cơ. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao - biến tần quay hoặc là các bộ biến tần tĩnh - biến tần thyristor.
Mômen cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 ¸ 20% mômen định mức. Mômen quá tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn 500 ¸ 600% mômen quán tính của động cơ, do đó cần hãm cưỡng bức động cơ quay đá và không yêu cầu đảo chiều quay động cơ quay đá.
2.2. Truyền động ăn dao

Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực p) với D = (2 ¸ 4)/1. Ở các máy lớn thì dùng hệ thống bộ biến đổi - động cơ điện một chiều (BBĐ - ĐM), hệ KĐT - ĐM có D = 10/1 với phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng.
Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ - ĐM với dải điều chỉnh tốc độ D = (20 ¸ 25)/1 còn truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực.
2.3. Truyền động phụ

Sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc.
2. ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY MÀI

Đặc tính của cơ cấu sản xuất được khái quát bằng phương trình:

trong đó:
Mco - Mômen ứng với tốc độ w=0
Mdm - Mômen ứng với tốc độ định mức wdm­
Mc - Mômen ứng với tốc độ w
q - số mũ phụ thuộc vào loại cơ cấu sản xuất. Với máy mài nói riêng và máy cắt gọt kim loại nói chung, q thường nhận hai giá trị q=1 (ứng với truyền động chính và P = const) và q=0 (ứng với truyền động ăn dao M­c = Mđm = const).
Trong thực tế, đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất không giữ được cố định theo một quy luật trong toàn bộ phạm vi điều chỉnh tốc độ mà thay đổi theo điều kiện công nghệ hoặc điều kiện tự nhiên.
Đối với truyền động chính máy mài tròn, nói chung công suất không đổi (P = const) khi tốc độ thay đổi còn mômen tỷ lệ ngược với tốc độ . Như vậy, ở tốc độ thấp, mômen có thể lớn nên kích thước các bộ phận cơ khí phải chọn lớn lên, điều đó không có lợi. Mặt khác, thực tế sản xuất cho thấy rằng các tốc độ thấp chỉ dùng cho các chế độ làm việc nhẹ (Fz và Pz nhỏ). Vì vậy, ở vùng tốc độ thấp, người ta giữ mômen không đổi còn công suất thay đổi theo quan hệ bậc nhất với tốc độ.
Đối với truyền động ăn dao, nói chung mômen không đổi khi điều chỉnh tốc độ. Tuy nhiên, ở vùng tốc độ thấp, lượng ăn dao s nhỏ, lực cắt Fz bị hạn chế bởi chiều sâu cắt tới hạn t. Trong vùng này, khi tốc độ ăn dao giảm, lực ăn dao và mômen ăn dao cũng giảm theo. Ở vùng tốc độ cao, tương ứng với tốc độ vz của truyền động chính cũng phải lớn, nếu giữ Fad lớn như cũ thì công suất truyền động sẽ quá lớn. Do đó, cho phép giảm nhỏ lực ăn dao trong vùng này, mômen truyền động ăn dao cũng giảm theo.


TÀI LIỆU THAM KHẢO


1. Điều chỉnh tự động truyền động điện – Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi – Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999.

2. Truyền động điện – Bùi Quóc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền – Nhà Xuất Bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1998.


3. Lý thuyết điều khiển tự động – Phạm Công Ngô - Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà nội 2000.

4. Điện tử công suất – Nguyễn Bính – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2000.

5. Điện tử công suất và Điều khiển động cơ điện – Cyril W.Lander - Người dịch Lê Văn Doanh) – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1997.

6. Kỹ thuật điện tử qua sơ đồ – H.Schreiber – Người dịch Lê Văn Doanh, Võ Thạch Sơn – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1997.

7. Cơ sở Matlab và ứng dụng – Nguyễn Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Phạm Thị Ngọc Yến, Nguyễn Thị Lan Hương – NXB Khoa học kỹ thuật 1999.

8. Trang bị điện công nghiệp - Vũ Quang Hồi .

9. 10000 Tranzitor quốc tế – Nguyễn Thế Cường dịch .