Đồ án trang bị điện cho máy mài BPH 20

Khái niệm và phân loại 1.Khái niệm Mài là hình thức gia công tinh Dụng cụ gia công trong quá trình mài là đá mài quay tròn Đá mài được tạo thành bởi sự kết dính của rất nhiều hạt mài Tr

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY MÀI BPH20

GVHD: Trần Trung Hiếu SVTH: Hồ Huynh Triệu Lớp: 13CD-Đ2

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế hiện đại, cơ khí hóa có liên hệ chặt chẽ đến điện khí hóa và tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu của máy sản xuất, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kỹ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ quá trình lao động

Việc tăng năng suất lao động máy và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai yêu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hóa, nhưng chúng lại mâu thuẫn nhau Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung trên máy và số thiết bị cao cấp Vậy việc lựa chọn một hệ thống truyền động điện và tự động hóa thích hợp cho máy là một bài toán khó

Được sự giúp đỡ của các thầy khoa Điện-Điện tử trường CĐKT Lý Tự Trọng, đặc biệt là thầy TRẦN TRUNG HIẾU và nhờ sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án Trang

bị điện Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn hẹp và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Vì vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy để đồ án được hoànthiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Hồ Huynh Triệu

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY MÀI

1 Khái niệm 5

2 Phân loại 7

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY MÀI 1 Nhóm máy mài tròn 8

2 Nhóm máy mài phẳng 9

3 Nhóm máy mài bóng 10

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA MÁY MÀI 1 Máy mài tròn trong 12

2 Máy mài tròn ngoài 13

3 Máy mài phẳng 14

4 Máy mài trụ 15

CHƯƠNG III: CÁC YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY MÀI 1 Truyền động chính 17

2 Truyền động ăn dao 17

3 Truyền động phụ 17

CHƯƠNG IV: TRANG BỊ ĐIỆN CỦA MẠCH 1 Trang bị mạch động lực 18

2 Trang bị mạch điều khiển 18

3 Sơ đồ mạch điện máy mài BPH-20 19

a Sơ đồ mạch động lực 19

b Sơ đồ mạch điều khiển 20

c Nguyên lý hoạt động 21

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 1 Ý nghĩa của việc tính toán và lựa chọn thiết bị 22

2 Tính toán chọn thiết bị mạch động lực 22

3 Tính toán chòn công suất máy biến áp 23

KẾT LUẬN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

TRANG BỊ ĐIỆN MÁY MÀI PHẲNG BPH20

⃰o o o

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY MÀI

I Khái niệm và phân loại

1.Khái niệm

Mài là hình thức gia công tinh

Dụng cụ gia công trong quá trình mài là đá mài quay tròn

Đá mài được tạo thành bởi sự kết dính của rất nhiều hạt mài

Trong thực tế nghiên cứu, các hạt này là các lưỡi cắt rất nhỏ tham gia vào quá trình cắt

Bản chất của mài là sự ma sát tinh vi của bề mặt gia công bằng các hạt mài ở vận tốc cao

Máy mài dùng để gia công tinh với lượng dư bé Chi tiết trước khi mài thường đã được gia công trên các máy khác như tiện, phay, bào… Ngoài ra, cũng có các máy mài thô với lượng dư lớn (5mm), đó là mài phá

H1 Hình dáng chung của máy mài

 Phương pháp mài

Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỉ lệ rất lớn, máy mài chiếm

khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% quy trình công nghệ

Quá trình mài là quá trình cắt gọt của đá mài vào chi tiết, tạo ra nhiều phôi vụn do sự cắt và cào xước của các hạt mài vào vật liệu gia công Mài có những đặc điểm khác với các phương pháp gia công khác:

+ Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau và sắp xếp lộn xộn nhờ chất kết dính+ Hình dáng hình học của mỗi hạt mài khác nhau (góc độ, bán kính góc lượn ở đỉnh hạt mài…), góc cắt thường lớn hơn 900, góc trước âm, do đó không thuận lợi cho quá trình tạo phôi và thoát phôi Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc trong thời gian ngắn

có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt và tạo ra nhiều phôi vụn

+ Độ cứng của hạt mài cao nên có thể cắt gọt được những vật liệu cứng mà các dụng

cụ khác không gia công được hoặc gia công rất khó khăn như thép đã tôi, hợp kim

cứng…

+ Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc Hạt mài có độ giòn cao, lưỡi cắt

dễ bị vỡ vụn, tạo thành những lưỡi cắt mới hoặc bật ra khỏi chất dính kết để các hạt mài khác tham gia cắt

+ Do có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt với góc trước âm và góc cắt lớn hơn 900 nên tạo ra ma sát rất lớn, quá trình cắt bằng đá mài gọi là quá trình “cắt - cào xước” làm cho nhiệt cắt rất lớn, chi tiết bị nung nóng rất nhanh (trên 10000C)

+ Lực mài tuy nhỏ nhưng diện tích của đỉnh hạt mài với bề mặt gia công rất nhỏ nên lực cắt đơn vị rất lớn

Trong quá trình mài tồn tại 3 hiện tượng: Cắt (cutting), cày (ploughing) và trượt (rubbing), các hiện tượng này xảy ra đồng thời và phụ thuộc vào tương tác giũa hạt mài

và vật liệu gia công

Mài còn được gọi là dụng cụ cắt có lưỡi cắt không xác định vì ở đó có rấ nhiều hiện tượng ngẫu nhiên, không theo quy luật, ví dụ như thông số hình học của hạt mài, kích thước hạt, sự phân bố hạt trên bề mặt đá, sự vỡ ra của các hạt cũng như sự tách ra khỏi bềmặt đá của các hạt Chính vì thế, việc nghiên cứu và điều khiển quá trình mài phức tạp hơn so với các hình thức gia công khác

 Những ưu điểm của máy mài:

1 Mài là phương pháp dung để gia công các vật liệu cứng Các chi tiết máy sau khi tôi cần phải mài đi một lượng nhỏ để đạt yêu cầu kỹ thuật, lượng vật liệu này phụ thuộc vào

kích thước, hình dáng và xu hướng do nhiệt khi làm việc của chi tiết đó Ngoài ra, việc mài sắc dụng cụ sắt (thường rất cứng) cũng là một ứng dụng quan trọng của mài.

2 Mài tạo ra bề mặt tinh rất mịn và bóng Các bề mặt này hoàn toàn có thể dung trong các chi tiết làm việc tiếp xúc và các ổ đỡ

3 Mài có thể là nguyên công tinh để gia công đạt kích thước yêu cầu trong thời gian ngắn Khoảng dung sai có thể đạt được khi mài là ±0.005mm Do chỉ có một lượng vật liệu rất nhỏ được hớt đi như vậy nên đá mài luôn được sủa thường xuyên

4 Lực cắt trong quá trình mài là rất nhỏ nên khi mài những chi tiết mỏng sẽ có xu hướng làm chi tiết bị bật ra Đặc điểm này cho phép dung các bàn từ trong hầu hết các quá trình mài

 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY MÀI

1 Nhóm máy mài tròn

H2 Máy mài tròn CNC – SHIGIYA

H4 Máy mài tròn KONDO

2 Nhóm máy mài phẳng

H4 Máy mài phẳng CNC – OKAMOTO

H5 Máy mài phẳng HFS -C

3 Nhóm máy mài bóng

H6 Máy mài bóng DCA S1N-FF

H7 Máy đánh bóng Keyang DP-7000V

 Máy mài tròn có 2 loại: Máy mài tròn trong và máy mài tròn ngoài

Trên máy mài tròn chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài, chuyển động ăn dao là chuyển động tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) hoặc di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng).Chuyển động phụ là di chuyển nhanh ụ đá hoặc chi tiết…

H8 Sơ đồ gia công chi tiết trên máy màia) Máy mài tròn ngoài

b) Máy mài tròn trong

c) Máy mài phẳng bằng biên đá

d) Máy mài phẳng bằng mặt đầu (bàn chữ nhật)

e) Máy mài phẳng bằng mặt đầu (bàn tròn)

1 Chi tiết gia công

2 Đá mài

3 Chuyển động chính

4 Chuyển động ăn dao dọc

5 Chuyển động ăn dao ngang

Máy mài phẳng có 2 loại: Mài bằng biên đá (H8.c) và mặt đầu (H9.d)

Chi tiết được kẹp trên bàn máy tròn hoặc chữ nhật Ở máy mài bằng biên đá, đá mài quaytròn và chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay của đá là chuyển dộng chính, chuyển động ăn dao là

di chuyển của đá (ăn dao ngang) hoặc chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc)

Ở máy mài bằng mặt đầu đá, bàn có thể là tròn hoặc chữ nhật, chuyển động quay của đá

là chuyển động chính Chuyển động ăn dao là chuyển động ngang của của đá – ăn dao ngang hoặc chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn mang chi tiết – ăn dao dọc

Một tham số quan trọng của chế độ mài là tốc độ cắt (m/s):

V=0,5d.ɷđ.10 -3

Với d: Đường kính đá mài (mm)

ɷđ: Tốc độ quay của đá mài (rad/s)

Thường v = 30 ÷ 50 m/s

Truyền động chính trong phần lớn các máy mài không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên thường sử dụng động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc để truyền động

Truyền động quay chi tiết (ăn dao dọc) trong máy mài thường được truyền động bởi động

cơ không đồng bộ một hoặc nhiều cấp tốc độ hoặc động cơ điện một chiều Truyền động

di chuyển ngang (ăn dao ngang) của đầu mài thường dùng hệ thống thủy lực

Truyền động phụ trong máy mài và truyền động di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu của

hệ thống bôi trơn, bơm nước của hệ thống làm mát thường được truyền động bởi các động cơ xoay chiều không đồng bộ

1 Máy mài tròn trong

Các lỗ côn hoặc các lỗ có nhiều hơn một đường kính có thể được hoàn thiện một cách chính xác bằng phương pháp này

Dựa vào kết cấu chung có thể phân máy mài tròn trong thành vài loại khác nhau:

1 Bánh mài quay lại một số vị trí cố định trong khi chi tiết quay chận và chuyển

quay với vận tốc chậm, ngoài ra không có chuyển động nào khác.

H9 Mài đúng kích thước bằng phương pháp mài tròn trong Chi tiết hoàn toàn đứng yên và trục máy mài chuyển động lệch tâm phù hợp với đường kính lỗ cần mài Kiểu máy này thường gọi là kiểu hành tinh và được dung để mài các chi tiết có chuyển động quay Trong cấu trúc thực tế thì trục chính của bánh mài đượcđiều chỉnh lệch tâm trên một trục lớn hơn quay quanh một trục tâm cố định Trục bánh mài truyền động tốc độ cao và đồng thời quay quanh trục của trục lớn

2 Máy mài tròn ngoài

H10 Phương pháp mài tròn ngoài Khi mài trụ tròn, chi tiết được gá ở hai đầu, giữa các tâm và xoay trong quá trình mài Bánh mài của máy mài trụ tròn được đặt phía sau chi tiết cũng quay và có chuyển động

ăn dao vào và ra so với chi tiết Bánh mài hoặc chi tiết sẽ có chuyển động tịnh tiến dọc trục tương đối với nhau để sao cho việc mài được tiến hành liên tục từ đầu này đến đầu kia của chi tiết

3 Máy mài phẳng

H11 Các loại máy mài phẳngViệc mài các bề mặt bằng phẳng được gọi là mài phẳng Hai loại máy phổ thông được phát triển cho mục đích này, chúng bao gồm loại bàn xoay và loại bàn tịnh tiến Mỗi loạinày đều có thể có các loại trục mài nằm ngang và trục mài thẳng đứng

Máy mài phẳng là một loại máy chính xác cao, chi tiết được gá trên bàn, phía dưới bánh mài và được di chuyển qua lại khiến cho bánh mài có thể cắt đi lượng dư kim loại một cách đồng đều

Mài phẳng có thể có nhiều kiểu mài mà thông dụng nhất là máy mài phẳng có trục nằm ngang

1 Phương ăn dao

Như chính cái tên của nó, máy mài này được dùng chủ yếu để mài các mặt trụ mặc dù nó cũng có khả năng mài các mặt côn hoặc các mặt định hình đặc biệt Các máy mài trụ có thể được phân loại tùy thuộc vào phương pháp đỡ phôi.

H13 Phương pháp mài có đỡ vô tâm và mài vô tâm trong máy mài trụ tròn

Khi mài vô tâm thì phôi được đỡ nhờ sự phối hợp giữa bệ đỡ, con lăn điều chỉnh và chínhbản than bánh mài Cả hai kiểu này đều dùng các bánh mài thẳng với mặt mài chu vi

 Nguyên lý vô tâm

Cả hai bánh đều quay theo cùng một hướng Bệ đỡ giúp đỡ phôi trong khi đang được mài, có kết cấu kéo dài về hai phía để dẫn hướng cho phôi di chuyển cũng như tách rakhỏi các bánh

Chuyển động dọc trục của phôi qua bánh mài đạt được nhờ việc điều chỉnh đặt bánh nghiêng một góc nhỏ so với phương ngang nhằm mục đích máy được trang bị bộ phậnđiều chỉnh góc nghiêng từ 00-100 Tốc độ chạy dao thực tế có thể được tính bằng công thức:

F=П.d.N.sinα

Trong đó: F là tốc độ chạy dao (mm/phút)

N là số vòng quay trong 1 phút

D là đường kính của bánh điều chỉnh (mm)

Α là góc nghiêng của góc điều chỉnh các chi tiết hình trụ với một kích thước

H14 Nguyên lý vô tâm

1 Bánh mài

2 Phôi

3 Bánh điều chỉnh

4 Bệ đỡ

 Ưu điểm của phương pháp mài vô tâm

1 Không cần gá kẹp chi tiết lên mâm và không yêu cầu bất kì một thiết bị gá kẹp nào khác

2 Phôi được đỡ chắc chắn, không bị rung động hoặc bị võng

3 Gia công nhanh và đặc biệt phù hợp để sản xuất Thời gian chạy không tải của máy

có thể được bỏ qua

4 Dễ kiểm soát kích thước của chi tiết

5 Vì chi tiết được mài trong khi nó chuyển động nên lượng dư mài cần thiết sẽ nhỏ

 Nhược điểm của phương pháp mài vô tâm

1 Không mài được các mặt phẳng hoặc các rãnh then

2 Với các chi tiết có đường kính troing thì không đảm bảo được độ đồng tâm giữa đường kính ngoài với đường kính trong

3 Khó gia công chi tiết có nhiều đường kính khác nhau

Nguồn cấp cho động cơ là các bộ biến tần tĩnh (dùng Thyristo) hoặc các bộ biến tần quay cũng như máy phát điện tần số cao.

Động cơ truyền động chính có momen cản tĩnh chỉ khoảng 15%-20% momen địnhmức nhưng momen quán tính của đá mài và cơ cấu truyền lực lại gấp 5-6 lần momen quán tính của chính động cơ nên phải hãm trước khi dừng

2 Truyền động ăn dao

Truyền động ăn dao trên đá mài (quay chi tiết, dịch dọc và ngang đá mài) đá mài (ụ mài) có dải điều chỉnh từ (6÷8):1 đến (25÷30)÷1 hoặc cao hơn Động cơ sử dụng có thể là động cơ xoay chiều (không đồng bộ roto lồng sóc 2 hay nhiều tốc độ kết hợp với li hợp cơ khí) và động cơ 1 chiều hệ (F-Đ, T-Đ)

Đối với cơ cấu ăn dao máy nhỏ và trung bình thường dùng hệ thủy lực

CHƯƠNG IV TRANG BỊ ĐIỆN CỦA MẠCH

2 Trang bị mạch điều khiển:

- K1: công tắc tơ động cơ trục chính

- K2: công tắc tơ động cơ bơm nước, K3, K4: công tắc tơ động cơ nâng hạ đá mài,K5: công tắc tơ hãm động cơ trục chính

- T1: rờ le thời gian

- OLR1, OLR2: rờ le nhiệt bảo vệ quá tải

- Đ1: đèn chiếu sáng khi làm việc, Đ2: đèn báo nguồn

- ON1, ON2, ON3, ON4: nút ấn đơn thường mở dùng để mở máy

- OFF1: nút ấn hai tầng tiếp điểm dùng để tắt máy và hãm động cơ, OFF2: nút ấnđơn thường đóng dùng để tắt máy

- LS1, LS2: tiếp điểm thường đóng của công tắc hành trình LS1 và LS2

- CT: công tắc, CB: áptômát tổng, FUSE: cầu chì

b) Sơ đồ mạch điều khiển

 Thiết bị điện

Máy mài phẳng BPH20 của Tiệp Khắc có 4 động cơ điện không đồng bộ kiểu lồng sóc

1 ĐC M1: Truyền động quay đá mài loại AP90S-2 (1.5kw, 220/380~, 2800 vòng/phút)

2 ĐC M2: Truyền động bơm nước làm mát loại AP63-2 (0.25kw, 220/380~,

2730 vòng/phút)

3 ĐC M3: Truyền động bơm thủy lực để di chuyển mang chi tiết mài loại AF322-4 (1.5kw, 220/380~, 1400 vòng/phút)

4 ĐC M4: Nâng hạ đá mài loại 2AP71-2 (0.37kw, 220/380~, 2770 vòng/phút)

Các cấp điện áp dùng trên máy:

1 Điện áp lưới điện 220/380V xoay chiều

2 Điện áp mạch điều khiển 220V xoay chiều

3 Điện áp bàn nam châm 220V xoay chiều

 Thiết bị điều khiển

1 K1, K2, K3, K4, K5: Công tắc tơ

2 T1: Rơle thời gian

3 ON1, ON2, ON3, ON4: Nút nhấn

1 Bật áptômát nguồn chính CB lên vị trí ON, đèn Đ2 sáng

2 Chỉnh thời gian tác động trên rờle thời gian T1 (khoản 3 giây)

3 Ấn nút ấn ON1, động cơ M1 hoạt động, động cơ M2 hoạt động

4 Ấn nút ấn ON2, động cơ M3 hoạt động

5 Ấn nút ấn ON3, động cơ M4 hoạt động

6 Ấn vào cần tác động của công tắc hành trình LS1, động cơ M4 ngừng hoạt động

7 Ấn nút ấn ON4, động cơ M4 hoạt động

8 Ấn vào cần tác động của công tắc hành trình LS2, động cơ M4 ngừng hoạt động

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ

1 Ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị

Việc tính toán và lựa chọn thiết bị có một ý nghĩa rất quan trọng cả về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế Việc tính chọn càng chính xác, tỉ mỉ bao nhiêu thì hệ thống làm việc càng an toànbấy nhiêu Hơn nữa, việc tính chọn thiết bị chính xác còn nâng cao được hiệu suất của hệ thống Nếu tính chọn thiếu chính xác thì hệ thống có thể làm việc kém chất lượng hoặc thậm chí là không làm việc được Vì vậy việc tính chọn thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu sau:

+ Về mặt kỹ thuật: Phải đảm bảo yêu cầu công nghệ và các thông số phù hợp với thiết bị+ Về mặt kinh tế: Các thiết bị được chọn trong khi thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật phải đảm bảo có chi phí mua sắm hợp lý

2 Tính toán chọn thiết bị mạch động lực

1 Chọn cầu chì cho động cơ quay đá mài:

Công suất P = 7kW, U = 380V, cosφ = 0.8, ƞ = 0.75

Dòng điện chạy qua động cơ

2 Chọn cầu chì cho động cơ truyền động phụ

Công suất P = 1.7kW, U = 380V, I = 4.36A

Ikđ = 5.4,36 = 21,8A

Idc = 8,72A