TIỂU LUẬN TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC

TIỂU LUẬN
TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN
MÁY CNC

GVHD: TS. ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN


NHĨM
HỌ VÀ TÊN:
1. Nguyễn Đồn Vũ

MSSV:
12031421

2. Nguyễn Văn Tiến

12027691

3. Đồn Minh Quân

12010671

4.
5.
6.
7.
8.


BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC
Cơng việc

Người thực hiện

Tính tốn lựa chọn động
cơ bước cho chuyển động
chạy dao
Dẩn ra các công thức tính Vũ, Tiến, Qn.
mơmen qn tính tổng
cộng và mơmen xoắn
tổng cộng tác dụng lên
trục động cơ

Thời
gian

Đánh
giá

20/0522/05

Tốt

20/0522/05

Tốt


BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Trao đổi ngược kết quả

để tự nghiên cứu

23/05

Tốt


BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
Đánh máy

23/05 –
24/05

Tốt

Kiểm tra lại bài báo cáo

24/05

Tốt

In tiểu luận

25/03

Tốt


BÀI 1: Tính tốn lựa chọn động cơ servo (có hộp giảm tốc với tỉ
số truyền rg = 4 cho truyền động chạy dao với chu kỳ làm việc như

hình vẽ:


Cho các thông số ban đầu như sau:
Khối lượng tải ……………………………… m = 200 [kg]
 Ngoại lực tác động lên bàn máy …………….. FA = 2.000 [N]
 Hệ số ma sát của bề mặt dẫn hướng…………… μgf = 0.05
 Hệ số ma sát của bi trục vít …………………… μb = 0.005
 Hiệu suất bộ truyền trục vít me……………….. η = 0.9
 Đường kính trục vít me……………………….... DB = 25 [mm]


Vật liệu trục vít me…………………………… Thép
 Bước vít ……………………………………… PB = 20 [mm]




Chiều dài khớp nối……………………… LK = 40 [mm/bước]



Đường kính ngồi khớp nối………………… DK = 60 [mm]



Đường kính trong khớp nối ………………… dK = 25[mm]


Vật liệu khớp nối ……………………… Thép

Độ chính xác bàn máy…………………Δl = 0.02

[m/s]
Tốc độ lớn nhất của bàn máy …………VL =0.2 [m/s]
Khoảng cách dịch chuyển bàn máy……l = 180 [mm]
Hệ số an toàn …………………………Sf = 1.5


Yêu cầu tính:
1. Độ phân giải cần thiết của động cơ servo, ɵs [độ].

2. Số vòng quay cần thiết của động cơ, NM [vịng/phút].
3. Mơmen qn tính tổng cộng tác động lên trục động cơ, JL [kg.m2].
4. Mômen xoắn tổng cộng tác động lên trục động cơ, TM [N.m].
5. Tính công suất làm việc Po [W] và công suất động cơ tăng tốc
Pa [W].
6. Kết luận chọn động cơ bước phù hợp.
7. Từ chu kỳ làm việc vẽ sơ đồ phân bố momen xoắn.


1. Độ phân giải cần thiết của động servo  s [độ]

- Ta có cơng thức tính:

360 L 360.0,02
S 

0,36O
PB
20

2. Số vòng quay của động cơ cần thiết, NM
[vòng/phút]
- Áp dụng công thức:

60VL 60.0,2
NM 

600
PB
0.02

(v / p )


3. Mơmen qn tính tổng cộng tác động lên trục động
cơ, JL [kg.m2]
Ta có cơng thức tính mơmen qn tính tổng cộng tác
động lên trục động cơ là :

J L  J T  J WT  J M

Trong đó:

JT
J TW

Vậy ta có:

JM

là mơmen qn tính của trục vít [kg.m2]
là mơmen qn tính của tải [kg.m2]
là mơmen qn tính của động cơ [kg.m2]
2

1
 DB  1
 0,025 
4
J T  .M B .
  .3,88.
 3,03.10
2
 2  2
 2 

(kg.m 2 )


3. Mơmen qn tính tổng cộng tác động lên trục
động cơ, JL [kg.m2]
2

J TW

 PB 
 0,02 
(m  M k ).

 (200  0,5).

 2 
 2 

J M 162.10

7

2

2,03.10  3

(kg.m 2 )

2

(kg.m )

Vậy:

J L  J T  J WT  J M
3,03.10  4  2,03.10  3  162.10  7 2.35.10  3

(kg.m 2 )


4. Mômen xoắn tổng cộng tác động lên trục động
cơ, TM [N.m].

NM
600
3
 TM  J L .
2,35.10 .
1,476
9,55.t1
9,55.0,1
Vậy:

 TM 1,476

( N .m) 1476

( N .mm)


5. Tính cơng suất làm việc Po [W] và cơng suất
động cơ tăng tốc Pa [W]
- Tính cơng suất làm việc :
NM
 3 600
Po  J L .
2,35.10 .
0,147  kW  147W 
9,55
9,55

- Công suất động cơ tăng tốc :
Pa TM .

NM
600
1,476.
92,7
9,55
9,55

(W )


6. Kết luận chọn động cơ servo phù
hợp.
Động cơ bước được chọn phải đạt momen xoắn:
TM = 1476 (N.m), trong khoảng thời gian tăng tốc là
0,1 (s), với số vòng quay cần thiết N = 600 (vịng/phút),
Cơng suất P 147(W)


BÀI 2: Dẫn ra các cơng thức tính momen qn tính tổng cộng và
momen xoắn tổng cộng tác động lên trục động cơ. Từ đó tính cơng
suất của động cơ.


1. Momen qn tính tổng cộng.
- Ta có:
Trong đó:
: momen quán tính tổng cộng tác động lên trục
động cơ.
: momen quán tính tổng cộng khớp nối.

: momen quán tính tổng cộng bộ truyền bánh răng.
: momen quán tính tổng cộng băng tải.

 


Momen quán tính tổng cộng khớp nối:
Với:
m: khối lượng khớp nối.
r0 : bán kính ngồi khớp nối.
ri : bán kính trong khớp nối.
W: trọng lượng.
g: gia tốc trọng trường = 9,81 m/
: khối lượng riêng trung bình.
L: chiều dài khớp nối.

 


Momen quán tính tổng cộng bộ truyền bánh răng:

= +
Với:
(m1 , r1 là khối lượng và bán kính bánh chủ động)
( JGL = : momen quán tính bánh bị động, Nr là tỷ số truyền, e
là hiệu suất)
( JL là momen quán tính tải)

 

Momen quán tính tổng cộng băng tải:

= +
Với:
(m1 , r1 là khối lượng và bán kính bánh chủ động)
( JPL = : momen quán tính bánh bị động, Nr là tỷ số
truyền, e là hiệu suất)
(momen quán tính băng tải, WB, DPM: là trọng lượng và
đường kính băng tải)
( JL là momen quán tính tải)

 


2. Momen xoắn tổng cộng.
- Ta có:
Trong đó:
: momen xoắn tổng cộng tác động lên trục động cơ.
: momen xoắn tổng cộng bộ truyền bánh răng.
: momen xoắn tổng cộng băng tải.

 


Momen quán tính tổng cộng bộ truyền bánh răng:

=
Với:
tải.

Nr: tỷ số truyền bộ truyền bánh răng.
e: hiệu suất bộ truyền bánh răng.
Momen xoắn tổng cộng băng tải:

=
Với:
tải.
Nr: tỷ số truyền băng tải.
e: hiệu suất băng tải.