Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Pohonné systémy OS 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém 3.Vedlejší pohonný systém P2.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Pohonné systémy OS 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém 3.Vedlejší pohonný systém P2."— Transkript prezentace:

1 1 Pohonné systémy OS 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém 3.Vedlejší pohonný systém P2

2 2 Pohonný systém OS §Hlavní pohonný systém §Zabezpečuje hlavní řezný pohyb l Rotační l Přímočarý §Vedlejší pohonný systém §Zabezpečuje vedlejší řezný pohyb l Rotační l Přímočarý Pomocné systémy

3 3 Pohonný systém stroje §Rotační pohyb Přímočarý pohyb § Parametry: , M v, F  celkový převodový poměr  celková účinnost  životnost

4 4 Pohonný systém stroje §Technický princip PS §A. Hnací člen - transformace energie §B. Pohonný mechanismus - l B1. Mechanismus převodový - mění rozsah výstupních parametrů l B2. Mechanismus pro změnu druhu pohybu- mění pohyb rotační v lineární

5 5 A. Hnací členy PS l ELEKTROMOTORY: l Využívají principu vzniku mechanické síly ve vodiči, kterým protéká proud a je umístěn v elektromagnetickém poli l HYDROMOTORY : l Využívají tlakové energie (oleje, vzduchu)

6 6 A. Elektromotory §Stejnosměrný motor : Budicí vinutí je na napájeno ze stejnosměrného zdroje Rotor se pohybuje v magnetickém poli, v jeho vodičích indukuje napětí a vzniká proud. Točivý moment je úměrný velikosti I.

7 7 A. Elektromotory §Asynchronní střídavý motor : Vinutí na statoru je napájeno třífázovým proudem a vytváří točivé elektromagnetické pole s otáčkami n = 60 f/ p V rotoru se indukuje napětí, proud protékající kotvou způsobuje točivý moment.(točivé elm.pole se snaží rotor unášet s sebou) Skluz otáček

8 8 A. Elektromotory §Synchronní střídavý motor : Rotor nese permanentní magnet s poly, které jsou střídavě severní a jižní. Změnami směru magnetického toku ve statoru se rotor pohybuje

9 9 A. Elektromotory §Krokový motor: synchronní motor s buzením permanentními magnety se značným počtem polů. Ovládací proudové impulsy se přivádí postupně na jednotlivé fáze, rotor se otáčí přetržitě, tak, jak je postupně přitahován na jednotlivé poly. Vhodné pro polohování.

10 10 A. Elektromotory §Lineární motor : Je mnohapolový elektrický stroj, jehož vzduchová mezera je rozvinuta do roviny. Může být synchronní i asynchronní. Přímý pohon posuvů. §

11 11 A. Hydromotory §Čerpadlo §Rozdělovač proudu §Hydromotor § U OS se užívají méně

12 12 A.Volba hnacího členu Požadované vlastnosti §funkční §provozní Odlišné požadavky pro : l Hlavní PS l Vedlejší PS Ekonomické zhodnocení

13 13 B1.Převodové mechanismy ke změně otáček §převodové mechanismy slouží k rozšíření rozsahu výstupních otáček a momentů hnacího členu §1.Stupňová změna otáček §2.Plynulá změna otáček §Požadavek optimální řezné rychlosti

14 14 B1.Převodové mechanismy ke změně otáček Elektrický způsob Stupňová změna §Přepínání počtu polu střídavého elektromotoru §( až troje výstupní otáčky) Plynulá změna §Regulační motory : §Stejnosměrné s tyristorovými měniči §Střídavé s frekvenčními měniči

15 15 B1.Převodové mechanismy ke změně otáček Mechanický způsob Stupňová změna §Ozubená kola §Řemeny ( změna průměru řemenic) Plynulá změna §Mechanické variátory l Řemeny l Řetězy l Harmonické převodovky

16 16 B1.Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Ozubená kola Základní pojmy : Jednoduchý převod : i = n1/n2 =  1/  2 = d2/d1 = M2/M1 = z2/z1 Převod do pomala – reduktor, i  1 Převod do rychla – multiplikátor

17 17 B1. Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Složený převod Převodový poměr jednotlivých převodů : i 12 = n 1 /n 2, i 34 = n 2 /n 3,…. Převodový poměr i celk = i 12. i 34. ….

18 18 B1. Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Výměnná kola Pro změnu celého otáčkového rozsahu

19 19 B1. Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Přesuvná kola Přesuv kol do záběru s pevnými protikoly Drážkové hřídele

20 20 B1. Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Kola se spojkami kola na jednom hřídeli jsou volně uložena s hřídelem se spojí spojkou

21 21 B1.Převodové mechanismy ke stupňové změně otáček §Ploché §Klínové §Ozubené §Textilní §Kožené §Pryžové Minimální průměr řemenice D1, D2=i.D1 Ložisko A kola 1 Řemenové kolo1 Ložiska A,B kola 2 Řemen Řemenové kolo2 Řemenové převody

22 22 B1. Převodové mechanismy k plynulé změně otáček §Variátor §Řemeny §Lamelové řetězy

23 23 2. Hlavní pohonný systém §Rotační Požadavky :  zajistit možnost nastavení řezných rychlostí v dostatečném rozsahu a s potřebnou přesností  zabezpečit pro řezný pohyb potřebný výkon  umožnit rychlou reverzi řezného pohybu  u strojů s vysokou automatizací zabezpečit přesné polohování výstupního členu ( vřetene)  spolehlivost, životnost, dynamika, tuhost, teplotní stálost,hlučnost,..

24 24 2. Hlavní pohonný systém §Parametry HPS VýkonAž 100 kW OtáčkyAž /min MomentAž 1000 Nm

25 25 2. Hlavní pohonný systém §Značný rozvoj motorů s vysokou regulací §  vede ke zjednodušení, nebo úplnému odstranění následných převodových mechanismů : §přímé pohony

26 26 2. Hlavní pohonný systém §asynchronní motor s mnohastupňovou převodovkou – starší a levné stroje §regulační motor( asynchronní s frekvenčním měničem) s dvou až třístupňovou převodovkou §přímý pohon ( elektrovřeteno)

27 27 2.Návrh hlavního pohonného systému Parametry motoru :  výkon motoru P  jmenovité otáčky motoru n e  maximální otáčky motoru n M další parametry jsou odvozené :  rozsah regulace r p při konstantním výkonu r p =n M /n e

28 28 2.Návrh hlavního pohonného systému Požadavky na výstupní člen :  P na vřeteni,  n max vřetene  n min vřetene  největší dovolený moment M L - omezný,  omezné otáčky – spočtou se z P a M L  §přípustný pokles výkonu mezi stupni nebo překrytí ( a = P/Pmin = 1,26 je určeno normou.) §životnost stroje cca hod

29 29 2. Návrh hlavního pohonného systému Počet potřebných stupňů převodového mechanismu dáno n max, n L, r p počet potřebných stupňů p r p p = n max /n L  p §Pokud vyjde přesné číslo, nedochází ani k překrytí ani k mezistupňovému oklesu výkonu §Pokud nikoliv, zaokrouhlí se na celé číslo

30 30 2.Návrh hlavního pohonného systému Diagram výstupního členu - otáčky, moment, výkon omezný moment dovolený pokles výkonu mezi stupni nebo překrytí stupňů

31 31 2. Návrh hlavního pohonného systému Otáčkový diagram §vstupní převod §převodové cesty jednotlivých stupňů §finální převod

32 32 2. Návrh hlavního pohonného systému Kinematické schéma : Vstupní převod Převody stupňů 2. stupeň: přesuvné dvojkolí (6) zabírá s (5) 1.stupeň: (4) zabírá s (3) Finální převod

33 33 2. Návrh hlavního pohonného systému Konstrukční návrh

34 34 2. Návrh hlavního pohonného systému Kontrola motoru Kontrola celkového převodu, dosažení limitního momentu, dosažení požadovaných rozsahů otáček Dimezování : ozubení (síly, obvodové rychlosti, rozměrový a pevnostní výpočet) hřídele ložiska vůle spojovací prvky, …..

35 35 B2. Mechanismy ke změně druhu pohybu Rotační pohyb hnacího členu  Lineární pohyb výstupního členu P rot *  = P lin M *  *  = F * v Principy : §Pohybový šroub §Pastorek a hřeben §Šnek a hřeben §Klikový mechanismus

36 36 Pohybový šroub 2 základní případy : §matice stojí, otáčí se šroub §matice se otáčí, šroub stojí

37 37 B2. Pohybový šroub S třením kluzným : §lichoběžníkový závit §pilový závit šroub ocelový, matice bronzová, výjimečně litinová účinnost  = tg  / tg(  +  ) tg  = s / . d tg  = f, f = 0,15

38 38 B2. Pohybový šroub S třením valivým : vysoká účinnost f= 0,01 kinematická vazba : v  n. s Použití omezeno vyrobitelnou délkou

39 39 B2. Pastorek nebo šnek a hřeben Spolehlivý mechanismus Menší přesnost - vůle Účinnost 0,98 Kinematická vazba : v  n. h kde h je obvod pastorku = . m. z

40 40 B2. Klikový mechanismus pohon smykadel KM s kývavou kulisou (Whitworth) KM s otáčivou kulisou

41 41 3.Vedlejší pohonný systém - posuv Přímočarý Požadavky :  V celém rozsahu rychlosti pracovních posuvů vyvinout potřebnou sílu k překonání řezných, setrvačných a třecích sil  Zajistit v celém rozsahu rychlosti plynulý pohyb posouvané části  Zajistit přesnou polohu posouvané části stroje  spolehlivost, životnost, dynamika, tuhost….

42 42 3.Vedlejší pohonný systém - posuv §Parametry rychlostzrychlení Lehké stroje Až 100 m/min 1,5 g, Těžké stroje 20 m/min0,25 g

43 43 3.Vedlejší pohonný systém - posuv Regulační motory synchronní s mechanismem pro změnu druhu pohybu (kuličkový šroub nebo pastorek a hřeben) Lineární motory

44 44 3. Posuvovka s kuličkovým šroubem §Motor §Vstupní převod §Finální mechanismus

45 45 3. Posuvovka s kuličkovým šroubem §Volba motoru : je charakterizován P 1 =M 1 *  1 §Požadavky na výstupu : l kontrola dosažení potřebné posuvové síly F F = P 1 *  / v l kontrola potřebných rychlostí v v = n 1. h ( nebo s), přičemž n 1 = 30  1 / 

46 46 3. Návrh posuvu s pohybovým šroubem §Dimenzování šroubu l První odhad rozměrů šroubu tah-tlak, krut  redukované napětí »  red =    2 l životnost šroubu – kontrola z katalogu, stanovení průměru, stoupání, délky l vzpěr - způsob uložení l kritické otáčky l tuhost

47 47 3. Dimenzování pohybového šroubu §Předpětí je cca 30 % maximální posuvové síly §V závislosti na předpětí se stanoví dynamická únosnost, podle ní se volí šroub z katalogu

48 48 3. Stanovení zatěžovacích stavů pro výpočet §Posuvové síly, posuvové rychlosti ( otáčky) §Doba běhu – poměrná doba běhu §Stanovení středních otáček §Stanovení středních působících sil §Životnost

49 49 3.Vzpěr §Kritická síla §Koeficient uložení konce šroubu l 22,4 l 11,2 l 5,6 l 1,4

50 50 3. Kritické otáčky šroubu §Kritické otáčky §Koeficient uložení konce šroubu l 25,5 l 17,7 l 11,5 l 3,9

51 51 3. Tuhost kuličkového šroubu §Vetknutý – volný

52 52 3. Tuhost kuličkového šroubu Vetknutý – vetknutý Mimimum pro x = 0,5 Lp

53 53 3. Celková tuhost posuvového mechanismu Celková tuhost mechanismu se skládá z : §tuhosti kuličkového šroubu cKS §tuhosti kuličkové matice cKM §tuhosti konzoly cK §axiální tuhosti jednoho nebo dvou ložisek cL §tuhosti spojení: l spojení konzoly se spodkem stojanu cspoj1 l spojení příruby kuličkové matice s konzolou cspoj2 l spojení uložení cspoj3, event. cspoj4

54 54 Závěrem §Hlavní pohonný systém přímočarý §( hnací člen + pastorek, hřeben, klikový mechanismus) §Vedlejší pohonný systém rotační §( vymezení vůlí) §Pomocné pohony §dopravníky, výměny nástrojů,… §běžné elektromotory a hydromotory bez zvláštních nároků


Stáhnout ppt "1 Pohonné systémy OS 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém 3.Vedlejší pohonný systém P2."

Podobné prezentace


Reklamy Google