MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Chương 1: TỔNG QUAN
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Giới thiệu và phân tích các mô hình hàn thông dụng
2.1. Mô hình buồng hàn 1
2.2. Mô hình buồng hàn 2
2.3. Kết luận
Chương 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1. Cấu tạo buồng hàn
2. Buồng hàn
3. Kiểm tra bền buồng hàn
3.1.Kiểm tra bền của khung buồng hàn
3.2. Kiểm tra bền của lưới buồng hàn
3.3. Kiểm tra bền của tay ngang
Chương 3: CHẾ TẠO VÀ VẬN HÀNH
1. Quy trình làm
1.1. Hàn phễu
1.2. Hàn khung buồng hàn
1.3. Lắp phễu vào khung hàn và hàn đính lại
1.4. Hàn tay ngang
1.5. Hàn khung lưới
1.6. Cuối cùng là lắp ráp và hàn lại thành sản phẩm
2. Xác định vật tư và giá thành
3. Thống kê vật tư và tiền
4. Hướng dẫn sử dụng
Chương 4: KẾT LUẬN
TÁI LIỆU THAM KHẢO
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án chuyên ngành là đồ án quan trọng của ngành công nghệ chế tạo máy, đồ án này là một phần quan trọng cần thiết trong chương trình đào tạo của ngành cơ khí, nó không những giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công việc thiết kế máy mà còn củng cố kiến thức đã học, nâng cao khả năng thiết kế của các kĩ sư trong các lĩnh vực khác nhau.
Hiện hiện nay do yêu cầu kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kĩ sư phải có kiến thức sâu rộng , phải biết vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tế thường gặp trong quá trình sản xuất. Ngoài ra đồ án môn học này còn tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỉ thuật theo yêu cầu điều kiện và qui mô cụ thể.
Trong khi thực hiện đồ án này không tránh khỏi những sai sót. Em mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quí thầy cô.Em xin chân thành cảm ơn thầy : ………… cùng các thầy, cô trong khoa Cơ Khí Trường Đại Học Công nghiệp Thực phẩm đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn em đã hoàn thành đồ án này.
……., ngày …. tháng …năm 20…..
Sinh viên thực hiện
……....……
Chương 1 : TỔNG QUAN
1. Tính cấp thiết của đề tài
- Hiện nay ngành công nghiệp cơ khí phát triển mạnh và nhu cầu cần những đội ngũ công nhân kỹ sư chất lượng là cao. Ở nước ta đã có nhiều trường trung cấp, cao đẳng và đại học thuộc ngành kỹ thuật mở ra nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội. Những trường kỹ thuật nói chung và Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm nói riêng có sự khác biệt so với các ngành khác đó là cần có trang thiết bị nhà xưởng phục vụ quá trình học tập của người học nói riêng và nâng cao chất lượng đào tạo nói chung.
- Xưởng hàn của trường hiện tại gồm có hàn hồ quang, hàn MIG và hàn TIG . Các buồng hàn hiện tại có trong xưởng thì chỉ cố định 1 chỗ, to, cồng kềnh, tính đa năng tiện dụng không cao và đặc biệt tầm nhìn hạn chế nên sinh viên khó quan sát được các kỹ thuật khi thầy hướng dẫn sinh viên kỹ thuật hàn các loại chi tiết với nhiều hình dáng khác nhau.
2. Giới thiệu và phân tích các mô hình hàn thông dụng
2.1. Mô hình buồng hàn 1
Buồng hàn được làm từ những thanh sắt V và ống sắt tròn với những kích thước khác nhau tạo nên 1 khối thống nhất khá vững chắc (500x700x1000). Buồng hàn này rất phù hợp với tình hình thực tế hiện nay trong các phân xưởng và đặc biệt là trong các trường học, nó có tay quay để xoay rất thích hợp để hàn các chi tiết tấm, ống..
2.2. Mô hình buồng hàn 2
Mô hình hàn mẫu này khá đơn giản được cấu tạo từ những thanh thép tròn, đế đỡ và tấm treo vật hàn dạng tấm, nó có tay quay rất thích hợp để hàn các chi tiết dạng tấm và ống nhưng chỉ áp dụng được đối với các chi tiết có kích thước nhỏ và vừa.
2.3. Kết luận
Qua tìm hiểu và phân tích các ưu điểm và khuyết điểm của 2 mô hình hiện có thì ta nhận thấy rằng mô hình 2 là không phù hợp với tình hình hiện tại để phục vụ cho công việc sản xuất và đặc biệt phục vụ cho công việc học tập cho các sinh viên trong các trường trung cấp, cao đẳng, đại học. Vậy chỉ có mô hình 1 là tối ưu nhất, hợp lý nhất, tiện dụng, tiện lợi phù hợp cho việc dạy và học trong các trường hiện nay, bên cạnh đó mình sẽ cải tiến thêm một số chi tiết nữa sao cho buồng hàn đạt chất lượng hoàn hảo và đảm bảo an toàn nhất trong quá trình làm việc.
Chương 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1. Cấu tạo buồng hàn
Buồng hàn gồm có các chi tiết cơ bản sau:
1. Phễu
2. Tấm đế hàn ống đứng
3. Tấm đế bánh xe
4. Sàn lưới
5. Thùng chứa xỉ hàn
6. Pass kẹp
3. Kiểm tra bền buồng hàn
3.1.Kiểm tra bền của khung buồng hàn
3.1.1. Mục đích: Khung buồng hàn là bộ phận quan trọng của buồng hàn. Toàn bộ buồng hàn làm việc có ổn định, đảm bảo độ cứng vững cũng như thời gian sử dụng của buồng hàn phụ thuộc rất nhiều về khung của buồng hàn.
3.1.2. Cấu tạo: Từ bản vẽ thiết kế ta thấy khung của buồng hàn được chế tạo chủ yếu từ từ vật liệu thép hộp 40x40 dày 1,5 (mm). Ngoài ra còn có thép chữ V 40x40 dày 3 (mm), được liên kết lại với nhau tạo thành khung của buồng hàn bằng các mối hàn vững chắc.
3.1.3. Kiểm tra bền dầm ngang:
a. Tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng:
- Khối lượng tập trung tại đầu dầm ngang sinh ra do trọng lượng của dầm là:
Qd =Gd/(2.n) = 2,61/(2.2) = 0,652 (kg).
Trong đó:
+ Gd: Là khối lượng dầm: 2,61(kg).
+ n: Số cặp dầm ngang: 2 cặp (n=2).
- Khối lượng phân bố do trọng lượng: lưới, phểu, tay, vật hàn sinh ra là:
qx=(Ql+Qp+Qvh)/(l.2.2).
b. Tải trọng tác dụng theo phương nằm ngang:
- Mô men chống uốn theo phương thẳng đứng và phương nằm ngang của mặt cắt dầm nguy hiểm với thép vuông 40x40x1,5 (mm) có:
Wx =1,25a3 =1,25.373 = 63316,25 (mm) ≈ 6,33(cm3).
Vì vật liệu chế tạo là hình hộp vuông nên ta có:
Wx = Wy ≈ 6,33(cm3).
3.1.4. Kiểm tra bền dầm dọc:
Với giả thiết rằng các dầm dọc là kết cấu khung xương, với các liên kết siêu tĩnh chuyển về dầm tĩnh định hai đầu liên kết gối cố định bằng phương pháp hàn, chịu tải trọng phân bố đều do các dầm ngang và dầm thành bên tác dụng xuống.
Ta có: q0 = (Qbh+Qvh)/4.ld
Trong đó:
- Qbh: Là trọng lượng buồng hàn: Qbh = 57,63 (kg).
- Qvh: Là khối lượng vận hàn và phụ khác: Qvh = 25(kg).
- ld: Là chiều dài dầm dọc: ld =700(mm) =70 (cm).
Thay số: q0 = (57,63+25)/4.70 = 0,29 (kg/cm2).
=>Q1 =-206 (N). Biểu đồ có bước nhảy hướng xuống dưới.
Tương tự ta tính được: Q2 =206(N). Biểu đồ có bước nhảy hướng lên.
3.2. Kiểm tra bền của lưới buồng hàn
3.2.1. Mục đích: Kiểm tra độ bền của lưới nhằm tăng thời gian sử dụng lưới hàn cũng như buống hàn trong quá trình sử dụng. Đồng thời kiểm tra việc lựa chon phương án thiết kế cũng như việc chọn vật liệu đã phù hợp và tối ưu cấu kiện hay chưa.
3. 2.2. Cấu tạo: Lưới được thiết kế từ thép Ø10(mm) được trãi dài trên một mặt phẳng. Phía dưới được hàn đan xen bằng thép thanh vuông 20(mm). Quá trình đặt vật hàn trên lưới sẽ xảy ra các trường hợp như: đặt vật hàn tại giữa lưới, đặt vật hàn lệch về một phía… Vì những trường hợp này nhằm tăng độ bền của lưới trong quá trình sử dụng thì ta cần kiểm tra độ bền của lưới.
3.2.3. Kiểm tra bền:
Trong quá trình làm việc do người công nhân đặt vật hàn liên tục tại vị trí ở giữa lưới nên xãy ra lớp vật liệu của lưới nhanh mòn và yếu đi dẫn đến độ võng ở giữa lưới. Do đó xãy ra các bài toán khác nhau về lực. Để kiểm nghiệm độ võng của lưới phải kiểm nghiệm tải trọng trong một số trường hợp sau:
+ Tải trọng vật hàn dàn đều trên lưới.
+ Tải trọng vật hàn nghiêng về một phía (bên phải, bên trái).
+ Tải trọng vật hàn dồn về một phía (phía trước, phía sau).
Tuy nhiên khi kiểm nghiệm độ võng của lưới trong trường hợp tải trọng vật hàn tác dụng dàn đều trên lưới, để đảm bảo các điều kiện còn lại ta tăng hệ số an toàn lên hai lần (a=2).
3.3. Kiểm tra bền của tay ngang
3.3.1. Mục đích: Kiểm tra tay ngang nhằm mục đích xem tay ngang có đảm bảo điều kiện bền trong quá trình sử dụng cấu kiện hay không. Tay ngang có tác dụng là dung để treo bóng đèn hàn và mặt nạ trong quá trình hàn.
3.3.2. Cấu tạo: Tay ngang gồm có một ống đoàn ngang và một cổ khớp để bắt vào thanh đứng của buồng hàn. Đoàn ngang được làm bằng thép Ø38 dày 4(mm), cổ khớp được làm bằng thép Ø48 dày 4(mm).
3.3.3. Kiểm tra bền:
Ta thấy tay đoàn một đầu được ngàm chặt vào thanh đứng bằng cổ khớp có định vị chặt bởi hai bulong M8. Đầu còn lại thì chịu tải trọng của bản thân đoàn ngang Ø38 và vật đeo lên cánh tay là 5 (kg).
Từ biểu đồ ta thây biểu đồ lực cắt Q không tay đổi vì dầm chị tải trọng tại một đầu và đường kính của dầm không thay đổi nên ta có:
Q =P =108 (N).
Bước nhảy của lực cùng chiều với lực tác dụng.
Tương tự ta Có: M=P.l
Trong đó: - l: Là khoảng cách đặt lực: l =45 (cm).
Suy ra: M = 108.45 =4860 (N)
Chương 3 : CHẾ TẠO VÀ VẬN HÀNH
1. Quy trình làm
Trước tiên ta phải chuẩn bị đầy đủ phôi liệu để làm buồng hàn mẫu, bên cạnh đó là máy hàn, que hàn, máy mài…và các dụng cụ cần thiết khác để hỗ trợ trong quá trình làm việc, rút ngắn thời gian làm việc… để đạt được hiệu quả cao nhất.
4. Hướng dẫn sử dụng
- Buồng hàn ta di chuyển vị trí bằng 4 bánh xe phía dưới gồm có 2 bánh hướng cố định và 2 bánh quay được.
- Khi hàn chấm cho 2 chi tiết dính lại thì ta để trên 2 tấm tole 280x200 mm hoặc trên tấm lưới , sau đó ta kẹp chi tiết lên bát kẹp của tay quay để thực hiện qui trình hàn hoàn chỉnh chi tiết.
- Để thay đổi chiều cao chi tiết hàn phù hợp với chiều cao của người thợ hàn thì ta có thể điều chỉnh chiều cao của tay quay bằng cách nới lỏng 2 con bù lông M10 ra rồi dịch chuyển tay quay lên xuống.
Chương 4: KẾT LUẬN
Trong quá trình thiết kế thi công nhóm chúng em đã cố gắng chọn lọc và cân nhắc các mẫu buồng hàn và vật liệu chế tạo để hoàn thành sản phẩm buồng hàn mẫu . Do thời gian gấp rút cũng như vấn đề kinh phí hạn hẹp nên còn nhiều cải tiến nhóm chúng em chưa thể hoàn thành chẳng hạn như hệ thống hút khói cho buồng hàn , các tấm che 2 bên để khỏi ảnh hưởng người hàn kế bên … Mong thầy đóng góp ý kiến để nhóm em rút kinh nghiệm trong những lần sau.
Em chân thành cám ơn!
TÁI LIỆU THAM KHẢO
1. Công nghệ hàn - NXB- KH - KT Hà Nội
2 .Vật Liệu hàn - NXB- KH – KT Hà Nội
3. Kết cấu hàn - Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ 2007
4. Lý Thuyết Hàn - Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ 2007
5. Sức bền Vật Liệu - Trường Đại học Bách Khoa HÀ NỘI
6. Cẩm nang hàn - Hoàng Tùng - Nguyễn Thúc Hà – Ngô Lê Thông - Chu Văn Khang - NXB - KH - KT Hà Nội
7. Sức bền vật liệu - Lê Quang Minh - Nguyễn Văn Vượng - NXBGD.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"