MỤC LỤC
MỤC LỤC
CHƯƠNG I.
GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ÁP LỰC
1.1 THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM CỦA GIA CÔNG ÁP LỰC.
1.1.1 Thực chất.
1.1.2 Đặc điểm.
1.2 KHÁI NIỆM VỀ BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI.
1.2.1 Biến dạng dẻo của kim loại.
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại.
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC.
1.3.1 Cán kim loại.
1.3.6 Công nghệ dập tấm.
CHƯƠNG II.
GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY DẬPVÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY DẬP.
2.1.1 Định nghĩa.
2.1.2 Ứng dụng của máy dập.
2.2 CÁC LOẠI MÁY DẬP THƯỜNG DÙNG.
2.2.1 Máy dập trục khuỷu.
2.2.2 Máy dập thuỷ lực.
2.2.3 Máy dập ma sát trục vít.
2.3 CHỌN MÁY THIẾT KẾ.
2.3.1 Phân tích các yêu cầu kỷ thuật.
2.3.2 Phân tích các kết cấu máy.
2.3.4 Chọn phương án thiết kế.
CHƯƠNG III.
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TĨNH HỌC CƠ CẤU KHUỶU - BIÊN - ĐẦU TRƯỢT
3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC.
3.1.1 Sơ đồ động của máy ép trục khuỷu.
3.1.2 Nguyên lý làm việc của máy ép trục khuỷu.
3.2 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY.
3.2.1 Các số liệu ban đầu.
3.2.2.Hành trình và tốc độ đầu trượt.
CHƯƠNG IV.
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC MÁY
4.1 LỰC ÉP DANH NGHĨA VÀ LỰC ÉP CHO PHÉP CỦA ĐẦU TRƯỢT.
4.2. PHÂN TÍCH LỰC TRÊN CƠ CẤU.
4.3.KẾT QUẢ TÍNH TOÁN LỰC MOMEN.
TÁC DỤNG LÊN CƠ CẤU.
4.4 TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ.
4.1.1 Tính chọn động cơ điện.
4.1.2 Phân phối tỷ số truyền.
CHƯƠNG V.
THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU MÁY
5.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN.
5.1.1 Thiết kế bộ truyền đai.
5.1.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng.
5.2 TÍNH VÀ THIẾT KẾ TRỤC.
5.2.1 Thiết kế trục I.
5.2.2 Thiết kế trục II (trục khuỷu).
5..3 Kiểm tra trục khuỷu theo hệ số an toàn.
5.2.4 Thiết kế bộ phận gối đở.
CHƯƠNG VI.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. HỆ THỐNG PHANH AN TOÀN.THANH TRUYỀN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
6.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.
6.1.1 Tính ly hợp.
6.1.2 Tính then xoay.
6.1.3 Bộ phận điều khiển.
6.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH.
6.2.1 Tác dụng của phanh.
6.2.2 Kết cấu phanh.
6.2.3 Nguyên tắc hoạt động.
6.2.4 Tính gần đúng lực phanh.
6.3 THIẾT KẾ THANH TRUYỀN.
6.3.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo.
6.3.2 Kết cấu thanh truyền.
6.3.3 Tính toán sức bền của thanh truyền.
6.3.4 Tính sức bền tay biên.
6.4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN.
6.4.1 Sơ đồ nguyên lý.
6.4.2 Nguyên lý làm việc.
CHƯƠNG VII.
VẬN HÀNH MÁY
7.1 VẬN HÀNH MÁY.
7.2 BÃO DƯỠNG MÁY.
7.3 AN TOÀN CHO MÁY.
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
LỜI NÓI ĐẦU
Nền công nghiệp trên thế giới hiện nay đã và đang phát triển, thay đổi ào ạt. Trong khi đó, nước ta mới chỉ ở trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Để tồn tại và kịp theo sự phát triển của thế giới, chúng ta cần phải đổi mới và tận dụng tất cả những gì hiện có. Trong đó ngành Chế tạo tạo máy là một ngành then chốt đi đầu trong công cuộc cơ khí hóa của nước nhà.
Từ chủ trương của trường Đại Học Bách Khoa không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, trong đó có ngành cơ khí ngày càng phát triển, được đầu tư xây dựng cơ sơ dạy và học ,nâng cao chất lượng đào tạo. Qua thời gian dài học tập, nghiên cứu lý thuyết và thực tế cùng với sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo:……………… cũng như các thầy, cô giáo trong khoa cơ khí. Em đã được nhận nhiệm vụl: “Thiết kế Máy dập trục khuỷu 100 tấn” làm đề tài tốt nghiệp của mình.
Sau thời gian thực hiện, được sự hướng dẫn của thầy:……………… đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Tuy nhiên thời gian thiết kế có hạn và chưa có nhiều kinh nghiệm nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Mong quí thầy, cô giáo, bạn bè đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dần, các thầy cô giáo trong khoa cơ khí đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cám ơn!
……, ngày….. tháng …. năm 20….
Sinh viên thực hiện
…………………
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ÁP LỰC
1.1 THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM CỦA GIA CÔNG ÁP LỰC
1.1.1 Thực chất
Gia công kim loại bằng áp lực là một trong những phương pháp cơ bản để chế tạo các chi tiết máy và các sản phẩm kim loại thay thế cho phương pháp đúc hoặc gia công cắt gọt.
Gia công kim loại bằng áp lực thực hiện bằng cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội làm cho kim loại đạt đến quá giới hạn đàn hồi, kết quả sẽ làm thay đổi hình dạng của vật thể kim loại mà không phá hủy tính liên tục và độ bền của chúng.
1.1.2 Đặc điểm
Kim loại gia công ở thể rắn, sau khi gia công không những thay đổi hình dáng kích thước mà còn thay đổi cả cơ, lý, hóa tính của kim loại như : Kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều, khử các khuyết tật (rổ khí, rổ co .....) do đúc gây nên, nâng cao cơ tính và tuổi bền của chi tiết.
Gia công áp lực là quá trình sản xuất cao nó cho phép ta nhận các chi tiết có kích thước chính xác, mặt chi tiết tốt, lượng phế liệu thấp và chúng có tính cơ học cao so với các vật đúc.
Gia công kim loại bằng áp lực cho năng suất cao vì có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa cao.
1.2 KHÁI NIỆM VỀ BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI.
b. Biến dạng dẻo trong đa tinh thể.
Biến dạng dẻo trong đa tinh thể : Kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (Hạt tinh thể), Cấu trúc của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể biến dạng dẻo có hai dạng : Biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với hướng của ứng suất chính hoặc một góc bằng hoặc xấp xỉ 450 sau đó mới đến các mặt khác. Như vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều. Dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của các tinh thể bị biến dạng, khi đó các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới, giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phát triển.
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại.
Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt nhân tố khác nhau : Thành phần và tổ chức của kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng.
a. Ảnh hưởng của thành phần và tổ chức kim loại.
Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau, do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau , chẳng hạn đồng nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng, do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc một pha. Các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt, làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ.
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng nhiệt độ tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ, dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuyếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn ,một số kim loại ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thù hình thành pha có độ dẻo cao.Khi ta nung thép từ 20 đến 1000 C thì đọ dẻo tăng chậm nhưng từ 100 đến 4000C độ dẻo giảm nhanh, độ giòn tăng (đối với thép hợp kim độ dẻo giảm đến 6000C),quá nhiệt độ này thì dẻo tăng nhanh,ở nhiệt độ rèn nếu hàm lượng cacbon trong thép càng cao thì sức chống biến dạng càng lớn.
c. Ảnh hưởng của ứng suất dư.
Khi kim loại bị biến dạng nhiều,các hạt tinh thể bị vở vụn,xô lệnh mạng tăng ứng suất dư lớn. Làm cho tính dẻo kim loại giảm mạnh (Hiện tượng biến cứng) Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25 đến 0,35 Tnc (Nhiệt độ nóng chảy), ứng suất dư và xô lệch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (Hiện tượng phục hồi). Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4 Tnc trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng.
1.3.6 Công nghệ dập tấm
a. Thực chất :
Dập tấm là một phương pháp gia công áp lực tiên tiến để chế tạo các sản phẩm hoặc chi tiết bằng vật liệu tấm thép bảng hoặc thép dải.
Dập tấm được tiến hành ở trạng thái nguội (Trừ thép cacbon có s > 10 mm). Nên còn gọi là dập nguội.
Vật liệu dùng trong dập tấm : Thép cácbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng, nhôm và hợp kim nhôm, niken, thiếc, chì...và vật liệu phi kim như : Giấy cactông, êbôníc, fip, amiăng, da....
b. Đặc điểm:
Năng suất lao động cao, dễ tự động hóa và cơ khí hóa .
Chuyển động của thiết bị đơn giản, công nhân không cần trình độ cao, đảm bảo độ chính xác cao.
Có thể dập được những chi tiết phức tạp và đẹp có độ bền cao ...
c. Công dụng
Dập tấm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt ngành chế tạo máy bay, nông nghiệp, ô tô, thiết bị điện, dân dụng....
CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY DẬP VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY DẬP.
2.1.1 Định nghĩa:
Máy dập là thiết bị cơ khí dùng để gia công áp lực mà công biến dạng được sản sinh ra nhờ truyền động cơ khí,truyền động ma sát hay áp lực chất lỏng.
2.1.2 Ứng dụng của máy dập:
Máy dập được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
a. Đối với máy ép trục khuỷu :
Thực hiện được nhiều nguyên công trong công nghệ dập tấm,như cắt hình,đột lỗ,dập sâu , uốn...
b.Đối với máy ép ma sát trục vít.
Dùng ở dạng sản xuất hàng loạt lớn cho năng suất thấp nhưng rất phù hợp trong dạng sản xuất hàng loạt nhỏ vì tính vạn năng của nó cao.Máy có khả năng làm thay công nghệ trên máy búa và máy dập nóng,thậm chí dùng trong cả công nghệ kẹp nguội như nắn,uốn,cắt...
c.Đối với máy ép thủy lực.
2.3 CHỌN MÁY THIẾT KẾ
2.3.1 Phân tích các yêu cầu kỹ thuật
Hiện nay những thiết bị dùng trong dập nguội có nhiều chủng loại phù hợp với từng yêu cầu công nghệ khác nhau trong ngành gia công áp lực . Ơ đây ta phải thiết kế máy đột dập mà cụ thể là dùng cho các nguyên công đột ,cắt các loại tôn mà trong các chủng loại máy hay được sử dụng rộng rãi là chủng loại máy ép lệch tâm và trục khuỷu.
Nguyên lý làm việc của hai chủng loại máy này hoàn toàn tương tự nhau đều sử dụng cơ cấu tay quay thanh truyền trong truyền động cơ khí để biến đổi chuyển động quay của trục lệch tâm hay trục khuỷu thành chuyển động đi lại của đầu trượt, để thực hiện nhiều nguyên công trong công nghệ dập tấm như cắt hình ,đột lỗ ,dập sâu uốn ...nhưng chủng loại máy ép dùng trục lệch tâm có hành trình làm việc của đầu ép nhỏ và lực ép bé hơn so với máy ép trục khuỷu .Vì vậy ,ta chọn phương án là thiết kế máy ép trục khuỷu
3.1.2 Nguyên lý làm việc của máy ép trục khuỷu :
Qua sơ đồ động ta thấy : Khi mở máy mô tơ 1 quay và truyền động đến bộ truyền bánh đai và ở đầu phải của trục I có lắp bánh răng nhỏ (5) được ăn khớp với bánh răng ở trục II ( trục khuỷu ), khi chưa sử dụng cơ cấu điều khiển thì bộ phận ly hợp (7) chưa làm việc ,lúc đó bánh răng lớn quay lồng không trên trục chính (trục khuỷu).Trục chính vẫn đứng yên , trục chính quay khi ta yêu cầu động tác đột dập, bằng cách điều khiển bộ phận điều khiển, thông qua bộ phận này cơ cấu ly hợp làm việc ,chuyển động quay của bánh đà sẽ được truyền tới trục chính .Khi trục chính quay thì đầu trượt (10) sẽ được thực hiện chuyển động tịnh tiến trong máng dẫn rãnh trượt (12) .Phanh (9) gài trên trục khuỷu để giữ cho đầu trượt dừng lại ở điểm chết trên sau khi ly hợp đã ra khớp, hoặc khi đầu trượt dừng lại ở một vị trí bất kì lại có thể rơi theo trọng lượng.
3.2 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
3.2.1 Các số liệu ban đầu
Vậy P = K.L.S. Tc = 1,2 . 3,14 . 30 . 12 . 68 = 92240 (KG )
Vậy chọn lực ép lớn nhất có thể dập được P=100 tấn
c.Tính công suất máy
Ta có : công suất của máy được tính như sau:
N = P . V
Với P là lực ép danh nghĩa của máy P = 100 tấn
3.2.2.Hành trình và tốc độ đầu trượt
a. Hành trình
Trong các máy ép cơ khí ,để biến đổi chuyển động của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của đầu trượt người ta áp dụng phổ biến cơ cấu tay quay thanh truyền (khuỷu-biên) .Chiều dài tay quay R chính là bán kính lệch tâm của trục khuỷu .Chiều dài L của biên là khoảng cách giữa hai tâm của 2 ổ bi ở 2 đầu biên trên và dưới.Khi đầu trượt chuyển động đi lại có hai vị trí mà ở đó tâm biên và tâm trục khuỷu cùng trên đường trục .Người ta gọi 2 vị trí này là điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết dưới (ĐCD).
Khoảng cách giữa hai vị trí đó là hành trình toàn phần S của đầu trượt và S = 2R là một trị số không đổi.Mỗi vòng quay của trục khuỷu đầu trượt thực hiện 2 hành trình,hành trình đi xuống và hành trình đi lên.
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC MÁY
Tính toán động lực học của máy thực chất là đi xác định các lực tác dụng lên cơ cấu máy và phương chiều của chúng ,mục đích là xác định lực tác dụng lên các khâu : Đầu trượt ,thanh truyền và cuối cùng là tìm các hệ sô lực tác dụng lên khâu dẫn (trục khuỷu ). Từ các thông số kỹ thuật của máy đã chọn và lực ép danh nghĩa của máy.
4.1 LỰC ÉP DANH NGHĨA VÀ LỰC ÉP CHO PHÉP CỦA ĐẦU TRƯỢT :
Một trong những thông số kỹ thuật cơ bản và quan trọng là lực ép danh nghĩa hay còn gọi là lực ép .Đối với máy ép trục khuỷu góc quay trục khuỷu từ (5-300 ) tính từ điểm chết dưới của đầu trượt ngược với chiều chuyển động đi xuống của nó.
Lực ép danh nghĩa không phải là lực cố định mà phụ thuộc vào góc quay và chiều dài hành trình S (mm) của đầu trượt .Như vậy muốn xác định lực ép danh nghĩa trước hết ta phải xác định phần hành trình làm việc của đầu trượt .Trong thực tế ,hành trình có lực danh nghĩa rât nhỏ so với hành trình tính toán trong thuyết minh .Lực ép danh nghĩa chỉ phát sinh khi hành trình đầu trượt gần tới điểm chết dưới.
Lực ép danh nghĩa là lực lớn nhất tác dụng vào đầu trượt .Không làm hư hỏng đến các bộ phận máy.Do đó , khi tính toán lực ép cần lưu ý máy ép có 1 hệ số an toàn và độ bền trong phạm vi lực giới hạn đã cho , gọi là lực cho phép của đầu trượt .
Ta chọn lực ép danh nghĩa :
P = 100 (tấn) = 1000 (kN)
4.2. PHÂN TÍCH LỰC TRÊN CƠ CẤU :
Trong quá trình chuyển động công tác của máy ép (cơ cấu tay quay con trượt ) chịu tác dụng của các lực :
Lực quán tính của các chi tiết có khối lượng chuyển động .
Lực ép đầu trượt .
5.1.1. Thiết kế bộ truyền đai.
a/ Chọn loại đai :
Ta chọn loại đai thang.
Công thức [ 5-11] theo trang 92,[2]
ao = 19 mm
h = 13,5 mm
a = 22 mm
Tính đường kính bánh đai lớn D2:
D2 = i.D1.(1 - x)
g/ Định các kích thước của bánh đai.
Tỷ số truyền : i = 4,5.
Khoảng cách trục : A = 844 mm
Chiều dài danh nghĩa : L = 3750 mm
Đường kính bánh nhỏ: D1 = 200 mm
Đường kính bánh lớn : D2 = 1000 mm
g. Định hướng hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A chính xác.
K = Ktt.Kd công thức [3-19] theo trang 47,[2]
Trong đó: - Ktt :hệ số tập trung tải trọng. Bộ truyền làm việc chịu tải trọng thay đổi do vậy Ktt được tính theo công thức gần đúng:
Ktt = (Ktt bảng + 1) / 2.
Trong đó Ktt bảng : hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn.
Tra bảng [3-13] theo trang 47,[2] chọn Ktt =1,35
Kd : hệ số tải trọng động chọn theo cấp chính xác chế tạo vận tốc vòng và độ rắn bề mặt răng.
Tra bảng [3-13] theo trang 49,[2] chọn Kd = 1,55.
Để tính gần đúng trục ta dựa vào kích thước chiều dài trục và kết cấu máy. Xét đến tác dụng đồng thời về mômen uốn và mômen xoắn đến sức bền của trục.
Lực tác dụng lên máng dẫn ở trục I
Lực vòng : P1 = 3646 N
Lực hướng tâm : Pr1 =1327 N
Lực tác dụng lên bánh đai: Rd = 4426 N, Pd = 224 N
Ta chọn sơ bộ khoảng cách giữa các chi tiết như sau:
Bề rộng đầu trượt : B = 340 mm
Bề rộng sống trượt : b = 80 mm
Suy ra khoảng cách giữa 2 thành trong của máy
LR = B + 2b = 340 + 2.80 = 500 mm
Hệ số khả năng làm việc : C = Q(n.h)3< Cbảng Công thức [8-1],[2]
Trong đó : n = 322 vòng / phút : Số vòng quay của trục I
h: Thời gian làm việc giờ.
h = 5 . 300 . 12 = 18000 giờ.
Q : Tải trọng tương đương và được tính như sau.
Q = (Kv . R + m . A) . Kn . Kt công thức [ 8- 2] theo trang 159,[2]
Kt : Hệ số tải trọng động. Kt = 1,3.
Kv : Hệ số vòng trong của ổ quay Kv = 1.
Kn : Hệ số làm việc dưới 1000 C. Kn = 1.
A : Lực dọc trục A = 0
+ Cổ trục khuỷu (dc) kích thước đường kính cổ chọn theo kết quả tính bền khuỷu, điều kiện hành trình mang dầu bôi trơn để tăng độ cứng vững cho trục khuỷu người ta tăng đường kính cổ trục. Khi tăng đường kính cổ trục thì khối lượng trục khuỷu tăng lên làm cho tần số dao động xoắn giảm, làm cho hiện tượng cộng hưởng xảy ra ở phạm vi vòng quay sử dụng.
+ Chôt khuỷu (dch) có thể lấy bằng dc hoặc nhỏ hơn một ít chiều dài chốt khuỷu lch = (0,8¸1).dch . Chọn theo kinh nghiệm để thuận tiện cho việc bôi trơn.
+ Má khuỷu có hình ôvan là loại má lợi dụng vật liệu hợp lý nhất và và phân bố ứng suất đồng đều, loại má hình tròn có ưu điểm sức bền cao cho phép giảm chiều dày má để tăng chiều dài cổ trục, chốt khuỷu .
+ Đuôi trục khuỷu là nơi để truyền công suất từ ngoài vào trục khuỷu qua bánh răng lớn được đặt lên đuôi.
+ Đầu trục khuỷu: là đầu tự do của trục khuỷu được lắp với cơ cấu phanh hãm.
Ở gối B có phản lực lớn hơn do vậy ta chọn và tính ổ tại B:
+ Đường kính ngõng trục tại B d=140mm
+ Số vòng quay của trục n=80vg/ph
+ Vật liệu làm ổ trượt là đồng thanh.
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh t=3500C
CHƯƠNG VI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH ANTOÀNTHANH
TRUYỀN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
6.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.
6.1.1 Tính ly hợp
Qua sơ đồ động của máy ta thấy nếu các bộ phận truyền động của máy liên kết cùng với nhau thì máy chi có chế độ làm việc liên tục , không có chế độ dập nhát một.Mặt khác khó có thể dừng đầu trượt tức thời.Vì quán tính của bánh răng rất lớn .Do đó trong kết cấu của máy phải có một cơ cấu chỉ có liên kết giữa phần chủ động với phần bánh răng với đầu trượt ở thời gian làm việc , còn lại là bánh răng chạy không, quay tự do với trục khuỷu.Một cơ cấu như vậy gọi là li hợp.
A.Kết cấu li hợp và nguyên tắc làm việc:
b)Nguyên tắc làm việc
Trên phần cuối của trục khuỷu, tại chỗ lắp bánh răng ( hay bánh đà) . người ta chế tạo 2 rãnh bán nguyệt dọc theo tâm trục. Trên 2 rãnh đó lắp 2 then có tiết diện làm việc là hình bán nguyệt, then (1) là then chủ động , then( 2) là then bị động.
Hai then này khi không hoạt động thì phần bán nguyệt của then năm lọt hoàn toàn trong rãnh của trục khuỷu và lúc này bánh răng ( hay bánh đà) quay tự do với trục khuỷu trên 2 bac đồng (3) và (4) .
Trong lỗ của bánh răng (5) ép một bạc đỡ (6) có 4 rãnh hình bán nguyệt , kích thước rãnh tương tự như hai rãnh trên trục khuỷu.
Ở một phía đầu, cuối của 2 then xoay, lắp với hai cam (7) và (8) có lổ để bắt lò xo (9). Đầu cuối của lò xo được giữ chặt bằng chốt (10) bắt cố định với bạc (11).
Nhờ lực căng của lò xo, nên hai then luôn luôn có xu hướng quay lọt vào trong rãnh của trục khuỷu ở trạng thái không làm việc.
Một đầu kia của then chủ động (1) có lắp một ngàm (12) giữ cho then không xoay . Ngàm này được liên hệ với một hệ thống điều khiển bằng nam châm điện. Đồng thời cam (7) giữ cho cam (8) của then bị động không thể tự quay được.
Khi ấn nút cho điện vào nam châm, để cho ly hợp vào khớp máy làm việc, ngàm (12) rời khỏi vị trí giữ then chủ động.
Then xoay lập tưc bị xoay đi vào khớp với rãnh của bánh răng. Trục khuỷu mang biên và đầu trượt chuyển động. Then xoay (2) gọi là bị động vì chỉ là phụ , ngoài ra làm nhiệm vụ khi cần quay bánh đà bằng tay để trục khuỷu quay ngược chiều lúc gá lắp và kiểm tra hiệu chỉnh chày, cối.
Nắp (13) giữ cho toàn bộ then xoay không dịch chuyển dọc theo tâm trục, cam 14 dùng để ra khớp sau một vòng quay.
6.1.2 Tính then xoay
Then này dùng để truyền momen xoắn từ động cơ đến trục khuỷu trong quá trình làm việc.Nên ta cần phải tính sức bền then.
Chọn vật liệu làm then là thép 40XH .Nhiệt luyện đạt độ cứng tương ứng 45HRC để đảm bảo điều kiện bền và dập trong khi làm việc
6.3 THIẾT KẾ THANH TRUYỀN.
6.3.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo.
Thanh truyền là một chi tiết nối giữa trục khuỷu và đầu trượt nhằm biến chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của đầu trượt.
Trong quá trình làm việc thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau.
Lực ép.
Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của đầu trượt.
Lực quán tính của thanh truyền.
Dưới tác dụng của các lực đó thanh truyền bị uốn,uốn dọc,uốn ngang,đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng méo,nắp đầu to bị uốn và kéo.
Khi máy ép làm việc,các lực trên thay đổi theo chu kỳ,vì vậy tải trọng trên thanh truyền là tải trọng động.Do đó tính toán thanh truyền phải có hệ số an toàn hợp lý.
Chọn vật liệu chế tạo thanh truyền là thép cacbon 45.
6.3.2 Kết cấu thanh truyền.
Thanh truyền được chia thành 3 phần:
Đầu nhỏ thanh truyền lắp với đầu trượt.
Đầu to thanh truyền lắp với chốt khuỷu.
Thân thanh truyền nối đầu nhỏ và đầu to.
Đối với thanh truyền (tay biên ) của máy ép,đầu nhỏ của tay biên kết cấu giống vít me để có thể thay đổi chiều cao kín của máy để có thể phù hợp với những chiều cao khuôn khác nhau.
6.3.3 Tính toán sức bền của thanh truyền:
Tính vít me.
Vít me chính là đầu nhỏ của thanh truyền chịu tác dụng của các lực:
+ Lực quán tính của nhóm đầu trượt: Pqt
+ Lực ép để làm biến dạng và cắt vật liệu : Pc
Như ta đã tính ở phần động lực học thì lực tổng cộng tác dụng lên thanh truyền là : Ptt= 1004077,29 N.
6.3.4 Tính sức bền tay biên.
Tính thân tay biên thường được tính toán ở tiết diện nhỏ nhất,chỗ tiếp giáp thanh truyền với đầu nhỏ tiết diện trung bình và tiết diện tính toán
Tiết diện nhỏ chịu nén và uốn dọc cũng do các lực trên.
Tiết diện tính toán chịu nén và uốn dọc cũng do các lực trên, lực quán tính chuyển động tịnh tiến, còn uốn ngang là do lực quán tính vận động lắc chuẩn thanh truyền.
På = 1000000 N.
Ftb : Tiết diện trung bình của thanh truyền.
Ftb = 12960 mm2.
C : hệ số đặc tính của vật liệu C = 2 . 104.
Lo : Chiều dài biến dạng của thân thanh tryuền khi chịu uốn dọc.
L0 = 1, m = 1.
m : Hệ số ảnh hưởng ngàm chịu lực của thanh truyền khi uốn dọc
Do kết cấu có tiết diện phức tạp nên ta tính toán gần đúng.
Tính đầu to thanh truyền theo phương pháp Kinaxotsvili với giả thiết .
+ Đầu to xem như một khối nguyên, không xét đến mối ghép .
+ Tiết diện của đầu to không đổi bằng tiết diện nắp.
+ Khi lắp căng bạc lót đầu to thì bạc lót cùng đầu to và bi biến dạng như nhau. Do đó mômen tác dụng tỷ lệ với mômen quán tính của tiết diện, còn lực tác dụng tỷ lệ với diện tích tiết diện.
7.3. AN TOÀN CHO MÁY:
Để đảm bảo an toàn cho máy và người sử dụng thì phải thực hiện đùng những nội dung sau:
1. Trước khi làm việc:
1- Phải nghiêm chỉnh nắm vững tính năng của máy mới được sử dụng .
2- Nơi làm việc phải gọn gàng, sạch sẽ, ghế ngồi phải chắc chắn, chỉ những người có trách nhiệm mới tới gần máy.
3- Kiểm tra bộ phận khuôn xem đã bắt cứng chưa, xem lưỡi dao có bị sứt mẻ không.
4- Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ khi thao tác.
2. Trong khi làm việc:
5- Bơm dầu mỡ đúng yêu cầu
6- Tuyệt đối không để vật cản giữa chày và cối
7- Nếu vật đột dập bị kẹt thì phải dừng máy ngay rôi gọi người tổ trưởng đến giai quyết, không được tự tiện sửa chữa.
8- Để tránh phoi cắt rơi trong khuôn thì cứ 5,6 lần dập phải quét bỏ phoi thừa trên bàn máy bằng que hoặc bàn chải.
9- Khi dập, vuốt yêu cầu phôi liệu phải sạch sẽ và dùng dầu bôi trơn đề phòng các phoi vụn sắt , bụi rơi xuống khuôn ta phải lưu ý lấy chổi lông nhúng dầu để bôi trơn khuôn sau 5,6 lần dập.
10- Khi đưa phôi vào khuôn không được để chân trên bàn đạp đề phòng tai nạn bất ngờ xảy ra.
11- Khi máy đang chạy không được lau chùi, sửa chữa.
12- phát hiện máy có sự cố thì phải dừng máy ngay và gọi người có tráchnhiệm đến giải quyết.
13- Không được tự tiện tháo gỡ các bộ phận che chắn cho máy.
14- Sau mỗi ca làm việc phải thu xếp gọn gàng các dụng cụ và phôi liệu, lau chùi quét dọn máy sạch sẽ.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn:………………, đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn:………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn !
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TÚ YÊN “CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI “NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC và KỸ THUẬT HÀ NỘI 1974
[2]. NGUYỄN VĂN LẪM. NGUYỄN TRỌNG HIỆP “TKCTM” NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC 1998
[3]. Đinh gia tường. tạ khánh lâm “nguyên lý máy”nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
[4]. NINH ĐỨC TỐN”DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP”NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC
[5]. LÊ CÔNG DƯỠNG VÀ CÁC TÁC GIA”KIM LOẠI HỌC “ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 1986
[6]. Nguyễn văn hồng “máy rèn dập “nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật hà nội 1987
[7]. PHẠM MINH TUẤN ”ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG “NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT HÀ NỘI 1999
[8]. Trần văn địch “Thiết kế đồ án CNCTM”NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI 2001
[9]. Nguyễn đắc lộc và các tác giả ”CTM” (Tập1,2) NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"