MỤC LỤC

MỞ ĐẦU........

Chương 1:  TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP THỦY LỰC...........

1.1.Giới thiệu chung về máy ép thủy lực...........

1.2.Nguyên lý hoạt động và phân loại..........

1.2.1Nguyên lý hoạt động............

1.2.2.Phân loại .............

Chương 2:  PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU..........

2.1.Phân tích và chọn dạng truyền dẫn của máy ép...........

2.2.Chất lỏng công tác.............

Chương 3:  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC..........

3.1.Trình tự và phương án thiết kế một hệ thống thủy lực...........

3.1.1.Các căn cứ thiết kế............

3.1.2.Xác định phương pháp gia công chế............

3.2.Tính toán thủy lực...........

3.2.1.Các thông số cần thiết để tính toán máy ép thủy lực..........

3.2.2.Phân tích và chọn sơ đồ thủy lực..........

3.2.3.Tính toán xi lanh.............

3.2.4.Diện tích xi lanh.............

3.2.5.Lưu lượng dầu cần thiết trong các quá trình làm việc.............

3.2.6.Một số kết cấu và thành phần của xi lanh thông dụng.............

3.3.Chọn các phần tử thủy lực............

3.3.1.Động cơ điện chính...........

3.3.2.Bơm thủy lực...........

3.3.3.Bộ lọc...........

3.3.4.Hệ thống đường ống........

3.3.5.Hệ thống làm mát ............

3.3.6.Nắp thăm dầu, thước đổ dầu-đo nhiệt độ dầu............

3.3.7.Bình tích áp..............

3.3.8.Thùng dầu............

3.3.9.Tính toán lựa chọn van phân phối............

3.3.10.Tính chọn van an toàn.............

3.3.11.Tính chọn van một chiều.............

3.3.12.Tính chọn van tiết lưu..............

3.3.13.Tính chọn van giảm áp........

3.4.Tính toán thiết kế khung thân máy............

Chương 4:  TỔNG KẾT............

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............

MỤC LỤC............

MỞ ĐẦU

   Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, môn Thiết bị gia công thực sự là hành trang mỗi kĩ sư trước khi ra trường. Môn thiết bị gia công được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu. Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án môn thiết bị tạo hình là môn học giúp sinh viên làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của thiết bị gia công đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản. Khi làm đồ án này ta phải làm quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điển hình. Để hoàn thành được đồ án môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy: …………….  cùng các thầy cô giáo thuộc bộ môn Gia công áp lực. Do làm lần đầu được hoàn thành môn học này, tất nhiên không thể tránh khỏi có sai sót. Em rất mong có được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy và các bạn.

                                                                               ……., ngày….tháng….năm 20…

                                                                                 Sinh viên thực hiện

                                                                                   …………………

Chương 1:  TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP THỦY LỰC

1.1 Giới thiệu chung về máy ép thủy lực

Hiện nay, Ngành Gia công áp lực đang rất phát triển ở nhiều quốc gia trên thế giới bởi chính những sản phẩm của ngành công nghiệp đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất công nghiệp. Để sản xuất ra những sản phẩm đó thiết bị không thể thiếu là: máy búa và máy ép thủy lực, máy ép cơ khí…Máy ép thủy lực ngày càng được sử dụng rộng rãi với nhiều chủng loại và tính đa dạng về sản phẩm cũng như công năng của chúng như: dập thể tích, rèn tự do, ép chảy, ép đùn, uốn nắn kim loại, dập vuốt(dập thủy tĩnh, thủy cơ),…Bên cạnh đó chúng ta cũng không thể không kể đến những tính năng, ưu điểm cơ bản của máy ép thủy lực làm nó càng trở nên thông dụng, đó là:

· Làm việc êm, cho áp lưc ép cực đại theo lực ép danh nghĩa và có thể duy trì áp lực đó trong suốt quá trình công nghệ.

· Điều khiển lực ép mềm dẻo, dễ dàng theo yêu cầu công  nghệ và theo kết cấu khuôn

· Kết cấu máy đơn giản, các bộ phận được sử dụng đều được tiêu chuẩn hoá cao nên giá hành hạ.   

· Có nhiều dạng điều khiển khác như : điều khiển thủ công, điều khiển PLC, điều khiển CNC. Do vậy các thông số công nghệ được điều chỉnh chính xác, đảm bảo hiệu suất làm việc và công suất máy

1.2 Nguyên lý hoạt động và phân loại

1.2.1  Nguyên lý hoạt động

Máy ép thủy lực hoạt động chủ yếu dựa trên tác động tĩnh của chất lỏng. Nguyên lý làm việc của máy ép thủy lực dựa trên cơ sở của định luật Pascal. Về cấu tạo chung nhất thì máy ép thủy lực gồm có 2 khoang: xi lanh có piston và các đường ống nối.

Khi ta đặt một lực P₁ vào piston 1 thì nó sẽ tạo ra áp suất p. Theo định luật Pascal thì áp suất p được truyền đến tất cả các điểm của thể tích chất lỏng và do có hướng tác dụng vuông góc với mặt đáy của piston 2, nó sẽ tạo ra lực P₂ = p*f₂ và lực này gây ra tác dụng lên phôi 3.

Trên cơ sở định luật Pascal, ta có: P₂ = P₁

Khi áp dụng vào thực tế P₂ là lực ta sử dụng khi gia công.

1.2.2 Phân loại

· Phân loại theo chức năng công nghệ: máy ép dập tấm, máy ép rèn, dập thể tích, máy ép chảy, máy cắt đột liên hợp, máy ép chuyên dụng.

· Phân loại theo hình dạng khung máy: khung máy dạng chữ C(thân hở), khung máy hai, bốn trụ(thân kín) và khung máy hai, bốn cột(thân kín)

Trong đó phổ biến nhất là khung máy bốn trụ cố định, có các phần động chuyển động theo mặt phẳng đứng. Ở các máy có xi lanh công tác đặt phía dưới và khung cố định, có thể không có xi lanh khứ hồi, trong trường hợp này sự khứ hồi các phần chuyển động của máy ép về vị trí ban đầu được thực hiện nhờ chính trọng lượng của chúng. Xi lanh công tác được nối với thùng chứa chất lỏng. Theo số xi lanh công tác thì máy ép được chia ra các loại có một, hai, ba hay nhiều xi lanh

Chương 2:  PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

2.1 Phân tích và chọn dạng truyền dẫn của máy ép

Máy ép thủy lực 160 tấn ta thiết kế cần phải đảm bảo cho những thao tác đối với phôi trong khi máy gia công và có được sự ổn định cao khi máy ép chịu các lực lệch tâm. Vì vậy ta chọn máy ép thủy lực 160 tấn dạng 4 trụ kiểu đứng, có định tâm. Cấu tạo chính của máy có xà ngang trên và xà ngang dưới liên kết với nhau bằng 4 trụ, nó có nhiệm vụ dẫn hướng cho xà ngang di động, có 2 loại xi lanh: 1 xi lanh công tác(xi lanh chính)và 1 xi lanh  đẩy phôi(xi lanh phu). Cơ cấu truyền dẫn ta chọn kiểu truyền dẫn có bình tích áp.

Hệ thống hoạt động theo các giai đoạn sau:

· GĐ I: hành trình công tác, áp suất từ bộ tăng áp trung gian

· GĐ II: hành trình công tác, áp suất từ bình tích áp

· GĐ III: hành trình không tải(cấp dầu)

· GĐ IV: Giữ dầm ngang

· GĐ V: hành trình đảy về

Vị trí các van của bộ phận phân phối trong các giai đoạn làm việc của máy ép thủy lực:

2.2 Chất lỏng công tác

Chất lỏng công tác thường dùng trong máy ép thủy lực là nước(hoặc nhũ tương nước) hoặc là dầu khoáng. Để làm giảm hiện tượng gỉ của xi lanh-piston, các chi tiết điều khiển và đường ống, người ta thường pha thêm vào nước 2­­÷3% chất nhũ tương. Trong đó, thành phần của chất nhũ tương là 83÷87% dầu khoáng, 12÷14% axit olein, 2.5% xút nồng độ 40%. Ta cũng cần chú ý đến các tính năng của chất lỏng công tác:

· Các chất nhũ tương thường được sử dụng khi:  máy ép thủy lực là loại lớn có đường kính piston>1000mm và khi có hành trình của xà di động khi có nguy cơ tự bốc cháy hoặc gây bẩn chất lỏng

· Dầu khoáng thường dùng là dầu máy, dầu công nghiệp,dầu tuabin,... thường được dùng khi máy ép có đường kính piston < 1000mm.

Vì máy ép thủy lực ta thiết kế là loại nhỏ nên ta chọn chất lỏng công tác là dầu máy, áp suất làm việc của chất lỏng công tác từ 150at÷350at. Khi mà áp suất quá cao thì phải đòi hỏi sự kín khít về hệ thống thủy lực cao, các thiết bị phải tốt và có độ chính xác cao. Mặt khác nếu như áp suất thấp quá mà xi lanh lớn làm việc không hiệu quả và máy cồng kềnh. Vì vậy ta cần chọn áp suất làm việc của chất lỏng phải phù hợp, không cao quá và cũng không thấp quá, ta chọn áp suất làm việc của chất lỏng là 25MPa.

Chương 3:  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC

3.1 Trình tự và phương án thiết kế một hệ thống thủy lực

3.1.1 Các căn cứ thiết kế

Chúng ta căn cứ vào các yếu tố sau để thiết kế một máy ép thủy lực đáp ứng yêu cầu đề ra:

· Căn cứ vào khả năng kinh tế(để lựa chọn thiết bị cho phù hợp)

· Căn cứ vào đặc tính của máy, tính năng máy

Có rất nhiều vấn đề để căn cứ thiết kế máy ép thủy lực, tuy nhiên những yếu tố trên đây là cơ bản.

3.1.2 Xác định phương pháp gia công chế

Máy thủy lực ta thiết kế là máy ép thủy lực 4 trụ thân kín nên ta khung thân là máy dạng thân hàn

3.2 Tính toán thủy lực

3.2.1 Các thông số cần thiết để tính toán máy ép thủy lực

· Lực ép danh nghĩa của xi lanh                                               : F_max=160 tấn

· Áp suất làm việc lớn nhất của xi lanh                                    : P_max=25 MPa

· Hành trình làm việc của xi lanh là hành trình làm việc của máy:S=200mm

· Vận tốc xuống nhanh của xi lanh trong hành trình không tải:     v₁=120mm/s

· Vận tốc ép của xi lanh                                                            :     v₂=25mm/s

· Vận tốc lên nhanh của xi lanh trong hành trình không tải     :     v₃=60mm/s

· Hành trình con trượt                                                               :     H_m=700mm

· Lực đẩy dưới                                                                          :     P_d=25 tấn

Chương 4:  TỔNG KẾT

   Các máy ép thủy lực với các tính năng đa dạng cho phép tạo ra lực ép lớn và hành trình làm việc của đầu trượt có thể thay đổi được tùy theo công việc, điều đó làm loại trừ hiện tượng quá tải(điều mà có thể thường xuyên xảy ra và cần biện pháp khắc phục đối với một số các máy khác). Mặt khác khi dùng máy ép thủy lực ta có thể điều khiển hay kiểm tra trị số lực ép một cách chính xác, kiểm soát được hành trình công tác một cách đơn giản.

   Qua quá trình thiết kế, tính toán và tham khảo những tài liệu về máy ép thủy lực, em đã rút ra được những kinh nghiệm sau:

- Một số các thông số chi tiết được lựa chọn theo kinh nghiệm và một số được tiêu chuẩn hóa như: cylinder(xilanh), piston, các loại van, đường ống.

- Kết cấu máy và nguyên lý hoạt động đơn giản, dễ sử dụng.

- Trong mạch thủy lực ta cần thêm vào bộ tích trữ nhằm làm giảm những rung động trong hệ thống, làm cho hệ thống vận hành êm dịu hơn. Ngoài ra ta có thể sử dụng van treo tải để đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng cũng như thuận lợi trong quá trình gia công chi tiết.

   Trên đây, em đã hoàn thành bản thuyết minh “Tính toán và thiết kế máy ép thủy lực 160 tấn, 4 trụ” dưới sự hướng dẫn của thầy: ……………. Mặc dù đã hoàn thiện nhưng bài của em cũng không thể tránh khỏi những sai sót, em mong các thầy có thể cho em những ý kiến để em hoàn thiện hơn kiến thức của mình,

Em xin trân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Máy búa và máy ép thủy lực (Phạm Văn Nghệ - Đỗ Văn Phúc, NXB GD 2001)

2. Tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1,2 (Trịnh Chất - Lê Uyển)

4. Thiết bị dập tạo hình máy ép cơ khí

4. Slide về máy búa và máy ép thủy lực (thầy Lê Trung Kiên)

5. Và một số tài liệu tham khảo trên internet…

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"