MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................................................5

DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................................................11

MỞ ĐẦU...............................................................................................................................................13

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY DẬP XÉ LƯỚI CAO TỐC CÓ CHIỀU DÀY TỐI ĐA 8 mm ..........15

1.1. Giới thiệu về các sản phẩm lưới thép............................................................................................15

1.2. Nguyên lý tạo lưới thép tấm...........................................................................................................16

1.2.1. Định nghĩa:..................................................................................................................................16

1.2.2. Thông số hình học lưới:..............................................................................................................16

1.2.3. Cơ sở tạo hình lưới:....................................................................................................................17

1.2.4. Ứng dụng của sản phẩm trong thực tế:......................................................................................18

1.3. Giới thiệu về máy dập xé lưới........................................................................................................19

1.3.1. Một số loại máy dập xé lưới trên thế giới:..................................................................................19

1.3.2. Các thông số cơ bản của máy dập xé lưới:................................................................................22

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ TĨNH HỌC CỦA MÁY......................................................23

2.1. Chọn dạng truyền dẫn cho máy.....................................................................................................23

2.2. Tính động học................................................................................................................................25

2.3. Tính toán tĩnh học của máy...........................................................................................................30

2.3.1. Tính lực công nghệ của máy......................................................................................................30

2.3.2. Lực tác dụng lên trục khuỷu.......................................................................................................30

2.3.3. Tính momen...............................................................................................................................33

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG CỦA MÁY........................................................................36

3.1. Tính năng lượng của máy dập......................................................................................................36

3.1.1. Sự tiêu tốn năng lượng:.............................................................................................................36

3.1.2. Sự tiêu tốn năng lượng trong hành trình công tác.....................................................................39

3.1.3. Sự tiêu tốn năng lượng trong hành trình không tải....................................................................42

3.1.4. Hiệu suất của máy ép................................................................................................................43

3.2. Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền................................................................45

3.2.1. Tính công suất động cơ.............................................................................................................45

3.2.2. Chọn động cơ:...........................................................................................................................46

3.2.3. Phân phối tỉ số truyền:...............................................................................................................48

3.2.4. Tính các thong số trên trục........................................................................................................48

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CƠ KHÍ..............................................................................51

4.1 Tính toán thiết kế bộ truyến đai 1..................................................................................................51

4.1.2 Chọn loại đai và tiết diện đai:......................................................................................................51

4.1.3 Xác định các thông số bộ truyền:................................................................................................52

4.1.4 Xác định số đai............................................................................................................................54

4.1.5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ..................................................................55

4.1.6 Bảng thông số bộ truyền đai:.......................................................................................................57

4.2. Tính toán thiết kế bộ truyến đai 2...................................................................................................58

4.2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai:.......................................................................................................58

4.2.2 Xác định các thông số bộ truyền:.................................................................................................59

4.2.3 Xác định số đai ............................................................................................................................61

4.2.4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ...................................................................62

4.2.5 Các thông số bộ truyền đai..........................................................................................................64

4.3. Tính bộ truyền bánh răng...............................................................................................................65

4.3.1. Tính bộ truyền bánh răng dẫn động lớn:.....................................................................................65

4.3.2. Tính bộ truyền bánh răng dẫn động  nhỏ:...................................................................................70

4.4. Bộ truyền bánh răng giữa 2 trục kéo phôi:.....................................................................................70

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC TRỤC  VÀ THÂN MÁY KẾ..............................................72

5.1 Tính toán thiết kế cụm trục I:...........................................................................................................72

5.1.1 Chọn vật liệu chế tạo trục ...........................................................................................................72

5.1.2 Xác định đường kính trục sơ bộ .................................................................................................72

5.1.3. Xác định lực và vị trí chiều các lực tác dụng..............................................................................73

5.1.4  Chọn và kiểm nghiệm then:........................................................................................................77

5.1.5  Chọn và kiểm nghiệm ổ trượt trên trục I:....................................................................................81

5.2  Tính toán thiết kế cụm trục II :.......................................................................................................84

5.2.1 Chọn vật liệu chế tạo trục :..........................................................................................................84

5.2.2 Xác định đường kính trục sơ bộ :................................................................................................84

5.2.3. Xác định lực và vị trí chiều các lực tác dụng..............................................................................84

5.2.4 Chọn và kiểm nghiệm then:.........................................................................................................89

5.2.5 Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục II:..............................................................................................93

5.3 Tính toán thiết kế cụm trục III ........................................................................................................95

5.3.1 Chọn vật liệu chế tạo trục ...........................................................................................................95

5.3.2 Xác định đường kính trục sơ bộ .................................................................................................96

5.3.3. Xác định lực và vị trí chiều các lực tác dụng..............................................................................96

5.3.4. Chọn và kiểm nghiệm then:......................................................................................................100

5.3.5. Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục III:..........................................................................................103

5.4. Tính toán và thiết kế trục khuỷu:..................................................................................................106

5.4.1. Chọn kiểu và vật liệu chế tạo trục khuỷu:.................................................................................106

5.4.2. Tính toán sơ bộ kích thước trục khuỷu:....................................................................................106

5.4.3. Kiểm nghiệm độ bền của trục khuỷu:........................................................................................107

5.5. Tính toán thiết kế thân máy:........................................................................................................109

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LI HỢP, PHANH VÀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN...........................117

6.1.  LY HỢP........................................................................................................................................117

6.1.2. Phân Loại ..................................................................................................................................117

6.1.3. Yêu Cầu.....................................................................................................................................129

6.1.4.Cách phân bố y hợp...................................................................................................................129

6.1.5. Phân tích kết cấu và chọn phương án ly hợp...........................................................................130

6.1.6. Ưu nhược điểm của bộ ly hợp ma sát điều khiển bằng khí nén:..............................................130

6.2. Phanh...........................................................................................................................................132

6.2.1. Công dụng.................................................................................................................................132

6.2.2. Phân loại phanh........................................................................................................................132

6.2.3. Cấu tạo của phanh....................................................................................................................133

6.2.4. Tính phanh................................................................................................................................135

6.3. Tính toán hệ thống khí nén..........................................................................................................137

6.3.1 Sơ đồ nguyên lý.........................................................................................................................138

6.3.2. Tính toán phần kẹp phôi:..........................................................................................................139

6.3.3. Tính toán khí nén cho li hợp và phanh.....................................................................................142

6.3.4. Hệ thống khí nén nâng đầu trượt của máy:..............................................................................144

6.3.4.1. Tính toán hệ thống nâng đầu trượt:.......................................................................................144

6.4. Phương pháp bôi trơn: ................................................................................................................147

PHỤ LỤC............................................................................................................................................148

KẾT LUẬN..........................................................................................................................................149

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................................150

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian 5 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, được sự hướng dẫn và chỉ bảo của các thầy cô giáo của trường và đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Gia Công Áp Lực chúng em đã hoàn thành chương trình đạo tạo kĩ sư cơ khi và đồ án tốt nghiệp và đạt được những kết quả mong muốn.

Nhận dịp hoàn thành đồ án tốt nghiệp tại bộ môn Gia Công Áp Lực, em xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô Bộ môn Gia công áp lực, Viện Cơ Khí và Trường đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành chương trình đào tạo tại trường.

Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy : ThS……………. đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo phản biện đã đọc luận văn và đóng góp cho em những ý kiến quý báu và bổ ích.

                                                                                                                                Hà nội, ngày … tháng … năm 20….

                                                                                                                        Sinh viên thực hiện

                                                                                                                          1/ …………………..

                                                                                                                          2/ ………………….

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU VỀ MÁY DẬP XÉ LƯỚI CAO TỐC CÓ CHIỀU DÀY TỐI ĐA 8 mm

1.1 Giới thiệu về các sản phẩm lưới thép:

Lưới thép tấm là một trong những dạng lưới có mặt trên thị trường hiện nay, được sử dụng trong các ngành công nghiệp và hiện nay còn được sử dụng ngày càng phổ biến trong cả ngành dân dụng do tính ưu việt của nó: có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ nhưng lại có độ bền rất cao, đa dạng về mẫu mã, tính thẩm mỹ cao đáp ứng được rất nhiều tiêu trí khắt khe nhất của đơn vị sử dụng, và đặc biệt có khả năng tự động hóa quá trình sản xuất lưới chính vì thế giá thành cũng là một ưu điểm của lưới thép tấm.

1.2. Nguyên lý tạo lưới thép tấm.

1.2.1. Định nghĩa:

Lưới thép tấm (Expanded metal) là một công nghệ tạo lưới bằng cách tác dụng lực ép để làm kéo dãn phôi tấm ban đầu thành dạng lưới, các mắt lưới được liên kết với nhau bởi hàng loạt các thanh kim loại là phần kim loại chưa bị cắt đứt.

Lưới tạo thành bền hơn, trọng lượng nhẹ hơn và cứng hơn hơn so với các kim loại cơ bản ban đầu. Mắt lưới thông thường được hình thành có dạng kim cương.

1.2.3. Cơ sở tạo hình lưới:

Thép tấm hoặc thép cuộn được cắt bằng lưỡi dao trên có biên dạng như mắt lưới thép và dao dưới phẳng

Thép cắt đứt và kéo giãn ở phần mắt lưới, giữa các mắt lưới được liên kết lại với nhau bằng phần thép không bị cắt đứt.

Quá trình xe lưới là qua trình liên tục, nó không làm thay đổi chiều dày của phôi, phôi phẳng sau khi gia công tạo lưới sẽ nhân được biên dạng theo yêu cầu, đặc biệt trong quá trình gia công thì lớp sơn mạ bảo vệ ít bị phá hỏng tại bất kỳ vị trí nào và có khả năng giữ nguyên chức năng bảo vệ ban đầu.

1.3. Giới thiệu về máy dập xé lưới:

1.3.1. Một số loại máy dập xé lưới trên thế giới:

Trên thế giới có máy dập xé lưới đã xuất hiện từ cách đây khoảng 20 năm với nhiều kiểu dáng công suất khác nhau. Cấu tạo của máy cũng rất đa dạng, khác nhau cơ bản về cách thức liên động của chuyển động của đầu trượt với cơ cấu cấp phôi của máy và cơ cấu dịch dao ngang. Dưới đây la một số hình ảnh về các loại máy dập xé lưới trên thế giới:

Máy xé lưới được thiết kế trong đồ án này được điều khiển bằng PLC, độ an toàn độ chính xác và năng suất cao, có khả năng gia công đước lưới thép với kích thước chiều dài hàng trăm mét, với hình dạng mắt lưới đa dạng, chiều rộng tấm lưới tối đa 1500mm, chiều dày tối đa là 8mm.

1.3.2. Các thông số cơ bản của máy dập xé lưới:

- Lực ép danh nghĩa: 120 tấn

- Hành trình đầu trượt: 100mm

- Tốc độ tối đa của đầu trượt: 200 nhát/phút

Chiều rộng của lưới théptối đa: 1500mm

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ TĨNH HỌC CỦA MÁY

2.1. Chọn dạng truyền dẫn cho máy:

Máy dập xé lưới chọn có cơ cấu truyền dẫn là dạng chuyển động phụ thuộc vào độ lệch tâm của trục khuỷu nên có hành trình cố định.

* Bố trí các bộ truyền của máy:

- Nguyên lý hoạt động: Năng lượng được cấp từ động cơ servo 1, truyền dẫn qua bộ truyền đai 2, đến ly hợp 3, qua bộ truyền đai số 4 tới trục nhỏ 5, tại trục nhỏ 5 được truyền sang 2 cặp bánh răng 6 và 7, tới hai trục lệch tâm 9 và 10 kết hợp với chêm để tạo ra chuyển động lên xuông theo phương thẳng đứng của ụ dao trên 11, từ một đầu của trục lệch tâm 9 năng lượng được dẫn qua bộ truyền xích 12 tới cặp bánh răng số 13, tạo thành chuyển động lắc của thanh 14 (dịch dao ngang), ở phía còn lại năng lượng tiếp tục được dẫn qua trục các đăng 15,

2.2. Tính động học:

Máy dập xé lưới thuộc loại máy dập trục khuỷu, sử dụng kết cấu trục khuỷu lệch tâm, không sử dụng cơ cấu tay biên so với cơ cấu trục khuỷu tay biên thông thường, nên quá trình tính toán động học sẽ đơn giản hơn so với máy trục khuỷu thông thường.

* Phân tích cơ cấu:

Ta có: Smx = 2.R = 100 mm

=> R = 50 mm

- Công thức tính hành trình của đầu trượt là :

S_α = R – Rcosα = 50(1-cosα)

Trong đó:

S_α: là hành trình của đầu trượt tại vị trí góc quay α của trục khuỷu.

α : Góc hợp bởi trục khuỷu so với phương thẳng đứng.

- Gia tốc :

Đạm hàm vận tốc V_α

J_α = dV_α/dt = dS_α²/dt

=> Jα= ω².Rcosα

2.3. Tính toán tĩnh học của máy:

2.3.1. Tính lực công nghệ của máy:

Tính lực công nghệ đối với thép dầy 8mm, tính toán đối với nguyên công cắt rời tấm thép với khổ thép 1500mm, đối với loại mắt lưới XG.

Đối với thép dầy 8mm lực cắt trong một mắt lưới thép là: P = 6,8 ÷ 8,0 T

=> Lực công nghệ cắt rời hoàn toàn tấm lưới thép rộng 1500m là: Pcot = Px15 = 102 ÷ 120 T

2.3.2. Lực tác dụng lên trục khuỷu:

Hành trình máy là hành trình cứng phụ thuộc vào độ lệch tâm của trục khuỷu, đồng thời dùng chêm để có thể thay đổi hành trình xuống dao cho từng loại lưới khác nhau. Do vậy lực tác dụng lên trục khuỷu có giá trị lớn nhất bằng lực công nghệ của máy tác động lên đầu trượt.

P_D = 120T

Trong máy sử dụng 2 trục khuỷu lệch tâm, được bố trí cân xứng 2 bên, với chêm do vậy thành phần lực ngang sinh ra tác động lên dẫn hướng của máy sẽ được triệt tiêu hoàn toàn.

* Xét tính tự hãm của chêm trong kết cấu đầu trượt:

Trong quá trình làm việc của máy, chêm của máy chịu lực tác động có xu hướng bị đẩy trượt trên bề mặt ngang, nhưng vì có tính tự hãm nên nó không bị trượt ra ngoài, không tác dụng lên trục ren điều chỉnh vị trí của chêm.

Ở đây phản lực N có thế được phân thành 2 phản lực, đó là W và P. Cũng tương tự như vậy, lực ma sát F ở mặt nghiêng của chêm được phân thành 2 phản lực F’ và F.sinα . Muốn có tự hãm cần đảm bảo điều kiện cân bằng sau đây:

F + F’ ≥ P

Đó là điều kiện tự hãm của chêm khi có ma sát ở cả 2 bề mặt nghiêng và ngang.

Tùy thuộc vào quá trình bôi trơn khi làm việc của chêm mà ta chọn:

f = tgφ = 0,1 thì φ=5⁰43'

f = tgφ = 0,15 thì φ=8⁰43'

Khi đó điều kiện tự hãm của chêm (có ma sát ở cả 2 bề mặt)sẽ là:

α < 11⁰ khi (f=0.1)

α < 17⁰ khi (f=0.15)

Chêm được thiết kế ở đây có góc α=5^o hoàn toàn thỏa mãn điều kiện tự hãm.

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG CỦA MÁY

3.1. Tính năng lượng của máy dập:

3.1.1. Sự tiêu tốn năng lượng:

Sự tiêu tốn năng lượng tức thời của máy trong 1 chu trình được biểu diễn qua đồ thị.

: Góc làm việc khi có tải.

Bình thường khi máy làm việc chạy đều, mức làm việc ban đầu của máy là U_B. Nếu ấn bàn đạp để đóng li hợp, năng lượng giảm tới trị số Ul tại b. Phần năng lượng tiêu tốn dùng để khởi động các phần bị dẫn của bộ li hợp và biến thành công ma sát giữa các đĩa ma sát. Khi chọn đúng hệ thống dẫn động tốc độ bánh đà sẽ tăng dần và mức năng lượng của máy sẽ sẽ đạt tới trị số ban đầu của U_b một cách nhanh chóng tại điểm c.

Cường độ làm việc của máy ép trong chế độ làm việc dập nhát một được đánh giá bằng hệ số sử dụng số hành trình P:  

P = n/n₀

Trong đó:

n : Là số hành trình kép trong 1 phút đầu trượt.

n_o: Là số hành trình danh nghĩa trong một phút của đầu trượt,  n₀=200 lần/phút.

Thông thường hệ số sử dụng số hành trình của một số máy từ 0.1÷0.9,chọn P=0,8. Còn thời gian để biến dạng vật dập chỉ bằng 1 phần thời gian 1 chu trình động học .

Tỉ số : t_p/t_ch = p_u

Gọi là hệ số sử dụng hành trình. Hệ số này rất khác nhau với các loại máy.

Năng lượng chung trong thời gian 1chu trình có thể chia ra thành năng lượng để thắng trở lực có ích trong hành trình công tác, năng lượng tiêu tốn trong hành trình không tải A_kt và công để đóng mở li hợp.

A_ch = A_p +A_kt +A_th

Trong đó:

A_p  : Năng lượng để thắng trở lực có ích khi công tác.

A_KT : Năng lượng tiêu tốn trong hành trình không tải.

A_LH : Năng lượng để đóng mở li hợp.

3.1.3. Sự tiêu tốn năng lượng trong hành trình không tải:

Mô men xoắn tác dụng lên trục khuỷu trong hành trình không tải không lớn lắm nhưng thời gian tác dụng của mô men đó lại đáng kể. Vì vậy công tiêu hao trong hành trình không tải chiếm tới 50% tổng năng lượng yêu cầu. Tác dụng của trọng lực và lực quán tính gây ra momen cản đủ lớn, momen đó được tăng lên nếu hiệu suất của bộ truyền đai thang và bộ truyền bánh răng càng thấp. Tính toán chính xác mômen và công của hành trình không tải tốn nhiều thời gian, kết quả đó cũng không luôn luôn đúng do lực tác dụng và hệ số ma sát không ổn định. Theo bảng công thức thực nghiệm trang 42 TL1 ta chọn:

A_kt = 0,35.A_g = 0,35.4464 = 1562,4 kNmm

Khi làm việc với chế độ hành trình đơn nhát ta cần xác định sự tiêu tốn năng lượng để đóng li hợp A_lh đối với li hợp ma sát thông thường không thể thắng sự trượt để tăng tốc những phần bị dẫn của bộ li hợp có thể lấy bằng :

A_lh = (1,0 ÷1,15 )0,011.I_trlh.n_lh (N.m)

Trong đó:

I_trlh : Mômen quán tính chuyển về trục đặt li hợp của các phần bị dẫn (KGms²)

n_lh : Số vòng quay của trục li hợp trong một phút.

Hệ số (1,0 ÷1,15) tính đến trở lực quay của các phần bị dẫn. Đối với truyền động phức tạp hơn (máy ép lực lớn ,máy rèn ngang) cần tăng hệ số này lên. Đối với li hợp cứng, công A_lh có thể lấy giảm đi 2 lần so với công thức trên.

3.1.4. Hiệu suất của máy ép:

Những đại lượng chủ yếu cần xác định khi tính toán năng lượng là công suất động cơ và mô men quán tính của bánh đà.

Trong thời gian làm việc 1 phần năng lượng được cung cấp từ động cơ và 1 phần  lớn từ bánh đà. Bánh đà giải phóng năng lượng của nó đồng thời cũng giảm số vòng quay từ 15  ÷20 % so với số vòng quay ban đầu.

Sự giảm số vòng quay của bánh đà được giới hạn bởi hệ số trượt cho phép của động cơ không đồng bộ và hệ số trượt đó được xác định tương ứng với đường dặc tính cơ của động cơ.

Khi chọn công suất động cơ và mô men quán tính của bánh đà cần chú ý:

- Độ bền vững của hệ truyền động .

- Độ nóng cho phép của động cơ với hệ số trượt đã cho

- Sự tiêu hao năng lượng tối thiểu

- Hệ số sử dụng cao nhất

Do tính chất tải trọng thay đổi, tính toán công suất thường theo phương pháp những đại lượng tương đương(công suất, dòng điện, momen). Tuy vậy để đơn giản cho tính toán người ta tính cho công suất trung bình và nhân thêm hệ số an toàn K=(1,2÷1,6). Hệ số lớn nhất dùng trong trường hợp động cơ bị đốt nóng nhiều khi có tải trọng lớn (dòng điện trong roto không tỷ lệ với momen tác dụng )

Trong 1 vài loại máy ép dập nóng, rèn ngang người ta dùng động cơ dạng AC có hệ số trượt cao S  = (0,3 ÷0,35), để cho bánh đà đỡ to và quá nặng. Tuy thế cũng không nên dùng loại động cơ này cho các máy có số hành trình lớn hơn 40 trong 1 phút vì kích thước động cơ cồng kềnh.

3.2. Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền:

3.2.1. Tính công suất động cơ:

3.2.1.1. Xác định thời gian của 1 chu trình:

t_ctr = 60/n_n.p

Trong đó:

n_n:  Số hành trình kép danh nghĩa trong 1 phút của đầu trượt, n =200 lần/phút.

p:  Hệ số sử dụng số hành trình, chọn p = 0,8.

=> Thay số  t_ctr = 60/200.0,8 = 0,375

3.2.1.2.Xác định công suất động cơ theo chu trình

* Đối với động  cơ lồng sóc:

N_ls = k.A_chtr/1000.t A_chtr

Trong đó:

K: Là hệ số an toàn, phụ thuộc vào hệ số trượt động danh nghĩa của động cơ. Theo trang 52 sách TBDTH (với p x n_n = 160)

A_chtr = (10420.8+1562.4+3124.8) = 520858272

Thay số ta được: Nls =60,432 (KW)

3.2.3. Phân phối tỉ số truyền:

Tỉ số truyền của hệ:  u_i = n_đc/n_lv = 7,4 

Tỉ số truyền của bộ truyền đai :  u­_d = u_t/ u_br = 7,3/3 = 2,47

Chọn tỉ số truyền của bánh răng :  u­_br = 3

Chọn tỉ số truyền của đai 1 là :    u_d1 = 1,6

Vậy ta có:

• u_t    = 7,4

• u_br  = 3

• u_d1  =1,6

• u_d2  =1,55

3.2.4. Tính các thông số trên trục:

3.2.4.1 Công suất:

Công suất trên trục III :

P_III= P_lv=60,432(KW)

Công suất trên trục I :

P_I = P_II/h_ol.h_d = 62,93/0,99.0,96 = 66,21 (KW)

Công suất trên trục động cơ :

P_đc = PII/h_kn h_ol.h_d = 66,21/0,99.0,99.0,96 = 70,34 (KW)

3.2.4.3 Môment xoắn:

Môment xoắn trên trục động cơ:

T_đc = 9,55.10⁶.P_đc/n_đc = 9,66.10⁶.70,37/1480 = 454077 (N.mm)

Môment xoắn trên trục I:

T_I = 9,55.10⁶.P_Ic/n_I = 9,66.10⁶.62,93/925 = 683574 (N.mm)

Môment xoắn trên trục III:

T_III = 9,55.10⁶.P_IIIc/n_III = 9,66.10⁶.60,432/199,60 = 2901149(N.mm)

3.2.4.4 Tổng hợp kết quả

Tổng hợp kết quả như bảng 3.4.

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CƠ KHÍ

4.1 Tính toán thiết kế bộ truyến đai 1

Các số liệu đầu vào của bộ truyền đai 1 như bảng 4.1.

4.1.2 Chọn loại đai và tiết diện đai:

Dựa theo điều kiện làm việc là va đập vừa , mômen xoắn trên trục động cơ T1 = Tđc = 454077 M.mm và Theo bảng 4-13/59 [TL3] từ thông số cơ bản của bộ truyền ta chọn kiểu đai thang thường :

-  Kiểu đai: B

-  Diện tích tiết diện ngang:          A =  230 mm²

- Chiều dài giới hạn của dây đai:  L  = 1800-10600 mm

- Đường kính bánh đai nhỏ:          d1 = 200 - 400 mm

4.1.3 Xác định các thông số bộ truyền:

4.1.3.1 Đường kính của bánh đai

* Dựa vào bảng 4.13  [TL3]  chọn theo tiêu chuẩn đường kính bánh dai dẫn là  d₁=250mm

* Vận tốc đai

V = π.d1.m1/60000 = 3,14.250.1480/6000 = 19,37 (m/s)

* Đường kính đai bị đẫn xác định sơ bộ theo công thức sau:

d₂ = d1.u/1-ϵ

=> d₂ = 250.1.6/1-0,01 = 404,04 (mm)

Chon d₂ theo tiêu chuẩn d₂ = 400 (mm)

4.1.3.3  Chiều dài đai

Chiều dài đai được xác định theo công thức:

Lấy theo tiêu chuẩn L = 2240 mm

Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ theo công thức

I = v/l = 19370/240 = 8,65 < I_max =10 (thỏa mãn)

4.1.4 Xác định số đai

Số dây đai được xác định theo công thức:

Z = P₁.K_d/([P₀]. Cα. Cl. Cu. Cz

Trong đó:

P₁ = 70,37 kW : Công suất trên trục bánh đai chủ động

[P₀]=14 kW : Công suất cho phép xác định bằng bộ truyền có số đai bằng 1, chiều dài đai l₀ , tỉ số truyền u=1 và tải trọng tĩnh (Bảng 4.19[TL3])

K_d = 1,0 : Hệ số tải trọng động (Bảng 4.7[TL3]) (Băng tải, động cơ loại II)

C_α = 0,98 : Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm α₁=165,86^o (Bảng  4.15[TL3])

C_l = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai l/lo=1(Bảng 4.16[TL3])

C_u = 1,11 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u=1,6(Bảng 4.17[TL3])

C_z = 0,9 :Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai (Bảng 4.18[TL3]) (Z’= P₁/[P]> 6)

=> Thay số được Z = 5,13. Ta chọn z = 5 đai

Chiều rộng bánh đai :

B = ( z – 1 ) t  + 2e

4.1.6 Thông số bộ truyền đai:

Thông số bộ truyền đai như bảng 4.2.

4.3. Tính bộ truyền bánh răng

4.3.1. Tính bộ truyền bánh răng dẫn động lớn:

4.3.1.1 Tính các thông số ăn khớp:

* Các thông số chính của bộ truyền bánh răng lớn:

Tỉ số truyền : u = 3

Khoảng cách trục sơ bộ đo được tại máy là: a­­_w=385 mm

* Xác định thông số ăn khớp:

Theo công thức 6-17 TL1:

m=(0.01÷0.02)a_w=(0.01÷0.02).385=3,85÷7,70

Theo tiêu chuẩn  6-8/99 TL1 ta  chọn  m = 7.

4.3.1.3. Tính bánh răng xuất phát từ độ bền mỏi của răng khi uốn:

Công thức kiểm nghiệm độ bền của răng theo điều kiện mỏi uốn:

Thay số: M_ku = 0,0137 (MN.m)

4.3.2. Tính bộ truyền bánh răng dẫn động nhỏ:

Bộ truyền bánh răng nhỏ có tỉ số truyền bằng 1, kích thước của bánh răng nhỏ trong bộ truyền bánh răng lớn trên làm kích thước chính.

=> Khoảng cách trục của bộ truyền bánh răng nhỏ là:  a_w2 = m(Z2+Z1)/2 = 7(26+26)/2 =182 (mm)

4.4. Bộ truyền bánh răng giữa 2 trục kéo phôi:

Cơ cấu cấp phôi của máy hoạt động dựa theo nguyên lý ma sát. 2 trục kéo phôi được liên động với nhau bằng bộ truyền bánh răng có tỉ số truyền u=1

Đường kính trục kéo phôi : 130mm

Khoảng cách 2 tâm sơ bộ của 2 trục là : 136mm

Modum m :

m=(0.01÷0.02)a_w=(0.01÷0.02).136=1.36÷2.72

=> Chọn m=2.5

Số răng của bánh răng:

Chọn Z₁=Z₂ =54 răng

=> Tính lại khoảng cách trục:

a_w = m(Z2+Z1)/2 = 2,5(54+54)/2 =132 (mm)

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC TRỤC  VÀ THÂN MÁY KẾ

5.1 Tính toán thiết kế cụm trục I:

5.1.1 Chọn vật liệu chế tạo trục :

Do trục chịu tải trọng lớn và có vận tốc lớn nên ta chọn thép 40X được tôi cải thiện để chế tạo :

s_b= 950 (MPa); s_ch= 450 (MPa); Với độ cứng; [t] = 15 - 20 (MPa)

5.1.2 Xác định đường kính trục sơ bộ :

*  Đường kính và chiều dài các đoạn trục I :

- Chiều dài mayơ bánh đai 1 :

l_m1=(1,2÷1,5)d­=(1,2÷1,5).95=(114÷142,5)(mm) chọn l_m1=120 mm

- Chiều dài mayơ bánh đai 2 :

l_m2=(1,2÷1,5)d­=(1,2÷1,5).95=(114÷142,5)(mm) chọn l_m2=140 mm

- Chiều dài lắp ly hợp

l_m2= 80 mm

- Chiều dài lắp ổ lăn

l_ol = 60 mm

5.1.4  Chọn và kiểm nghiệm then:

σ_d,[σ_d]: Ứng suất dập và ứng suất dập cho phép: [σ_d]=100MPa tra bảng 9.5[1]

τ_c,[τ_c]: Ứng suất cắt và ứng suất cắt cho phép: [τ_c]=20÷30MPa khi chịu tải trọng va đập vừa

T: Mô men xoắn trên trục

D: Đường kính trục

l_t, h, b, t : Kích thước tra bảng 9.1a[1]

• Tại vị trí lắp bánh đai I :

l_t= (0,8÷0,9)l_m=(0,8÷0,9).120=(96÷108) Chọn l_t=100(mm)

• Tại vị trí lắp bánh đai II:

l_t= (0,8÷0,9)l_m=(0,8÷0,9).140=(112÷126) Chọn l_t=120(mm)

5.1.5  Chọn và kiểm nghiệm ổ trượt trên trục I:

5.1.5.1. Chọn vât liệu lót ổ :

Dùng đồng thanh nhôm sắt BpO 10-1

5.1.5.2. Chọn các thong số của ổ

a) Chọn tỷ số:

l/d = 0,6 do đó l = 0,6.d = 0,6.95 = 57 mm

c) Chọn loại dầu

Dung dầu công nghiệp 30 và giả thiết nhiệt độ làm việc trung bình của ổ.

5.2  Tính toán thiết kế cụm trục II :

5.2.1 Chọn vật liệu chế tạo trục :

Do trục chịu tải trọng lớn và có vận tốc lớn nên ta chọn thép 40X được tôi cải thiện để chế tạo :

s_b= 950 (MPa); s_ch= 450 (MPa). Với độ cứng:  [t] = 15 ¸ 20 (MPa)

5.2.2 Xác định đường kính trục sơ bộ :

Thay số ta được: d_sb= 83,42 mm. Chọn sơ bộ d_sb= 85 mm

*  Đường kính và chiều dài các đoạn trục II :

- Chiều dài mayơ bánh đai : Chọn l_m1 = 150 mm

- Chiều dài lắp ổ lăn : l_ol = 60 mm

- Chiều dài lắp bánh răng :

l_m=(1,2÷1,5)d­=(1,2÷2).85=(84÷140)(mm) chọn l_m23=100 mm

5.2.4 Chọn và kiểm nghiệm then:

σ_d,[σ_d]: Ứng suất dập và ứng suất dập cho phép; [ σ_d]=100MPa tra bảng 9.5[1]

τ_c,[τ_c]: Ứng suất cắt và ứng suất cắt cho phép

[τ_c]=20÷30MPa khi chịu tải trọng va đập vừa

T: Mô men xoắn trên trục

d: Đường kính trục

l_t,h,b,t : Kích thước tra bảng 9.1a[1]

• Tại vị trí lắp bánh đai I :

l_t= (0,8÷0,9)l_m=(0,8÷0,9).150=(120÷135) Chọn l_t=125(mm)

• Tại vị trí lắp bánh răng :

l_t= (0,8÷0,9)l_m=(0,8÷0,9).100=(80÷90) Chọn l_t=85(mm)

5.2.5 Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục II:

Thay số ta được: F_r0 = F_A = 2406 (N) ; F_r1 = F_B = 20151 (N)

Ta chọn ổ bi đỡ chặn

Tra theo bảng P2.12[1] có các thông số của ổ lăn như bảng 3.3.

5.2.4.1 Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động:

Với ổ bi đỡ:

Q=(XVF_r+YF_a)k_t,k_đ

Trong đó:

V : Hệ số kể đến vòng nào quay;với vòng trong quay có V=1

k_t : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ,có k_t=1 khi nhiệt độ θ=105⁰

k_đ: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tra bảng 11.3[1] ta có k_đ=1,3

X: Hệ số tải trọng hướng tâm

Y: Hệ số tải trọng dọc trục

Ta có ổ bi đỡ  F_s= eF_r

Với: e = 0,68 tra bảng 11.4[1]

=> Q₁=(X₁VF_r1+Y₁F_a1).k_t.k_đ=6903.1,3=8973 (N) =8,97  (KN)

=> Q₀=(X₀VF_r0+Y₀F_a0).k_t.k_đ=1636.1,3=2127 (N)

5.2.4.2 Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh:

C₀: Khả năng tải tĩnh của ổ;C₀=172 kN

Q_t: Tải trọng tĩnh quy ước; Q_t=X₀F_r1

Tra bảng 11.6[1] ta có: X₀=1 ;

→ Q_t=8514.1=8514(N)= 8,5(kN)

Q_t=8,5kN < C₀=172 kN thỏa mãn.

Vậy ổ lăn được chọn phù hợp

5.3 Tính toán thiết kế cụm trục III :

5.3.1 Chọn vật liệu chế tạo trục :

Do trục chịu tải trọng lớn và có vận tốc lớn nên ta chọn thép 40X được tôi cải thiện để chế tạo :

s_b= 950 (MPa); s_ch= 450 (MPa); Với độ cứng; [t] = 15 ¸ 20 (MPa)

5.3.2 Xác định đường kính trục sơ bộ :

Thay số ta được: d_sb= 83,42 mm

Chọn sơ bộ d_sb= 85 mm

* Đường kính và chiều dài các đoạn trục III :

- Chiều dài lắp ổ lăn: l_ol = 60 mm

- Chiều dài lắp bánh răng :

l_m = (1,2÷1,5)d­ = (1,2÷2).85 = (84÷140)(mm) chọn l_m23 = 100 mm

5.3.4. Chọn và kiểm nghiệm then:

σ_d,[σ_d]: Ứng suất dập và ứng suất dập cho phép, [σ_d]=100MPa tra bảng 9.5[1]

τ_c,[τ_c]: Ứng suất cắt và ứng suất cắt cho phép, [τ_c]=20÷30MPa khi chịu tải trọng va đập vừa

T: Mô men xoắn trên trục

d: Đường kính trục

l_t, h, b,t: Kích thước tra bảng 9.1a[1]

Tại vị trí lắp bánh răng :

l_t= (0,8÷0,9)l_m=(0,8÷0,9).100=(80÷90) Chọn l_t=85(mm)

5.3.4.1. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Ở đây là thép 40X có: σ_b=950MPa ;  σ_-1=0,436 σ_b = 414,2 ( MPa ); τ_-1=0,58;  σ_-1 = 240,24 ( MPa )

Theo bảng 10.7[1] ta có hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi:ψ_σ=0,05 , ψ_τ=0.

5.3.5. Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục III:

5.3.5.1. Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động:

Với ổ bi đỡ:

Q = (XVF_r+YF_a)k_t,k_đ

Trong đó:

V : Hệ số kể đến vòng nào quay;với vòng trong quay có V=1

k_t : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ,có k_t=1 khi nhiệt độ θ=105⁰

k_đ : Hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tra bảng 11.3[1] ta có k_đ=1,3

X : Hệ số tải trọng hướng tâm

Y : Hệ số tải trọng dọc trục

=> Q₁=(X₁VF_r1+Y₁F_a1).k_t.k_đ =2368.1,3=3079 (N) =3,079  (KN)

=> Q₀=(X₀VF_r0+Y₀F_a0).k_t.k_đ =9333.1,3=12133 (N) = 12,133 (KN)

Q_t ≤ C₀

Với:

C₀: Khả năng tải tĩnh của ổ;C₀=172 kN

Q_t: Tải trọng tĩnh quy ước; Q_t=X₀F_r0

Tra bảng 11.6[1] ta có: X₀=1 ;

→ Q_t=27449.1=27449(N)= 27,45(kN)

Q_t=27,45kN <  C₀=172 kN thỏa mãn.

Vậy ổ lăn được chọn phù hợp

5.4. Tính toán và thiết kế trục khuỷu:

5.4.1. Chọn kiểu và vật liệu chế tạo trục khuỷu:

Trục khuỷu được sử dụng ở máy là loại trục khuỷu lệch tâm.

Vật liệu được sử dụng để chế tạo trục khuỷu là thép 40XH

5.4.2. Tính toán sơ bộ kích thước trục khuỷu:

Theo công thức thực nghiệm d0=10.∛(Plt+1) ta tính được sơ bộ đường kính ngõng trục d₀=152.8mm

Ta chọn được bộ thông số kích thước trục theo kinh nghiệm:

d_A = 1,65.d₀ = 1,65x15,28 = 25,21 mm

l_k = d₀ = 15,28 cm

R = 0,31.d₀ = 0,31x15,28 = 4,74 cm

5.4.Tính toán thiết kế thân máy:

Do đầu trượt của máy được nâng hạ bằng cơ cấu khí nén ở 2 bên và máy chỉ thực hiện nguyên công cắt thép tấm, do vậy gần như khung thân máy không phải mang nhiệm vụ đỡ đầu trượt và không chịu toàn bộ lực công nghệ của máy. Khung thân máy chỉ mang nhiệm vụ đỡ trục khuỷu cùng toàn bộ các bộ truyền chính, làm giá đỡ cho cơ cấu cấp phôi.

Thân máy được gia công bằng phương pháp hàn các thép tấm dầy 50mm, được bắt chặt bằng bulong và được hàn lại cho chắc chắn, được ghép với nền bằng bulong nền.

* Kiểm nghiệm thân máy bằng phương pháp phần tử hữu hạn:

Mô hình chia lưới phần tử như hình 5.4.

Chuyển dịch như hình 5.7

Volume: 4.20501E+009 mm³

Mass: 33009.3 kg

Von Mises Stress: 0.00215793 MPa

.............

Contact Pressure X     -649.588 MPa   137.377 MPa

Contact Pressure Y      -402.232 MPa   428.21 MPa

Contact Pressure Z      -188.581 MPa    202.806 MPa

Sau khi kiểm nghiệm cho kết quả kết cấu đủ bền, đảm bảo yêu cầu kết cấu, với chuyển dịch lớn nhất trong quá trình vận hành là 0,2mm so với chuyển dịch cho phép la 1,2 mm, ngoài ra kết quả cho thấy phía cạnh ngoài có khả năng bị biến dạng cong, giải pháp đặt ra làm hàn các gân chịu lực để tăng độ cứng vững.

CHƯƠNG VI

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LI HỢP, PHANH VÀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN

6.1.  Ly hợp

6.1.1. Công Dụng

Trong hệ thống truyền lực thì Ly Hợp là một trong những cụm chính

Nó có công dụng:

+ Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát

+ Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và phải truyền được toàn bộ mô men quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực

+ Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của các hệ thống truyền lực khi gặp quá tải như khi phanh đột ngột àm không phải ly hợp ( ly hợp lúc này sẽ bị trượt quay)

6.1.3. Yêu Cầu

- Truyền được mô men lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào

-  Đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra

-  Mở rứt khoát và nhanh, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trng thời gian ngắn. Vì mở không rứt khoát và nhanh sẽ làm cho khó gài số được êm dịu

-  Mô men quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh rằng khi khởi động

Ly hợp còn là cơ cấu an toàn để tránh các lực quá lơn tác dụng lên hệ thống truyền lực khi gặp quá tải:

- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt

6.1.5. Phân tích kết cấu và chọn phương án ly hợp

Trong các loại ly hợp thì ly hợp ma sát đĩa được dùng nhiều nhất. Ly hợp đĩa có thể có một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa. Hiện nay sử dụng nhiều nhất là loại ly hợp một đĩa kích thước nhỏ có miếng ghép ma sát. Để tiện cho việc tháo lắp và sửa chữa, người ta thường đặt ly hợp ở đầu trục. Khi đó chúng được khóa liên động trực tiếp hoặc gián tiếp với phanh qua cơ cấu điều khiển. Ly hợp ma sát điều khiển bằng khí nén được dùng nhiều nhất. Vì vậy ta chọn ly hợp ma sát điều khiển bằng khí nén cho máy này

6.1.6. Ưu nhược điểm của bộ ly hợp ma sát điều khiển bằng khí nén:

+ Ưu điểm:

- Cho phép máy điều chỉnh theo các chu trình khác nhau

- Có thể tăng số vòng quay của trục chính

- Có thể tăng trị số của mômen xoắn bằng cách thay đổi áp lực ép lên các đĩa

- Ly hợp tự nhả khi quá tải, còn ly hợp cứng khác không cho phép

+ Nhược điểm

- Cấu tạo phức tạp, chế tạo và sửa chữa đắt

- Hao phí năng lượng do ma sát trượt khi đóng ly hợp

- Kích thước lớn hơn so với ly hợp cứng

+ Tính toán Ly hợp:

Tính ly hợp ma sát thường theo mômen xoắn truyền được, áp suất trên bề mặt làm việc và các chỉ số mài mòn khi biết tần số đóng mở ly hợp.

6.2. Phanh

6.2.1. Công dụng

Hệ thống phanh dùng để làm giảm tốc độ chuyển động của máy cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đấy

Đối với máy xé lưới, hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất. Bởi nó đảm bảo cho máy vận hành an toàn ở tốc độ cao, do đó tránh được những rủi ro đáng tiếc xảy ra khi máy đang vận hành và nâng cao được năng suất làm việc của máy.

6.2.3. Cấu tạo của phanh

Khi kết cấu một loại phanh, cần cân nhắc kỹ các điều kiện sau đây:

+ Mômen quán tính lớn hay nhỏ,

+ Số vòng quay của trục đặt phanh ( số lần đóng và nhả ),

+ Số vòng quay của trục đặt phanh,

+ Đặc điểm của hệ thống truyền động, Số hành trình của máy,

6.3. Tính toán hệ thống khí nén

+ Ưu điểm:

-  Tính đồng chất năng lượng giữa phần I và P ( điều khiển và chấp hành) nên bảo dưỡng. sửa chữa, tổ chức kỹ thuật đơn giản, thuận tiện.

- Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật của nguồn năng lượng: 3-8bar.

- Khả năng quá tải lớn cảu đông cơ khí

- Độ tin cậy khá cáo ít trục trặc kỹ thuật

- Tuổi thọ lớn

+ Nhược điểm:

- Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử

- Khả năng lập trình kém vì cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiến theo chương trình có sẵn. Khả năng điều khiển phức tạp kém

- Khả năng tích hợp hệ điều khiển phức tạp và cồng kềnh

- Lực truyền tải trọng thấp

6.3.1 Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ khí nén như hình 6.10.

Khí từ bình sẽ đi vào bộ lọc loại bỏ các chất bẩn và hơi nước ngưng tụ trong khí và được điều chỉnh áp suất ổn định. Dòng khí tiếp tục đi vào van tra dầu nhằm đảm bảo các thiết bị được cung cấp dầu bôi trơn giảm ma sát và sự gỉ. Sau đó khí đi vào van phân chia, và được chia ra 4 đường như sau :

- Đường 1 : tiếp tục được chia thành 2 đường đều qua van phân phối ( VP542-4G-03A) đến điều khiển xilanh phanh và li hợp.Hai xilanh này được điều khiển hoạt đông ngược nhau

- Đường 2 : khí đi đến van giảm áp ( AR30-03 ) rồi đi đến van phân phối ( VF5120-4R-03 )và điều khiển con cóc thuộc cơ cấu cấp phôi

-  Đường 3 : khí đi đến van giảm áp ( AR30-03 ) rồi đi đến van phân phối ( VF5120-4R-03 ) và chia làm 2 đường điều khiển 2 xilanh kẹp phôi thuộc cơ cấu cấp phôi

- Đường 3 : khí đi đến van giảm áp ( AR30-03 ) rồi đi đến van phân phối ( VF5120-4R-03 ) và chia làm 2 đường điều khiển 2 túi khí nâng hạ đầu trượt

6.3.2. Tính toán phần kẹp phôi:

6.3.2.1. Xilanh:

Lựa chọn xilanh truyền lực cũng như tính toán đường kính cần thiết của nó phụ thược vào đặc điểm làm việc của máy chứ yếu phụ thuộc vào vận tốc của piston và lực làm việc của piston.

Đường kính trong D của xilanh cần lựa chọn còn phụ thuộc vào lực và áp suất làm việc.

P = π.D²/4-p

Trong đó :

P_c : Lực ép

D : Đường kính trong của xilanh

p  : Áp suất làm việc của xilanh

Dựa theo máy chuẩn ta chọn được đường kính D của piston: D= 22 (cm)

Theo sách truyền động dầu epps trong máy cắt kim loại thì:

d = (0.5 ÷ 0.7) D

Với:

d : Là đường kính của cần piston

D :  Đường kính của piston

Ta chọn d = 0.6 D =13.2 (cm)

Vậy lấy d = 14 (cm)

Khi van khí nén được mở tạo ra áp suất p đi vào hệ thống xilanh đẩy piston chuyển động, lúc này sự chuyển động tương đối giữa piston và thành trong của xilanh xuất hiện một lực ma sát, cũng như bộ phận chuyển động mang piston có tải trọng G sinh ra lực quán tính. Như vậy ta sẽ lần lượt đi tính  trị số của các lực này.

6.3.3. Tính toán khí nén cho li hợp và phanh

Đường kính piston chọn theo dãy tiêu chuẩn là D = 25 cm

Diện tích piston ở buồng công tác là

A₁ = π.D²/4 = 3,14.0,252/4 =0,049 m²

Đường kính cần piston là:

D = 0,5.D = 0,5.25 = 12,5 cm

* Tính toán ống dẫn:

Ta có lưu lượng chảy qua ống

Q = π.d².v/4=>d=√(4Q/v.π)

Trong đó:

Q : Lưu lượng chảy qua ống (l/s)

d : Đường kính trong của ống (m)

v : Vận tốc chảy qua ống (m/s)

Đối với ống nén v = 6 ÷ 7 m/s .chọn v = 6 m/s

Suy ra thay số ta được d = 8 m

Đối với ống hút v = 0,5 ÷ 1,5  m/s. Chọn v = 1,5 m/s

Suy ra thay số ta được d = 16 m

6.3.4. Hệ thống khí nén nâng đầu trượt của máy:

6.3.4.1. Tính toán hệ thống nâng đầu trượt:

Điểm đặc biệt của máy so với các kiểu máy khác chính là ở cơ cấu nâng đầu trượt bằng khí nén. Sử dụng khí nén đảm bảo cho máy có tính cơ động trong quá trình tháo lắp, vận hành để sản xuất với nhiều kiểu dao, nhiều kích thước mắt lưới khác nhau.

Đồng thời việc sử dụng khí nén rất thuận tiện, vì máy sử dụng nhiều cơ cấu dùng khí nén như cụm li hợp, cơ cấu kẹp và cấp phôi, phanh khí nén.

Do vậy trong quá trình vận hành, đi kèm với máy là bao gồm một máy nén khí cung cấp khí nén cho máy hoạt động. Áp suất khí của máy cung cấp p=8kg/cm²

Đầu trượt có trọng lượng rơi vào khoảng  m=2.5 tấn.

=> Lực ép lớn nhất tác dụng lên 2 bọc khí nén là: P=25000 N

=> Lực ép tác dụng lên 1 bọc khí là F= 12500 N

Diện tích 2 tấm đế để áp lực khí nén có thể nhấc được đầu trượt lên được tính theo công thức:

A₁ = F_max/p_max

Thay số ta có:

A₁ = F_max/p_max = 12500/80 = 156,25 cm²

Đường kính của tấm đế tròn là: d = 141 mm

Vậy để nâng được đầu trượt lên thì đường kính nhỏ nhất của của túi khí nén là 141mm.

* Thông số, hình dạng cơ cấu khí nén nâng đầu trượt: Như hình 6.12

Tra các thông số cơ bản theo trang web http://www.boschrexroth.com/corporate/sys/productindex_xml/en/index.jsp?productType=product&productGrpChild=Cylinders&oid=619681 ta có bộ thông số như bảng dưới.

6.4. Phương pháp bôi trơn:

Do máy làm việc với tốc độ rất cao, vận tốc vòng lớn, mà vẫn phải đảm bảo tính chính xác, an toàn, với bộ truyền bánh răng lớn ta sử dụng phương pháp Bôi trơn ngâm dầu, bánh răng được ngâm trong dầu với chiều sâu ngầm dầu bằng (0,75-2) chiều cao răng nhưng không được nhỏ hơn quá 10 mm

Theo bảng 18-11 Tính toán hệ dẫn động cơ khí có thể chọn đối với chất liệu thép, độ nhớt của dầu ở 50 và 100oC là 57/8

Đối với các ổ bi, bộ phận mang dao trên, bôi trơn bằng mỡ

KẾT LUẬN

Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, sự phát triển của lĩnh vực cơ khí đóng góp một phần rất quan trọng trong những thành công mà đất nước đã đạt được. Sự xuất hiện của những máy cơ khí hiện đại giúp cải thiện năng suất và hiệu quả công việc rất lớn. Qua quá trình làm đồ án này, chúng em đã được tiếp cận và tìm hiểu với Máy dập xé lưới cao tốc, một trong những máy cơ khí hiện đại, được thiết kế khoa học, làm việc hiệu quả. Máy có những ưu điểm nổi bật như được điều khiển bằng PLC, hệ thống khí nén linh hoạt, kết cấu cơ khí thông minh.

Qua đồ án này em học hỏi được nhiều điều trong thực tế sản xuất. Và quan trọng hơn là đã được tự mình tìm hiểu, đo đạc, tính toán, thiết kế phần kết cấu cơ khí và sơ lược về hệ thống khí nén của máy. Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy : ThS……………., chúng em đã hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất.

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. PGS.TS Phạm Văn Nghệ, KS. Đỗ Văn Phúc (2004), Thiết bị dập tạo hình Máy ép cơ khí, Nhà xuất bản khoa học & kĩ thuật, Hà Nội.

2. Nguyễn Mậu Đằng (2006), Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm, Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội.

3. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2006), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1&2. Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.

4. GS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Nguyễn Trọng Bình. PGS.TS Nguyễn Thế Đạt, PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp, PGS.TS Trần Xuân Việt (2005), Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học & kĩ thuật, Hà Nội.

5. Nguyễn Trọng Hiệp (2006). Chi tiết máy, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.

6. PGS.TS Ninh Đức Tốn, TS. Nguyễn Trọng Hùng (2008), Kĩ thuật đo, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội.

7. Phí Văn Hào, Ths.Lê Gia Bảo, PGS.TS Phạm Văn Nghệ, Ths.Lê Trung Kiên (2006), Tự động hóa quá trình dập tạo hình, Nhà xuất bản khoa học & kĩ thuật, Hà Nội.

8.  Ninh Đức Tốn (2007), Dung sai lắp ghép, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU"