ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Số: Độc lập - Tự – Hạnh Phúc /BKĐT NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Chú ý: Sinh viên phải dán tờ vào trang thứ thuyết minh) Khoa: CƠ KHÍ Bộ môn: THIẾT KẾ MÁY HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN HỮU THƯƠNG MSSV: 20802192 NGÀNH: KỸ THUẬT CHẾ TẠO LỚP: CK08TKM Đầu đề luận văn: THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN Nhiệm vụ ( Yêu cầu số liệu nội dung bài): - Tổng quan - Phân tích lựa chọn phương án thiết kế - Tính toán thiết kế kết cấu máy - Lập tài liệu thiết kế ( Thuyết minh 5-7A0 vẽ kết cấu máy) Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 21/1/2013 Ngày hoàn thành luận văn: 31/5/2013 Họ tên người hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THẠNH Phần hướng dẫn: 100% Nội dung yêu cầu LVTN thông qua môn Ngày tháng năm 2013 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS PHẠM HUY HOÀNG NGUYỄN VĂN THẠNH PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt: Ngày bảo vệ: Đơn vị: Nơi lưu trữ luận văn: Điểm tổng kết: Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren lăn LỜI CÁM ƠN năm học tập rèn luyện trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, đến em gần đến với ước mơ, mong mỏi, ước vọng cha mẹ hoàn thành Luận văn tốt nghiệp để trở thành kỹ sư khí Trong suốt thời gian qua, nỗ lực thân, em nhận giúp đỡ, ủng hộ lớn từ gia đình, Thầy Cô bạn bè Nhưng em chưa lần nói lời cảm ơn đến người Và bây giờ, tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn vào Luận văn tốt nghiệp Không lời diễn tả hết công ơn cha mẹ Cha mẹ dạy dỗ từ lúc nhỏ đến cha me chỗ dựa vững cho con.Vì vậy, muốn gửi lời cảm ơn chân thành trước tiên cha mẹ Con cảm ơn cha mẹ nhiều Kính thưa Thầy Cô, Thầy, Cô trường tận tình bảo hướng dẫn không kiến thức trường học mà kiến thức xã hội, lý lẽ làm người kỹ sư, người chân Vì lẽ mà em muốn gửi lời cảm ơn chân thành em đến Thầy, Cô đặc biệt thầy Nguyễn Văn Thạnh Em chân thành cám ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh, nhiệt tình hướng dẫn điểm thiếu sót, kinh nghiệm thực tế, cổ vũ động viên em lời nói ngào mà tinh thần giảng viên, kỹ sư Bách Khoa Em xin chân thành cám ơn thầy nhiều Em xin gởi lời cám ơn đến tất người bạn mình, tập thể lớp CK08TKM, đội Sinh viên tình nguyện WINBK, anh chị làm việc Trung Tâm hỗ trợ sinh viên việc làm trường Đại học Bách Khoa, động viên, hỏi thăm khích lệ tinh thần em mệt mỏi, vui buồn Em xin gởi lời cảm ơn đến thành viên diễn đàn BKHCM.info, diễn dàn khoa học công nghệ Meslab.org, nhóm tải báo chia sẻ kiến thức, tài liệu để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn tất người ! SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Lời cám ơn Trang LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển kinh tế đồng thời với tiến không ngừng Khoa Học Kỹ Thuật , tự động hóa ngày mở rộng phát triển Các máy móc chuyên dụng phục vụ cho việc sản xuất hàng loạt xuất đóng vai trò quan trọng việc phát triển xản xuất nói riêng, thực đường lối chủ trương công nghiệp hóa đại hóa Đất nước Đảng Nhà Nước nói chung Được đồng ý Khoa Cơ Khí Thầy hướng dẫn, em thực đề tài luận văn tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN” Sản phẩm chi ren tiêu chuẩn với độ bền cao vượt trội so với ren cắt thông thường Với hướng dẫn tận tình Thầy Nguyễn Văn Thạnh, đến nay, em hoàn thành xong nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp Do kiến thức thời gian có hạn nên luận văn tốt nghiệp tránh sai sót nên em mong quý Thầy , Cô góp ý em thêm kinh nghiệm để làm việc sau SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Lời mở đầu Trang TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn bao gồm chương với nội dung tóm tắt sau : CHƯƠNG Tổng quan máy cán ren Nêu lên tổng quan, lịch sử hình thành máy cán ren, ưu điểm trội ren lăn ép so với ren gia công cắt thông thường Giới thiệu thông tin số phương pháp tạo ren sản xuất CHƯƠNG Cơ sơ lý thuyết Tóm tắt sở lý thuyết biến dạng trình cán Thông số hình học bản, phân loại ren CHƯƠNG Lựa chọn phương án cán ren Nêu ưu nhược điểm phương pháp cán ren, từ chọn phương án cán ren thích hợp CHƯƠNG Cán ren sử dụng lăn hớt vòng Kiến thức sinh viên tìm hiểu thực dựa phương pháp cán ren lăn hớt vòng Nguyên tắc làm việc, kết cấu bánh cán, sai số vài nguyên ngân gây hỏng hóc sảy làm việc Mô tả sơ lược máy cán ren sơ lược CHƯƠNG Thiết kế, tính toán hệ thống truyền động Cùng với vẽ kết cấu, chương tính toán thiết kết chi tiết truyền động máy cán ren sử dụng Tính toán dựa việc ứng dụng phần mềm tin học vào tính toán thiết kế sinh viên tự tìm hiểu CHƯƠNG Thiết kế hệ thống thủy lực Thiết kế, tính toán hệ thống thủy lực cho máy cán CHƯƠNG Thiết kế hệ thống điện Thiết kế hệ thống điện điều kiển thiết lập hành trình, chế độ hoạt động tay tự động CHƯƠNG Vận hành bảo dưỡng máy cán ren Cách thiết lập, vận hành máy cán ren Xử lý số cố xảy Bảo dưỡng bảo trí máy SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Tóm tắt luận văn Trang MỤC LỤC Lời cám ơn Lời mở đầu Tóm tắt luận văn Mục lục Danh mục hình .7 Danh mục bảng CHƯƠNG Tổng quan máy cán ren 10 1.1 Tổng quan máy cán ren .10 1.1.1 Cán ren – lăn ép ren 10 1.1.2 Lịch sử hình thành 10 1.1.3 Ưu điểm ren lăn ép so với ren cắt 10 1.2 Phân loại máy cán ren 12 1.2.1 Bàn cán ren phẳng 12 1.2.2 Cán lăn cán ren 13 1.2.3 Cán ren đầu cán ren 14 CHƯƠNG Cơ sơ lý thuyết 16 2.1 Cơ sở lý thuyết biến dạng kim loại .16 2.1.1 Biến dạng kim loại 16 2.1.2 Biếng dạng dẻo kim loại cán 17 2.1.3 Biến dạng dẻo đa tinh thể 18 2.1.4 Những định luật gia công kim loại áp lực 19 2.2 Ren 20 2.2.1 Định nghĩa ren 20 2.2.2 Thông số hình học Ren .20 2.2.3 Phân loại ren 21 CHƯƠNG Lựa chọn phương án cán ren 24 3.1 Sơ đồ khối tiền trình gia công 24 3.2 Quy cách sản phẩm chung .24 3.3 Sản phẩm luận văn 25 3.4 Lựa chọn phương án cán ren 25 3.4.1 Phương án : Cán ren bàn ren .25 3.4.2 Phương án : Cán ren đầu cán 26 3.4.3 Phương án : Cán ren lăn .26 3.4.4 Phương án : Cán ren lăn .27 SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Mục lục Trang 3.4.5 Lựa chọn loại lăn 27 3.4.6 Tổng kết phương án lựa chọn phương pháp cán ren 29 CHƯƠNG cán ren sử dụng lăn hớt vòng .30 4.1 Phân biệt lăn thường lăn hớt vòng 30 4.2 Thông số hình học lăn hớt vòng 31 4.2.1 Biên dạng mối ren 31 4.2.2 Đường kính bề rộng lăn hớt vòng .33 4.2.3 Phần dẫn, đạt chiều sâu hiệu chuẩn 34 4.3 Quá trình tạo ren phôi đường kính khác 35 4.3.1 Với phôi chuẩn 35 4.3.2 Với phôi không chuẩn .35 4.4 Phôi – đường kính trước gia công 36 4.5 Phiến nâng phôi 37 CHƯƠNG Thiết kế hệ thống truyền động 40 5.1 Lựa chọn phương án truyền động 40 5.1.1 Phương án : Truyền động bánh 40 5.1.2 Phương án : Truyền động hộp giảm tốc trục vít bánh vít 41 5.2 Thông số thiết kế ban đầu 41 5.3 Phân phối tỉ số truyền .42 5.4 Tính toán truyền đai 45 5.4.1 Thông số đầu vào 45 5.4.2 Kết tính toán, kiểm nghiệm 46 5.5 Tính toán truyền đai 47 5.5.1 Thông số đầu vào 47 5.5.2 Kết tính toán kiểm nghiệm .48 5.6 Tính toán, thiết kế truyền trục vít bánh vít .52 5.6.1 Thông số đầu vào 52 5.6.2 Kết tính toán kiểm nghiệm đầu 53 5.6.3 Bảng tổng hợp kết .54 5.7 Tính toán, thiết kế trục then 55 5.7.1 Thiết kế sơ trục 55 5.7.2 Kiểm nghiệm then 56 5.7.3 Momen, phản lực gối đỡ 59 5.8 Lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn 64 5.8.1 Ổ lăn trục vít 64 SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Mục lục Trang 5.8.2 Ổ lăn trục bánh vít 65 5.8.3 Ổ lăn trục cán 66 5.9 Lựa chọn khớp nối 68 5.10 Lựa chọn trục nối Các đăng 69 CHƯƠNG Thiết kế hệ thống thủy lực 71 6.1 Thiết kế mạch thủy lực 71 6.2 Nguyên lý hoạt động 71 6.3 Tính toán thông số kỹ thuật chi tiết 72 6.3.1 Tính toán, lựa chọn xylanh thủy lực .72 6.3.2 Bơm thủy lực: 73 6.3.3 Hệ thống van: 75 6.3.4 Hệ thống đường ống 77 6.3.5 Hệ thống lọc dầu 80 6.3.6 Thùng chứa dầu .81 CHƯƠNG Thiết kế hệ thống điện 82 7.1 Lưu đồ mạch điện 82 7.2 Chế độ điều khiển 83 7.2.1 Chế độ cài đặt 83 7.2.2 Chế độ điều khiển tay .83 7.2.3 Chế độ tự động 83 7.3 Sơ đồ mạch điện 84 7.4 Lựa chọn thiết bị điện .85 7.4.1 Công tắc hành trình 85 CHƯƠNG Vận hành, bảo dưỡng máy cán ren .87 8.1 Quy trình khởi động .87 8.1.1 Cài đặt sơ 87 8.1.2 Thứ tự thực chế độ máy 87 8.2 Xử lý cố 88 8.3 Bôi trơn bảo quản 89 8.3.1 Nguyên tắc bảo quản sử dụng 89 8.3.2 Bảo dưỡng máy 90 Tài liệu tham khảo .91 SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Mục lục Trang DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Kết cấu bên ren cắt ren lăn ép .11 Hình 1.2 Kết cấu bên ren cắt ren lăn ép .11 Hình 1.3 Vít me đai ốc bi gia công phương pháp cán 11 Hình 1.4 Máy cán ren bàn phẳng .12 Hình 1.5 Bàn cán ren phẳng 13 Hình 1.6 Máy cán ren lăn 13 Hình 1.7 Cán ren lăn 14 Hình 1.8 Cán ren đầu cán ren 14 Hình 2.1 Bến dạng kim loại .16 Hình 2.2 Mặt trượt phương trượt 17 Hình 2.3 Sự trượt kim loại .18 Hình 2.4 Thông số hình học ren 21 Hình 3.1 So đồ khối tiền trình gia công 24 Hình 3.2 Nguyên lý cán ren bàn cán 25 Hình 3.3 Nguyên lý cán ren đầu cán 26 Hình 3.4 Nguyên lý cán ren lăn 26 Hình 3.5 Nguyên lý cán ren lăn 27 Hình 3.6 Con lăn góc nâng ren 28 Hình 3.7 Con lăn hớt vòng 28 Hình 3.8 Con lăn góc nâng vát cạnh 29 Hình 4.1 Sự khác biệt mối ren lăn thường lăn hớt vòng 30 Hình 4.2 Phiến nâng phôi 30 Hình 4.3 Trục phôi trục lăn hớt vòng, lăn thường 31 Hình 4.4 Sơ đồ góc nâng ren .32 Hình 4.5 Biên dạng ren tiêu chuẩn 32 Hình 4.6 Xác định vị trí lăn .33 Hình 4.7 Vùng làm việc lăn 35 Hình 4.8 Hình thành ren phôi chuẩn 35 Hình 4.9 Hình thành ren phôi không chuẩn .36 Hình 4.10 Tính toán chiều cao phiến nâng phôi .38 Hình 4.11 Nâng phôi định tâm theo đường kính 38 Hình 4.12 Nâng phôi định tâm theo lỗ chống tâm 39 Hình 4.13 Hệ thống nâng cấp phôi tự động thủy lực 39 Hình 5.1 Sơ đồ máy cán ren - Phương án 40 SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Danh mục hình Trang Hình 5.2 Sơ đồ máy cán ren – Phương án .41 Hình 5.3 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền động 42 Hình 5.4 Kết tính toán truyền xuất từ phần mềm .47 Hình 5.5 Kết kiểm bền đai cấp .48 Hình 5.6 Kết kiểm bền đai cấp .49 Hình 5.7 Kết kiểm bền đai cấp .50 Hình 5.8 Kết kiểm bền đai cấp .51 Hình 5.9 Thông số hình học trục vít xuất từ phần mềm 53 Hình 5.10 Thông số hình học bánh vít xuất từ phần mềm .53 Hình 5.11 Thông số lực tác dụng truyền trục vít bánh vít 54 Hình 5.12 Thiết kế sơ trục 55 Hình 5.13 Thiết kế sơ trục 56 Hình 5.14 Thiết kế sơ trục cán .56 Hình 5.15 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục 60 Hình 5.16 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục 62 Hình 5.17 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục cán .63 Hình 5.18 Catalog nhà sản xuất khớp nối Flender 68 Hình 5.19 Kích thước khớp nối Flender 69 Hình 5.20 Thông số kích thước trục đăng lựa chọn 69 Hình 6.1 Sơ đồ mạch thủy lực máy cán ren 71 Hình 6.2 Xylanh thủy lực Bosch Rexroth AG 73 Hình 6.3 Thông số kích thước xylanh Bosch Rexroth AG .73 Hình 6.4 Bơm bánh TAIWAN FLUID POWER 74 Hình 6.5 Van phân phối Yuken 75 Hình 6.6 Van đóng cửa yuken 75 Hình 6.7 Van an toàn TAIWAN FLUID POWER 76 Hình 6.8 Van lưu lượng Yuken 76 Hình 6.9 Đồng hồ đo áp Paulo 77 Hình 6.10 Ống dẫn thủy lực 77 Hình 6.11 Bộ lọc dầu ASHUN 81 Hình 7.1 Lưu đồ mạch điện máy cán Ren 82 Hình 7.2 Sơ đồ mạch điện máy cán ren .85 Hình 7.3 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài hành trình .85 Hình 7.4 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài ren cán 86 DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Thông số hình học lăn hớt vòng .32 Bảng 4.2 Dung sai kích thước đường kính phôi .37 Bảng 5.1 Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động trục đến truc 44 Bảng 5.2 Đặc tính kỹ thuật trục đến truc 44 Bảng 5.3 Đặc tính kỹ thuật trục đến trục 45 Bảng 5.4 Bảng thông số thiết kế truyền đai .46 Bảng 5.5 Bảng kết tính toán kiểm nghiệm truyền đai 46 Bảng 5.6 Thông số thiết kế truyền đai .47 Bảng 5.7 Bảng tổng hợp kết tính toán truyền đai .51 Bảng 5.8 Thông số thiết kế đầu vào truyền trục vít bánh vít .52 Bảng 5.9 Kết thông số hình học truyền 54 Bảng 5.10 Kết kiểm nghiệm lực tác dụng sinh bô truyền 54 Bảng 5.11 Thông số lựa chọn then 57 Bảng 5.12 Thông số kiểm nghiệm then 57 Bảng 5.13 Kết kiểm nghiệm then .57 Bảng 5.14 Thông số thiết kế đầu vào then hoa chữ nhật 58 Bảng 5.15 Hệ số kiểm nghiệm then hoa 58 Bảng 5.16 Kết kiểm nghiệm then hoa chữ nhật 59 Bảng 5.17 Tổng hợp lực tạc gối đỡ trục 64 Bảng 5.18 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn trục vít .64 Bảng 5.19 Bảng kết lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn trục vít 65 Bảng 5.20 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn bánh vít 65 Bảng 5.21 Bảng kết lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn bánh vít .65 Bảng 5.22 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn gối trục cán 66 Bảng 5.23 Bảng kết lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn gối trục cán 67 Bảng 5.24 Thông số ổ bi lựa chọn ổ lăn gối đỡ trục cán .67 Bảng 5.25 kết lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn gối trục cán .67 SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Danh mục bảng Trang 10 - Va đập thủy lực đường ống: Khi có thay đổi đột ngột tốc độ chuyển động chất lỏng đường ống (khi đóng mở nhanh van phân phối) xuất sóng va đập với áp suất cao, gọi va đập thủy lực Có thể xác định áp suất cực đại sóng va đập, phanh cột chất lỏng, toàn động chuyển thành công kéo thành vách ống nén chất lỏng: Công thức: K = ACT + Anl (1) Trong đó: K động cột chất lỏng chuyển động ACT công để kéo thành vách đường ống Anl công để nén chất lỏng ống Ta thiết kế trường hợp đường ống có đường kính d không đổi chiều dài l thì: Công thức: K = ρ.l (2) Trong đó: ρ tỷ trọng chất lỏng V tốc độ chuyển động chất lỏng ống Để xác định ACT, xét trường hợp kéo ống mỏng, thường hay gặp đường nạp đường xả chất lỏng Việc thay ống mỏng ống dày tính toán không làm thay đổi nguyên tắc tính: Công thức: ACT = d.l (3) Trong đó: P áp suất va đập chiều dày thành ống E modun đàn hồi vật liệu làm ống Công để ép cột chất lỏng ống: Công thức: A1 = l (4) Trong đó: E1 modun đàn hồi chất lỏng Sau thay biểu thức (2) vào (1) biến đổi ta nhận Công thức: Py = a.ρ.v Trong đó: a tốc độ lan truyền sóng va đập đường ống tính theo công thức sau: a= √ (5) √ [ ] Công thức (5) H.E.Zucovxki để xác định áp suất lớn va đập thủy lực va đập trực tiếp, thời gian kéo dài va đập T = 2l/a, lớn thời gian đóng đường ống T3, có nghĩa T T3 (l chiều dài đường ống) dạng tổng quát, biểu thức (4) có dạng: ∆py = a ∆v (6) Trong đó: ∆py tăng áp suất va đập ∆v lượng tốc độ bị thất thoát chất lỏng chuyển động ống 6.3.5.Hệ thống lọc dầu Để tính toán lưu lượng dầu chảy qua lọc người ta dùng công thức tính lưu lượng chảy qua lưới lọc: Q = γ.A υ (l/ph) Trong đó: A diện tích toàn bề mặt lọc (cm2) P tổn thất áp suất lọc ν độ nhớt dầu hệ thống: υ = 32.10-6 (m2/s) γ hệ số lọc, đặc trưng cho lưu lượng dầu chảy qua đơn vị diện tích đơn vị thời gian (lít/(cm 2.phút) Thông thường ta chọn γ = 0,06 0,09 (lít/ (cm2.phút) Nhưng để đơn giản, thực tế ta thường chọn lọc dầu theo lưu lượng Với lưu lượng Q = 22,5 (l/ph) ta chọn lọc dầu hãng ASHUN- Đài loan có ký mã hiệu sau : MF-04 Hình 6.11 Bộ lọc dầu ASHUN 6.3.6.Thùng chứa dầu Kích thước bể dầu tính toán dựa sở đảm bảo mặt tản nhiệt hạn chế đến mức tối đa xoáy dầu trình hoạt động hệ thống Bể dầu có xu hướng kích thước hẹp cao rộng thấp để tăng khả truyền nhiệt dầu bên Lượng dầu hệ thống đường ống thủy lực phải điền đầy, gián đoạn Ta chọn bể dầu có dạng hình chữ nhật Các kích thước bể dầu sau: Chiều ngang bể dầu: a (m) Chiều dài bể: b = 1,5.a (m) Chiều cao bể: H = a (m) Thể tích bể dầu thường tính theo công thức sau: V = 4,5.Q = 101,25 (lít) Lấy V = 100 lít Suy V = a.b.H = a.1,5.a.a = 1.5.a 3= 0,1 suy a= 0,4 m Nên chọn a = 0,4 m; b = 0,6 m; H = 0,4 m Vậy kích thước bể dầu là: a x b x H = 400 x 600 x 400 (mm) thuận lợi cho việc bố trí số thiết bị thủy lực động điện, bơm, van thủy lực, nắp đổ dầu, lọc, làm mát nên ta chọn kích thước kích thước Để đảm bảo cho lưu thông dầu tạo điều kiện cho dầu làm mát tốt hơn, kết cấu bên bể chia thành ngăn có khả lưu thông với Các đường ống hút ống xả đặt đối nhau, đầu ống xả vát góc 450 quay vào thành bể CHƯƠNG 7.THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Hệ thống điện với hệ điều kiển cấu chấp hành động động thủy lực 7.1.Lưu đồ mạch điện Hình 7.1 Lưu đồ mạch điện máy cán Ren SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Thiết kế hệ thống điện Trang 86 7.2.Chế độ điều khiển Mạch điều kiển gồm chế độ : chế độ cài đặt, chế độ điều khiển tay chế độ tự động 7.2.1.Chế độ cài đặt Chế độ điều chỉnh giới hạn tiến vào công tắc hành trình LS1 Trong chế độ này, trục không hoạt động Con lăn ép tiến vào chậm thông qua van lưu lượng nút nhấn 7.2.2.Chế độ điều khiển tay Điều kiển hệ thống điện đến van phân phối hệ thống thủy lực thông qua nút ấn giới hạn ngừng công tắc hành trình thiết lập thủ công trước đó, qua chủ động điều khiển tiến vào lăn vào khu vực làm việc di chuyển lăn khỏi khu vực Ngoài nút bấm, chế độ áp dụng công tắc hành trình giới hạn chiều dài ren bàn đạp để lăn khỏi khu vực cán 7.2.3.Chế độ tự động Chế độ tự động, sử dụng thường xuyên hệ thống máy Trình tự làm việc chế độ mô tả sau : Khỏi động máy, động động thủy lực khởi động thực trước Người vận hạnh đạp chân vào bàn đạp, pít tông xy lanh thủy lực kéo lại đồng thời kéo lăn di động khỏi vị trí làm việc Người vận hành đặt phôi lên phiến nâng phôi vị trí làm việc, sau để bàn đạp tự Bàn đạp tự kích hoạt trình tự động làm việc máy Piston đẩy ra, đẩy lăn di động đến vị trí làm việc giới hạn công tắc hành trình LS3 Phôi cán tiến hướng trục phía sau lăn Đối với phôi có chiều dài ren xác định, đạt đến độ dài cần thiết phôi tác dụng vào công tác hành trình giới hạn chiều dài thiết lập trước đó, thiết lập khoảng thời gian cán T2 thông qua timer T2 cài đặt từ trước (ưu tiên giới hạn công tắc hành trình chiều dài ren, timer T2 sử dụng máy cần yêu cầu cao tự động Kích hoạt xylanh kéo lăn khỏi vị trí làm việc đến điểm dừng thiết lập công tắc hành trình LS1 Con lăn thực thời gian nghỉ T1, thời gian nghỉ T1 cài đặt trước timer T1 Trong khoảng thời gian trên, người vận hành lấy phôi (phôi tự rơi khu làm việc máy) đặt phôi vào vị trí làm việc Quá trình lập lại Trong qua trình làm việc, người thao tác muốn lăn di động khỏi vị trí làm việc đạp chân vào bàn đạp Với phôi có ren suốt, không cần thông qua timer T2 công tắc hành trình giới hạn chiều dài ren 7.3.Sơ đồ mạch điện Nguyên tắc hoạt động : Đóng cầu dao điện Cd Mạch động lực gồm động bơm dầu động làm việc thay đổi vòng quay mắc hình Mạch điều khiển : Sử dụng điện áp xoay chiều 220v Kích hoạt nút nhấn tự giữ nguồn Kn, bóng đèn Dn báo hiệu có nguồn kích hoạt Dòng điện qua nút nhấn núm bảo vệ thường đóng, ngưng máy tức thời có cố Dm Nút nhấn Km khởi động bơm thủy lực đồng thời kích hoạt đèn báo thủy lực Công tắc vị trí Kc thiết lập vòng quay trục theo chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ Thông qua nút nhấn tự giữ Kpq khởi động động làm việc Công tắc ví trí Kcd định chế độ thực cách kích hoạt cuộn tương ứng Cuộn cài đặt kích hoạt Chương trình cài đặt với nút nhấn vào điều khiển trực tiếp cuộn A cuộn C, nút nhấn điều khiển cuộn B Cuộn Manul kích hoạt Khi nút nhấn vào kích hoạt, chương trình kích hoạt cuộn vào Cuộn vào kích hoạt cuộn A tự giữ tiếp điểm cuộn A Chú thích : Cuộn A : Cuộn dây điều khiển van phân phối kích hoạt piston đẩy lăn ép vào vị trí làm việc Hình 7.2 Sơ đồ mạch điện máy cán ren Cuộn B : cuộn dây điều khiển van phân phối kích hoạt piston kéo lăn ép khỏi vị trí làm việc Cuộn C : cuộn dây điều khiển van phân phối kích hoạt van lưu lượng, giới hạn vận tốc vào lăn gần đến vị trí làm việc LS1 : công tắc hành trình vị trí xa lăn LS2 : công tắc hành trình vị trí lăn bắt đầu tịnh tiến chậm đến khu vực làm việc LS3 : công tắc hành trình vị trí làm việc lăn 7.4.Lựa chọn thiết bị điện 7.4.1.Công tắc hành trình 7.4.1.1.Công tắc hành trình cho cấu giới hạn hành trình xylanh thủy lực Loại công tắc hành trình lựa chọn loại Omron WLD2 Hình 7.3 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài hành trình Chi tiết : Cấp bảo vệ: IP67 Tuổi thọ: Cơ: 15 000 000 lần Min.; Điện: 750 000 lần Min Tốc độ tác động: 1mm/s đến 1m/s (đối với WLCA12) Tần số tác động: Cơ: 120 lần/phút; Điện 30 lần/phút Min Cách điện: 100MΩ Min (ở 500VDC) Điện trở tiếp điểm: 25mΩ Max Nhiệt độ làm việc: -10oC đến 80oC Tiêu chuẩn EC/IEC, UL/CSA 7.4.1.2.Công tắc hành trình cho cấu giới hạn chiều dài ren Loại công tắc hành trình lựa chọn loại Omron WLNJ Hình 7.4 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài ren cán Chi tiết : Cấp bảo vệ: IP67 Tuổi thọ: Cơ: 15 000 000 lần Min.; Điện: 750 000 lần Min Tốc độ tác động: 1mm/s đến 1m/s (đối với WLCA12) Tần số tác động: Cơ: 120 lần/phút; Điện 30 lần/phút Min Cách điện: 100MΩ Min (ở 500VDC) Điện trở tiếp điểm: 25mΩ Max Nhiệt độ làm việc: -10oC đến 80oC CHƯƠNG 8.VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG MÁY CÁN REN 8.1.Quy trình khởi động 8.1.1.Cài đặt sơ 8.1.1.1.Hệ thống thủy lực Những loại bơm động thủy lực cấu tạo để khởi động tình trạng không tải Điều quan trọng khởi động với cửa thoát thông với áp suất khí trời để loại bỏ không khí hệ thống thủy lực Không khởi động bơm van đóng kín Kiểm tra thông số thích hợp van lưu lượng 8.1.1.2.Hộp số, truyền đai Kiểm tra độ căng truyền đai Chọn mức tốc độ thích hợp ứng với vật liệu thông số cán sản phẩm 8.1.1.3.Con lăn, phiến nâng 8.1.1.4.Thiết lập hành trình sơ Tại giới hạn hành trình đai ốc, tiến hành thiết lập hành trình sơ theo thông số cán Hành trình giới hạn vào lăn cần lớn mức tính toán phải đặc biệt ý để tránh gây hư hại máy sản phẩm Công tắc hành trình bố trí với Cột ren cao với đai ốc kích hoạt công tắc hành trình LS3, giới hạn vị trí tiến vào cụm cán Cột ren thứ với đai ốc kích hoạt công tắc hành trình LS2, giới hạn vị trí tiến vào nhanh cụm cán, bảo vệ lăn sản phẩm Khoảng cách đai ốc điểu chỉnh LS1 LS2 lựa chọn hợp lý, từ ~ 10mm Cột ren thứ với đai ốc kích hoạt công tắc hành trình LS1, giới hạn vị trí cụm cán Khoảng cách cần thiết lập cho đáp ứng nhu cầu suất thời gian phản ứng người vận hành máy 8.1.2.Thứ tự thực chế độ máy 8.1.2.1.Thực chế độ cài đặt Ở chế độ cài đặt, người vận hành chủ động việc tiến vào cụm cán thông qua nút nhấn giới hạn hành trình thiết lập Ở chế độ cài đặt, động gắn với bơm thủy lực khởi động Cho xylanh chạy hết hành SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Vận hành, bảo dưỡng máy cán ren Trang 91 trình thiết lập, tiến hành kiểm tra khoảng cách lăn ( điều chỉnh góc nghiêng độ dễ dễ dàng kiểm tra ) 8.1.2.2.Chế độ tay cắt thử Sau cài đặt xong, thực chế độ tay cắt thử Điều chỉnh góc nâng thích hợp đường kính ren cần cán Khởi động động quay trục cán Thiết lập chiều quay động phù hợp với ren nghiêng phải hay nghiêng trái Hướng tiến phôi vào Cần thiết lập trước thời gian nghỉ T1 Sau ấn nút điều kiển vào Cụm cán xylanh đẩy vào hết hành trình thiết lập LS3 Với tình nghi ngờ va chạm, đạp chân vào bàn đạp để cụm cán trở vị trí ban đầu Người vận hành máy cho phôi cắt thử tiến hành kiểm tra kích thước, sai số hình học Chiều sâu ren không đủ điều chỉnh tay điều chỉnh phía trước máy để đạt kích thước mong muốn ( ưu ý với bước ren lớn, cần thiết cán phôi nhiều lần để đạt kích thước ) Sau đó, thiết lập kiểm soát chiều dài ren timer T2 công tắc giới hạn chiều dài ren Lưu ý, dùng công tắc giới hạn chiều dài ren, cần thiết lập T2 lớn thời gian gia công đạt chiều dài ren cần thiết Khoảng thời gian T2 phụ thuộc vận tốc quay lăn, đường kính phôi thường xác định thực nghiệm, kiểm soát bàn đạp 8.1.2.3.Chế độ tự động Cắt thử phôi, tiến hành kiểm tra bắt đầu gia công hàng loạt sản phẩm Có thể ứng dụng mô hình nâng phôi để tăng tính tự động cho máy 8.2.Xử lý cố Sự cố xảy theo nguyên nhân đề xuất hướng giải sau : Hiện tương Máy không hoạt động Nguyên Nhân 1.Role nhiệt ngắt dòng họa động cắt tải 2.Role điều khiển bị hỏng 3.Cháy cầu chì Giải pháp Kiểm tra lại hệ thống điện, tiến hành giảm tải, kiểm tra kẹt truyền động Thay linh kiện hư điện mạch Trục quay chậm, 1.Bộ truyền đai lỏng Kiểm tra truyền đai, không đạt công suất 2.Làm việc tải giảm tải tải giảm tốc bình thường độ cán Đường kính sản 1.Sản phẩm có profin cam : Kiểm tra công tắc hành phẩm không ổn định trục cán bị cong tốc trình, hệ thống thủy lực, độ quay không thay sửa chữa trục 2.Do hệ thống thủy lực : piston hỏng, áp cán 3.Công tắc giới hạn hành trình hoạt động ko ổn định Máy làm việc ồn, xuất 1.Điều chỉnh góc nâng Điều chỉnh lại chiều sâu nhiều phoi nhỏ chiều sâu cán chưa thích cán, giảm tốc độ trục cán hợp 8.3.Bôi trơn bảo quản 8.3.1.Nguyên tắc bảo quản sử dụng 8.3.1.1.Trước làm việc Trước làm việc người công nhân phải xem lại dầu, mỡ bôi trơn có đủ không Cho máy chạy thử xem máy làm việc có tốt không Kiểm tra lại hệ thống bơm, van, hệ thống đường ống, chúng làm việc tố đảm bảo áp suất cần thiết cho máy làm việc Kiểm tra lại chất lỏng làm việc, chất lỏng không đủ tiêu chuẩn kỹ thuật phải thay chất lỏng Kiểm tra hệ thống truyền động, bôi trơn trục đăng, độ căng truyền đai 8.3.1.2.Trong làm việc Trong làm việc phải thường xuyên kiểm tra lại kích thước hình dạng vật ép, sản phẩm không yêu cầu kỹ thuật phải dừng máy báo cho cán kỹ thuật nhà máy biết cách để giải quyết, không kiểm tra bôi trơn dầu mỡ máy làm việc Không cho phép người chưa huấn luyện người phận sử dụng máy 8.3.1.3.Sau làm việc Sau làm việc phải thu dọn phôi ép để sản phẩm chỗ quy định Vệ sinh công nghiệp nơi làm việc, bàn làm việc 8.3.1.4.Bôi trơn máy Để giảm công suất ma sát, giảm mài mòn lên phận xoay trượt, đảm bảo thoát nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị gỉ, giữ độ xác kéo dài tuổi thọ máy, cần phải bôi trơn liên tục lên lên phận máy Theo cách dẫn dầu đến bôi trơn chi tiết máy, người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lưu thông, phận truyền để hở phận máy không quan trọng bôi trơn định kì mỡ Bôi trơn lưu thông dùng cho phận có vận tốc lớn hay kết cấu không cho phép việc thực bôi trơn ngâm dầu Theo phương pháp dầu từ bể theo đường ống với áp suất lớn qua vòi phun đến bôi trơn chỗ an khớp 8.3.2.Bảo dưỡng máy Để máy hoạt động tốt, xác nâng cao tuổi thọ cần phải có chế độ bảo quản, bảo quản máy theo kế hoạch sau: 8.3.2.1.Bảo quản ngày Trước khởi động máy phải kiểm tra lượng dầu thùng hợp lý chưa Lau mảnh vụn dụng cụ bàn máy sau xong việc khăn khô, sau bôi dầu chống rỉ lên bề mặt không sơn máy 8.3.2.2.Bảo quản hàng tháng Kiểm tra kỹ thuật mối uốn lau tất phận hệ thống thủy lực Lau chùi cuộn dây để giúp thoát nhiệt nhanh lúc hoạt động Kiểm tra kỹ thuật xiết chặt bu lông cố định Kiểm tra dầu bể 8.3.2.3.Bảo quản năm lần Lấy hết dầu khỏi dùng chứa, lau bên thùng khăn khô Lau lọc Lọc dầu máy đổ vào thùng 8.3.2.4.Bảo quản năm lần Thay dầu máy hoàn toàn, bảo trì lại tất phận máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở Thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc [2] Tính toán Thiết kế hệ dẫn động khí I – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển [3] Tính toán Thiết kế hệ dẫn động khí II – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển [4] Sổ tay công nghệ chế tạo máy I – Nguyễn Đắc Lộc [5] Cơ sở kỹ thuật cán kim loại – Đỗ Hữu Nhơn [6] Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy tập VI - Nguyễn Ngọc Anh, Nguyễn Văn Tính, 1985 [7] Vẽ kỹ thuật khí – Lê Khánh Điền [8] Vẽ kỹ thuật khí – Trần Hữu Quế SVTH : Nguyễn Hữu Thương GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Tài liệu tham khảo Trang 95 [...]... 850 Mpa thì bàn cán được chế tạo bằng thép 6X6B3MΦC có độ cứng HRC 57 ÷ 60 Bàn cán ren phảng có thể tạo ren đạt chính xác cấp 6 Bộ phận cơ bản, quyết định quá trình tạo hình ren khi cán là phần tạo hình Hình 1.5 Bàn cán ren phẳng 1.2.2 .Cán bằng con lăn cán ren Hình 1.6 Máy cán ren 2 con lăn Cán ren được tiến hành trên máy bằng một bộ quả cán gồm 2 hoặc 3 quả cán Đường tâm của quá cán có thể song song... pháp cán Với ren cán, sản phẩm tạo ra tiết kiệm vật liệu hơn với phương pháp thông thường, giá thành giảm nhưng chất lượng vượt trội 1.2.Phân loại máy cán ren Các máy cán (lăn ép ren) có nhiều loại khác nhau, chia làm 2 loại chính với sự khác nhau về kết cấu của dụng cụ cán (lăn ép) 1.2.1.Bàn cán ren phẳng Hình 1.4 Máy cán ren bằng bàn phẳng Dùng trên máy cán ren thường và máy cán ren tự động Bàn cán ren. .. nhất là các loại đầu cán ren hướng trục tự mở đến cán các ren ngoài có góc ren nhọn, sắc và cán các ren ngoài hình thang Các đầu mối cán ren có két cấu khác nhau để cán các loại ren một hay nhiều đầu mối, phải hoặc trái trên phôi đặc hoặc rỗng Các quả cán đều có phần cấu tạo hình ren và phần sửa đúng Bộ quả cán có bước ren giống như bước ren cần cán của bất kỳ đướng kính ren nào trong một phạm vi... Thạnh cán ren sử dụng con lăn hớt vòng Trang 31 Điểm khác biệt trên con lăn thường và con lăn hớt vòng là kết cấu hình học của các đường mối ren trên con lăn Con lăn thường có mối ren đi theo hình xoắn ốc, con lăn hớt vòng có đường mối ren hình khuyên, song song đồng trục với nhau Nguyên tắc tạo ren đối với con lăn thường là ứng với mỗi đường kính, bước ren, chiều ren khác nhau cần tạo, sẽ có các cặp con. .. quan về máy cán ren Trang 11 Ren cắt Ren lăn ép Hình 1.1 Kết cấu bên trong của ren cắt và ren lăn ép Kết cấu của ren lăn ép cho phép tăng thêm 30% cơ tính so với ren cắt bằng phương pháp thông thường Tăng độ cứng bề mặt ren, giới hạn bền, năng suất của ren Ren cắt Ren lăn ép Hình 1.2 Kết cấu bên ngoài của ren cắt và ren lăn ép Với cùng một kích thước ren giống nhau, cán ren thể hiện sự tiết kiệm vật... MÁY CÁN REN 1.1.Tổng quan về máy cán ren 1.1.1 .Cán ren – lăn ép ren Cán ren (lăn ép ren) là phương pháp gia công không phoi Phôi được đặt giữa các dụng cụ lăn ép (bàn lăn hoặc con lăn) dưới tác dụng của áp lực trên bề mặt chi tiết gia công hình thành các vết lăn ép của dụng cụ Theo kết cấu của dụng cụ có thể phân ra làm 2 loại chính là bàn lăn và con lăn Lăn ép ren có thể gia công ren ngoài cũng như ren. .. của góc nâng ren trên bàn cán ngược lại với hướng ren được cán Kích thước của bàn cán ren hệ mét có đường kính từ 16 ÷ 27mm Kích thước của các bàn cán để cán ren có đường kính nhỏ hơn 1,6mm và lớn hơn 27mm phụ thuộc vào loại máy và được xác định cho từng trường hợp cụ thể Bàn cán ren phẳng khi cán các ren trên các sản phẩm có ≤ 600 Mpa thường được chế tạo bằng thép X12M; X12Φ1 Khi cán ren trên các... 3.4.3.Phương án 3 : Cán ren bằng bộ 2 con lăn Hình 3.4 Nguyên lý cán ren bằng 2 con lăn Nguyên lý làm việc : chi tiết tạo ren được lăn giữa 2 con lăn quay cùng chiều Chi tiết và con lăn có tâm thẳng hàng hoặc chéo nhau Con lăn chuyển động theo chiều hướng kính hoặc phôi chuyển động hướng trục tạo hình vào bề mặt chi tiết tạo ra biến dạng hình thành ren cho chi tiết cần tạo ren Ưu điểm : Có thể cán ren đường... ÁN CÁN REN 3.1.Sơ đồ khối tiền trình gia công Các chi tiết ren tiêu chuẩn hệ mét Chọn phôi Gia công biên dạng chi tiết Cán ren Kiểm tra Sản phẩm cán Hình 3.1 So đồ khối tiền trình gia công Sản phẩm có thể cán một hoặc nhiều lần để đạt sản phẩm theo yêu cầu kỹ thuật Số lần cán tùy thuộc vào bước ren, loại ren và vật liệu của chi tiết cán Độ cứng tối đa của phôi cán phụ thuộc vào vật liệu làm con lăn cán. .. làm con lăn cán) Ren có chiều dài bất kì Khả năng làm việc ổn định, an toàn Nhược điểm : Thường là các máy bán tự động Giá thành khá cao để chế tạo con lăn Dễ hình thành sai số hình học trên chi tiết 3.4.4.Phương án 4 : Cán ren bằng bộ 3 con lăn Hình 3.5 Nguyên lý cán ren bằng bộ 3 con lăn Nguyên lý : Bộ quả cán gồm 3 con lăn quay cùng chiều với nhau bố trí như sơ đồ Khi làm việc, phôi đươc giữa 3 con