ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển, dân số ngày tăng, sở sản xuất mở rộng nhu cầu lợp bao che cho nhà xưởng, tòa nhà ngày tăng đặc biệt lợp tôn Tấm lợp tôn có ưu điểm giảm khối lượng khung sườn, trình bao che đơn giản, nhanh gọn Đặc biệt loại tôn chín sóng vuông sử dụng rộng rãi công trình dân dụng Để có sản phẩm tôn có chất lượng, đạt kích thước mong muốn việc thiết kế dây chuyền cán tôn cần thiết Và dây chuyền cán tôn hệ thống dẫn động thành phần cốt lõi dây chuyền Được gợi ý hướng dẫn thầy Đỗ Thế Cần, em thực đồ án thiết kế máy với đề tài “ THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CỦA MÁY CÁN TÔN CHÍN SÓNG VUÔNG ” Mặc dù thầy hướng dẫn tận tình, vốn kiến thức hạn hẹp, việc tìm tài liệu khó khăn nên trình thiết kế không tránh khỏi sai sót Rất mong đóng góp thầy bạn để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Thế Cần giúp đỡ em hoàn thành đề tài Đà Nẵng, tháng năm 2015 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Đức Tường SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN CHƯƠNG NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY CÁN TÔN TẠO SÓNG 1.1.1 Yêu cầu chung máy cán tôn tạo sóng Máy cán tôn tạo sóng phải làm thay đổi kết cấu kim loại (phôi liệu) từ thép phẳng thành biên dạng tôn theo ý muốn, sóng vuông hay sóng ngói + Máy làm việc phải có hiệu suất cao nhất, dảm bảo chất lượng tôn lợp tốt nhất, phế phẩm + Các máy cán tôn cán theo phương pháp cán nguội trục cán phải có độ cứng vững cao, có độ bóng cao + Tạo hình dáng tôn gây sai số biên dạng, kích cỡ + Tôn phải có độ bền học chịu gió mạnh mà không bị hư hỏng, thoát nước tốt, 1.1.2 Sơ đồ khối máy cán tôn + thống Hệ + phôi Cấp Máng dẫn Tôn phẳng Dao cắt phẳng Hệ thống Trục cán Dao cắt hình Xilanh Thuỷ lực Động Thuỷ lực Xilanh Thuỷ lực Băng đỡ Sản phẩm Bơm thuỷ lực 1.1.3 Sơ đồ nguyên lý máy cán tôn tạo sóng Nguyên lý hoạt động: Phôi cuộn đặt vào trục quay nhờ thiết bị cẩu trụ, phôi phẳng dẫn qua máng 2, qua dao cắt phẳng qua hệ thống trục lăn cán Sau khỏi hệ thống trục lăn cán tôn tạo sóng theo yêu cầu Dao cắt hình làm việc chiều dài tôn cán chiều dài yêu cầu, trình cắt thực lô cán dừng chuyển động Sau đưa sản phẩm tôn cán băng chứa Dao phẳng cắt rời tôn khỏi cuộn phôi kết thúc trình hoạt động máy Máy dẫn động động thường đặt truyền chuyển động hai phía nên kết cấu máy vững nhỏ gọn, tôn cán biến dạng tạo chất lượng tốt cho sản phẩm tôn cán SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN 10 Chú thích: Động Phôi cuộn Băng dẫn phôi Lô kéo bọc cao su Dao cắt phẳng Hệ trục lăn cán Bộ truyền động Dao cắt hình Băng chứa sản phẩm 10 Tủ điều khiển Hình 1.1 Sơ đồ máy cán tôn tạo sóng 1.2 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CON LĂN Với cách chọn truyền, bố trí lô cán cho phương án khác Cho nên ta cần phải lựa chọn phương án mang lại hiệu kinh tế máy thiết kế cao nhất, kết cấu máy đơn giản gọn nhẹ dễ vận hành Ta có phương án bố trí lăn trục cán sau: SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Phương án 1: Phân bố sóng tôn đối xứng qua sóng tôn Với cách bố trí ta có 21 cặp trục cán 97 lăn cán, đặc điểm phương án: + Lực cán nhỏ, tôn biến dạng hai phía, lực phân bố hai bên + Tôn cán có sóng thẳng nhau, khả bị chéo sóng ít, tôn cán không bị dồn nén, bước sóng tương đối ổn định A B C D D A B C D D D D D D A B C D D D D D D D D D D A B C D D D D D D D D A B C D D D D D D D D D D D D D D D D D D A B C D D D D D D D D A B C D D D D D D D D D D A B C D D D D D D A B C D D Hình 1.2 Sơ đồ bố trí lăn theo đối xứng qua sóng tôn Phương án 2: Bố trí đối xứng cán hai sóng trước Ở phương án này, ta sử dụng 21 cặp trục 97 lăn cán Việc cán hai sóng trước làm cho tôn bị kéo hai phía khác nên cán sóng tôn bị kéo rách SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN A A B B C C D D D D A A B B C C D D D A A D B B D D C C D D D D D D D D D A A D B D D D D D D B D D C C D D D D D D D D D D D D D D D B D D D D C D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D A D D D Hình 1.3 Sơ đồ bố trí lăn theo đối xứng hai sóng trước Phương án 3: Cán hai sóng lúc Ở phương án này, ta dùng 21 cặp trục cán 107 lăn cán, với cách bố trí không thuận tiện cán tạo sóng lúc tôn bị kéo hai phía khác nên khả tạo phế phẩm cao SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN A A B B C C D D A D D A B D D B C D D C D D D D A D D D D A B D D D D B C D D C D D D D A D D D D A B D D D D B C D D D D C D D D D D D D D D D D D A D D D D D D B D D D D D D C D D D D D D D D D D D D D D D D D D Hình 1.4 Sơ đồ bố trí lăn theo cán hai sóng lúc Kết luận: Ta chọn phương án làm phương án bố trí lăn phương án lực phân bố hai phía, sản phẩm cán đạt yêu cầu, không bị chéo, không bị nhăn, khả gây phế phẩm 1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY CÁN TÔN TẠO CHÍN SÓNG VUÔNG 1.3.1 Máy cán tôn tạo chín sóng vuông Ở thị trường tôn cán sử dụng phôi dạng với kích thước chiều rộng 1200 (mm) Nên việc chọn biên dạng phải phù hợp để máy cán loại phôi Tuy nhiên việc chọn đường biên dạng tôn để đảm bảo tôn cán có: SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN + Đủ độ cứng vững + Đảm bảo yêu cầu che nắng che mưa + Cho suất cao + Sản phẩm bị khuyết tật + Dễ khí hóa tự động hóa trình sản xuất Tuy nhiên có số nhược điểm như: + Máy cán đắt tiền + Cần nhiều thiết bị phụ cầu trục để nâng chuyển phôi cuộn,… + Cần diện tích lớn kích thước máy dài 1.3.2 Thông số biên dạng tôn chín sóng vuông Chọn thông số biên dạng tôn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều rộng tôn, kích thước sóng tôn, nhu cầu sử dụng, công dụng lợp,… Đối với tôn khổ 1200 mm: cán tôn sóng 60 20 125 125x6=750 125x8=1000 Hình 1.5 Biên dạng tôn chín sóng vuông Sản phẩm tôn sau tạo sóng phải thỏa mãn yêu cầu độ cứng vững, chịu lực, vết nứt vị trí thay đổi tiết diện ( điểm uốn) Sản phẩm không bị trầy xước, làm hỏng lớp bảo vệ chống oxi hóa Phải đảm bảo yêu cầu sử dụng có tính thẩm mỹ cao 1.3.3 Dựng hình tạo sóng tôn Việc chọn sóng tôn dầu tiên để cán sóng có đặc điểm sau: + Tránh tượng tôn cán bị chéo góc + Kim loại biến dạng + Có khả cứng vững cao cán sóng tôn + Lực cán nhỏ + Khả phá hỏng thấp Các bước dựng hình tạo sóng sau: a) Cán lần I: 20 12.5 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN b) Cán lần II: 20 25 c) Cán lần III: 20 37.5 d) Cán lần IV: 20 45 Hình 1.6 Thành lập biên dạng sóng tôn 1.3.4 Thiết lập biên dạng sóng tôn Quá trình cán tôn qua trình cán uốn tôn, không làm thay đổi chiều dày tôn vị trí, tôn phẳng sau qua máy cán nhân biên dạng theo yêu cầu, đặc biệt trình cán uốn lớp sơn mạ bảo vệ bị phá hỏng vị trí nàovà có khả giữ nguyên chức bảo vệ ban đầu Quá trình cán tôn qua trình cán uốn tôn , không làm thay đổi chiều dày tôn vị trí, tôn phẳng sau qua máy cán nhân biên dạng theo yêu cầu, đặc biệt trình cán uốn lớp sơn mạ bảo vệ bị phá hỏng vị trí nàovà có khả giữ nguyên chức bảo vệ ban đầu SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Hình 1.7 Lỗ hình tạo sóng tôn Chú thích: 1: Lô cán (cối) 2: Phôi cán 3: Lô cán (chày) 1.3.5 Xác định số lần cán uốn sóng tôn Từ biên dạng kích thước sóng tôn ta triển khai chiều rộng phôi cần cho sóng tôn sau: 20 28.28 28.28 Hình 1.8 Kích thước sóng tôn Trải qua lần cán uốn chiều cao biên dạng cối không thay đổi Khi chiều cao chày tăng lên chiều sâu lòng cối tăng lên biên dạng theo yêu cầu d2 d1 D2 D1 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 H ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Hình 1.9 Sơ đồ cán uốn tạo sóng Trong đó: d1: Đường kính chày uốn lần D1: Đường kính cối uốn lần thứ d2: Đường kính chày uốn lần D2: Đường kính cối uốn lần thứ Tương tự ta có trình uốn lần ,4 tạo biên dạng theo yêu cầu ` B A x C a L Hình 1.10 Sơ đồ tính toán số lần cán Khi cán tạo sóng qua bước ta có nhân xét sau: + Chiều dài L không thay đổi suốt trình cán x giảm a tăng + Ta đặt AB= a: chiều cao sóng tôn AC=x 2x+20: Là khoảng cách gối đỡ B Trong tam giác vuông ABC, ta có : AC2=BC2-AC2 x2 = L2 - a2 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Ta có: R = N) => R0=R.cos450 =7574,5(N) Theo phương X R0 R RAX RBX F R B D E 40 F 30 A 60 C 681 681 Giá trị momen uốn tổng cộng tiết diện chịu tải lớn Đường kính trục tiết diện tính theo công thức: Với Trong Mtd: momen tương đương (N.mm) Mu ,Mx; momen uốn momen xoắc tiết diện tính (N.mm) Với SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 51 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Trong đó: Mux ,Muy: momen uốn theo phương x theo phương y [] : ứng suất cho phép ta tra bảng, [] =48(N/mm2) Tại vị trí A: Muy = F.681 + RBY.1362 = 984685(N.mm) Mux = R.60 – R.90 +R0.130 = 824005(N.mm) Tại vị trí C Muy = RBY.676 = 544,2.681 = 370600,2(N.mm) Mux = RBX.676 = 526,3.681 = 358410,3 (N.mm) Tại vị trí E Muy = R0.40 = 302980 (N.mm) Mux = R.30 = 160680 (N.mm) Tại vị trí F Muy = R070 = 530215 (N.mm) Mux = -R.30 +R0.70 = 369535(N.mm) Đường kính trục tiết diện nguy hiểm (chỉ lắp lô cán): Vị trí C: Chọn d = 65(mm) thỏa mãn RAY RBY R0 E R F RAX A C SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 52 B RBX ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN F D 40 30 60 681 681 Muy (N.mm) 370600,2 984685 Mux (N.mm) 358410,3 824005 1420256,41 710128,21 91652 Mx (N.mm) Hình 2.12 Sơ đồ momen lực tác dụng lên trục Kiểm tra trục theo hệ số an toàn Công thức tính hệ số an toàn: Trong : hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp : hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp Trong đó: σ-1, τ-1 : Giới hạn mỏi uốn xoắn chu kỳ đối xứng lấy gần SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 53 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN σ-1 = (0,45 ÷ 0,5) σb Lấy σ-1 = 0,5 σb => σ-1 = 0,5 550 = 275 (N/mm2) τ-1 = (0,2 ÷ 0,3) σb Lấy τ-1 = 0,3 σb = 0,3 550 = 165 (N/mm2) σa, τa : biên độ ứng suất pháp ứng suất tiếp σm, τm : trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp Mu : momen uốn tiết diện tính (Nmm) W : momen cán uốn(N.mm) Theo bảng -3b (sách TKCTM) ta chọn: W= 24300 (mm3) W0 =51200(mm3) : ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Tra bảng theo vật liệu ta : β = : Hệ số tăng bền εσ, ετ ; hệ số kích thước,xét ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đén giới hán mỏi, bảng (7 - TKCTM) εσ, = 0,76 ; ετ = 0,65 Kσ, Kτ : hệ số tập trung ứng suất trục Kσ, = 2,4 ; Kτ = 1,8 ψσ = 0,1 ; ψτ = 0,05 : trục làm thép cacbon trung bình Trị số [n] tính theo công thức: [n] = n1.n2.n3 Trong đó: n1: hệ số xét đến mức độ quan trọng chi tiết, n1 = 1,3 n2: hệ số xét đến độ xác xác định tải trọng ứng suất, n 2=1,3 n3: hệ số xét đén ảnh hưởng vật liệu, n3=1,3 Vậy [n] = 1,3 1,3 1,3 = 2,2 Suy ra: n > [n] SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 54 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Vậy chọn d=65 (mm) Kiểm nghiệm trục tải đột ngột Khi tải đột ngột trục bị gãy biến dạng dẻo lớn Điều kiện để đảm bảo trục làm việc bình thường: Trong đó: Mu, Mx : Mômen uốn mômen xoắn lớn tiết diện nguy hiểm σch : Giới hạn chảy vật liệu trục : σch = 280 (N/mm2) Mà [] =0,8 280 = 224 Vậy [] thỏa điều kiện tải c, Tính trục ngắn Ta chọn trục thứ 21 có lực momen tác dụng sau: F= 357,5(N) do D l2 l2 l1 Hình 2.13 Sơ đồ trục ngắn F RAX RAY A RBY C 681 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 55 B 681 RBX ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Hình 2.14 Sơ đồ lực tác dụng lên trục Ta có: Giá trị momen uốn tổng cộng tiết diện chịu tải lớn Đường kính trục tiết diện tính theo công thức: Với Trong Mtd: momen tương đương (N.mm) Mu ,Mx; momen uốn momen xoắc tiết diện tính (N.mm) Với Trong đó: Mux ,Muy: momen uốn theo phương x theo phương y RAY RBY [] : ứng suất cho phép ta tra bảng, [] =48(N/mm2) Tại vị trí C: Muy =Mu= RBY.681 = 121728,75(N) C B A Chọn d=65 mm F 121728,75 MUY (N.mm) 91652 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 56 MX (N.mm) ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Kiểm tra trục theo hệ số an toàn Công thức tính hệ số an toàn: Trong : hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp : hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp Trong đó: σ-1, τ-1 : Giới hạn mỏi uốn xoắn chu kỳ đối xứng lấy gần σ-1 = (0,45 ÷ 0,5) σb Lấy σ-1 = 0,5 σb => σ-1 = 0,5 550 = 275 (N/mm2) τ-1 = (0,2 ÷ 0,3) σb Lấy τ-1 = 0,3 σb = 0,3 550 = 165 (N/mm2) σa, τa : biên độ ứng suất pháp ứng suất tiếp σm, τm : trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp Mu : momen uốn tiết diện tính (Nmm) W : momen cán uốn(N.mm) Theo bảng -3b (sách TKCTM) ta chọn: W= 24300 (mm3) W0 =51200(mm3) : ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Tra bảng theo vật liệu ta : β = : Hệ số tăng bền εσ, ετ ; hệ số kích thước,xét ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đén giới hán mỏi, bảng (7 - TKCTM) εσ, = 0,76 ; ετ = 0,65 Kσ, Kτ : hệ số tập trung ứng suất trục SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 57 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY Kσ, = 2,4 GVHD: ĐỖ THẾ CẦN ; Kτ = 1,8 ψσ = 0,1 ; ψτ = 0,05 : trục làm thép cacbon trung bình Trị số [n] tính theo công thức: [n] = n1.n2.n3 Trong đó: n1: hệ số xét đến mức độ quan trọng chi tiết, n1 = 1,3 n2: hệ số xét đến độ xác xác định tải trọng ứng suất, n 2=1,3 n3: hệ số xét đén ảnh hưởng vật liệu, n3=1,3 Vậy [n] = 1,3 1,3 1,3 = 2,2 Suy ra: n > [n] Vậy chọn d=65 (mm) Kiểm nghiệm trục tải đột ngột Khi tải đột ngột trục bị gãy biến dạng dẻo lớn Điều kiện để đảm bảo trục làm việc bình thường: Trong đó: Mu, Mx : Mômen uốn mômen xoắn lớn tiết diện nguy hiểm σch : Giới hạn chảy vật liệu trục : σch = 280b(N/mm2) h k Mà [] =0,8 280 = 224 l Vậy [] thỏa điều kiện tải 2.5 TÍNH CHỌN MỐI GHÉP THEN d SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 58 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Hình 2.14 Mối ghép then Điều kiện bền dập mặt cạnh tiếp xúc then mayơ tính theo công thức: Điều kiện bền dập mặt tiếp xúc then trục tính theo công thức: Điều kiện bền cắt then: Trong đó: Mx : Mômen xoắn cần truyền : Mx = (N.mm) d : Đường kính trục : d = 65 (mm) l : Chiều dài then : l = 80 (mm) b : Chiều rộng then : b = 18 (mm) k : Chiều cao phần then lắp rãnh mayơ:K = 6,8(mm) t : Chiều cao phần then lắp rãnh trục: t = 5,5 (mm) σd : Ứng suất dập : [σd] = 100 (N/mm2) τc : Ứng suất cắt : [τc] = 87 (N/mm2) Vậy SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 59 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN 2.6 TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ Để tính hệ số khả làm việc C ổ lăn cần biết yếu tố sau : + Trị số, chiều đặc tính tải trọng + Vận tốc góc vòng ổ quay + Thời gian phục vụ ổ + Môi trường thực tính chất: Độ ẩm không khí, nhiệt độ Hệ số C tính theo công thức sau : C = Q (nh)0,3 Trong : Q : Tải trọng tương đương (daN) n : Số vòng quay phút ổ: n = 27,3 (vòng/phút) h : Thời gian phục vụ : Chọn h = 18.000 (giờ) Tính toán chọn cho Cbảng ≥ Ctính thoả mãn Tính toán cho trục dài (Có lắp đĩa xích dẫn động) Tải trọng tương đương tính theo công thức sau: Q = (Kv R + m At) Kn Kt Trong : R : Tải trọng hướng tâm (tổng phản lực gối đỡ) daN 2 R = RAx + RAy R = (7048, 2) + (6672,8) = 9705,8( N ) At : Tải trọng dọc trục: At = Pa = 3573(N) m : Hệ số chuyển tải lực dọc trục lực hướng tâm chọn m =1,5 Kv : Hệ số xét đến vòng ổ vòng quay: Chọn Kv = Kn : Hệ số nhiệt độ: Kn = Kt : Hệ số tải trọng động: Kt = Từ ta có : => Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt = (1.9705,8 + 1,5.3573).1.1 = 15065,3 (N) = 1506,53 (daN) SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 60 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN => C = Q (nh)0,3 = 1506,53.(27,3.10000)0,3 = 64391 Tra bảng 17P-TKCTM, ta chọn ổ có ký hiệu 46309 có C bảng = 71000; B=25(mm); d= 45 (mm); D = 100 (mm) Ổ ta chọn dùng cho trục dẫn động trục bị động (các trục không lắp đĩa xích tải) tải trọng nhỏ nên ta chọn ổ có hệ số C nhỏ Nhưng thực tế để dễ chế tạo chi tiết lắp ghép (các gối) giá thành loại ổ không chênh lệch nhiều nên ta dùng chung tất gối trục cán loại ổ có ký hiệu 46309 với Cbảng = 71000 2.7 THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN KHE HỞ TRỤC CÁN Ở khe hở hai trục cán cặp trục điều chỉnh theo phương thẳng đứng, ta dùng cấu vít nén (còn gọi cấu nén trục) Đối với máy thiết kế vị trí trục xem cố định với gối trục lắp thân máy nhờ rãnh chữ U Do thay đổi khe hở hai trục nhờ dịch chuyển lên xuống trục thông qua cấu bulông - đại ốc + Xác định đường kính dây lò xo : Trong cặp trục cán, cặp trục cán ta sử dụng dây lò xo để nâng trục lên Trong khối lượng lớn trục cán trục số 21 với lăn cán tinh, m = 76,26 (Kg) = 747,35 (N) Ta có lực tác dụng lên lò xo : 747,35/4 = 186,84 (N) SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 61 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN + Chọn tỉ số đường kính qua tâm lò xo đường kính dây lò xo C= D =6 d (3.65) i :Số vòng làm việc lò xo : Chọn i = (3 ÷ 5) vòng + Hệ số xét đến độ cong dây lò xo : 4C + 26 K= = = 1, 24 4C − 21 (3.66) + Ứng suất cho phép lò xo thép [τ] = 600 (N/mm ) Do đường kính dây lò xo : d ≥ 1, d ≥ 1, K P.C (mm) [τ ] (3.67) 1, 29.186,84.6 = 2, 4(mm) 600 Chọn d = 2,5 (mm) đường kính lò xo: => D = d = 2,5 = 15 (mm) + Đường kính bulông xác định theo ứng suất cho phép vật liệu chế tạo bulông : d1 ≥ 4P1 π [σ ] (3.68) Trong : d1: Đường kính chân ren bulông (mm) P1 = P + m = 1532 + 747,35 = 2279,35: Áp lực lớn tác dụng lên bulông Chọn vật liệu chế tạo bulông thép CT3 có : σb = (340 ÷ 490) (N/ mm2) [σ] = 60 (N/mm2) d1 ≥ 4.2279,35 = 6, 95(mm) 3,14.60 Do : Kết hợp thực tế ta chọn d1 = 12 (mm), đường kính bulông d = 16 (mm) 2.8 THIẾT KẾ THÂN MÁY CÁN SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 62 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Thân máy cán chi tiết quan trọng máy cán, mà ta lắp gối đỡ trục, cấu dẫn động, hệ thống dao cắt phẳng dao cắt định hình Lực làm biến dạng kim loại tác dụng lên trục cán dao cắt tác dụng lên thân máy, thân máy chịu tải lớn nên thiết kế tính toán phải đảm bảo điều kiện bền độ cứng vững cho máy Thân máy cán gồm phần : - Đế máy : Thường làm thép chữ I 400, hàn ghép với để tạo nên độ cứng vững toàn máy tạo không gian bên để bố trí động cơ, bơm, van, linh kiện phụ hệ thống làm mát - Thành máy (giá cán) : Được làm thép (chiều dày = 35mm) gắn với đế máy bulông, hàn Trên thành cắt thành ô chữ U để lắp gối đỡ trục cán, để tăng thêm độ cứng vững thành thường có giằng Trên thành máy sử dụng (ở phần đầu vào) để bố trí cấu điều chỉnh chiều rộng phôi cán hệ thống kéo phôi ban đầu (khi phôi chưa ăn vào lỗ hình) A A SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 63 MC A-A ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN 2.9 BÔI TRƠN VÀ BẢO DƯỠNG + Chỉ có công nhân đào tạo để sử dụng máy vận hành + Trước vận hành phải kiểm tra hệ thống an toàn bao che phận động, điều kiện an toàn điện điện áp, cầu chì, rơle điện, dây dẫn + Thực chế độ bôi trơn bảo dưỡng trước ca sản xuất vệ sinh lau chùi máy móc trước xuống ca + Trước cho máy làm việc (có tải) phải cho máy vận hành không tải từ đến phút để kiểm tra phận truyền động, đồng thời để dầu ép bơm đầy đủ đến thiết bị thuỷ lực 2.10.AN TOÀN KHI SỬ DỤNG Kiểm tra sản phẩm tôn cán + Kiểm tra kích thước, chiều dài tole, chiều dài bước tole, số bước + Kiểm tra biên dạng tole + Kiểm tra xem tole có bị trầy xước hay không ? + Kiểm tra mép cắt + Kiểm tra độ xác số liệu, phối hợp dao cắt sau, lô cán, dao cắt trước + Trường hợp chiều dài tole không đúng, lần khác cần chỉnh lại chế độ chạy chậm ( Cho khoảng chạy chậm dài ) SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 64 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1và 2, NXB Giáo Dục Hà Nội, năm 1999 [2] Nguyễn Trọng Hiệp, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo Dục Hà Nội, năm 1993 [3] Đỗ Hữu Nhơn, Tính toán thiết kế chế tạo máy cán thép, Khoa Hoc Kỹ Thuật Hà Nội năm 2001 [4] Ninh Đức Tốn, Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1, Khoa Hoc Kỹ Thuật Hà Nội, năm 2000 [5] [6] Lê Viết Giảng, Sức bền vật liệu, ĐHBK Đà Nẵng, năm 1985 Trần Ngọc Hải – Trần Xuân Tùy, Giáo trình Hệ thống truyền động thủy lực khí nén, NXB Xây dựng, năm 2011 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 65 [...]... V=0,2 m/s Nhưng vì đường kính của các con lăn trên trục cán không bằng nhau, do đó khi tôn đi qua hai trục cán sẽ có vận tốc khác với vận tốc dài của lô cán Nên xuất hiện hiên tượng trượt tương đối giữa tôn và lô cán Nhờ có ma sát giữa tôn và các con lăn nên khi các con lăn cán của các trục dẫn động quay thì thì tôn chuyển dộng tịnh tiến đồng thời do có ma sát nên làm quay trục còn lại Vì các con lăn... lực cán Quá trình cán tôn là quá trình uốn kim loại giữa vùng chày và cối, nên áp lực cán tác dụng lên trục cán chính là lực uốc kim loại giữa chày và cối, được xác định bởi công thức sau : Trong đó : : Giới hạn bền của vật liệu làm tấm tôn : ≤ 400 (Mpa) n : Hệ số đặc trưng của ảnh biến cứng : n = 1,5 S : Chiều dày của phôi tấm Trong dây chuyền cán tôn này, chiều dày lớn nhất của tôn là 1 mm, chọn S... co (giãn), kéo đứt tôn Vân tốc đó là vận tốc sản phẩm để thiết kế máy, nên ta chọn vân tốc trung bình của con lăn V=(0,2m/s) H Dn D 1 2 d x B dt h Hình 1.11 Kích thước của một cặp lô cán Chú thích: 1 Lô cán trên (cối) 2 Phôi cán 3 Lô cán dưới (chày) Máy cán tôn là loại máy cán hình mini, cán tấm dải chiều dày ≤ 1mm nên ta chọn đường kính danh nghĩa của các con lăn D= d= 120 mm Để tôn ra khỏi hai trục... THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG 2.1 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC MÁY VÀ CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN Tôn cán có biên dạng sóng nhất định nên các con lăn dưới và trên tiếp xúc với tôn các đường kính khác nhau Do vậy khi trục cán quay thì vận tốc dài tại các điểm trên các lô cán sẽ khác nhau, khi cán sẽ có hiện tượng trượt tương đối giữa tôn và các con lăn cán Dọc theo biên dạng sóng sẽ có một vị trí mà ở đó không có hiện... 23.3 1 66.6 2 22.5 9 65.1 8 21.8 1 63.6 2 20.9 0 61.8 0 20.00 B(mm) a(mm) x(mm) B(mm) 72.90 20 60.00 Để trong quá trình cán uốn tôn không bị biến dạng đột ngột, bị rách nứt dẫn đến tôn bị biến dạng không đồng đều, lớp bảo vệ bị hỏng, ta chọn số lần cán uốn để tạo ra sóng tôn hoàn chỉnh là 4 lần tương ứng với kích thước của a lần lượt là 5, 10, 15, 20(mm) và số liệu ta chọn như sau: [Bảng 1 - 2] a (mm)... THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN a : Hệ số tay đòn khi cán hình đơn giản a = ( 0,45 ÷ 0,5 ) chọn a = 0,5 L : Chiều dài tiếp xúc của kim loại với con lăn cán (mm) Lô cán O R a S tôn A B Hình 2.4 Sơ đồ tính chiều dài tiếp xúc giữa tôn và con lăn cán Theo hình ta có : L ≈ AB = Mà : cos α = R−a R R.π α ( mm) 180 o (2.14) (2.15) Khi tính toán ta lấy đường kính danh nghĩa cho các con lăn φ = 140 (mm), trong... trục (N.mm) d Mms = R f1 2 (N.mm) (2.11) Trong đó : f1 : Hệ số ma sát của ổ đỡ trục, chọn f1 = 0,1 R : Lực tác dụng lên cổ trục (N) d : Đường kính cổ trục cán d = 45 (mm) + Mmsl : Mômen ma sát lăn giữa tôn và con lăn cán (N.mm) D Mmsl = PL f2 2 (N.mm) (2.12) Trong đó : PL : Lực của kim loại tác dụng lên con lăn trục (N) f2 : Hệ số ma sát chọn f = 0,5( vì kim loại phủ sơn) D : Đường kính con lăn (mm)... bạc cách và các lô được định vị trên trục cán bằng hai bạc chặn có vít khóa ở hai đầu 1.4 PHƯƠNG ÁN CHỌN BỘ TRUYỀN ĐỘNG 1.4.1 Truyền động cho máy Thông thường có hai phương án truyền động cho máy cán tôn: + Truyền động bằng cơ khí + Truyền động bằng thủy5lực, dầu ép a, Truyền động bằng cơ khí 3 1 4 2 SVTH: Nguyễn Đức Tường – Lớp 12CDT2 15 10 9 6 7 8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ THẾ CẦN Hình 1.14 Sơ... truyền xích và ổ lăn chọn η = 0,98 Vậy ta có : Từ đó ta chọn động cơ điện như sau : Kiểu động cơ : A0π2 - 51 - 4 Ndc = 7,5(Kw) n = 1460 (vòng/phút) 2.2.7 Tính toán lực cắt và lực chặn phôi Trong máy cán tôn tạo sóng được bố trí hai dao cắt, một dao dùng để cắt trước, cắt phôi ra khỏi máy ngưng đưa phôi vào các lô cán; và một dao cắt sau dùng để cắt sản phẩm ra khỏi máy cán Chiều rộng cắt của hai dao là ... biên dạng tôn chín sóng vuông Chọn thông số biên dạng tôn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều rộng tôn, kích thước sóng tôn, nhu cầu sử dụng, công dụng lợp,… Đối với tôn khổ 1200 mm: cán tôn sóng... 45 Hình 1.6 Thành lập biên dạng sóng tôn 1.3.4 Thiết lập biên dạng sóng tôn Quá trình cán tôn qua trình cán uốn tôn, không làm thay đổi chiều dày tôn vị trí, tôn phẳng sau qua máy cán nhân biên... án 1: Phân bố sóng tôn đối xứng qua sóng tôn Với cách bố trí ta có 21 cặp trục cán 97 lăn cán, đặc điểm phương án: + Lực cán nhỏ, tôn biến dạng hai phía, lực phân bố hai bên + Tôn cán có sóng thẳng