LỜI CẢM ƠN: Mở đầu luận án em chân thành cảm ơn đến: - Các thầy cô môn thiết kế máy - Các thày cô khoa khí - Các thầy cô trường đại học Bách Khoa TP.HCM Những thầy cô truyền đạt kiến thức quý giá cho em suốt thời gian học tập trường Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN HỮU LỘC, thầy TRẦN VĂN TÙNG tận tình hướng dẫn bổ xung kiến thức thiếu sót kòp thời để luận án em hoàn thành thời gian quy đònh Đồng thời, em cảm ơn nhiều đến quý thầy, cô chủ tòch, phản biện, uỷ viên hội đồng bỏ nhiều thời gian quý báu để đọc, nhận xét tham gia hội đồng chấm luận văn Em chân thành cảm ơn anh, chò CTY PIN ẮC QUY MIỀN NAM tạo điều kiện thuận lợi để em học tập tốt trình thực tập công ty Em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM ngày 24 tháng 12 năm 2003 Sinh viên thực Nguyễn Thế Quý 1i LỜI MỞ ĐẦU: Trong sản xuất khí nước ta sản xuất thép đóng vai trò quan trọng Hơn 70 kim loại sản xuất phải qua khâu cán Ở quốc gia phát triển tỉ lệ tăng đến 85 Thực tế sản lượng thép nước ta thấp so với nước khu vực giới Điều cho thấy năm tới ngành công nghiệp luyện kim cán thép nước ta phát triển nhanh Nghò trò có nêu:” Từ đến năm 2010 sản lượng thép nước ta phải đạt đến 10 triệu tấn/năm.” Bằng kiến thức dựa tình thực tế, em đònh chọn đề tài “ THIẾT KẾ MÁY CÁN THÉP “ làm luận án tốt nghiệp Trên thò trường có nhiều loại máy cán máy cán thép hình, máy cán tấm, máy cán thép xây dựng, máy cán hai trục, máy cán ba trục, máy cán bốn trục… Em chọn máy cán hai trục có đường kính 350 để cán thành phẩm thép tròn xây dựng 22 từ phôi liệu ban đầu 1001001200 Loại máy em thiết kế tương đối gọn, dễ tháo lắp, dễ thao tác thay trục cán dễ dàng Công việc tìm hiểu phương pháp cán, tính toán động học, động lực học kết cấu máy 6i MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÁN THÉP 1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CÁN THÉP TRÊN THẾ GIỚI .1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CÁN THÉP VIỆT NAM NHU CẦU VỀ SẢN PHẨM THÉP TRONG NHỮNG NĂM TỚI CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÁN THÉP HÌNH 1.1 ) Kkái niệm 1.2 ) Phân loại 1.2.1) Phân loại thep hình dáng 1.2.2) Phân loại theo công dụng 1.2.3) Phân loại theo cách gia công lỗ hình trục cán CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY 2.1) Nguồn động lực 2.2) Bộ phận truyền lực 2.3) Giá cán CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRI DÂY CHUYỀN CÁN 3.1) Bố trí liên tục 3.2) Bố trí bán liên tục 11 3.3) Bố trí theo hình chữ Z 12 3.4) Bố trí theo hình chữ U 13 MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG: 15 2i MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 15 5.1) Phương hướng thiết kế cho đề tài 15 5.2) Những vấn đề đặt cho toán thiết kế 16 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHO HỆ THỐNG LỖ HÌNH 18 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG LỖ HÌNH 18 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ LỖ HÌNH 20 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỖ HÌNH 21 3.1) Xác đònh số lần cán 21 3.2) Tính toán hệ thống lỗ hình 22 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Á33 XÁC ĐỊNH LỰC CÁN, MOMENT CÁN VÀ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 33 1.1) Các thông số đầu vào 33 1.2) Lực cán Pc 34 1.3) Moment phát sinh trình cán 36 1.4) Chọn công suất động 38 1.5) Phân phối tỷ số truyền 38 2.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 39 2.1) Chọn loại đai 39 2.2) Đònh đường kính bánh đai nhỏ 40 2.3) Tính đường kính D2 bánh lớn 40 2.4) Chọn sơ khoảng cách trục A 40 2.5) Tính sơ chiều dài đai L theo khoảng cách trục 40 2.6) Xác đònh xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai lấy theo tiêu chuẩn 41 3i 2.7) Tính góc ôm 1 41 2.8) Xác đònh số đai Z cần thiết 42 2.9) Đònh kích thước cần thiết bánh đai 42 2.10) Tính lực ban đầu S0 lực tác dụng lên trục R 43 TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC BÁNH ĐÀ 43 TÍNH TOÁN HỘP GIẢM TỐC 44 4.1) Chọn vật liệu 44 4.2) Xác đònh ứng suất cho phép 44 4.3) Tính toán cấp nhanh 46 4.3.1) Xác đònh sơ khoảng cách trục 46 4.3.2) Các thông số ăn khớp 47 4.3.3) Xác đònh hệ số dòch chỉnh 48 4.3.4) Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh 49 4.3.5) Kiểm nghiệm 49 4.4) Tính toán cấp chậm 53 4.4.1) Xác đònh sơ khoảng cách trục 53 4.4.2) Các thông số ăn khớp 54 4.4.3) Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh 55 4.4.4) Kiểm nghiệm 55 TÍNH TOÁN TRỤC CÁN 59 5.1) Chọn vật liệu chế tạo 59 5.2) Chọn kích thước trục cán 60 5.3) Kiểm tra bền trục cán 60 4i 6.TÍNH TOÁN TRỤC VÀ LỰA CHỌN Ổ ĐỢ TRỤC 63 6.1) Chọn vật liệu chế tạo 63 6.2) Tính sơ đường kính trục 63 6.3) Khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 64 6.4) Sơ đồ tính toán biểu đồ mooment 65 6.5) Moment tương đương tiết điện nguy hiểm 69 6.6) Đường kính trục tiêu chuẩn tai tiết diện nguy hiểm 69 6.7) Kiểm nghiệm bền trục 70 HỘP CHIA MOMENT 81 7.1) Tính bánh 81 7.1.1) Chọn vật liệu chế tạo bánh V 81 7.1.2) Xác đònh ứng suất cho phép 82 7.2) Xác đònh sơ khoảng cách trục 83 7.3) Các thông số ăn khớp 84 7.4) Kiểm nghiệm 84 TÍNH TOÁN TRỤC VÀ LỰA CHỌN Ổ CHO HỘP CHIA MOMENT 88 8.1) Chọn vật liệu chế tạo trục 88 8.2) Xác đònh đường kính trục sơ 88 8.3) Lựa chọn ổ 90 KHỚP NỐI 91 9.1) Khớp nối trục đóa 91 9.2) Khớp nối vạn 92 10 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG KÍNH BULÔNG NỀN THEO MOMENT LẬT NHÀO 93 5i 6i TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 PGS.TS Nguyễn Trường Thanh, Cơ sở kỹ thuật cán, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2003 2 PGS.TS Phan Văn Hạ, Các phương pháp thiết kế lỗ hình trục cán, Nhà xuất khoa học kỹ thuật HÀNỘI, 2001 3 Đỗ Hữu Nhơn, Phương pháp cán kim loại thông dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật,2001 4 Đỗ Hữu Nhơn, Tính toán thiết kế chế tạo máy cán thép thiết bò nhà máy cán thép, Nhà xuất khoa học kỹ thuật HÀNỘI, 2001 5 Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất giáo dục 6 Trònh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí, Nhà xuất giáo dục,1999 7 Nguyễn Tuấn Kiệt – Nguyễn Thanh Nam – Phan Tuấn Tùng – Nguyễn Hữu Lộc(chủ biên), Cơ sở thiết kế máy, Trường Đại học Bách Khoa – Tp HCM, 2001 8 Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí, Nhà xuất giáo dục,2000 9 Nguyễn Ngọc Cẩn, Trang bò điện máy cắt kim loại, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM,2001 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÁN THÉP CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÁN THÉP Lòch sử hình thành phát triển máy cán thép giới: Máy cán thép lúc đầu vận hành cách dùng ngựa để kéo Sản phẩm thép hình đơn giản dùng để chế tạo gươm, dao, giáo mác, cổ xe ngựa, làm hàng rào Máy cán lúc đầu có hai trục quay ngược chiều Đến năm 1864 máy cán ba trục đời chạy máy nước cho sản phẩm cán phong phú hơn, có thép thép hình, đồng dây đồng Do kỷ thuật ngày phát triển, nhu cầu thép phục vụ cho ngành công nghiệp đóng tàu, chế tạop xe lửa, ngành công nghiệp nhẹ mà máy cán với giá cán bốn trục đời vào năm 1870 Sau máy cán với giá cán sáu trục máy cán đặt biệt khác đời để cán vật liệu cực mỏng, siêu mỏng dò máy cán bi, cán thép chu kỳ, máy đúc cán liên tục Nhiều máy cán kết hợp lại để cán mật sản phẩm theo qui trình công nghệ máy cán thô, máy cán phá, nhóm giá cán thô, nhóm giá cán trung gian, nhóm giá cán tinh, máy cán tinh, máy cán bán liên tuc, máy cán bố trí liên tục Ngoài người ta dùng nhiều thiết bò khác để tiến hành tự động hoá, khí hoá, tin học hoá sản xuất, đồng thời dùng để hoàn thiện sản phẩm theo qui trình công nghệ Các thiết bò máy cắt, lò nung, lò nhiệt luyện, lăn, bàn nâng hạ, máy nén thép, máy bó, sàn làm nguội Tất thiết bò phụ bố trí đặt xưởng cán hay khu liên hợp luyện cán thép theo trình tự công nghệ Lòch sử hình thành phát triển ngành cán thép Việt Nam : Trước năm 1960, ngành cán thép Việt Nam coi Trước năm 1954, loại thép nhập từ pháp Sau 1954 loại thếp nhập nước ta từ nước Liên Xô(cũ), Trung Quốc nước Đông Âu Kế hoạch năm năm lần thứ (19601965), nhà nước ta đầu tư xây dựng khu gang thép Thái Nguyên giúp đở Trung Quốc, chiến tranh công xây dựng phải dở dang Năm 1975 nhà máy luyện thép Gia Sàn, Thái Nguyên vào hoạt động với suất 5vạn tấn/năm (nay 10 vạn tấn/năm), nhà máy cán thép có CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÁN THÉP miền Bắc nhờ viện trợ Đức (cộng hoà dân chủ Đức cũ) Miền Nam giải phóng ta tiếp nhận vài máy cán thép hình cở nhỏ như: Vicasa, Vikimco, (năng suất khoảng vạn tấn/năm) Đến năm 1978, nhà máy cán thép Lưu Xá, Thái Nguyên có suất 12 vạn tấn/năm vào hoạt động Cho đến năm 1986 nước đạt khoảng 20 vạn thép cán/năm Từ công đổi Đảng ta đề xướng lãnh đạo, ngành cán thép phát triển mạnh mẽ Các xí nghiệp liên doanh cán thép Việt Nam nước hình thành từ Bấc đến Nam như: công ty thép Việtc, VNAUSTEEL Hải Phòng có suất 12 vạn tấn/năm Công ty thép NASTEELVINA Việt Nam Xingapo Thái Nguyên có suất 12 vạn tấn/năm, công thép Việt Nhật Vũng Tàu, công ty thép ống VINAPIPE liên doanh Việnt Nam Hàn Quốc Tính đến năm 2000 nước ta sản xuất khoảng triệu thép cán Thép cán phục vụ phần nhu cầu xây dựng cho đất nước tham gia xuất Hơn 70 kim loại sản xuất phải qua khâu cán Ở quốc gia phát triển tỉ lệ tăng lên 85% Ở Việt Nam, ngành cán phát triển trước mạnh mẽ ngành sản xuất kim loại Qua mươi năm sau giải phóng, nước ta đổi nhiều thiết bò cán kéo thép đồng, với trình độ đại nhiều Vì phát triển thiếu đồng phần lớn nhà máy cán thép thiếu phôi trầm trọng phôi liệu cạn kiệt Tổng công suất nhà máy cán thép cán kéo dây đồng vượt hai lần công suất nấu luyện Vì chủ trương Nhà nước khuyến khích công ty nước công ty liên doanh nước khai thác nguồn nguyên liệu nước từ mỏ quặng tự nhiên sẳn có trực tiếp sản xuất phôi liệu để không phụ thuộc nguồn phôi liệu nhập khẩu, làm nhà nước tiến hành nâng mức thuế đánh vào phôi liệu nhập khâu từ nước Vì tình hình phôi liệu nước ta căng thẳng Nhu cầu sản phẩm thép vài năm tới: Ngoài sản phẩm truyền thống thép tròn thép hình xây dựng, ống tròn cở nhỏ tôn mạ kẽm, mạ màu, chế phẩm kim loại Vài năm gần sản xuất thêm mặt hàng tôn mạ thiết, cán nóng, cán nguội, thép đặt biệt CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 393000 25000   12914 Kg 950 Với: b khoảng cách tâm hai bulông G toàn trọng lượng thân giá cán Q Lực kéo bulông: Qb = 1.4  ; với n số bulông, n=4 n 12914  4520 Kg Qb = 1.4  Đường kính bulo6ng:  Qb  4520 D   27(mm)   k 3.14  Q= Chon bulo6ng có đường kính d = 30 (mm) 94 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH CHƯƠNG CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH Khái niệm chung cán thép hình: 1.1) Khái niệm: Cán hình trình cán dùng trục có khoét lỗ hình để tạo sản phẩm có hình dạng giống lỗ :chữ I,chữ L… 1.2) Phân loại: 1.2 1) Phân loại theo hình dáng : -Lỗ hình đơn giản :chữ nhật ,vuông,ô van… -Lỗ hình phức tạp :lỗ hình góc ,chữ U,chữ I… 1.2 2) Phân loại theo công dụng : -Loại hình giãn dài (cán phá)nhằm giảm nhanh tiết diện phôi -Lỗ hình cán thô :đònh hình dáng sản phẩm -Lỗ hình trước thành phẩm :khống chế kích thước thành phẩm -Lỗ hình tinh :lỗ hình cho kích thước hình dáng sản phẩm trạng thái nóng đảm bảo dung sai sản phẩm 1.2.3) Phân loại theo cách gia công lỗ hình trục cán Có hai loại lỗ hình :Lỗ hình kín lỗ hình hở Lỗ hình kín loại lỗ hình mà khe hở trục cán không nằm trùng với đường tâm lỗ hình CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH Lỗ hình hở loại lỗ hình mà khe hở trục cán nằm trùng với đường tâm lỗ hình 2.Các phận máy : Các phận máy bao gồm : 1/- Nguồn động lực 2/-Bộ phận truyền lực 3/-Giá cán 2.1) Nguồn động lực: Động sử dụng rộng rãi loại động điện xoay chiều dễ chế tạo ,giá thành rẻ thiết bò điều khiển không phức tạp Các động không đồng pha,đồng pha có rôto lòng sóc hay dây quấn dùng máy cán Một số nhà máy sử dụng động :Nhà máy sắt tráng men-nhôm Hải Phòng có phân xưởng đúc cán nhôm có máy cán giá D=450mm,L=800mm,truyền động chung động có công suât185kw.Nhà máy luyện cán thép Gia Sàng Thái Nguyên có động máy cán 1000kw xưởng cán Lưu Xá có động máy 2000kw động lớn cho máy cán mà nước ta có 2.2) Bộ phận truyền lực: CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH Bộ phận truyền lực gồm : - Hộp giảm tốc - Hộp chia moment (dùng bánh chữ V) - Các chi tiết nối trục khớp nốivạn khớp nối hoa mai Hộp chia moment :Là phận cần thiết cho máy cán,tất động điện xoay chiều điều phải có hộp giảm tốc(trừ trường hợp máy cán dẫn động động điện chiều ).Một số sở cán nước thường dùng loại hộp giảm tốc cấp ta chế tạo mua hộp giảm tốc chế tạo hàng loạt theo chuẩn nhà nước Liên Xô (OCT).Trong trường hợp tỉ số truyền hộp giảm tốc không đạt yêu cầu công nghệ cán ghép hộp giảm tốc làm thêm truyền đai lắp vào đầu động đầu trục vào hộp giảm tốc để giảm lần theo yêu cầu.Việc chọn hộp giảm tốc phải phù hợp với tỉ số truyền thiết kế mà phù hợp với công suất máy Bánh chữ V hộp bánh (hộp truyền lực) Trong truyền lực máy cán người ta dùng bánh chữ V để truyền chuyển động cho trục cán So với bánh thẳng bánh nghiêng bánh chữ v có ưu điểm sau:truyền lực khoẻ, chòu tải lớn,chuyển động êm,khử lực chiều trục v.v… Trục nối khớp nối : Trong máy cán người ta thường dùng loại khớp nối sau -Trục khớp nối vạn năng, -Trục khớp nối hoa mai, -Trục khớp nối vuông(ổ nối vuông) Trục khớp nối vạn loại trục khớp nối sử dụng nhiều máy cán ,do cấu tạo mà trục có khả nâng lên góc  hạ xuống góc  để tăng khe hở trục cán cán vật có chiều dày lớn CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH Thông thường người ta làm cấu nâng trục khớp nối góc  Việc hạ khớp nối xuống góc  khó khăn trục nối thường thẳng vậy: - Không cần hạ góc  ,vì có trục khớp nối vạn làm nhiệm vụ nâng trục cán - Dễ chế tạo trục khớp nối vạn giá thành hạ Trục cán nâng lên nhiều hay phụ thuộc vào chiều dài L trục nối góc nâng  H=L.tg Trục khớp nối vạn chế tạo từ vật liệu thép 45,20X,40X… Trục khớp nối hoa mai :Trục khớp nối hoa mai có cấu tạo đơn giản,không cần cao,dễ chế tạo góc nâng  không cần lớn lắm.Nó sử dụng rộng rải máy cán hình,máy cán máy cán nhỏ phi tiêu chuẩn Vật liệu làm ổ nối hoa mai gang có ký hiệu C 15-32 với =50N/mm.Ổ nối thường chế tạo phương pháp đúc Trục khớp nối vuông loại khớp nối thường dùng tất máy cán cỡ nhỏ phi tiêu chuẩn Các máy có đường kính trục từ 50-200mm việc dùng khớp nốivuông hợp lý tốt vì: -Dễ chế tạo,giá thành rẻ Truyền lực khoẻ, chòu tải lớn, Chuyển động tương đối êm Vật liệu chế tạo thép cacbon thép hợp kim Góc nâng trục tương đối nhỏ loại khớp nối không dùng máy cán phá cán phôi 2.3) Giá cán: Thân giá cán chi tiết lớn đóng vai trò quan trọng toàn giá cán.Mọi chi tiết khác giá cán như: trục cán , gối đỡ trục , cấu điều chỉnh lượng ép, cấu dẫn hướng… lắp Trong trình cán, lực cán tác động lên trục cán truyền vào thân giá cán truyền vào bệ máy, thân giá cán đòi CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH hỏi phải có độ bền cao , độ biến dạng ,độ cứng vững cao Có thân giá cán nặng 80-100 lớn Thân giá cán chế tạo hai phương pháp: Đúc hàn ghép kim loại Vật liệu chế tạo thường thép 35-55, co ù=60N/mm Thân giá cán có hai kiểu kín hở Việc dùng thân giá cán phụ thuộc vô đặc điểm máy, yêu cầu công nghệ cán, lắp ráp máy … Trục cán chi tiết trực tiếp làm biến dạng kim loại để tạo hình dáng kích thước theo yêu cầu, có hai loại trục cán thông dụng trục cán hình trục cán Ngoài có loại trục cán mang tính chất chuyên dùng trục cán ren, trục cán bi , trục cán ống Trục cán hình dùng để cán loại thép hình cac tiết diện đơn giản thép tròn, thép vuôn, thép góc… loại thép hình có tiết diiện phức tạp thép chữ I, chữ U, chữ T, ray cần trục, ray xe lửa… 3.Các phương án bố trí dây chuyền cán: 3.1) Bố trí liên tục ( theo hàng): cụm lò nung thiết bò phụ, Hộp chia mômen, Hộp giảm tốc, Động điện, Giá cán, Cụm máy cắt thiết bò phụ khác CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH  Ưu điểm : - Năng suất cao - Vật cán cán lỗ hình nên dễ điều chỉnh lượng ép dễ dàng dẫn động động riêng biệt - Giảm lượng công nhân đứng máy - Kết cấu máy đơn giản - Kích thước sản phẩm lớn - Dễ quản lý ,và dễ bảo trì máy - Độ an toàn tương đối cao  Nhựơc điểm: - Diện tích nhà xưởng phải lớn - Đầu tư lớn - Đòi hỏi trình độ người đứng máy 10 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH 3.2) Bố trí bán liên tục: cụm lò nung thiết bò phụ Hộp chia môm en Hộp giảm tốc Độn g điện Giá cán Cụm máy cắt thiết bò phụ khác  Ưu điểm: - Phù hợp với sản xuất lớn - Nhân công ít, thao tác đơn giản - Chất lượng suất cao - An toàn cho công nhân 11 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH - Không gian bố trí không lớn - Độ bền cao  Nhược điểm : - Vốn đầu tư lớn - Đòi hỏi trình độ người công nhân - Kết cấu phức tạp - Vấn đề bảo dưỡng khó khăn 3.3) Bố trí theo hình chữ Z: cụm lò nung thiết bò phụ, Hộp chia mômen, Hộp giảm tốc, Động điện, Giá cán nằm, Giá cán đứng, 7.Cụm máy cắt thiết bò phụ khác 12 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH  Ưu điểm: - Không gian bố trí không lớn - Độ an toàn tương đối - Vật cán cán lỗ hình nên dễ điều chỉnh lượng ép dễ dàng dẫn động động riêng biệt - Độ xác kích thước chất lượng bề mặt cao  Nhược điểm : - Thiết bò phụ nhiều - Số lượng công nhân nhiều,thao tác nặng nhọc - Kết cấu phức tạp - Khó bảo trì - Vốn đầu tư lớn - Năng suất không cao 3.4) Bố trí theo hình chữ U: cụm lò nung thiết bò phụ, Động điện, Giá cán, Hộp chia mômen, Hộp giảm tốc, Cụm máy cắt thiết bò phụ khác 13 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH Sơ đồ qui trình công nghệ: Phôi thỏi vuông 100.100.1200 Nung phôi Phế phẩm Cán thô Phế phẩm Cán trung Phế phẩm Cán tinh Lưu kho phân phối Cắt đuôi Bó Cắt đầu Sắp xếp phân loại Làm bề mặt Cắt đoạn Làm nguội Nén thẳng 14 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH 4.Mặt phân xưởng: Nhà để xe III I 17 18 19 20 Nhà vệ sinh Khu vực bảo dưỡng sửa chữa IV 16 15 14 13 Khu tin II 12 11 10 NhómIII NhómII Nhóm I WC 5.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: 5.1) Phương hướng thiết kế cho đề tài: Qua việc tim hiểu công nghệ máy, em rút nhận xét: + Để tạo sản phẩm hoàn chỉnh từ phôi ban đầu cần nhiều máy cán, thiết bò phụ bố trí theo trật tự đònh gọi dây chuyền cán + Việc xác đònh dây chuyền cán phụ thuộc vào yếu tố sau: - Kích thước phôi ban đầu sản phẩm cán yêu cầu - Quy trình công nghệ cán - Mặt xưởng cán - Chủng loại sản phẩm cán - Năng suất cán yêu cầu - Các yếu tố khác như: giá thành, độ tin cậy, bảo trì, tuổi thọ 15 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH + Một máy cán dây chuyền thiết kế thông qua việc xác đònh hai yếu tố: Sơ đồ cấu tạo kích thước cụ thể  Sơ đồ cấu tạo máy xác đònh thông qua yếu tố đầu vào sau: - Loại dây chuyền cán - Vò trí máy dây chuyền - Loại sản phẩm cán - Loại nguồn động lực cung cấp cho máy  Kích thước cụ thể máy tính toán thông qua yếu tố đầu vào sau: - Kích thước phôi trước qua lỗ hình kích thước sản phẩm - Năng suất cán yêu cầu - Tính chất vật liệu cán Với nhận xét trên, em giải vấn đề sau: thông qua yếu tố đầu vào đề nghò, em đưa phương án khả thi cho dây chuyền cán sản phẩm yêu cầu Từ đó, em chọn phương án phù hợp Từ dây chuyền cán này, em tiến hành tính toán cho máy cán tinh cuối dây chuyền Tức máy cán tinh cuối 5.2) Những vấn đề đặt cho toán thiết kế: Thép tròn có nhiều chủng loại, qua tìm hiểu em chọn thiết kế với sản phẩm đầu thép tròn 22 (dùng xây dựng) từ phôi ban đầu có tiết diện hình vuông 100100/1200 Với yêu cầu sau: - Quy trình cán liên tục từ thô đến tinh - Năng suất cán 50000 tấn/năm - Giá thành thấp - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo - Dễ bảo trì 16 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CÁN THÉP HÌNH - Độ tin cậy cao - Tuổi thọ sử dụng cao Từ lập luận trên, em chọn phương án 1: phương án bố trí liên tục để cán sản phẩm thép tròn 22 theo yêu cầu từ phôi liệu nhập 17 KẾT LUẬN Trên toàn phần tìm hiểu phương pháp cán thép tính toán thiết kế đề tài giao Kết tổng hợp toàn kiến thức mà em học tiếp thu thời gian học tập trường Kết hợp với hướng dẫn thầy, cô môn sở thiết kế máy, đặt biệt hướng dẫn tận tình thầy NGUYỄN HỮU LỘC, thầy TRẦN VĂN TÙNG thời gian em làm luận án Qua luận án tốt nghiệp này, em bổ sung thêm kiến thức quan trọng giúp em hiểu vế công nghệ cán thép Việt Nam giới Trong nội dung tính toán thiết kế, em tuân thủ bước thiết kế, tìm tòi tài liệu để phục vụ cho công việc thiết kế, bổ xung kiến thức cho thân Do kiến thức hạn chế kinh nghiệm thực tế chưa có khó tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong thầy cô đóng góp ý kiến để em kòp thời bổ xung kiến thức, để sau trường em làm việc tốt Em xin chân thành cảm ơn tất quý thầy cô trường Đại học Bách khoa Tp.HCM dậy em suốt thời gian học tập trường quý thầy cô khoa khí Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN HỮU LỘC, thầy TRẦN VĂN TÙNG hướng dẫn em hoàn thành luận án tốt nghiệp thời gian quy đònh Em chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Thế Quý [...]... trên 10mm o Thép hình vừa và hình nhỏ (U,I,L,T,dẹt ) o Thép tấm cán nóng dày 1,5  2,5mm, rộng max 1600mm o Thép tấm cán nguội dày 1,5  2,3mm x1600mm’ o Ống thép hàn cỡ nhỏ, ống hàn xoắn cỡ lớn o Thép hình uống nguội từ tấm cán nóng, tấm cán nguội o Tôn mạ kẽm, tôn mạ màu, tôn mạ thiết o Chế phẩm kim loại o Thép không rỉ 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÁN THÉP Các dự án của tổng công ty thép Việt Nam... kính trục cán 650, vật liệu là thép Y10 - Nhóm máy cán trung (k4k6) đường kích trục cán 450, vật liệu là gang hợp kim - Nhóm máy cán tinh (k7k11) đường kính trục cán 350, vật liệu là gang hợp kim 3.2 Tính toán hệ thống lỗ hình: Để cho việc tính toán thiết kế được chính xác ta tính theo nguyên tắc ngược hướng cán bắt đầu bằng sản phẩm 22 Dung sai cho phép của thép 22:  = 0 , 4  0 ,5 22 CHƯƠNG... tạp ( thép chữ , thép chữ I, thép đường ray ) phải chia các lỗ hình thành các phân tố riêng biệt và tính hệ số biến dạng cho từng phân tố đó 3.Tính toán & thiết kế hệ thống lỗ hình: 3.1 Xác đònh số lần cán Theo đề tài đã chọn là thiết kế phân xưỡng cán thép xây dựng (thép tròn 22) với các thông số sau: - Phôi liệu nhập 100x100x1200 mm - Sản lượng 100.000 tấn/năm Số lần cán n được tính theo công thức:... = ( b2 – b1 ) = dr – h = 22,3 – 20 =2,3 mm + Nhiệt độ cán t =960oC  hệ số ma sát giữa phôi và trục cán f = 1,65 – 0,0005 t – 0.056V = 0,4066 Với: t là nhiệt độ nung phôi cán 0C V là vận tốc vòng của trục cán; V = 0.775 m/s  Nhiệt độ chảy của thép: tch = 1450 0C 33 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Nhiệt độ nung phôi: tn = 12000C Nhiệt độ cán ở máy cán tinh cuối cùng: tc = 9600C  Hiệu suất của bộ truyền:... sản phẩm cán, lưộng ép đồng đều nên hạn chế được ứng suất dư trong sản phẩm Ít mòn lỗ hình hơn so với hệ thóng ôvan-vuông Nhược điểm :  Phôi ôvan vào lỗ hình tròn khó, hay vặn vật cán trong lỗ hình, phải dùng dẫn hướng nghiêm ngặt, hệ số dãn dài không lớn  =1,2  1,4 2.Những nguyên tắc cơ bản khi thết kế lỗ hình trục cán: Quá trình thiết kế lỗ hình trục cán phụ thuộc vào sản phẩm cán, kiểu máy, đặt... thành 1 Nhà máy cán nguội Phú Mỹ 205000 Năm 2004 2 Nhà máy cán thép Lưu Xá 300000 Năm 2003 Dự án mở rộng cải tạo công 500000 tấn/năm sản phẩm luyện ty gang thép Thái Nguyên và 400000 tấn/năm sản phẩm cán 3 4 Và một số dự án khác 4 Năm 2005 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHO HỆ THỐNG LỖ HÌNH CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CHO HỆ THỐNG LỖ HÌNH 1.Giới thiệu hệ thống lỗ hình: Để giảm tiết diện thanh thép bằng phương pháp cán, người... máy sinh ra được chuyển về bánh đà gắn trên trục động cơ dn/dt là gia tốc của trục cán Do máy cán thiết kế làm việc một chiều, không yêu cầu tăng và giảm tốc trong quá trình cán, nên : Mđ = 0 1.3.5) Moment trên trục động cơ: Mđc = M c  M ms  M 0 i Trong đó:  là hệ số truyền động hữu ích;  = 0.803 i là tỷ số truyền; i = 34.5 Mđc = 0.275  0.2  0.0165 0.803  34.5 37 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ... Khe hở giữa hai trục ở lỗ hình1: Sv1 = (0,15 0,2) C1 = 16mm 32 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 1.XÁC ĐỊNH LỰC CÁN, MOMENT CÁN VÀ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ: 1.1) Các thông số đầu vào: Sản phẩm cán yêu cầu có đường kính d =22 mm, dựa vào đường kính này ta có các kích thước : + Đường kính lổ hình trên trục cán : dr = ( 0.012 -0.015)d = 22.3 mm + Phôi đầu vào có hình ô van với các kích thước... cán ban đầu Fn thành phẩm sau n lần cán Hệ thống lỗ hình khi cán thép tròn 22 từ phôi liệu nhập (100x100x1200mm.) 21 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHO HỆ THỐNG LỖ HÌNH k2 k1 k3 k6 k5 k4 k7 k8 k9 k11 k10 Theo tính toán trên sản phôi liệu phải qua 11 lần cán mới thành phẩm Theo phương án đã chọn là bố trí phân xưởng bán liên tục theo hàng ta chia thành 3 nhóm sau: - Nhóm máy cán thô ( k1k3) đường kính trục cán. .. đặt điểm kỹ thuật của máy, công suất động cơ, chất lượng kim loại và một số yếu tố khác - Xác đònh số lần cán phải xuất phát từ khả năng trục cán ăn được vào kim loại Trong trường hợp độ bền trục, côgn suất động cơ không bảo đảm phải tăng số lần cán đoi khi số lần cán còn phụ thuộc vào cách bố trí giá cán - Xác đònh lượng ép ở những lần cán đầu tiên theo góc ăn  cho phép, các lần cán sau phải xem xét ... MÁY CÁN THÉP “ làm luận án tốt nghiệp Trên thò trường có nhiều loại máy cán máy cán thép hình, máy cán tấm, máy cán thép xây dựng, máy cán hai trục, máy cán ba trục, máy cán bốn trục… Em chọn máy. .. 1870 Sau máy cán với giá cán sáu trục máy cán đặt biệt khác đời để cán vật liệu cực mỏng, siêu mỏng dò máy cán bi, cán thép chu kỳ, máy đúc cán liên tục Nhiều máy cán kết hợp lại để cán mật sản... công nghệ máy cán thô, máy cán phá, nhóm giá cán thô, nhóm giá cán trung gian, nhóm giá cán tinh, máy cán tinh, máy cán bán liên tuc, máy cán bố trí liên tục Ngoài người ta dùng nhiều thiết bò