Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu sơ lược: Ngày nay, gia công áp lực sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp Chi tiết tạo hình công nghệ chiếm đến khoảng 75% sản phẩm xe hơi, 80% dụng cụ thiết bò điện, 95% máy nhiệt lạnh nhiều sản phẩm ngành xây dựng Ở nước giới, thiết bò gia công áp lực ngày chiếm tỉ lệ cao tổng số máy gia công kim loại Ví dụ Italia tỉ lệ vào khoảng 30% lớn nước có ngành công nghiệp phát triển Ở nước ta tỉ lệ vào khoảng 10  12% ngày tăng Với qui mô sản xuất ngày lớn, thiết bò gia công áp lực thiết kế ngày hoàn chỉnh với khả công nghệ mức độ an toàn cao Công nghệ sử dụng phổ biến hiệu sản xuất hàng loạt hàng khối, đồng thời dùng nhiều sản xuất hàng loạt nhỏ đơn Một nguyên công thường gặp công nghệ uốn Uốn phương pháp gia công áp lực làm cong phôi dạng tấm, ống hay tiết diện đònh hình v.v… Trong đó, uốn chi tiết với tiết diện tròn đóng vai trò quan trọng 1.2 Sản phẩm công dụng : Ngày nay, ống uốn sử dụng cách rộng rãi ngành công nghiệp xe hơi, công nghiệp hàng không, công nghiệp đóng tàu, đồng thời dùng công nghệ hoá chất, công nghệ lượng nhiều ngành công nghiệp khác Về vật liệu ống uốn, ống uốn dùng công nghiệp thường làm thép, đồng, nhôm titan hay hợp kim với yêu cầu đặc biệt sản phẩm GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Khả công nghệ uốn ống lớn Tiết diện uốn tròn, vuông Thông thường ống thép uốn dùng bán thành phẩm cho giai đoạn tạo hình cuối Các lónh vực ứng dụng ống uốn đa dạng, tuỳ thuộc vào yêu cầu chi tiết uốn dạng tạo hình dùng cho chi tiết Người ta thường dùng ống uốn cho sản phẩm tiêu dùng hàng ngày như: tay vịn cầu thang ,bàn ghế, võng xếp, đồ trang trí nội thất v.v … Hình 1.1 : Tay vịn cầu thang Do tính chất nhẹ, bền mà ống sử dụng kiến trúc xây dựng Kết cấu vòm cho không gian lớn như: nhà xưởng, nhà thi đấu thể thao, nhà ga v.v … GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Hình 1.2: Mái vòm nhà xưởng sử dụng thép ống Đặc biệt sản phẩm ống uốn sử dụng ngành công nghiệp ô tô, xe máy Sản phẩm chi tiết lắp ráp như: khung sườn xe, cổ lái, chi tiết chòu lực khác Ngoài ứng dụng làm ống dẫn ga, dẫn khí như: ống bô, ống xả v.v Hình 1.3: Kết cấu khung xe GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Hình 1.4: Pô xả xe ô tô Việc lắp đặt xây dựng nhà xưởng, hệ thống đường ống dẫn ga, dẫn khí… đòi hỏi số lượng lớn đoạn ống nối (Elbow/ Coude) Nên việc sản xuất hàng loạt ống nối (co) 900 , 1800 điều cần thiết nhằm phục vụ nhu cầu Hình 1.5: Hệ thống đường ống dẫn khí gas GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Hình 1.6 Co nối 90O với đường kính khác Hình 1.7 Co nối 1800 GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 1: Giới thiệu đề tài Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Hình 1.8 Co nối với đường kính góc uốn khác 1.3 Kết luận: Hiện ngành khí chế tạo nước ta chậm phát triển so với nước khu vực giới Tuy nhiên vài năm trở lại có bước tiến khả quan Nhiều công ty, xí nghiệp nước có đầu tư trang thiết bò đại đội ngũ nhân viên kỹ thuật kỹ sư có trình độ cao, cho đời sảm phẩm có chất lượng Tuy nhiên, máy móc thiết bò ta bò động hầu hết nhập từ nước ngoài: Châu Âu Nhật, Đài Loan, Trung Quốc … Vấn đề gặp thường gặp sử dụng khâu bảo trì, sửa chữa tốn chi phí thời gian chờ chuyên gia nhà sản xuất Rõ ràng không chủ động công nghệ máy móc Qua tất tìm hiểu cho thấy việc nghiên cứu chế tạo máy móc nước cần thiết thời điểm Mục tiêu phải làm chủ công nghệ sơùm tốt, nhiều tốt GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ 2.1 Một số phương pháp uốn ống: Phương pháp uốn ống phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: đường kính ống uốn, chiều dày ống, bán kính góc lượn, góc độ uốn vật liệu ống uốn Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm: độ xác kích thước hình học, tính tức khả chòu lực sản phẩm Năng suất sản phẩm Đối với yêu cầu đề tài uốn cong cắt sản phẩm ống thép  21   54 mm, chiều dày t =  3,5 mm Co ống (Elbow) sản xuất hàng loạt, với khả chòu lực cao Trong tính toán luận văn, ta tính cho bán kính uốn góc uốn lớn Có nhiều phương pháp uốn ống với bán kính cho trước Một số kỹ thuật sử dụng: uốn dùng lăn, uốn với nguyên lý nén, uốn kéo, uốn với khuôn quay 2.1.1 Phương pháp uốn dùng lăn : Phương pháp dựa nguyên lý tiếp xúc điểm qua lăn có tiết diện tương ứng với tiết diện sản phẩm, phổ biến uốn qua ba lăn Nguyên lý hoạt động: ba lăn có kích thước xếp thành hình tam giác, hai lăn cố đònh lăn thứ ba dòch chuyển Phôi ma sát lăn thứ ba, chuyển kéo phôi uốn, lăn hai lăn cố đònh Ưu điểm: Uốn sản phẩm với kích thước lớn, tiết diện thay đổi theo hình 2.5 Bán kính góc độ uốn lớn, xoắn ống Nhược điểm: Khó uốn bán kính ống uốn nhỏ, thành mỏng ống ngắn GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Độ dày mỏng sản phẩm phụ thuộc vào lực uốn Chỉ phù hợp sản xuất ống với góc uốn lớn Thiết kế, lắp đặt vò trí lưỡi dao cắt khó khăn Năng suất thấp Hình 2.1: Phương pháp uốn dùng ba lăn Hình 2.2: Con lăn tiết diện khuôn tương ứng GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 2.1.2 Phương pháp uốn theo nguyên lý nén : Là phương pháp uốn dựa nguyên lý nén ép với khuôn gồm: khuôn uốn, khuôn kẹp khuôn nén Nguyên lý hoạt động: trình uốn, khuôn kẹp kẹp chặt phôi vào khuôn uốn cố đònh, tiếp tuyến cung uốn Khuôn áp lực di chuyển quay quanh khuôn uốn ép ống dọc theo khuôn uốn xác đònh nên góc uốn theo yêu cầu Hình 2.3: Nguyên lý uốn nén Ưu điểm: Kết cấu máy đơn giản có khuôn nén quay, khuôn lại cố đònh Khuôn thay đổi tuỳ thuộc vào tiết diện mặt cắt ngang sản phẩm cần uốn Nhược điểm: Bề mặt sản phẩm uốn không tốt ảnh hưởng ma sát khuôn nén phôi uốn GVHD:ThS Lê Khánh Điền SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Góc uốn bò hạn chế, phương pháp có suất cao góc uốn nhỏ 90o 2.1.3 Phương pháp uốn ống theo nguyên lý kéo: Uốn kéo phương pháp uốn ống Khác với phương pháp trước thành chòu ứng suất nén thành chòu ứng suất kéo, phương pháp hai phía chòu ứng suất kéo Nguyên lý hoạt động: hai đầu ống nối với hai xi lanh kéo ngàm kẹp Trong trình làm việc, hai xi lanh vừa kéo vừa xoay đồng thời khuôn uốn di chuyển tới để đònh hình góc uốn biến dạng khuôn uốn Hình 2.4: Phương pháp uốn theo nguyên lý kéo Ưu điểm: Cơ tính lớp ổ đònh, đồng (đều bò kéo) Tiết diện thay đổi khuôn khác GVHD:ThS Lê Khánh Điền 10 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Trạng thái chảy chất lỏng xác đònh số Râynôn (Re), Renold: Với tiết diện ông dẫn tròn, theo 3.4[7] ta có: Re  d  đó: v – vận tốc dòng chảy; mm d – đường kính ống; mm  – hệ số nhớt động chất lỏng,   32cSt  32mm2 / s Ta có bảng kết sau: Bảng 4.2: Hệ số Renold đường ống dẫn d v mm mm/s Nén 14 5000 2187,5 Hút, xả 24 1500 1125 Ống dẫn Re Với giá trò phân giới số Rêynôn Re p vào khoảng 2200  2300 dòng chảy trạng thái chảy tầng Re < Re p Tổn thất áp suất: Tổn thất áp suất ma sát p tong đoạn ống trạng thái chảy tầng theo 3.14[7]: p  ( L  v2  v ) d 2g đó: GVHD: ThS Lê Khánh Điền 77 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép  - hệ số cản ma sát, thực tế ta lấy   75 theo 3.13[7] Re L – chiều dài đoạn ống d – đường kính đoạn ống, v – hệ số cản vào chổ ống; phụ thuộc vào độ ống  v  0,5  , ống sử dụng ống mềm nên ta chọn  v   – trọng lượng riêng chất lỏng   8,9 N / lit  8,9  106 N / mm3 v – vận tốc dòng chảy g – gia tốc trọng trường, g = 9,8 m / s =9800 mm / s Tổn thất áp suất cục bộ: Tổn thất áp suất cục phần lượng chất lỏng dùng để thắng lực cản chảy qua thiết bò cấu thủy lực Tổn thất chủ yếu biến dạng thay đổi hướng, thay đổi vận tốc, rối loạn dòng chảy Tổ thất áp suất cục xác đònh theo 3.20[7]: p    v2 2g Trong đó:  - hệ số cản, phụ thuộc vào lỗ thông qui ước cản cục Sau giá trò trung bình hệ số cản cục theo [td thuy luc] số thiết bò thường gặp: Van phân phối, chọn vào khoảng  Van chiều không tính lực lò xo, chọn vào khoảng  GVHD: ThS Lê Khánh Điền 78 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Van giảm áp, Các ống nối thẳng, chọn vào khoảng 0,1  0,15 Đầu nối với góc ngoặt 900 , chọn vào khoảng 1,5  Tính toán: Mạch 1: Sơ đồ mạch: 30,2 l/minn P1=38,8 bar B3 A3 P3 40/minn Pv1 bar Hình 4.5: Sơ đồ mạch tính tổn thất áp suất Tổn thất áp suất chia theo phân đoạn thiết bò hình vẽ Đường kính ống nén: d = 14 mm Vận tốc dòng chảy: v  4Q d2 GVHD: ThS Lê Khánh Điền 79 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép  30,  106 v1   3269,7 mm / s   142  60 v2,3,4,5,6,7   40  106  4330,7 mm / s   142  60 Tổn thất áp suất tính theo bảng sau: Bảng 4.3: Kết tính tổn thất áp suất đường ống Phân p L Q(l/min) v(mm/s) đoạn (mm) 1000 300 300 v  N / mm2  500  p  0,136 N / mm 30,2 3269,71 0,052 40 4330,75 0,040 40 4330,75 0,040 40 4330,75 0,040 40 4330,75 0,040 40 4330,75 0,040 40 4330,75 0,040 0,023 0,017 0,016 0,026 0,016 0,017 0,021  13,6bar Vậy áp suất cần thiết để cung cấp cho mạch là: Pv1  P1   p  38,8  13,6  52, bar GVHD: ThS Lê Khánh Điền 80 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 4.1.6 Bơm ,động điện cụm khác: Bơm: Bơm dầu cấu biến đổi lượng, dùng để biến đổi thành lượng dòng dầu đẩy dầu vào hệ thống tạo nên dòng lưu động Bơm chuyển thành áp suất lưu chất, sau lượng áp suất chuyển ngược trở lại thành cho phận công tác cho máy Trong hệ thống dầu ép ta dùng loại bơm thể tích Bơm hoạt động dựa thay đổi thể tích buồng làm việc Tùy thuộc vào lưu lượng dầu bơm đầy chu kì làm việc mà ta chia thành hai loại: Bơm có lưu lượng cố đònh, gọi tắt bơm cố đònh Bơm có lưu lượng thay đổi, gọi tắt bơm điều chỉnh Công suất bơm cung cấp theo 4.2[7]: N QT p kW 612 Trong đó: QT – lưu lượng thực tế, QT  40 l/phút p – áp suất, p = 60 bar  – hệ số có ích thể tích Chọn  = 0,8 N 40  60  4,9kW 612  0,8 Ta chọn có thông số theo tiêu chuẩn Việt Nam: Áp suất danh nghóa: p = 63 bar GVHD: ThS Lê Khánh Điền 81 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Số vòng quay danh nghóa trục bơm: v = 1500 vòng/ phút Lượng dầu tiêu thụ vòng quay: q Q 40   0, 027 lít/phút n 1500 Mômen xoắn tên trục động theo 4.7[7] M  975 N 4,9  975   3,185kGm n 1500 Chọn bơm bánh với thông số làm việc sau: Lưu lượng :  0,144 l/vòng Áp suất làm việc:  207 bar Nhiệt độ làm việc: 400  2300 C Độ nhớt dầu làm việc:  16500 cSt Vận tốc lớn đạt được: 3000 vòng/phút Chọn động cơ: Dựa công suất cần thiết để kéo bơm: N = 4,9 kW, số vòng quay bơm vào khoảng 1500 vòng/phút Ta chọn động theo bảng P1.2 [4] Kiểu động cơ: Dk.52-4 với thông số sau: Công suất: kW Vận tốc quay: 1500 vòng/phút Tmax / Tdn  2,5 Mômen vô lăng rôto: 0,28 kgm2 GVHD: ThS Lê Khánh Điền 82 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Khối lượng 104 kg Bộ lọc dầu: Trong trình làm việc, dầu không tránh khỏi bò nhiễm cặn bẩn, không đảm bảo yêu cầu trình làm việc dễ gây hư hỏng thiết bò thủy lực Do ta phải dùng lọc hệ thống để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên cấu Bộ lọc dầu thường đặt ống hút bơm Trường hợp cần dầu sach hơn, đặt thêm cửa bơm, ống xả hệ thống dầu ép Chọn hệ thống lọc phụ thuộc vào nhiều yếu tố kích thước hệ, nhạy cảm hệ thiết bò chất bẩn Bể chứa dầu: Bể dầu dùng để chứa lượng dầu cần thiết cho hoạt động toàn hệ thống Nhiệm vụ bề dầu: Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín Giải tỏa nhiệt sinh trình bơm dầu làm việc Lắng đọng chất cặn bã, tách nước Tùy theo kết cấu máy, bể dầu thiết kế đúc liền thân máy thùng đặt thân máy Với kết cấu máy ta thiết kế bể dầu đúc liền thân máy Thể tích bể chứa dầu chọn phụ thuộc vào lưu lượng Q: V  (3  5)  Q Với Q = 40 l/phút ta có: GVHD: ThS Lê Khánh Điền 83 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 4: Thiết kế thủy lực Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép V   Q   40  160 lít 4.2 Chọn động dao cắt: Ta chọn lưỡi cắt đá mài đường kính ngoài: 230mm, đường kính trong:30mm (lắp vào trục động cơ) Động điện với công suất 2000W, tốc độ không tải 3800 v/phút, đường kính cắt tối đa:80mm Hình 4.6 : Lưỡi đá mài GVHD: ThS Lê Khánh Điền 84 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 5.1 Yêu cầu kỹ thuật:  Độ ổn đònh cao  Giá thành rẻ  Chòu môi trường làm việc nhà xưởng: nhiệt độ, bụi…  Dễ bảo trì  Dễ lập trình  Tuổi thọ cao 5.2 Các phương án thiết kế: 5.2.1 Bộ điều khiển rơ le: Một thiết bò điều khiển logic dùng công nghiệp thường bao gồm: - Công tắc, nút nhấn điều khiển, công tắc hành trình,… - Khối logic điều khiển (Controller), gồm rơ le nối theo mạch điều khiển, tiếp điểm - Các thiết bò chấp hành lối ra, rơ le, van solenoid, motor, Khi xây dựng thiết bò điều khiển, cần xác đònh nhiệm vụ điều khiển xác lập sơ đồ mạch điện Sau tiến hành đấu nối mạch để liên kết yếu tố điều khiển kiểm tra, đưa mạch vào hoạt động Như vậy, với nhiệm vụ điều khiển cần sử dụng mạch điều khiển khác thường cần phải lắp ráp mạch điều khiển logic tương ứng Việc thay đổi nhiệm vụ điều khiển dẫn đến thay đổi phần thiết bò sơ đồ đấu nối (phần cứng) GVHD:ThS Lê Khánh Điền 85 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Ưu điểm: - Dễ lắp ráp Nhược điểm: 5.2.2 - Đáp ứng chậm - Kém linh động, mạch rơ le sử dụng cho hoạt động điều khiển Bộ điều khiển vi xử lý: Kỹ thuật vi xử lý phát triển cho phép xây dựng hệ thống điều khiển chuẩn hoá hoạt động theo chương trình Bộ vi xử lý gồm xử lý trung tâm (CPU), nhớ đọc – ghi RAM ( Random Acess Memory), nhớ đọc ROM ( Read Only Memory) để nhớ chương trình thiết bò vào – ( I/O PORT) để giao diện với ngoại vi Các khối vi xử lý liên kết với theo hệ thống đường dây nối chung gọi đường BUS, gồm đường đòa chỉ, đường tài liệu đường điều khiển Hình 5.1 Cấu trúc vi xử lý Khi có tác động lối vào ( ví dụ từ công tắc), qua khối vào – ra, tác động chuyển vào CPU Tại chúng sử lý CPU hình thành đòa lệnh để điều khiển lối Lệnh điều khiển dạng tài liệu viết sẵn nhớ xuất GVHD:ThS Lê Khánh Điền 86 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Hình 5.2 Chu trình hoạt động vi xử lý Bộ vi xử lý cho phép xây dựng hệ điều khiển theo nguyên tắc hoàn toàn khác với phương pháp cổ điển Thiết bò phần cứng chuẩn hoá, sử dụng chung cho toán điều khiển Với toán điều khiển, cần viết chương trình tương ứng ghi vào nhớ vi xử lý Ưu điểm: - Hệ thống xây dựng có tính mềm dẻo, linh động chuẩn hoá - Cho phép đơn giản hoá việc xây dựng hệ thống điều khiển đa chức - Dễ dàng lắp đặt, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa - Có khả ghép nối máy tính, xây dựng hệ thống tự hoàn chỉnh GVHD:ThS Lê Khánh Điền 87 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép Nhược điểm: 5.2.3 - Lập trình khó khăn - Khó sửa lỗi giải thuật Thiết bò điều khiển logic khả trình PLC ( Programmable Logic Controller) PLC thiết bò xử lý cho phép lập trình điều khiển hệ thống Hệ thống PLC gồm phần chủ yếu: - CPU - thiết bò xử lý trung tâm - Phần mềm ( chương trình) - Thiết bò chức mở rộng CPU có lối vào – logic để nối với ngoại vi Các thiết bò ngoại vi cung cấp thông tin lối vào cho CPU nút nhấn, công tắc, công tắc hành trình… CPU nhận trạng thái lối vào này, xử lý chúng theo chương trình soạn trước lưu trữ nhớ, khởi tạo tín hiệu lối ra, cho phép điều khiển tương ứng rơ le, van solenoid, đèn… thiết bò Chương trình điều khiển lưu trữ CPU soạn thảo trước, tuỳ theo yêu cầu toán điều khiển Cổng truyền thông cho phép ghép nối CPU/ PLC với máy tính máy lập trình để soạn thảo chương trình theo quy tắc lập trình cho PLC Với cấu chuẩn hoá vậy, hệ thống PLC cho phép sử dụng đa năng, giải nhiều toán khác Khi sử dụng cần đấu nối PLC với thiết bò ngoại vi lập trình, mà không cần thay đổi lắp ráp sơ đồ điều khiển Ưu điểm: - Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic kiểu dùng rơ le - Có độ mềm dẻo sử dụng cao, cần việc thay đổi chương trình ( phần mềm) điều khiển - Chiếm vò trí không gian nhỏ hệ thống GVHD:ThS Lê Khánh Điền 88 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế máy uốn, cắt tư động ống thép - Nhiều chức điều khiển - Tốc độ cao - Công suất tiêu thụ nhỏ - Không cần quan tâm nhiều vấn đề lắp đặt - Có khả mở rộng số lượng đầu vào – nối thêm khối vào – chức - Tạo khả mở lónh vực áp dụng - Dễ lập trình - Dễ sửa chữa lỗi kỹ thuật Chính nhờ ưu đó, PLC sử dụng rộng rãi hệ thống điều khiển tự động, cho phép nâng cao suất sản xuất, chất lượng đồng sản phẩm, tăng hiệu suất, giảm lượng tiêu tốn, tăng mức an toàn, tiện nghi thoải mái lao động Đồng thời cho phép nâng cao tính thò trường sản phẩm 5.2.4 Chọn phương án thiết kế: Từ chức ưu nhược điểm trên, ta chọn phương án điều khiển PLC GVHD:ThS Lê Khánh Điền 89 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Kết luận Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép KẾT LUẬN Luận án tốt nghiệp kết cuối chặng đường đại học mà sinh viên kỹ thuật phải trải qua nhằm đánh giá củng cố kiến thức học, chuẩn bò cho việc làm tương lai Với hướng dẫn tận tình thầy Lê Khánh Điền, em hoàn thành số công việc sau: 1.Tìm hiểu công nghệ uốn ứng dụng sản phẩm ống uốn 2.Tìm hiểu phân tích nguyên lý lý thuyết biến dạng trình uốn Đưa mô hình phân tích lực mô men uốn Thiết kế máy, mạch thủy lực hệ thống điều khiển Máy uốn thiết kế với ưu điểm sau: với kết cấu đơn giản máy ứng dụng thực tế sản xuất co (Elbow) nối ống hang loạt, máy có khả sản xuất co ống với bán kính uốn, góc uốn khác nhau, dễ điều chỉnh, dễ thay đổi Tuy nhiên, với kiến thức thời gian hạn chế nên máy thiết kế chưa thật đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế Kính mong góp ý quý thầy cô bạn bè GVHD: ThS Lê Khánh Điền 90 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Tài liệu tham khảo Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Nhương, 1981, Kỹ thuật dập nguội, nhà xuất Công Nhân Kỹ Thuật [2] http://www.bendtooling.com [3] Nguyễn Hữu Lộc, 2004, Cơ Sở Thiết Kế Máy, nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM [4] Trònh Chất – Lê Văn Uyển, 2002, Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập một, nhà xuất Giáo Dục [5] Trần Doãn Đỉnh, 2002, Truyền Dẫn Thủy Lực Trong Chế Tạo Máy, nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật [6] Michael J.Pinches, John G.Ashby, Power hydraulic [7] http://www.vandaogroup.com [8] Nguyễn Ngọc Cẩn, 2002, Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động, nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM GVHD: ThS Lê Khánh Điền 91 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc [...]...Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 3 Năng suất cao khi sản phẩm có nhiều cung uốn Nhược điểm: 1 Kết cấu máy phức tạp và điều khiển đòi hỏi độ chính xác cao 2 Chế tạo khuôn khó khăn 3 Chi phí đầu tư lớn 4 Không kha thi khi thưc hiên quá trình cắt tự động 2.1.4 Uốn ống theo nguyên lý cuộn : Uốn ống theo nguyên lý cuộn là phương pháp uốn được sử dụng linh động nhất trong... việc thiết kế và chế tạo có thể thực hiện được với yêu cầu điều kiện sản xuất hiện tại Với phương án được chọn, ta có sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy uốn ống theo hình 2.6 GVHD:ThS Lê Khánh Điền 13 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 1 4 LÙI DAO 2 5 3 6 DAO C? T Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp uốn, cắt tự động 2.2 Sơ đồ động của máy: ... 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 7 Sống trượt vít me – đai ốc 8 Cụm đỡ khuôn áp lực 9 Xy lanh áp lực 10 Lò xo hồi 11 Cử đònh vò ống uốn 12 Thep ống 13 Ranh trượt điều chỉnh 14 Xy lanh hai đầu, tác động kép 15 Bánh răng trụ răng thẳng 16 Thanh răng 17 Trục chính của máy Nguyên lý hoạt động : Quá trình uốn bắt đầu được thực hiện khi ta đóng điện cho mạch thuỷ lực hoạt động Ống. .. trung hoà của ống uốn:   163  0,5  54  190 mm Chiều dài cung uốn: L      190    597 mm 2.3.7 Vật liệu : Bảng vật liệu thép ống dùng trong kết cấu cơ khí theo tiêu chuẩn của Nhật: Bảng 2.2 Thành phần nguyên tố của ống thép uốn % Max Ký hiệu C GVHD:ThS Lê Khánh Điền Si 24 Mn P S SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý STKM 12A Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép 0.12 0.35... theo ép ống uốn sát vào bán kính cong của khuôn uốn Lực ma sát giữa ống và khuôn áp lực kéo khuôn áp lực trượt dọc theo rãnh trượt, trượt tiếp tuyến với góc uốn Góc uốn được xác đònh tương ứng thông qua hành trình của xi lanh (14) bằng cách thiết lập vò trí của cảm biến GVHD:ThS Lê Khánh Điền 16 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Khi uốn ống tới... dạng tiết diện ống, đảm bảo cơ tính của sản phẩm 4 Dễ tự động hoá, kể cả quá trình cắt thành sản phẩm 5 Năng suất cao Nhược điểm: 1 Đầu tư thiết bò tương đối lớn 2 Phải thiết kế khuôn thay thế cho từng nhóm sản phẩm uốn khác nhau 2.1.5 Phân tích và lựa chọn nguyên lý uốn GVHD:ThS Lê Khánh Điền 12 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Qua phân tích... Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Hình 2.13: Khuôn quay (khuôn cuộn) Thể tích khuôn: V  4109278mm3 Khối lượng: M  32258 g Trọng lượng: P  322,58 N 2.4.2 Khuôn áp lực: Khuôn áp lực – Là bộ phận để giữ ống, chống lại áp lực do khuôn uốn của máy trong suốt quá trình uốn Chính áp lực này làm biến dạng dẻo ống uốn Lúc đầu, khuôn áp lực là một khối được thiết kế cố đònh,... trình uốn, xét tại góc  bất kì ( 0     ) Mômen uốn tại mặt cắt A là lớn nhất, do đó quá trình chảy dẻo sẽ diễn ra tại A Tồn tại áp lực của khuôn uốn tác dụng lên GVHD:ThS Lê Khánh Điền 34 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép ống tại cung uốn, tuy nhiên ảnh hưởng của áp lực lên quá trình uốn là không đáng kể trong giới hạn của quá trính Ống uốn. .. rồi dừng lại Khi đó ống sẽ được cuộn vào khuôn uốn Khuôn kẹp sẽ bò kéo theo do ma sát và dòch chuyển theo cùng theo phương tiếp tuyến của ống so với cung uốn GVHD:ThS Lê Khánh Điền 11 SVTH: Nguyễn Văn An Quốc Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Hình 2.5: Phương pháp uốn theo nguyên lý cuộn Ưu điểm: 1 Góc uốn lớn, điều chỉnh góc xoay dễ dàng 2 Uốn được ống có đường kính... Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Bảng hệ số x khi uốn chi tiết ống và thanh tròn Bảng 2.1 Hệ số vò trí trung hoà Bán kính uốn r  1.5 D rD r  0.5 D r  0.25 D X 0,5 0,51 0,53 0,55 Theo bảng hệ số ta xác đònh được x = 0,5 Ta giảm bán kính khuôn uốn xuống 5% để khắc phục tình trạng biến dạng đàn hồi tồn tại trong biến dạng dẻo R= 200 - 200  5% = 190 r  190  54  163 ... 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ 2.1 Một số phương pháp uốn ống: Phương pháp uốn ống phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: đường kính ống uốn, ... Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Khuôn quay – Là phận máy uốn ống; có hình dáng rãnh để ôm lấy ống uốn dễ dàng, kẹp kéo ống quanh khuôn tạo sản phẩm uốn; thường... Chương 2: Thiết kế nguyên lý Thiết kế máy uốn, cắt tự động ống thép Độ dày mỏng sản phẩm phụ thuộc vào lực uốn Chỉ phù hợp sản xuất ống với góc uốn lớn Thiết kế, lắp đặt vò trí lưỡi dao cắt khó