ĐỒ án tốt NGHIỆP THIẾT kế, CHẾ tạo máy uốn sắt 3 TRỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MƠN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY UỐN SẮT TRỤC GVHD: TS.LÊ LINH SVTH: NGUYỄN VĂN HUY MSSV: 17144230 SVTH: NGUYỄN THÀNH LUÂN MSSV: 17144254 SVTH: ĐOÀN HỮU TÀI MSSV: 17144282 SVTH: PHẠM PHÚC THÀNH TOẠI MSSV: 17144299 Khóa: 2017 - 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Linh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Huy MSSV: 17144230 Nguyễn Thành Luân MSSV: 17144254 Đoàn Hữu Tài MSSV: 17144282 Phạm Phúc Thành Toại MSSV: 17144299 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy uốn cong thép trục chủ động Các số liệu, tài liệu ban đầu: _Công suất :2.2 kw _Kích thước: 820x790x1530 Nội dung đồ án: _1 tập vẽ thiết kế chế tạo máy _1 tập thuyết minh _1 tập hướng dẫn vận hành máy Các sản phẩm dự kiến _1 máy uốn cong thép trục chủ động có kích thước 820x790x1530 Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Huy MSSV: 17144230 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Luân MSSV: 17144252 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Đoàn Hữu Tài MSSV: 17144282 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Phạm Phúc Thành Toại MSSV: 17144299 Hội đồng: Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy uốn sắt trục chủ động Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật khí Họ tên GV hướng dẫn: TS Lê Linh Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực ĐATN 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: TT Điểm tối đa Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) TS Lê Linh TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ chế tạo máy PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Huy MSSV: 17144230 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Luân MSSV: 17144252 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Đoàn Hữu Tài MSSV: 17144282 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Phạm Phúc Thành Toại MSSV: 17144299 Hội đồng: Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: TT Điểm tối đa Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) Lời cảm ơn Mục lụ c TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT .13 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 14 DANH MỤC HÌNH 15 DANH MỤC BẢNG 16 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 17 Tính cấp thiết đề tài 17 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 17 Mục tiêu nghiên cứu 17 Khách thể đối tượng nghiên cứu 17 Giả thiết nghiên cứu .17 Nhiệm vụ nghiên cứu 18 Phương pháp nghiên cứu 18 Cấu trúc báo .18 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .19 1.1 Tình hình nghiên cứu nước 19 Hình 1.2 Máy uốn sắt công ty Đại Phước 20 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 21 Hình 1.3 Máy uốn sắt bán tự động Simpletube Bender .21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN 24 2.1 Yêu cầu: 24 2.2 Nhiệm vụ thiết kế: 24 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 25 3.1 Nghiên cứu phương án để lựa chọn .25 3.1.1 Phương án 1: Truyền động bánh trụ thẳng 25 3.1.2 Phương án 2: Truyền động xích .26 3.2 Cách uốn thép: 26 3.3 Phần điều khiển ROLLER: 27 3.3.1 Đặc điểm cấu trục vít me: 27 3.3.2 Đặc điểm dùng xi lanh thủy lực 27 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÁY 29 4.1 Thiết kế phần khí 29 4.1.1 Thiết kế bánh răng: 29 4.1.2 Thiết kế trục: .29 4.1.3 Chọn ổ lăn 41 10 Hình 4.10 Ứng suất trục mô Inventor 4.1.3 Chọn ổ lăn Ổ lăn Trục II Vì chịu lực hướng tâm lực dọc trục = 0, nên ta sử dụng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Với đường kính ngõng trục dC2 = 80 mm Theo bảng P2.7 tài liệu [1] ta chọn ổ bi đỡ dẫy cỡ trung, kí hiệu ổ 216 có d = 80 (mm); D = 140 (mm); Khả tải động C = 57(kN); Khả tải tĩnh C0 = 45,4 (kN), B=26mm, r=3mm, đường kính bi = 19,05 mm - Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ C2 B2: F rC2= √ F 2xC 2+ F 2yC 2= √27047,4 2+ 2962,892=27209,2 ( N )=27,2092(kN ) F rB2 =√ F 2xB 2+ F2yB 2=√ 7457,512+37581,97 2=38314,7 ( N )=38,3147(kN ) Lực dọc trục Fa = (N), theo công thức 11.3 tài liệu [1]: X = 1; Y = 0; vịng quay nên V = 1; Nhiệt độ < 105 C nên Kt = 1; công suất nhỏ nên Kd = 1,2 Q = (X.V.Fr+ Y.Fa)Kt.Kd = X.V.Fr.Kt.Kd = 1.1.38,3147.1,2 = 45,98 (kN) - Thời gian làm việc ổ: LH: tuổi thọ tính triệu vịng quay L H =K HE t Σ KHE: Chế độ làm việc IV: nhẹ 40 Theo11.4 bảng 6.4 tài liệu [1]: KHE = 0,125 LH =KHE.(5 năm x 300 ngày x ca x giờ) = 0,125.24000 = 3000 L= 60 n L H 10 = 60.5,76 3000 =1,0368 106 Khả tải trọng động ổ xác định theo cong thức 11.1 tài liệu [1]: C d=Q m√ L Trong đó: Q: Tải trọng động quy ước L: Tuổi thọ m = 3: Sử dụng ổ bi C d=45,98 √3 1,0368=46,54 (kN ) Thấy Cd < C =57(kN) nên khả tải động ổ đảm bảo - Kiểm tra khả tải tĩnh: Theo cơng thức (11.19) ta có: Qt = X0.Fr + Y0.Fa Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.38,3147= 22,99 (kN) Qt2 = Fr =38,3147 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 38,3147 (kN) < C0 = 45,4(kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 41 Ổ lăn Trục III- Trục V Vì chịu lực hướng tâm lực dọc trục = 0, nên ta sử dụng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Với đường kính ngõng trục d = 65 mm Theo bảng P2.7 tài liệu [1] ta chọn ổ bi đỡ dẫy cỡ trung, kí hiệu ổ 213 có d = 80 (mm); D = 120 (mm); Khả tải động C = 44,9(kN); Khả tải tĩnh C0 = 34,7 (kN), B=23mm, r=2,5mm, đường kính bi = 16,67 mm - Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ C2 B2: F rC =√ F 2xC + F2yC=√ 25153,412+ 2751,422=25303 ( N )=25,303(kN) F rB=√ F2xB + F 2yB =√6935,3 2+17623,92 =18939 ( N ) =18,939(kN ) Lực dọc trục Fa = (N), theo công thức 11.3 tài liệu [1]: X = 1; Y = 0; vịng quay nên V = 1; Nhiệt độ < 105 C nên Kt = 1; công suất nhỏ nên Kd = 1,2 Q = (X.V.Fr+ Y.Fa)Kt.Kd = X.V.Fr.Kt.Kd = 1.1.25,303.1,2 = 30,36 (kN) - Thời gian làm việc ổ: LH: tuổi thọ tính triệu vịng quay L H =K HE t Σ KHE: Chế độ làm việc IV: nhẹ Theo11.4 bảng 6.4 tài liệu [1]: KHE = 0,125 LH =KHE.(5 năm x 300 ngày x ca x giờ) = 0,125.24000 = 3000 L= 60 n L H 10 = 60.5,76 3000 =1,0368 106 Khả tải trọng động ổ xác định theo cong thức 11.1 tài liệu [1]: C d=Q m√ L Trong đó: Q: Tải trọng động quy ước L: Tuổi thọ m = 3: Sử dụng ổ bi C d=30,36 √3 1,0368=30,73(kN ) Thấy Cd < C =44,9(kN) nên khả tải động ổ đảm bảo 42 - Kiểm tra khả tải tĩnh: Theo cơng thức (11.19) ta có: Qt = X0.Fr + Y0.Fa Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.25,303= 15,18 (kN) Qt2 = Fr =25,303 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 25,303 (kN) < C0 = 34,7(kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 43 4.1.3 Thiết kế ROLLER: Máy uốn thép trục chủ động uốn loại thép hộp, thép hình, thép ống phải thiết kế ROLLER cho phù hợp với hình dạng loại thép, sau nghiên cứu thiết kế hình dáng ROLLER Hình 4.11 Các loại ROLLER Hình 4.11 Uốn thép hộp 44 Hình 4.12 Uốn thép U Hình 4.13 Uốn thép T 45 Hình 4.14 Uốn thép dạng Hình 4.13 Uốn thép hình chữ L 46 4.2 Thiết kế phần điện điều khiển 47 CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY 5.1 Các thành phần máy Máy gồm thành phần sau: - Xylanh - Bàn máy - Khung máy - Hệ thống truyền động Hình 5.1: Các thành phần máy 5.2 Chế tạo Với mơ hình máy móc mà muốn hồn thiện từ thiết kế phần mềm hỗ trợ sản phẩm cần phải trải qua cơng đoạn khác Để hoàn thành sản phẩm máy hồn chỉnh, nhóm áp dụng phương pháp gia công – chế tạo học suốt 4.5 năm đại học qua kinh nghiệm thực tập tốt nghiệp vốn Đó phương pháp: Tiện, Phay, Cắt Laser, In 3D, Gò, Khoan, Hàn 5.1.1.1 Một số hình ảnh chi tiết gia cơng máy 5.1.1.2 Chế tạo phận truyền động 5.1.1.2.1 Chức Hệ thống phận truyền động có vai trị q trình hoạt động máy 5.1.1.2.2 Yêu cầu chế tạo - Được chế tạo theo thông số kỹ thuật thiết kế - Có độ cứng vững cao, chịu tác động lực quay, lực ma sát, truyền động vị trí - Lắp ghép chi tiết phải xác đạt dung sai lắp ghép xác tránh độ đảo trục a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế Hình 5.1: 48 a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế Hình 5.2: a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế Hình 5.3: a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế Hình 5.4: 49 a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế a) Hình gia cơng thực tế b) Hình thiết kế 50 CHƯƠNG 6: LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH MÁY 51 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 54 ... đổi khn uốn cách dễ dàng, máy uốn dùng để uốn sắt có kích thước lớn chế tạo khn uốn tương đối đơn giản loại khn uốn kiểu quay Hình 1.5 Máy uốn sắt điện thủy lực RAPID T10/M _Máy uốn sắt tự động... [1]) = 0,6.25 ,30 3= 15,18 (kN) Qt2 = Fr =25 ,30 3 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 25 ,30 3 (kN) < C0 = 34 ,7(kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 43 4.1 .3 Thiết kế ROLLER: Máy uốn thép trục chủ động uốn loại thép... quan máy uốn thép trục chủ động (đề tài) Chương 2: Cơ sở lý luận Chương 3: Phương án lựa chọn phương án thiết kế Chương 4: Thiết kế máy Chương 5: Chế tạo máy Chương 6: Lắp ráp vận hành máy Kết