Sắt thép là một mặt hàng chiến lược hếtsức quan trọng đối với mỗi quốc gia.Hầu hết các ngành kinh tế đều sử dụng sắt th p, đặc biệt trong lĩnh vực dân dụng, xây dựng, ơ hí hế tạo, giao thông vận tải, quốc phòng là rất lớn. Sau nhiều n m ảng và nhà nướ t đã thực hiện nhiều hính s h đổi mới, cải cách trên nhiều lĩnh vực kinh tế, cùng với sự ổn định về chính trị và đường lối kinh tế thông thoáng phù hợp đã làm ho nền kinh tế nước nhà phục hồi và phát triển ặc biệt trong những n m gần đ , nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ cùng với sự đầu tư rất mạnh của các công ty và tập đoàn inh tế nướ ngoài, đ là một động lực giúp nướ t vươn lên so với nước trong khu vực. rướ t nh h nh đ nhu ầu về sắt th p, đặt biệt là thép xây dựng ngày àng t ng Do nhà m n th p hiện có ở nướ t h ng đ p ứng đủ nhu cầu trong nước nên phải nhập từ nước ngoài về với giá thành rất cao. Vì vậy, việc xây dựng thêm các nhà máy cán bằng vốn tự ũng như liên do nh với các ng t nước ngoài là cần thiết và phù hợp với thực trạng kinh tế hiện nay của nước ta.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠ Ọ V T U ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGH CÁN KÉO ÉP KIM LOẠI THIẾT KẾ LỖ HÌNH CÁN THÉP GĨC KHƠNG CÂN GVHD: h gu n ng ho SVTH: gu n h ng MSSV: V1003254 Lớp: VL10KL Bộ mơn Kim loại Hợp kim TP Hồ Chí Minh, 15/05/2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠ Ọ V T U ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGH CÁN KÉO ÉP KIM LOẠI THIẾT KẾ LỖ HÌNH CÁN THÉP GĨC KHƠNG CÂN GVHD: SVTH: h gu n ng ho gu n h ng TP Hồ Chí Minh, 15/05/2014 ại học quốc gia TP Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ GHĨA VIỆT NAM rường ại Học Bách Khoa ộc lập – tự – hạnh phúc -o0o - TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 NHI M VỤ ĐỒ ÁN KHOA: Công Nghệ Vật Liệu BỘ MÔN: Vật Liệu Kim Loại Hợp Kim gu n HỌ TÊN: NGÀNH: h ng MSSV: V1003254 LỚP: VL10KL Vật Liệu Kim Loại Hợp Kim Đề tài đồ án: Thiết kế hệ thống lỗ h nh n th p g h ng n Nhiệm vụ đồ án nh gi t nh h nh sản xuất thép giới nước n m gần đ Khái quát sản phẩm th p g Nắm vững lý thuyết cán kiến thứ công nghệ cán Thiết kế hệ thống lỗ h nh n th p g mm từ phôi 150x150 mm Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: gƣời hƣớng dẫn: Th.S Nguy n ng ho Ngày th ng n m GIÁO VIÊ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) LỜ Ó ĐẦU Sắt thép mặt hàng chiến lược hếtsức quan trọng quốc gia.Hầu hết ngành kinh tế sử dụng sắt th p, đặc biệt lĩnh vực dân dụng, xây dựng, hí hế tạo, giao thơng vận tải, quốc phòng lớn Sau nhiều n m ảng nhà nướ t thực nhiều hính s h đổi mới, cải cách nhiều lĩnh vực kinh tế, với ổn định trị đường lối kinh tế thơng thống phù hợp làm ho kinh tế nước nhà phục hồi phát triển ặc biệt n m gần đ , kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ với đầu tư mạnh công ty tập đoàn inh tế nướ ngoài, đ động lực giúp nướ t vươn lên so với nước khu vực rướ t nh h nh đ nhu ầu sắt th p, đặt biệt thép xây dựng ngày àng t ng Do nhà m n th p có nướ t h ng đ p ứng đủ nhu cầu nước nên phải nhập từ nước ngồi với giá thành cao Vì vậy, việc xây dựng thêm nhà máy cán vốn tự ũng liên nh với ng t nước cần thiết phù hợp với thực trạng kinh tế nước ta ược Thầy Ths.Nguy n ng ho hướng dẫn gi o ho đề tài: Thiết kế lỗ hình cán thép góc khơng cân đề tài có khả n ng p dụng thực tế o bướ đệm giúp sinh viên chuẩn bị tốt ho qu tr nh làm luận v n tốt ngiệp sau Với hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình thầy ThS Nguy n ng ho , em hoàn thành tốt đề tài giao Tuy nhiên, vốn kiến thức hạn chế, hư nhiều kinh nghiệm thực tế vừa tiếp cận với m n nà nên đồ án em khơng tránh khỏi có nhiều sai sót Rất mong thầy, cô bạn đọ đ ng g p ý iến để em hồnh thiện Ụ Ụ hiệm vụ đồ n i ời n i đầu .ii ụ lụ iii D nh s h h nh vẽ v D nh s h bảng biểu vi ƢƠ 1: TỔNG QUAN NGÀNH THÉP Error! Bookmark not defined 1.1 Sản lượng thép giới nước ta 1.2 Tổng quan thị trường th p n m dự báo 11 1.3 Giới thiệu thép góc: 12 ƢƠ 2: Ơ SỞ LÝ THUYẾT 14 2.1 Nguyên lý cán: 14 2.2 Vùng biến dạng thơng số nó: 15 iều iện im loại n vào đượ trụ n 16 2.4 Các hệ thống lỗ hình thơng dụng: 18 ƢƠ THIẾT KẾ LỖ HÌNH CÁN THÉP KHƠNG CÂN 125 x 80 26 3.1 Các số liệu b n đầu 26 3.2 Tính tốn thiết kế lỗ hình cán thép góc khơng cân 125x80 30 3.3 Trục cán 46 3.4 Lực cán, mômen cán, công suất động m ƢƠ n 51 : KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LI U THAM KHẢO 55 Ụ Ụ hụ lụ A: ính lỗ h nh n th trung hụ lụ B: ính lỗ h nh tinh hụ lụ C: Th ng số thiết ế lỗ h nh n th p g hụ lụ D: Vận tố n n thời gi n h ng n 125x80 hụ lụ E: Tính lự n hụ lụ F: C ng suất động Ả V ản vẽ A : Hệ thống lỗ h nh n th p g h ng n DANH SÁCH HÌNH V Hình 1.1: Sản lượng thép thơ n m Hình 1.2: Tỷ trọng sản lượng thép thơ giới n m H nh -2013 : đồ vùng biến dạng cán Hình 2.2: C lự t dụng lên phơi cán 10 Hình 2.3: Hệ thống lỗ hình hộp chữ nhật – vng 12 Hình 2.4: Hệ thống lỗ hình vng – ovan 13 Hình 2.5: Biến dạng h ng lỗ hình vng – ovan 13 Hình 2.6: Hệ thống lỗ hình thoi – vng 14 Hình 2.7: Hệ thống lỗ hình ovan – trịn 15 Hình 2.8: Cấu tạo lỗ hình hộp chữ nhật 15 Hình 2.9: Cấu tạo lỗ hình thoi 16 Hình 2.10: Cấu tạo lỗ hình vuông 17 Hình 2.11: Lỗ hình van 18 Hình 3.1: Lỗ hình K10 32 Hình 3.2: Lỗ hình K9 33 Hình 3.3: Lỗ hình K8 34 Hình 3.4: Lỗ hình K7 36 Hình 3.5: Lỗ hình K6 37 Hình 3.6: C í h thướ sơ nghiệm bền trục cán 43 DANH SÁCH BẢNG BIỂU ảng 1.1: Sản lượng thép thô củ nước sản xuất thép lớn giới Bảng 1.2: Mác thép thành phần hóa học Bảng 1.3: Tính chất lý mác thép Bảng 2.1: Hệ số ma sát f cán 11 Bảng 3.1: Thành phần hoá học thép CT38 19 ảng : H nh dạng vật liệu làm trụ 22 Bảng3.3: Thành phần hóa học thép CT38 46 Bảng 3.4: Hệ số ma sát số ổ đỡ trục 47 ƢƠ 1: TỔNG QUAN NGÀNH THÉP 1.1 Sản lƣợng thép giới nƣớc ta 1.1.1 Sản lượng thép giới năm 2013[7] Theo báo cáo công bố ngày (23/1/2014), Hiệp hội thép giới (World Steel Association) cho biết sản lượng thép thô giới t ng ,6 tỷ vào n m , t ng , % so với n m ự t ng trưởng chủ yếu từ Ch u Á rung ng Bên cạnh đ , hu vực khác có sản lượng thép giảm so với n m Hình 1.1 Sản lượng thép thơ năm [7] Sản lượng thép thô n m ủ Ch u Á n m ,9 triệu t ng 6,0% so với n m ản lượng khu vực khác giới t ng nhẹ từ 65,7% n m lên 67, % n m ản lượng thếp thô Trung Quố đạt 779,0 triệu tấn, t ng 7, % so với n m ản lượng thép thô Trung Quốc so với giới t ng từ 46,7% n m lên 48, % n m ản lượng Nhật 110,6 triệu n m , t ng , % ể từ n m ản lượng thep thô Hàn Quốc 66,0 triệu tấn, giảm 4,4% so với n m Châu Âu ghi nhận sản lượng thép thô giảm 1,8% so với n m , với sản luợng vào n m ,6 triệu Sản xuất thép thô ức 42,6 triệu vào n m , sản xuất cấp độ n m 12 Sản xuất thép thô Italy 24,1 triệu vào n m , giảm ,7% vượt mức so với n m ản lượng thép thô h p n m ,7 triệu tấn, t ng , % so với n m ản lượng củ n h đạt 13,7 triệu n m , t ng ,7% so với n m rong n m , sản lượng thép thô Bắ ĩ 9, triệu tấn, giảm 1,9% so với n m ản xuất thép thơ Hợp chủng quốc Hoa Kì (US) 87,0 triệu tấn, giảm 2,0% so với n m Cộng đồng quố gi độc lập (CIS) cho thấy sản xuất thép họ giảm ,8% n m , sản lượng thép thô 108,9 triệu Nga sản xuất 69,4 triệu thép thô, giảm 1,5% so với n m U rine nhận định sản lượng họ giảm 0,5% vào cuối n m với số 32,8 triệu Sản lượng thép thô n m m ĩ 46, triệu n m 0,8% so với n m r zil sản xuất 34,2 triệu th p th n m 1,0% so với n m giảm giảm ảng 2.1: Sản lượng thép thô 10 nước sản xuất thép lớn giới [7] Xếp hạng Quốc gia m m % 2013/2012 Trung Quốc 779,0 724,7 7,5 Nhật Bản 110,6 107,2 3,1 Mỹ 87 88,7 -2 Ấn độ 81,2 77,3 5,1 Nga 69,4 70,4 -1,5 Hàn Quốc 66,0 69,1 4,4 ức 42,6 42,7 0,0 Thổ nhĩ 34,7 35,9 -3,4 Brazil 34,2 34,5 -1,0 10 Ukraine 32,8 33,0 -0,5 n ti 1.1.2 Sản lượng thép nước ta năm 2013 (NDH) Theo báo cáo Bộ C ng thương, sản lượng thép loại Việt Nam n m ướ đạt 10,81 triệu tấn, t ng ,7% so với n m , đ sản lượng thép Tổng ng t h p (V A) ướ đạt 1,29 triệu tấn, giảm 2,9% Tính bình qn gi i đoạn 2011-2013, sản lượng sản xuất thép loại nước giảm 1,5%, sản lượng VSA giảm 4,1% Bộ C ng thương ho biết tình hình sản xuất tiêu thụ th p nướ n m 2013 gi i đoạn 2011-2013 gặp nhiều h h n n đối cung-cầu m n m thực Nghị 11/NQ-CP Chính phủ cắt giảm đầu tư công, tạm dừng ng tr nh hư thật cần thiết Kể từ đ đến nay, nhu cầu tiêu thụ th p nước mức thấp, khơng ổn định Ngồi ra, việc thép nhập giá rẻ từ Trung Quốc tràn vào ngày nhiều ũng g h h n lớn cho doanh nghiệp, thép hợp kim có chứa nguyên tố Boron nhập từ Trung Quốc, làm cho doanh nghiệp sản xuất nước phải giảm sản lượng, sản xuất cầm chừng, nhiều doanh nghiệp có thời điểm sản xuất 40-50% cơng suất, làm t ng hi phí ố định sản phẩm Theo Bộ C ng thương, n m t nh h nh thị trường thép không cải thiện đ ng ể Dự báo sản lượng toàn ngành th p n m - 2015 t ng hoảng 24% so với n m , đ p ứng đủ nhu cầu th p nước xuất Cụ thể, sản lượng thép loại n m so với n m , òn sản lượng n m n m 4 dự b o đạt 11,02 triệu tấn, t ng ,9% ướ đạt 11,53 triệu tấn, t ng 4,6% so với Những n m tới, Việt Nam hội nhập sâu vào kinh tế giới, hàng rào thuế quan phải giảm dần theo lộ trình cam kết WTO AFTA, thép nhập từ Trung Quốc nước khu vực ASEAN với ưu giá rẻ tạo thêm áp lực cạnh tranh cho doanh nghiệp nước, doanh nghiệp thép lại phải đối mặt với vụ kiện chống phá giá số quốc gia, ngành thép cần đẩy mạnh đầu tư nghiên cứu, đổi công nghệ sản xuất, n ng o n ng lực cạnh tr nh ũng tí h ực tìm kiếm thị trường xuất tiềm n ng hu vự ũng 77,5.0,668 67 0,731 b 'b8 22,5mm 0,668 0,744 0,731 n ính uốn ạnh: R8 77,5 22,5 75, 2mm 0,731 n ính uốn ạnh mặt R’và mặt R’’ đường trung b nh: R = R8 ± h8 R’= 68mm; R’’= 82,4mm oạn nằm ng ng ủ ạnh lớn: la8 - lb8=116,3 - 77,5 = 38,8mm H nh hiếu nằm ng ng ủ ạnh lớn: Xa8 = 67 + 38,8 = 105,8mm Chiều rộng ủ lỗ h nh H8: B8 = Xa8 + Xb8 = 105,8 + 67 = 172,8mm Chiều o ủ rãnh lỗ h nh H8: H8 = b’b8 sinα + R8(1 - osα) = 22,5.0,668 + 75,2.(1 - 0,744) = 34,2mm n ính lượn đỉnh g : R1,8 = 1,6.R1,9 = 1,6.16 = 26mm n ính lượn đầu ạnh trên: r’8 = 0,5h8 = 0,5.14,4 = 7,2mm ộ nghiêng đầu ạnh họn ỗ h nh 7: nh bƣớm % Hình 3.4 Lỗ hình K7 lb7=74,9mm ; h7= X ,9; υ= 9, 0; α=9 0-109,40/2=35,30; Xb7=66,8mm định đoạn thẳng b’b7: l.sin Xb 0,01745. b 'b sin cos 0,01745. , 0=0,578;cos 35,30=0,816 sín 74,9.0,578 66,8 0,616 b 'b 28,5mm 0,578 0,816 0,616 n ính uốn ạnh: R7 74,9 28,5 75mm 0,618 n ính uốn ạnh mặt R’và mặt R’’ đường trung b nh: R=R7 ± h7 R’=64,6mm; R’’=8 , mm oạn nằm ng ng ủ ạnh lớn: la7-lb7=116,2-74,9=41,3mm H nh hiếu nằm ng ng ủ Xa7=41,3+66,8=108,1mm Chiều rộng ủ lỗ h nh H7: ạnh lớn: B7=Xa7+Xb7=108,1+66,8=174,9mm Chiều o ủ rãnh lỗ h nh H7: H7=b’b7 sinα+R7(1- osα)= 8, 0,578+75.(1-0,816)=30,3mm n ính lượn đỉnh g : R1,7=1,6.R1,8=1,6.26=42mm n ính lượn đầu ạnh dưới: r’7=0,5h7=0,5.20,9=10,5mm ộ nghiêng đầu ạnh họn ỗ h nh 6: % nh bƣớm Hình 3.5 Lỗ hình K6 lb6 = 72mm ; h6 = X , ; υ = 1300; α = 900 - 1300/2 = 250; Xb6 = 66,6mm định đoạn thẳng b’b6: l.sin Xb 0,01745. b 'b sin cos 0,01745. sín = 0,423; cos 250 = 0,906 72.0, 423 66,6 0, 436 b 'b 50, 4mm 0, 423 0,906 0, 436 n ính uốn ạnh: R6 72 50, 49,5mm 0, 436 n ính uốn ạnh mặt R’và mặt R’’ đường trung b nh: R = R6 ± R’= R6 - h6 31,3 49,5 33,9mm 2 R’’ = R6 + h6 h6 31,3 49,5 65, 2mm 2 ộ dài ạnh lớn nằm ng ng: la6 - lb6 =115,4 – 72 = 43,4mm H nh hiếu nằm ng ng ủ ạnh lớn: Xa6 = Xb6 + la6-lb6 = 66,6 + 115,4 – 72 = 110mm Chiều rộng ủ toàn lỗ h nh: B6 = Xa6 + Xb6 = 110 + 66,6 = 176,6mm Chiều rộng rãnh trụ H6: H6 = b’b6 sinα + R6.(1 - osα)= ,4 ,4 + 49,5.(1 - 0,906) = 26mm n ính lượn đỉnh g : R1,6 = 1,6.R1,7 = 1,6.42 = 67,2mm n ính lượn đầu ạnh trên: R6 = 0,35h6 = 0,35.31,3 = 11mm ộ nghiêng đầu ạnh họn X định hiều rộng ph i: Chiều % o ph i: h5 = 47mm Chiều rộng ph i b5 = B6 - ∆b6 = 176,6 – 4,4 =172,2mm hiết ế lỗ h nh ho ph p thự hạn hế giãn rộng V vậ họn b5 = 173mm ảng th ng ố thiết ế lỗ h nh thép 125 80 đƣợc thể phụ lục 3.2.3 n trung ỗ h nh 4: trục ph ng Chiều o hiều rộng ph i b n đầu: mm m mm Chọn ∆h4 =18mm h4 = h3 - ∆h4 =65 – 18 = 47mm ường ính làm việ ủ trụ lỗ h nh : Dk4 = D - h4 = 500 – 47 = 453mm G h định tại:α1 ≤ r os 1 Dk n α đượ 18 ≤ arccos 1 16 12' = 0,283rad 453 ộ giãn rộng lỗ hình 1: b4 2.btb h.kb n btb (h3 h4 ) 1 1 R. Chọn kb = btb = 172 mm R = 453/2 = 226,5mm α = 60 0,7 ’ = 0,283rad Do R α < btb => n = b4 2.172.18 172 (65 47) 1 1 0, 283 226,5.0, 283 Chiều rộng sau lỗ hình 4: b4 b3 b4 171, 5, 176,6mm Diện tích phơi sau cán: F4 = 176,6.47 = 8300 mm2 Hệ số lượng ép lỗ hình 4: 4 F3 11128 1,34 F4 8300 ỗ h nh 5: lỗ h nh ép cạnh đ ng D = 550mm;h4 = 47mm;b4 = 176,6mm h5 = 47mm; b5 = 173mm Chọn he hở giữ h i trụ = 10mm 5, 4mm Dk=500 – 47 + 10 = 463mm ượng p nhỏ,lượng giãn theo hiều 5 o ủ ph i thể bỏ qu F4 8300 1,02 F5 8131 í h thướ lỗ h nh: = 47mm; H5 = 173mm ộ ngiêng thành lỗ h nh % ảng tính to n lỗ h nh trục c n đƣợc thể phụ lục 3.3 Trục cán 3.3.1 ch thước c a tr c c n a ính toán cho t ục cán kích thước Chiều dài trụ n: ( , tr ng 99 ) 00 mm m L = (1,6 ÷2,5)D n h nh L = (1,6 ÷2,5).600 = 960 ÷ 1500 mm Chọn = mm ường ính ổ trụ : ( [4], trang 101 ) d = (0,55 ÷ 0,65)D d = (0,55 ÷ 0,65).600=330 ÷ 390mm Chọn d = 350mm Chiều dài ổ trụ : ( [4], trang 102 ) l = d = 350mm n ính lượn trụ ổ trụ : R = (0,08 ÷ 0,1).D = (0,08 ÷ 0,1).600 =48÷60 Chọn : R = 48mm r = 0,1d = 0,1.350 = 35mm ường ính phần th m gi lắp với hớp nối trụ : d1 = (0,65 ÷0,75)d = (0,65 ÷0,75).350 = 227,5 ÷262,5mm Chọn :d1 = 260mm b ính tốn cho t ục cán kích thước D = 550 mm Chiều dài trụ n: ( , tr ng 99 ) L = (1,6 ÷2,5)D m n h nh trụ trụ L = (1,6 ÷2,5).550 =880 ÷ 1375 mm Chọn = mm ường ính ổ trụ : ( [4], trang 101 ) d = (0,55 ÷ 0,65)D d = (0,55 ÷ 0,65).550 = 302,5 ÷ 357,5mm Chọn d = 305mm Chiều dài ổ trụ : ( [4], trang 102 ) l = d = 350mm n ính lượn trụ ổ trụ : R =(0,08 ÷ 0,1).D = (0,08 ÷ 0,1).550=198,25÷228,75 Chọn : R = 50mm r = 0,1d = 0,1.305 = 30,5mm ường ính phần th m gi lắp với hớp nối trụ : d1 = (0,65 ÷0,75)d = (0,65 ÷0,75).305 = 198,25 ÷228,75mm Chọn :d1 = 200mm c ng tự, ta tính tốn cho t ường hợp trục cán trung cán tinh với kích thước 440mm Chiều dài trụ n: ( , tr ng 99 ) L = (1,6 ÷2,5)D m n h nh L = (1,6 ÷2,5).440 =704 ÷ 1100 mm Chọn = mm ường ính ổ trụ : ( [4], trang 101 ) d = (0,55 ÷ 0,65)D d = (0,55 ÷ 0,65).440 = 242 ÷ 286mm Chọn d = mm Chiều dài ổ trụ : ( [4], trang 102 ) l = d = 250mm n ính lượn trụ ổ trụ : R = (0,08 ÷ 0,1).D = (0,08 ÷ 0,1).440 =35,2÷44 trụ Chọn : r R = 40mm = 0,1d = 0,1.250 = 25mm ường ính phần th m gi lắp với d1 hớp nối trụ : = (0,65 ÷0,75)d = (0,65 ÷0,75).250=162,5 ÷187,5mm Chọn :d1 = 170mm 3.3.2 Nghiệm bền tr c cán : Khi làm việc trục cán bị tác dụng lự hi đ th n trục cán bị uốn, cổ trục cán vừa chịu uốn vừa chịu xoắn, đầu nối trục chịu xoắn nên ta nghiệm bền theo độ bền uốn Trục cán làm thép hợp kim có:([7],trang 18) ộ bền uốn cho phép: Tại cổ trục cán: [σu] = 120 N/mm2 = 12 Kg/mm2 [σtd]= 450 ÷ 500 N/mm2 = 45 ÷ 50Kg/mm2 a Trục cán thơ có D=600 mm chọn nghi m bền giá cán K1 có lực cán lớn P=97,75 (T) moment Mc = 10,4 (T.m) moment sinh lớn v trí x = a/2.đường kính làm vi c Dk=477mm (Với thơng số lực cán moment cán tính bảng phụ lục ) Hình 3.6 Các kích thước nghi m bền trục cán Thân trục chịu uốn nên nghiệm bền theo điều kiện uốn u M u P.x.(1 x / a) Với th ng số tr theo h nh Wu 0,1D3 u 97,15.425.103.(1 425 /1000) 2187 T/m 0,1.0, 477 = 21,87 N/mm2 < [σu] = 100 ÷120 N/mm2 6( ,tr ng 64) ại ổ trụ trung b nh hịu uốn vừ hịu oắn nên nghiệm bền theo độ bền Mu P.l Wu 0, 4d σu = = n vừ 97,15.0,35 1983T / m2 19830 KN / m2 0, 4.0,35 =19,83 N/mm2 M x 1, 4M c Wx 0, 2d τx = 1, 4.10, 1698T / m2 16980 KN / m2 0, 2.0,35 = = 16,98N/mm2 σtd = 3 x2 u2 = 3.16,982 19,832 = 35,47N/mm2 < [σu] = 450 ÷500 N/mm2 Vậ trụ n đủ bền b Trục cán có D=550 mm chọn nghi m bền giá cán K4 có lực cán lớn P=91,83 (T) moment Mc = 5,86 (T.m) moment sinh lớn v trí x = a/2 Thân trục chịu uốn nên nghiệm bền theo điều kiện uốn u M u P.x.(1 x / a) Wu 0,1D3 91,83.375.103.(1 375 / 900) u 2161 T/m 0,1.0, 453 = 21,87 N/mm2 < [σu] = 100 ÷120 N/mm2 ại ổ trụ trung b nh σu = = n vừ hịu oắn nên nghiệm bền theo độ bền Mu P.l Wu 0, 4d 91,83.0,305 2468T / m2 24680 KN / m2 0, 4.0,3053 = 24,68 N/mm2 τx = hịu uốn vừ M x 1, 4M c Wx 0, 2d = 1, 4.5,86 1446T / m2 14460 KN / m2 0, 2.0,305 =14,46N/mm2 σtd = 3 x2 u2 = 3.14, 462 24,682 = 35,16N/mm2 < [σu] = 450 ÷500 N/mm2 c Trục cán có D=440 mm chọn nghi m bền giá cán K6 có lực cán lớn P=91,28 (T) moment Mc = 4,87 (T.m) moment sinh lớn v trí x = a/2.đường kính làm vi c Dk=358,7mm Thân trục chịu uốn nên nghiệm bền theo điều kiện uốn u M u P.x.(1 x / a) Wu 0,1D3 u 91, 28.218, 75.103.(1 218, 75 / 750) 2295 T/m 0,1.0,359 = 22,95 N/mm2 < [σu] = 100 ÷120 N/mm2 ại ổ trụ n vừ hịu uốn vừ hịu oắn nên nghiệm bền theo độ bền trung b nh σu = Mu P.l Wu 0, 4d = 91, 28.0, 25 3651T / m2 36510 KN / m2 0, 4.0, 25 = 36,51 N/mm2 τx = = M x 1, 4M c Wx 0, 2d 1, 4.4,87 2182T / m2 21820 KN / m2 0, 2.0, 25 = 21,82N/mm2 σtd = 3 x2 u2 = 3.36,512 21,822 = 66,9N/mm2 < [σu] = 450 ÷500 N/mm2 3.4 Lực cán, mômen cán, công suất động m y c n 3.4.1 Lực cán : ([1], trang 160) Lực cán gọi áp lực toàn phần kim loại tác dụng lên trục cán n tính theo cơng thức: Lự Ptb – áp lự đơn vị hay gọi áp lực trung bình, (N/mm2; kG/mm2) Ftx – diện tích tiếp xúc kim loại với bề mặt trụ n tính theo cơng thức: √ với: Btb chiều rộng trung bình vật cán (mm) B0, b1 chiều rộng vật n trước sau cán (mm) lc chiều dài cung biến dạng Áp lực trung bình tính theo cơng thức củ Ê elun s u: rong đ : m hệ số t đến ảnh hưởng ma sát tiếp ú đượ tính s u: √ Δ Δ f – hệ số ma sát cán R – bán kính trục cán (mm) h – lượng ép tuyệt đối (mm) – chiều dà trước sau cán vật cán (mm) k – trở kháng biến dạng tĩnh tính cơng thức: t – nhiệt độ cán lần tính tốn C, n, Cr hàm lượng (%) nguyên tố C, Mn, Cr có thép Bảng3.2: Thành phần hóa học thép CT38 Mác thép CT38 η – độ nhớt, Thành phần hóa học C Mn Cr 0,14÷0,22 0,4 ÷ 0,65 định từ cơng thức: U tố độ biến dạng √ Δ h, lượng ép tuyệt đối (mm) tương đối (%) v tố độ cán (m/s) R, lc bán kính làm việc chiều dài cung biến dạng (mm) 3.4.2 Mômen cán ([1], trang 162) Momen cán lự n sinh r tính theo cơng thức: M c 2P lc P lực cán (MN; T) lc :chiều dài cung biến dạng Ψ hệ số nh t địn Ψ = 0,35 ÷ 0,5: rong trường hợp cán nóng ta chọn Ψ = , theo ( , tr ng ) 3.4.3 Công suất động m y c n : Mỗi giá cán nh m gi n dẫn động động điện ộng nà thể xoay chiều chiều Tính cơng suất động ho giá cán phải tính theo lần cán có lực cán lớn Từ lức cán lớn tính momen chuyển trụ động Công suất tính theo cơng thức: đ n vận tố qu đ ủ động (vòng/phút) Mđ m men tĩnh quy trụ động ( m) đ đ Mms mômen ma sát lực cán sinh cổ trục Mms1 mômen ma sát sinh chi tiết quay Mms2 Với P lực cán (MN; T) d đường kính cổ trục cán (mm) f’ hệ số ma sát ổ đỡ trục cán, cho bảng sau: Bảng 3.3 h số ma sát số ổ đỡ trục ( bảng 5.4 trang 95 [3]) Loại ổ đỡ trục cán f’ Ổ đỡ ma sát lỏng 0,003 ÷ 0,0005 Ổ đỡ ma sát nửa lỏng 0,006 ÷ 0,001 Ổ bi 0,003 ÷ 0,005 Ổ trượt: Loại trục làm thép 0,04 ÷ 0,1 Loại trục làm sứ 0,005 ÷0,01 Chọn f’ = , Chọn Mkt mômen không tải sinh r để thắng toàn trọng lượng chi tiết quay máy cán máy chạy không tải Mo = (3 ÷ 6)% (Mc + Mms) Mo = 0,05 (Mc + Mms) Mđ m men động, đượ tính s u: đ (MN.m; T.m) gia tốc góc trục cán GD2 mơmen tất chi tiết dẫn động máy cán sinh r chuyển b nh đà gắn trụ động Mđ = cán khơng có t ng tốc giảm tốc Mđ > có n t ng tốc (lấy dấu +) Mđ < có cán giảm tốc (lấy dấu -) Trong đồ n không đề cập đến Mđ q trình tính tốn q phức tạp η hệ số truyền động hữu ích củ m , η = (0,85 ÷ 0,93) i tỉ số truyền từ động tới trục cán Công suất động thực tế chọn từ công suất lý thuyết tính tới hệ số an tồn k: Chọn k = 1,5 u hi t m đượ động ơ, t tìm thị trường loại động ph hợp với yêu cầu sản suất Do đặ điểm công nghệ, ta chọn loại động ho m chiều, chọn loại động W (4 /8 ), W( / n loại động điện ), W(8 / ) Bảng tính tốn moment cán cơng suất động đƣợc thể phụ lục F ƢƠ 4: ẾT LUẬN Dưới hướng dẫn thầy Th.s Nguy n ng ho , em hoàn thành ong đồ án tiến độ, cịn số thiếu sót định kiến thức có hạn thời gian khơng cho phép em tìm hiểu s u Những vấn đề hồn thành: Tìm hiểu sơ tình hình sản xuất thép giới nướ định hướng phát triển Hoàn thành tính to n th ng số số biến dạng, vận tố n, lự ũng ng nghệ như: th ng số lỗ h nh, th ng n, moment ng suất động ơ… Hồn thành mơ hình hóa hệ thống lỗ hình vẽ ĩ thuật Một số vấn đề chƣa làm đƣợc Chư thật tìm hiểu sâu tình hình sản suất thép giới ũng nước Chư đư r nhiều phương n thiết kế, phương n thiết kế dựa nhiều vào luận v n ũ Chư tính to n lượng nhiệt trình cán Chư th m hảo số liệu thự tế, hủ ếu dự vào tính to n lí thu ết TÀI LI U THAM KHẢO PGS-TS Nguy n rường Thanh, C kỹ thuật cán, X ại học quốc gia TP.HCM, (2006) TS Hà Tiến Hoàng , Thiết b c cán, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, (2006) ỗ Hữu hơn, h n V n Hạ, Công ngh cán kim loại hợp kim thông dụng, NXB khoa học kỹ thuật, (2005) ỗ Hữu hơn, Tính tốn thiết kế chế tạo máy cán thép thiết b nhà máy cán thép, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, (2001) PGSh n V n Hạ, Các phư ng pháp thiết kế lỗ hình trục cán, NXB khoa học kỹ thuật, (2001) Nghiêm Hùng, Sách tra cứu gang thép thông dụng, rường ại học Bách Khoa Hà Nội, (1997) World Steel in Figures 2013, http://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2013/wsif.html ... thiệu thép góc: Thép góc thép kết cấu dùng nhiều xây dựng,chế tạo máy cầu đường,đặc biệt ngành đ ng tàu Có loại thép góc: o Thép góc cân o Thép góc khơng cân 1.3.1 Thép góc khơng cân Hình 1.2 Thép. .. tạo lỗ hình vng 17 Hình 2.11: Lỗ hình van 18 Hình 3.1: Lỗ hình K10 32 Hình 3.2: Lỗ hình K9 33 Hình 3.3: Lỗ hình K8 34 Hình 3.4: Lỗ hình. .. C, hình 3.1 ([3], trang 98) Với th p họn thép CT38 Chọn nhiệt độ kết thúc cán cho thép 9500C 3.2 Tính tốn thiết kế lỗ hình cán thép góc khơng cân 125x80 Số lần cán n=10 Gồm: lần cán thô, lần cán