Thông tin tài liệu
GVHD : Trần Quốc Hùng MỤC LỤC Lời cam kết Lời cảm ơn Phần : giới thiệu Phần - Tổng quan nghiêng cứu đề tài Phần – Một số máy thép thị trƣờng Phần – Nguyên lý hoạt động 13 Phần – Khái quát uốn tính tốn kích thƣớc 22 Phần – Tính tốn lực uốn chọn động 29 Phần – Thiết kế truyền khí 35 Phần – Chọn ổ lăn 62 Phần - Thiết kế chi tiết máy khác 69 Phần 10 - Hệ thống khởi động hệ thống điều khiển………………… 75 Phần 11 – Tổng kết khả máy 88 Tài liệu tham khảo………………… 97 SVTH : Bùi Công Đến GVHD : Trần Quốc Hùng DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Báng 3.1: Thông số kỹ thuật máy lốc tơn thủy lực W11S-20×3500 12 Báng 3.2: Thông số kỹ thuật máy lốc tôn trục đối xứng ZDW11 14 Báng B.3: Cơ tính thành phần hóa học thép kết cấu cacrbon thơng thƣờng 93 Báng B.4: Cơ tính thành phần hóa học thép kết cấu hợp kim thấp 94 Báng B.5: Cơ tính thành phần hóa học thép khơng gỉ 96 SVTH : Bùi Công Đến GVHD : Trần Quốc Hùng DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Trang Hình 3-1: Máy lốc tơn thủy lực W11S-20×3500 12 Hình 3-2: Máy lốc tôn trục đối xứng ZDW11 13 Hình 3-3: Máy thép tự động CNC W12 15 Hình 3-4: Máy thép trục xuất sứ Hong Kong 15 Hình 4-1: Hình mơ máy thép trục 16 Hình 4-2: Hình mơ máy thép trục 16 Hình 4.3: Mơ hình chuyển động xảy uốn 17 Hình 4-4: Hình mơ theo phƣơng án 18 Hình 4-5: Các trình uốn theo phƣơng án 19 Hình 4-6: Hình mơ theo phƣơng án 20 Hình 4-7: Các trình uốn theo phƣơng án 20 Hình 4-8a: Hình chiếu đứng sơ đồ động 22 Hình 4-8b: Hƣớng nhìn C sơ đồ động 23 Hình 4-9: Mối liên hệ đƣờng kính chi tiết đƣờng kính trục điều chỉnh 24 Hình 4-10: Mối liên hệ lực xuất uốn 25 Hình 5-1: Sơ đồ lực tác dụng uốn 26 Hình 5-2: Sơ đồ phôi dải rộng hẹp 27 Hình 5-3: Sơ đồ thể phân bố ứng suất theo chiều dày phơi uốn 27 Hình 5-4: Vị trí trung hịa biến dạng 28 Hình 6-1: Sơ đồ xác định mômen uốn 33 SVTH : Bùi Công Đến GVHD : Trần Quốc Hùng Hình 7-1: Các lực tác dụng lên trục I 47 Hình 7-2: Các lực tác dụng lên trục I theo phƣơng oy 47 Hình 7-3: Các lực tác dụng lên trục I theo phƣơng ox 48 Hình 7-4:Biểu đồ mơmen tạo lực tác dụng lên trục I 49 Hình 7-5: Các lực tác dụng lên trục II 50 Hình 7-6: Các lực tác dụng lên trục II theo phƣơng oy 51 Hình 7-7: Các lực tác dụng lên trục II theo phƣơng ox 52 Hình 7-8: Biểu đồ mômen tạo lực tác dụng lên trục II 53 Hình 7-9: Các lực tác dụng lên trục III 54 Hình 7-10: Các lực tác dụng lên trục III theo phƣơng oy 55 Hình 7-11: Các lực tác dụng lên trục III theo phƣơng ox 55 Hình 7-12: Biểu đồ mơmen tạo lực tác dụng lên trục III 56 Hình 7-13: Các lực tác dụng lên trục IV 57 Hình 7-14: Các lực tác dụng lên trục IV theo phƣơng oy 57 Hình 7-15: Các lực tác dụng lên trục IV theo phƣơng ox 58 Hình 7-16: Biểu đồ mômen tạo lực tác dụng lên trục IV 59 Hình 7-17: Các lực tác dụng lên trục V 60 Hình 7-18: Các lực tác dụng lên trục V theo phƣơng oy 60 Hình 7-19: Các lực tác dụng lên trục V theo phƣơng ox 61 Hình 7-20: Biểu đồ mơmen tạo lực tác dụng lên trục V 62 Hình 7-21: Các lực tác dụng lên trục VI 63 Hình 7-22: Các lực tác dụng lên trục VI theo phƣơng oy 64 Hình 7-23: Các lực tác dụng lên trục VI theo phƣơng ox 64 SVTH : Bùi Cơng Đến GVHD : Trần Quốc Hùng Hình 7-24: Biểu đồ mômen tạo lực tác dụng lên trục VI 64 Hình 9-1: Phen chặn trục 77 Hình 9-2: Nắp chặn trục 78 Hình 10-1: Khởi động cách nối trực tiếp 80 Hình 10-2: Khởi động cách nối điện kháng vào stato 81 Hình 10-3: Khởi động cách dùng biến áp tự ngẫu 82 Hình 10-4: Khởi động cách đổi nối Y/Δ 83 Hình 1.3: Mạch điều khiển 84 Hình 10-5: Mạch động lực 85 Hình 10-6: Nút nhấn 86 Hình 10-7:Kí hiệu nút nhấn thƣờng đóng 86 Hình 10-8: Kí hiệu nút nhấn thƣờng mở 86 Hình 10-9: Relay nhiệt 87 Hình 10-10: Kí hiệu relay nhiệt 87 Hình 10-11a: Khởi động từ ba pha 87 Hình 10-11b: Kí hiệu khởi động từ ba pha 88 Hình 10-12: Relay thời gian đóng trễ 88 Hình 10-13: Kí hiệu relay thời gian đóng trễ 89 Hình 10-14: Cầu chì pha 89 Hình 10-15: Kí hiệu cầu chì pha 89 Hình 10-16: Máy biến áp tự ngẫu pha 90 Hình 10-17: Kí hiệu máy biến áp tự ngẫu pha 90 SVTH : Bùi Công Đến GVHD : Trần Quốc Hùng Phần - Giới thiệu Tính cấp thiết đề tài Trong đời sống ngày thƣờng thấy số sản phẩm phổ biến ống thép, thùng nƣớc thép, nhƣ thùng phuy … Chúng ta nhìn sản phẩm hình trụ thép đƣợc tạo hình cách thép Do kinh tế đất nƣớc phát triển nên nhu cầu xã hội ngày lớn, cần phải giảm bớt phụ thuộc vào hàng ngoại nhập Tính khoa học thực tiễn đề tài Trong trình phát triển kinh tế thị trƣờng với hòa nhập kinh tế khu vực quốc tế, cơng nghiệp nặng chiếm vị trí quan trọng kinh tế xã hội Nhƣng công nghiệp nặng muốn sản xuất phải có nguyên liệu bán thành phẩn điều giúp tăng xuất hạ giá thành sản phẩm - Đề tài đƣợc thực đầy đủ bƣớc theo trình tự quy trình thiết kế chế tạo sản phẩm - Hạn chế đƣợc số lƣợng lao động, tăng suất đảm bảo an tồn - Góp phần tạo điều kiện phát triển kinh tế nƣớc nhà - So sánh với nghiên cứu trƣớc máy có ƣu điểm bật: + Năng suất cao + Giảm bớt số lƣợng lao động + Đảm bảo an toàn lao động + Nhanh gọn, vận hành đơn giản Giá thành hạ, giúp tăng lợi nhuận Mục tiêu nghiên cứu đề tài -Tính tốn, thiết kế, mơ hình máy thép trục -Đề xuất công nghệ thép với bề dày khác nhƣng chiều dài chiều rộng SVTH : Bùi Công Đến GVHD : Trần Quốc Hùng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tƣợng nghiên cứu đề tài -Các loại thép carbon thấp -Các máy thép có thị trƣờng a Phạm vi nguyên cứu đề tài -Các loại thép xây dựng có mác CT -Các loại thép kết cấu chế tạo máy có thành phần carbon từ C10 ÷ C25, tƣơng ứng với lƣợng carbon từ 0.1 ÷ 0.25% Bao gồm thép khơng gỉ pha autennis -Thuộc loại thép nhƣng thép dài 6000mm, rộng 1200mm, bề dày ≤ 15mm Hoặc loại vật liệu mềm nhƣ hợp kim đồng, hợp kim nhơm có kích thƣớc tƣơng tự Phƣơng pháp nghiên cứu -Cơ sở phƣơng pháp luận -Dựa vào nhu cầu thị trƣờng - Dựa vào nhu cầu cần có cơng cụ tự động để thép - Dựa vào khả công nghệ chế tạo máy thép Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể -Dựa vào số liệu có từ nghiên cứu trƣớc -Nghiên cứu đề tài nghiên cứu liên quan trƣớc SVTH : Bùi Công Đến 10 GVHD : Trần Quốc Hùng Phần - Tổng quan nghiên cứu đề tài Thép Thép hợp kim với thành phần sắt (Fe), với cacbon (C), từ 0,02% đến 2,14% theo trọng lƣợng, số nguyên tố hóa học khác Chúng làm tăng độ cứng, hạn chế di chuyển nguyên tử sắt cấu trúc tinh thể dƣới tác động nhiều nguyên nhân khác Số lƣợng khác nguyên tố tỷ lệ chúng thép nhằm mục đích kiểm sốt mục tiêu chất lƣợng nhƣ độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, sức bền kéo đứt Thép với tỷ lệ cacbon cao tăng cƣờng độ cứng cƣờng lực kéo đứt so với sắt, nhƣng lại giòn dễ gãy Tỷ lệ hòa tan tối đa carbon sắt 2,14% theo trọng lƣợng (ở trạng thái Austenit) xảy 1.147 độ C; lƣợng cacbon cao hay nhiệt độ hòa tan thấp q trình sản xuất, sản phẩm xementit có cƣờng lực Pha trộn với cacbon cao 2,06% đƣợc gang Thép đƣợc phân biệt với sắt rèn, sắt rèn có hay khơng có cacbon, thƣờng 0,035% Ngày ngƣời ta gọi ngành công nghiệp thép (không gọi ngành cơng nghiệp sắt thép), nhƣng lịch sử, sản phẩm khác Ngày có vài loại thép mà cacbon đƣợc thay hỗn hợp vật liệu khác, cacbon có, khơng đƣợc ƣa chuộng Trƣớc thời kì Phục Hƣng ngƣời ta chế tạo thép với nhiều phƣơng pháp hiệu quả, nhƣng đến kỉ 17 sau tìm phƣơng pháp có hiệu việc sử dụng thép trở nên phổ biến Với việc phát minh quy trình Bessemer vào giữ kỉ 19, thép trở thành loại hàng hố đƣợc sản xuất hàng loạt tốn Trong trình sản xuất tinh luyện tốt nhƣ phƣơng pháp thổi ơxy, giá thành sản xuất thấp đồng thời tăng chất lƣợng kim loại Ngày thép vật liệu phổ biến giới thành phần xây dựng, đồ dùng, SVTH : Bùi Công Đến 11 GVHD : Trần Quốc Hùng cơng nghiệp khí Thơng thƣờng thép đƣợc phân thành nhiều cấp bậc đƣợc tổ chức đánh giá xác nhận theo chuẩn riêng Thép ống Là sản phẩm công nghiệp phổ biến gồm dạng phổ biến là: Thép ống thành phẩm : loại sau chế tạo thƣờng đƣợc sử dụng trực tiếp, thƣờng đƣợc chế tạo phƣơng pháp đúc Thép ống bán thành phẩm : loại tạo từ thép bán thành phẩm thƣờng sau thành dạng trụ rỗng qua ngun cơng nhƣ hàn, tiện… để đƣợc sản phẩm hồn chỉnh Đồ án thiết kế máy thép thành thép ống bán thành phẩm SVTH : Bùi Công Đến 12 GVHD : Trần Quốc Hùng Phần – Một số máy thép thị trƣờng Máy lốc tơn thuỷ lực W11S-20×3500 Hình 3-1 Máy lốc tơn thủy lực W11S-20×3500 Thơng số kỹ thuật Bảng 3-1 Thông số kỹ thuật máy lốc tơn thủy lực W11S-20×3500 Model Chiều Chiều Lực Đƣờng Đƣờng Khoảng Công Công Công suất W11S- dày lốc rộng ép kính kính cách suất suất động 20×3500 tối lốc tối trục động động ngang,kW đa,(độ đa, trục trên, trục trục cơ dày mm trên, mm dƣới, dƣới, lốc, thuỷ mm mm kW lực, cânđối/ không kW cân đối), mm 20/16 3500 190 410 220 360 22 7.5 Nguyên lý hoạt động Gồm động hoạt động riêng biệt với nhau: SVTH : Bùi Công Đến 13 GVHD : Trần Quốc Hùng Hình 10 – 16 Biến áp tự ngẫu pha Kí hiệu: Hình 10 – 17 Kí hiệu biến áp tự ngẫu pha Nguyên lý hoạt động mạch a Động quay thuận Khi nhấn nút nhấn S1 khởi động từ K1 có điện tiếp điểm K1 (13 – 14) đóng lại trì, K1 (11 – 12) K1 (31 – 32) mở khóa chéo K1 (43 – 44) đóng lại làm cho khởi động tử K4 có điện Khi K1 có điện tiếp điểm K1 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại làm cho điện vào máy biến áp T1 Khởi động từ K4 có điện K4 (13 – 14) đóng lại KT5 có điện, đồng thời mở K4 (21 – 22), K4 có điện tiếp điểm K4 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại làm điện vào động làm động khởi động SVTH : Bùi Công Đến 90 GVHD : Trần Quốc Hùng Sau KT5 có điện đóng KT5 (13 – 14) trì, mở KT5 (11 – 12) khóa chéo, (do ta điều chỉnh relay thời gian đóng trể 0.2s) nên sau 0.2 giây KT5 (67 – 68) đóng Khi K1 K4 bị ngắt nên tiếp điểm K1 (1, 3, : 2, 4, 6) K4 (1, 3, : 2, 4, 6) mở ngắt mạch khởi động Do KT5 (11 – 12) mở nên K1 bị ngắt điện làm cho K1 (43 – 44) mở làm K4 (21 – 22) đóng lại sau 0.2s điện vào K6 làm tiếp điểm K4 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại để động hoạt động bình thƣờng 5.2 Động quay nghịch Khi nhấn nút nhấn S2 khởi động từ K3 có điện tiếp điểm K3 (13 – 14) đóng lại trì, K3 (11 – 12) K3 (31 – 32) mở khóa chéo K3 (43 – 44) đóng lại làm cho khởi động tử K7 có điện Khi K3 có điện tiếp điểm K3 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại làm cho điện vào máy biến áp T2 Khởi động từ K7 có điện K7 (13 – 14) đóng lại KT5 có điện, đồng thời mở K7 (21 – 22), K7 có điện tiếp điểm K7 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại làm điện vào động làm động khởi động Sau KT8 có điện đóng KT8 (13 – 14) trì, mở KT8 (11 – 12) khóa chéo, (do ta đả điều chỉnh relay thời gian đóng trể 0.2s) nên sau 0.2 giây KT8 (67 – 68) đóng Khi K1 K7 bị ngắt nên tiếp điểm K3 (1, 3, : 2, 4, 6) K7 (1, 3, : 2, 4, 6) mở ngắt mạch khởi động Do KT8 (11 – 12) mở nên K3 bị ngắt điện làm cho K3 (43 – 44) mở làm K3 (21 – 22) đóng lại sau 0.2s điện vào K9 làm tiếp điểm K7 (1, 3, : 2, 4, 6) đóng lại để động hoạt động bình thƣờng Chú ý :trên mạch điện dây nguồn L1, L2, L3 dây pha, muốn động quay ngƣợc lại với chiều quay phải nhấn nút S0 để ngắt mạch điện sau cho động khởi động lại SVTH : Bùi Công Đến 91 GVHD : Trần Quốc Hùng Phần 11 – Tổng kết khả máy Tên gọi Thông số Loại động 4A132M4Y3 Công suất 11 KW Tốc độ quay động 1500 vòng/phút Tốc độ quay trục chủ động 25 vòng /phút Lƣợng chạy trục chủ động 15mm/KTK HTK/vịng Chiều dài hành trình trục nâng 150mm Vật liệu phơi δ ≤ 220N/mm2 Bề dày phơi Phơi có bề dày ≤ 15mm Hết SVTH : Bùi Công Đến 92 GVHD : Trần Quốc Hùng Bảng B.3 - Cơ lý tính thành phần hố học thép bon kết cấu thông thƣờng Giới hạn chảy Re, kg/mm2 Độ dãn dài , % cho độ dày mm cho độ dày mm Độ bền Mác thép kéo Rm kg/mm Đến Trên 20 Trên 40 Trên Đến Trên 20 Trên 20 đến 40 đến 100 100 20 đến 40 40 Không nhỏ Hàm lƣợng nguyên tố, % C Mn Si P Không nhỏ S Cr Ni Cu Không lớn CT31 31 - - - - 23 22 20 0,32 - - 0,07 0,06 - - - CT33s 3140 - - - - 35 34 32 0,060,12 0,250,50 0,05 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT33n 3242 - - - - 34 33 31 0,050,12 0,250,50 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,060,12 0,250,50 0,120,30 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT33 CT34s 3342 22 21 20 19 33 32 30 0,090,15 0,250,50 0,07 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT34n 3444 23 22 21 20 32 31 29 0,090,15 0,250,50 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,090,15 0,250,50 0,120,30 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT34 CT38s 3747 24 23 22 20 27 26 24 0,140,22 0,300,60 0,07 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT38n 3849 24 24 23 21 26 25 23 0,140,22 0,400,65 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,140,22 0,400,65 0,120,30 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT38 3850 25 24 23 21 26 25 23 0,140,22 0,801,10 0,15 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT42s 4152 26 25 24 23 25 24 22 0,180,27 0,400,70 0,07 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT42n 4254 27 26 25 24 24 23 21 0,180,27 0,400,70 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 CT38n Mn SVTH : Bùi Công Đến 93 GVHD : Trần Quốc Hùng CT42 CT51n 5164 29 28 27 26 20 19 17 CT51 CT52n 0,180,27 0,400,70 0,120,30 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,280,37 0,500,80 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,280,37 0,500,80 0,150,35 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 4660 29 28 27 26 20 19 17 0,220,30 0,801,20 0,15 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 61 32 31 30 30 15 14 12 0,380,49 0,050,17 0,050,17 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 0,380,49 0,150,35 0,150,35 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03 Mn CT61n CT61 Bảng B.4 - Cơ lý tính thành phần hố học thép kết cấu hợp kim thấp Mác thép 19Mn 09Mn2 14Mn2 18Mn2 12MnS i Chiều Độ bền dày vật kéo cán, Rm, mm Mpa 410 410 420 2132 410 1132 810 410 Độ dài va đập Giới Thử nghiệm Độ dãn Nm/m x10 nhiệt độ hạn uốn nguội: a) chảy dài tƣơng 0 Bề dầy góc uốn; Re, đối , % +20 C -40 C -70 C D) đƣờng kính Mpa Thành phần hoá học C Si Mn Cr Ni Cu 0,30 0,30 0,30 0,170,37 0,401,50 0,30 0,30 0,30 460 480 290 320 21 22 - 3,5 3,5 - 1800 D=2a 1800 D=2a 450 450 310 300 21 21 - 3,0 4,0 - 1800 D=2a 1800 D=2a 470 460 340 330 21 21 - 3,5 3,0 - 1800 D=2a 1800 D=2a 0,120,18 0,170,37 1,201,60 0,30 0,30 0,30 520 470 360 320 11 26 - - - 1800 D=2a 1800 D=2a 0,140,20 0,250,55 1,201,60 0,090,15 0,500,80 0,501,20 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 SVTH : Bùi Công Đến 0,150,22 0,170,37 0,801,15 0,12 94 GVHD : Trần Quốc Hùng Mác thép Chiều Độ bền dày vật kéo cán, Rm, mm Mpa 410 1120 16MnS 2132 i 3360 >60160
Ngày đăng: 31/10/2022, 16:43
Xem thêm:
