1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay

116 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan là công trình nghiên cứu Các số liệu, kết quả nêu luận văn là trung thực và chưa cơng bố bất kỳ cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng năm 2015 Người cam đoan Tạ Văn Rảnh iii CẢM TẠ Trong thời gian thực hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay” đã nhận giúp đỡ rất nhiều từ thầy cô, các chuyên gia, các công ty, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè Lời nói đầu tiên cho gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Lê Chí Cương, thầy đã dành nhiều thời gian việc định hướng, dẫn dắt suốt quá trình thực hiện luận văn Xin cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy PGS.TS Đặng Thiện Ngôn, thầy đã có nhiều ý kiến đóp góp và tạo điều kiện về sở vật chất tốt nhất để thực hiện việc chế tạo thiết bị hàn ma sát Xin cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã nhiệt tình giảng dạy và trang bị những kiến thức bổ ích cho suốt thời gian học tập tại trường Xin chân thành cảm ơn các công ty, sở sản xuất đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ trợ về mặt thiết bị để có điều kiện chế tạo các chi tiết lắp ráp thiết bị hàn ma sát Xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp, bạn bè đã tạo điều kiện và giúp đỡ quá trình thực hiện luận văn Cảm ơn ba mẹ, anh chị em và gia đình động viên và ủng hộ suốt thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn! iv TÓM TẮT Đề tài Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay Trong ngành khí, hàn là phương pháp gia công sử dụng rất rộng rãi và không thể thiếu lĩnh vực chế tạo, lắp ghép và sửa chữa chi tiết Hàn không những là phương pháp kết nối hai hay nhiều chi tiết một cách nhanh nhất mà còn là kiết nối ổn định nhất Hiện có rất nhiều phương pháp hàn khác như: Hàn hồ quang, hàn mig, hàn max, hàn điểm….Mỗi phương pháp hàn đều có ưu điểm và nhược điểm riêng nó Ngày nay, cùng với phát triển khoa học công nghệ thì kết cấu mối hàn cũng yêu cầu độ bền cao và tính mối hàn tốt Hàn ma sát xem là phương pháp hàn mà kết cấu mối hàn ổn định nhất và bền nhất so với các phương pháp hàn đốt nóng chảy vật liệu Đây là phương pháp hàn hữu hiệu và đầy tiềm đã nghiên cứu và áp dụng rộng rãi ở các nước phát triển thế giới từ những thập niên 90 Ngoài ưu điểm vượt trội về mặt đảm bảo tính mối hàn, một ưu điểm mà các phương pháp hàn khác không thực hiện đó là hàn ma sát kết nối các vật liệu khác thông qua quá trình ma sát các vật lệu khuyết tán vào SUMMARY In mechanical engineering, the welding method is using weidly and indispensable in the fields of manufacturing, assembly and repair of machine parts Welding is not only a method of connecting two or more quickly as possible, but also the most stable connection fetters There are so many different welding methods such as: Arc welding, mig welding, soldering max, spot welding Each welding methods have advantages and disadvantages v Nowadays, with the development of science and technology, the structural welds also require higher reliability and better mechanical properties of the weld Friction Welding method of welding is considered that structural welds the most stable and reliable than other methods of burning molten solder material This is an effective method of welding and potential have been studied and widely applied in developed countries in the world since the 90s In addition to advantages in terms of mechanical properties ensure welds, an advantage that the other welding methods that not perform friction welding connections are of different materials through friction and dissipative material data on each other vi MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách hình xi Danh sách bảng xiv Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Các phương pháp hàn ma sát 1.2.1 Hàn ma sát thẳng (linear friction welding): 1.2.2 Hàn ma sát đảo/ngoáy (friction stir welding): 1.2.3 Hàn ma sát xoay (Rotative friction welding): 1.3 Các kết quả nghiên cứu và ngoài nước 1.3.1 Kết quả nghiên cứu thế giới 1.3.2 Kết quả nghiên cứu nước 11 1.4 Các vấn đề tồn tài cần nghiên cứu để giải quyết 12 1.5 Tính cấp thiết đề tài 12 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiển đề tài 13 1.6.1 Ý nghĩa khoa học 13 1.6.2 Tính thực tiễn 14 1.7 Mục đích nghiên cứu, khách thể và đối tượng nghiên cứu 16 1.7.1 Mục đích nghiên cứu 16 1.7.2 Khách thể, đối tượng nghiên cứu 17 1.8 Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 17 1.8.1 Nhiệm vụ nghiên cứu 17 1.8.2 Giới hạn đề tài 17 1.9.1 Cơ sở phương pháp luận: 18 1.9.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể: 18 vii 1.10 Kế hoạch thực hiện 18 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20 2.1 Lịch sử hàn ma sát 20 2.2 Các thông số công nghệ hàn ma sát xoay 22 2.2.1 Tốc độ quay: 25 2.2.2 ÁP lực ma sát và áp lực rèn (áp lực chồn) 27 2.2.3 Lựa chọn lượng co gia nhiệt (làm nóng) 28 2.2.4 Thời gian nung (thời gian ma sát) 29 2.2.5 Sự tương quan giữa mô men nhiệt năng: 32 2.3 Nguyên lý hoạt động hàn ma sát xoay 34 2.4 Đặc điểm hàn ma sát 35 2.5 Quy trình hàn ma sát xoay 37 Chương ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 39 3.1 Thông số thiết kế 39 3.2 Phát thảo nguyên lý hoạt động 39 3.2.1 Nguyên lý yêu cầu 39 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 39 3.3 Phương án thiết kế 40 3.3.1 Phương án 1: Hàn ma sát máy tiện 40 3.3.2 Phương án 2: Máy hàn ma sát thông thường 40 3.3.3 Phương án 3: Máy hàn ma sát quán tính 40 3.3.4 Phương án 4: Máy hàn ma sát điều khiển tự động 41 3.4.1 Phương án 1: Hàn ma sát máy tiện 41 3.4.2 Phương án 2: Hàn ma sát thường 42 3.4.3 Phương án 3: Hàn ma sát quán tính 42 3.4.4 Phương án 4: Hàn ma sát điều khiển tự động 42 3.5 Các phận máy hàn ma sát xoay 43 3.6 Đề xuất chế tạo máy hàn 44 Chương ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 45 4.1 Phương án thiết kế thân đế 45 4.1.1 Phương án 45 4.1.2 Phương án 2: Chế tạo khung đỡ cho máy 46 4.2 Phương án thiết kế hệ thớng đỡ trục mang mâm cặp quay 47 4.2.1 Phương án 1: Chế tạo hợp tốc đợ chứa trục 47 viii 4.2.2 Phương án Sử dụng hộp tốc độ máy tiện 48 4.3 Phương án thiết kế hệ thống kẹp chặt chi tiết đứng yên 48 4.3.1 Phương án Thiết kế cụm chi tiết sử dụng mâm cặp ba chấu tự định tâm 48 4.3.2 Phương án Cơ cấu kẹp chặt bằng khối V tự định tâm 49 4.4 Phương án thiết kế hệ thống trượt mang cấu kẹp cố định 50 4.4.1 Phương án 1: Sử dụng băng trượt máy tiện, gia công thêm bàn bàn trượt 50 4.4.2 Phương án 2: Sử dụng dẫn trượt (SLIDE GUIDE), 51 4.5 Phương án thiết kế hệ thống đẩy bàn trượt xy – lanh thủy lực 53 4.5.1 Phương án 1: Hai xy lanh đẩy nối tiếp 54 4.5.2 Phương án 2: Sử dụng hai xy lanh kế hợp với đòn bẩy 55 4.5.3 Phương án 3: Sử dụng xy lanh, dùng van điện từ solenoid 56 4.6 Phương án điều khiển tốc độ động 57 4.6.1 Phương án 1: Sử dụng puley 57 5.6.2 Phương án 2: Sử dụng biến tần 58 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, VẬN HÀNH 60 5.1 Kết cấu tổng thể 60 5.2 Tính toán phần khí 61 5.2.1 Tính cơng suất máy (Chi tiết xem Phục lục 01) 61 5.2.2 Tớc độ quay trục (Chi tiết xem phụ lục 02) 61 5.2.3 Tính toán truyền đai (Chi tiết xem phụ lục 03) 61 (Chi tiết xem phụ lục 04) 62 5.2.4 Tính tốn xy lanh thủy lực 5.2.5 Mômen xoắn: 64 5.2.6 Khoản cách hai đầu kẹp: 64 5.3 Chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay 65 5.3.1 Chế tạo khung đỡ 65 5.3.2 Lắp ráp phận gá trục mang mâm cặp quay 66 5.3.3 Chế tạo cấu mang mâm cặp không quay 66 5.3.4 Chế tạo hệ thống trượt 67 5.3.5 Chế tạo phận gá lắp xy lanh thủy lực 68 5.4 Vận hành thiết bị 70 Chương THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ 72 6.1 Vật liệu thử nghiệm 72 6.1.2 Mẫu thử nghiệm 74 6.1.3 Thông số thử nghiệm 74 ix 6.2 Thử nghiệm 75 6.2.1 Chuẩn bị mẫu thử nghiệm 75 6.2.2 Tiến hành thử nghiệm 76 6.3 Sản phẩm thử nghiệm hàn ma sát 78 6.3.1 Thép không gỉ 304 78 6.3.2 Nhôm AA1050 79 6.3.3 Thép CT3 79 6.4 Đánh giá chất lượng mẫu hàn 79 6.4.1 Kiểm tra độ bền kéo mẫu hàn 81 6.4.2 Đánh giá chất lượng mối hàn 88 Chương KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 89 7.1 Kết luận: 89 7.2 Kiến nghị: 89 PHỤ LỤC 01 TÍNH CÔNG SUẤT MÁY 96 PHỤ LỤC 02 TÍNH TỐC ĐỘ QUAY TRỤC CHÍNH 97 PHỤ LỤC 03 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI 98 PHỤ LỤC 04 TÍNH TOÁN LY LANH THỦY LỰC 98 PHỤ LỤC 05 ĐƯỜNG KÍNH CỦA ĐƯỜNG ỐNG 102 x DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1: Sơ đồ nhiệt sinh trình ma sát Hình 2: Sơ đồ han ma sát xoay Hình Hai chi tiết hàn bằng ma sát đường Hình 4: Sơ đồ ma sát khuấy (ngoái) Hình 5: Sơ đồ ma sát khuấy (ngoái) Hình 6: Sơ đồ hàn ma sát xoay Hình 7: Vết nứt mối hàn hồ quang 13 Hình 8: Mối hàn bị lẫn xỉ Hình 9: Mối hàn không ngấu 13 Hình 10: Mợt số sản phẩm điển hình 16 Hình 11: Sản phẩm công ty ANGEN 16 Hình 1: Sơ đồ thơng số q trình hàn 22 Hình 2: Quan hệ giữa thời gian làm nóng tốc đợ quay 25 Hình 3: Biểu đồ thể hiện quan hệ giữa thời gian làm nóng đến tốc độ quay 26 Hình 4: Biểu đồ cho thấy công suất phụ thuộc vào tốc độ quay 26 Hình 5: Các dạng điển hình đồ thị thay đổi áp suất theo thời gian 27 Hình 6: Quan hệ giữa góc uốn với lượng co 29 Hình 7: Mối quan hệ giữa lượng co với đường kính chi tiết hàn 29 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý hàn ma sát xoay 34 Hình 9: Sơ đồ nguyên lý hàn ma sát xoay 35 Hình 10: Sơ đồ nguyên lý trình hàn bằng ma sát 37 Hình 11: Quy trình hàn ma sát xoay 38 Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hàn ma sát xoay [43] trang 3.7 39 Hình 2: Hàn ma sát xoay máy tiện [7] 41 Hình 3: Hàn ma sát xoay thường 42 Hình 4: Hàn ma sát xoay quán tính 42 Hình 5: Máy hàn ma sát xoay CNC 43 Hình 1: Khung máy tiện 46 Hình 2: Khung đỡ máy hàn 47 Hình 3: Mâm cặp vấu tự định tâm 49 Hình 4: Khối V kẹp tự định tâm 49 Hình 5: Bàn trượt băng trượt máy tiện 50 Hình 6: Cách đọc ký hiệu dẫn trượt 51 Hình 7: Bản vẽ kích thước dẫn trượt 51 Hình 8: Thanh trượt 53 Hình 9: Xy lanh ghép gu-rông 54 Hình 10: Hai Xy lanh lắp nối tiếp 54 Hình 11: Sử dụng xy lanh kết hợp với cấu đòn bẩy 55 xi Hình 12: Hệ thống sử dụng xy lanh, điều khiển bằng solenoil 56 Hình 13: Biến tần điều khiển tốc độ động 59 Hình 1: Kết cấu tổng thể máy hàn ma sát xoay 60 Hình 2: Động pha công suất 7.5 KW 61 Hình 3: Mạch điều khiển thủy lực 64 Hình 4: Mạch điều khiển điện thủy lực 64 Hình 5: Mơ hình máy hàn 2D 64 Hình 6: Gia công khung đỡ bằng phương pháp hàn hồ quang 65 Hình 7: Lắp tấm thép lên khung 66 Hình 8: Lắp hợp trục chính mang mâm cặp quay lên bàn máy 66 Hình 9: Chế tạo cấu mang mâm cặp không quay 67 Hình 10: Thanh trượt 68 Hình 11: Tấm đế trước 68 Hình 12: Tấm đế sau 68 Hình 13: Xy lanh thủy lực dùng để đẩy bàn trượt 69 Hình 14: Hệ thống xy lanh thủy lực gá lắp lên bàn máy 69 Hình 15: Máy hàn ma sát hoàn chỉnh 69 Hình 16: Chi tiết kẹp mâm cặp, quay không quay 70 Hình 1: Mẫu thép không gỉ 304 75 Hình 2: Mẫu thép không gỉ 304 (dạng ống) 76 Hình 3: Mẫu thép cacbon CT3 76 Hình 4: Mẫu thép cacbon thấp 76 Hình 5: Mẫu nhôm 76 Hình 6: Cấp nguồn 77 Hình 7: Kiểm tra hệ thống thủy lực 77 Hình 8: Quá trình ma sát Hình 9: Quá trình rèn 78 Hình 10: Sản phẩm hàn thép không gỉ 78 Hình 11: Sản phẩm hàn thép không gỉ 78 Hình 12: Sản phẩm nhôm 79 Hình 13: Sản phẩm thép cacbon 79 Hình 14: Mối hàn chưa đảm bảo độ kết dính 79 Hình 15: Sự kết dính vật liệu chưa đều 80 Hình 16: Vật liệu chỉ kết dính ở tâm chi tiết 81 Hình 17: Mẫu kiểm tra độ bền kéo 82 Hình 18: Hình Máy kéo nén vạn 100T 82 Hình 19: Mẫu trước kéo 84 Hình 20: Mẫu thử đã bị kéo đứt 84 Hình 21: Đồ thi thể hiện quá trình kéo đứt mẫu 20 85 Hình 22: Báo cáo kết quả thu từ phần mềm tính toán máy tính 85 Hình 23: Đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa ứng suất với biến dạng 85 xii Nội dung nghiên cứu chủ yếu các tài liệu nước ngoài Với những lý phần nào ảnh hưởng đến tiến độ tìm hiểu và nghiên cứu, nên đề tài đã thực hiện còn một số hạn chế cần nghiên cứu phát triển thêm thời gian tới sau: - Lắp thêm cảm biến xác định nhiệt độ ma sát, giúp việc giám xác nhiệt độ chính xác đảm bảo chất lượng mối hàn ngấu đều - Tự động hóa quá trình hàn ma sát để đảm bảo tính mối hàn tốt nhất, nhất là những chi tiết yêu cầu độ bền, độ và đập khắc khe - Tự động hóa cấu kẹp phôi, tháo phôi (thay vì kẹp bằng khí), đảm bảo lực kẹp phù hợp với loại vật liệu, thông số hàn - Tự động hóa quá trình điều khiển hệ thống thủy lực Trên sở tự động hóa các bộ phận nêu có thể điều khiển tự động hoàn toàn quá trình hàn ma sát xoay thông qua phần mềm lập trình máy tính 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT: [1] PGS Hà Văn Vui, TS Nguyễn Chí Sáng, ThS Phan Đăng Phong, sổ tay Thiết kế khí tập 1, 2, 3, NXB KHKT, Hà Nội 2006, 734 trang, 601 trang, 653 trang [2] Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, Công nghệ chế tạo máy, ĐH SPKT 2008, …trang [3] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, NXB Giáo Dục 2009…trang [4] Thạc sĩ Châu Minh Quang, giáo trình Vật liệu khí, Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, 2009, 79 trang [5] Nhiều tác giả, giáo trình thủy lực và khí nén, 121 trang TIẾNG ANH [6] Gourav sardana, Ajay Lohan, Friction Welding on Lathe Machine with special Fixture, International Journal of Innovations in Engineering and Technology (IJIET) Vol Issue June 2013 [7] Jagroop Singh, Karamdeep Singh, Fabrication of Friction Welding on Centre Lathe: A Case Study, IJIET Vol 4, IssuE2, May- ocTobER2014 [8] P A Thakare, Lt Randheer Singh, Design and Development of Micro Friction Welding Machine and Investigation of Welding Parameters for Similar Materials, International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 5, Issue 6, June-2014 [9 ] Ahmet CAN, G.J Baxter, M Preuss và P.J, Nghiên cứu hàn ma sát quán tính hợp kim nickel ứng dụng ngành hàng không (inertia friction welding of nickel base superalloys for aerospace applications) G.J Baxter, M Preuss P.J Withers nghiên cứu tại viện nghiên cứu vật liệu tự nhiên Manchester, Anh; 91 [10] M B Uday, M.N Ahmad Fauzi, Zuhailawati H., A.B Ismail, Effect of welding speed on mechanical strength of friction welded joint of YSZ-Alumina composite and 6061 Aluminum Alloy, Materials Science and Engineering A 528 (2011) 4753–4760 [11] P Shiva Shankar, L Suresh Kumar, N Ravinder Reddy, Experimental investigation and stastical analysis of the friction welding parameters for the copper alloy - cu zn28 using taguchi method, International Journal of Research in Engineering and Technology, eISSN: 2319-1163 pISSN: 2321-7308 [12] Veerabhadrappa Algur1, Kabadi, Ganechari and Sharanabasappa, Experimental investigation on friction characteristics of modified ZA-27 alloy using taguchi technique, IJMERR, Vol 3, No 4, October 2014 [13] Amit Handa punjub, Vikas Chawla Dav, Experimenttal study of mechanical properties of friction welded AISI 1021 steels, Sadhana, Vol 38, Part 6, December 2013, pp 1407–1419.© Indian Academy of Sciences [14] A KURT, I UYGUR, AND U PAYLASAN, Effect of Friction Welding Parameters on Mechanical and Microstructural Properties of Dissimilar AISI 1010-ASTM B22 Joints, 104-S, MAY 2011, VOL 90 [15] P Shiva Shankar, L Suresh Kumar, N Ravinder Reddy, Experimental investigation and stastical analysis of the friction welding parameters for the copper alloy – cu zn28 using taguchi method, International Journal of Research in Engineering and Technology eISSN: 2319-1163 | pISSN: 2321-7308 [16] P Sathiya, S Aravindan, A Noorul haq, K panneerselvam, Optimization of friction welding parameters using simulated annealing, IJEMS, Vol.13, February 2006, pp 37-44 [17] Sirajuddin Elyas Khany, K.N.Krishnan, Mohd Abdul Wahed, Study of Transient Temperature Distribution in a Friction Welding Process and its effects on its Joints, International Journal Of Computational Engineering Research (ijceronline.com) Vol Issue 92 [18] Prashant Rashmikant Pandya, Prof Amol Bagesar, Prof Jignesh Patel, Effect Of Welding Parameters On Burn-Off Length For Friction Welding Of Inconel 718 And SS 304 For Production Of Bimetal Poppet Exhaust Valve, IJSRD International Journal for Scientific Research & Development| Vol 2, Issue 04, 2014 [19] Z Z LINDEMANN, K SKALSKI, W WŁOSI´NSKI, and J ZIMMERMAN, Thermo-mechanical phenomena in the process of friction welding of corundum ceramics and aluminium, BULLETIN OF THE POLISH ACADEMY OF SCIENCES TECHNICAL SCIENCES Vol 54, No 1, 2006 [20] Eder Paduan Alves, Chen Ying AN, Francisco Piorino Neto, Eduardo dos Ferro Santos, Experimental Determination of Temperature during Rotary Friction Welding of Dissimilar Materials, 2012 Science and Engineering Publishing Company [21] Ali Moarrefzadeh, Study of Heat Affected Zone (HAZ) in Friction Welding Process, Vol Issue journal of mechanical engineering vol 1, no 1, january 2012 [22] Ruma Mohd Abdul Wahed, Mohammed Farhan, A Study on the Effect of External Heating of the Friction Welded Joint, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 3, Issue 5, May 2013 [23] Jatinder Gill, Jagdev Singh, Experimental study on the effect of heating time on mechanical properties of nylon-6 joints produced by friction welding, International Journal of Advanced Engineering Research and Studies E-ISSN 2249– 8974 [24] Ahmet CAN, Mümin ŞAHİN, Mahmut KÜÇÜK, Modelling of friction welding, international scientific conference 19 – 20 november 2010, gabrovo [25] Baiju Sasidharan, Dr.K.P.Narayanan, R.Arivazhakan, Influence of Interface Surface Geometries In The Tensile Characteristics Of Friction Welded Joints From Aluminium Alloys, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology An ISO 3297: 2007 Certified Organization, Volume 2, Special Issue 1, December 2013 93 [26] Eder Paduan Alves, Chen Ying An, Francisco Piorino Neto, Eduardo Ferro dos Santos, Experimental Determination of Temperature during Rotary Friction Welding of Dissimilar Materials, Frontiers in Aerospace Engineering Vol Iss 1, November 2012 [27] Jatinder Gill, Jagdev Singh, Experimental study on the effect of heating time on mechanical properties of nylon-6 joints produced by friction welding, International Journal of Advanced Engineering Research and Studies E- ISSN2249–8974 [28] Eder Paduan Alves, Francisco Piorino Neto, Chen Ying An, Euclides Castorino da Silva, Experimental Determination of Temperature During Rotary Friction Welding of AA1050 Aluminum with AISI 304 Stainless Steel, Vol 4, No 1, pp.61-67, Jan, Mar, 2012 [29] Sirajuddin Elyas Khany, K.N.Krishnan, Mohd Abdul Wahed, Study of Transient Temperature Distribution in a Friction Welding Process and its effects on its Joints, International Journal Of Computational Engineering Research (ijceronline.com) Vol Issue [30] Ruma, Mohd Abdul Wahed, Mohammed farhan, A Study on the Effect of External Heating of the Friction Welded Joint, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 3, Issue 5, May 2013 [31] H Ochi , K Ogawa, Friction Welding of Aluminum Alloy and Steel, International Journal of Offshore and Polar Engineering Vol 8, No 2, June 1998 (ISSN 1053-5381) [32] Mümin ŞAHİN, Friction welding of different materials, international scientific conference 19 – 20 november 2010, gabrovo [33] P Rombaut, W De Waele and K Faes, Friction welding of steel to ceramic, Sustainable Construction and Design 2011 [34] PIAAR NAGAR, CHENNAI – 119, D ANANTHAPADMANABAN, Studies on friction weldability of low Carbon Steel with Stainless Steel and Aluminium with Copper 94 [35] Mumin Sahin and Cenk Misirli, Mechanical and Metalurgical Properties of Friction Welded Aluminium Joints, 24 trang [36] Baiju Sasidharan, Dr.K.P.Narayanan, R.Arivazhakan, Influence of Interface Surface Geometries In The Tensile Characteristics Of Friction Welded Joints From Aluminium Alloys, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology An ISO 3297: 2007 Certified Organization, Volume 2, Special Issue 1, December 2013 [37] SONG Yu-lai, LIU Yao-hui, ZHU Xian-yong, YU Si-rong, ZHANG Ying-bo, Strength distribution at interface of rotary-friction-welded aluminum to nodular cast iron, Transactions of Nonferrous Metals Society of China 18 (2008) 14 -18 [38] K Boonseng, S Chainarong, C Meengam, Microstructure and Mechanical Properties of Friction Welding in SSM356 Aluminium Alloys, International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, Volume 2, No.4, April 2014 [39] G.P.RAJAMANI,M S.SHUNMUGA MAN DK.P.RAO, Parameter Optimization and Properties of Friction Welded Quenched and Tempered Steel, 226-S, I JUNE 1992 [40] Jay Prakash Gavade, R.D Rajopadhye, N.D.Jadhav, Dr Prakash Ramdasi, A review on effects of processing parameters on mechanical behavior of different metals joined by continuous drive friction welding, IJESR/April 2013/ Vol3/Issue-4/2777-2784, ISSN 2277-2685 [41] Amit Handa, Vikas Chawla, Friction Welding - A Review, http://asianonlinejournals.com/index.php/Mare, Vol 1, No 2, 34-38, 2014 [42] Ali Moarrefzadeh, Numerical Modeling of Friction Welding Process, international journal of multidisciplinary sciences and engineering, vol 2, no 8, november 2011 95 [43] Dr K Narasimha Murthy, Dr V.P Raghupathy, Mr D Sethuram, Two Day workshop on Friction Welding & Friction Stir Welding 24 & 25 November, 2011, International Center for Advancement of Manufacturing Technology PHỤ LỤC 01 TÍNH CƠNG SUẤT MÁY * Tính vận tớc ma sát: V= πDn/60 Với n=1500 vòng/phút Dmax = 18 mm Vmax = (3,14x18x1500)/60 = 1,41m/s * Tính cơng suất động Từ bảng thông số hàn [ 2.6 ] cho thấy lực ma sát lớn nhất Pmax = 80 N/mm2 = 80Mpa với đường kính lơn nhất Dmax = 18mm Công suất ma sát tính toán động Pt =(Fms x V)/1000 Trong đó: - Pt là công suất động (Kw), - Fms là lực ma sát (N) - V là vận tốc ma sát (m/s) Lực ma sát tính theo công thức: Fms= f.L Trong đó: - f là hệ số ma sát: là công suất động (Kw), - Fms là lực ma sát (N) - L là tải trọng gây chi tiết (N) Tải trọng lớn nhất gây chi tiết là: L = P.S Trong đó: - P là áp suất (Mpa) P = 80Mpa = 80.103N/ m2 96 - S là tiết diện (mm2) S =(π.d2)/4 - d là đường kính chi tiết d = 18mm =0,018m 𝐿 = 𝑃 𝑆 = 𝑃 π𝑑2 = 80000.3,14.(0,0182 ) = 20,35 N Lực ma sát: Fms= f.L =0,15 x 20,35 = 3,05 N Công suất ma sát tính toán: pt =Fms x V=3,05 x 1,41= 5915,76 N.m/s = 4,3 Kw Theo [3] bảng Hiệu suất ŋ = 0,95 Công suất động cơ: Pđc = pt / ŋ Pđc = 4,3/0.95 = 4,53 KW PHỤ LỤC 02 TÍNH TỐC ĐỘ QUAY TRỤC CHÍNH Dùng hệ thống đai điều chỉnh tốc độ động trùn sang trục Tốc đợ quay trục chính: n =(D/ D1)nđc Trong đó: - n là số vòng quay trục chính (Vòng/phút) - nđc là số vòng quay động điện (Vòng/phút) - D là đường kinh Puly chủ động: D = 137 mm - D1 là đương kính Puly bị động: D = 122 mm Nđc = (137/122)*1760 = 1976.4 (vòng/phút) Nđc = 1976.4 > ntt = 1500 97 PHỤ LỤC 03 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI Xác định tiết diện đai hình thang Dựa vào hình 4.1 bảng 4.13 tài liệu tính tốn hệ thống dẫn đợng khí tập chọn đai hình thang có thơng số sau: bt =14 b = 17 h = 10.5 y0 = Diện tích tiết diện A = 138 mm2 Chiều dài đai: 1520 mm Đường kính bánh đai nhỏ: 140 đến 280 mm Chiều đai giới hạn: 800 – 6300mm Chọn đường kính bánh đai Dựa vào tài liệu tính tốn hệ thống dẫn đợng khí ta chọn đường kính bánh đai là 140 mm Chọn đai loại B, B62 Tính vận tớc đai Từ đường kính bánh đai ta xác định vận tốc đai 𝑣 =  V = 𝜋.140.17600 = 60000 𝜋𝑑1 𝑛1 60000 12,9 𝑚/𝑠 PHỤ LỤC 04 TÍNH TOÁN LY LANH THỦY LỰC Một số thông số kĩ thuật yêu cầu xy lanh sau: Để đảm bảo an toàn, áp suất làm việc p hệ thống thường chọn ở mức thấp, van đĩa làm việc ở cột áp 𝑑 = 𝑘 𝐷 = 0.7 56,4 = 39.95 (𝑚𝑚) Theo bảng catalog bên ta chọn xy lanh có đường kính lòng D = 60 (mm), đường kính cán d = 40 (mm), Diện tích lòng xy lanh AD =28,26 (cm2), diện tích cán xy lanh Ad = 12,56 (cm2), lực đẩy Fđ = 70,65 (KN), lực kéo Fk = 39,25 (KN), lưu lượng đẩy Q1 hay Qđ = 16,96 (lít/phút), lưu lượng kéo Q hay Qk = 9,42 (lít/phút) Bảng Catalog tra lực, diện tích, lưu lượng xy lanh 100 Bảng catalog tra khối lượng xy lanh Kích thước xy lanh Bảng catalog tra kích thước xy lanh Tính lưu lượng cần cấp cho xy lanh 101 Tính toán lưu lượng cần cấp cho xy lanh là rất quan trọng tính toán thiết kế các hệ thống thủy lực vì cứ vào những kết quả này ta tính chọn bơm nguồn phù hợp Lưu lượng cần cấp cho xy lanh tính theo công thức sau: Q = A v Trong đó: - Q là lưu lượng cần cấp cho xy lanh; - A là diện tích tác dụng xy lanh (đối với hành trình tiến hay lùi); - v vận tốc cần piston, Tốc độ cần piston hành trình tiến là: v1 = s/t1, v1 = 0,5 (m/s) Do đó, lưu lượng cần cấp cho xylanh trình ép là: 𝑄1 = 𝐴 𝑣1 = 28,26 0,5 = 14,13 (𝑙𝑖́𝑡⁄𝑝ℎ𝑢́ 𝑡 ) Tốc độ cần piston hành trình lùi về là: v2 = s/t2 = 0,25 (m/s) Lưu lượng cần cấp cho xylanh hành trình lùi về là: 𝑄2 = 𝐴 𝑣2 = 28,26 0,25 = 7,065 (𝑙𝑖́𝑡 ⁄𝑝ℎ𝑢́ 𝑡 ) - Đường ống hút: v1 = 0,8÷1,2 (m/s); - Đường ống đẩy: v2 = ÷ (m/s); - Đường ống xả: v3 = 1,0 ÷1,6 (m/s); PHỤ LỤC 05 ĐƯỜNG KÍNH CỦA ĐƯỜNG ỐNG Đường kính đường ống tính theo cơng thức sau: 𝑑= √ 4𝑄 𝜋.𝑣 * Tính tốn đường ớng hút 102 𝑑1 = √ 4𝑄 𝜋.𝑣 =√ 4.14,13.10−3 3,14.60.(0,8÷1,2) = 0,008015÷ 0,01943(m) = 15,87 ÷ 19,43 (𝑚𝑚) * Tính tốn đường ớng hồi 𝑑2 = √ 4𝑄 𝜋.𝑣 =√ 4.14,13.10−3 3,14.60.(3÷5) = 0,00777 ÷ 0,008(m) = 7,8 ÷ (𝑚𝑚) * Tính tốn đường ống đẩy 𝑑3 = √ 4𝑄 𝜋.𝑣 =√ 4.14,13.10−3 3,14.60.((1÷1,6) = 0,01374÷ 0,01738 (m) = 13,74÷17,38 (m𝑚) PHỤ LỤC 06 TÍNH TOÁN BỂ DẦU kích thước bể dầu sau: - Chiều ngang bể dầu: a (m); - Chiều dài bể: b = 2.a (m); - Chiều cao bể: H = a (m); Thể tích bể dầu thường tính theo công thức sau: V = (1,2) phút.Q = (1,2).14,13 = 16,97 (lít) Chọn v = 20 lít Lấy V = 20(l) Do đó: V = a.b.H = a.2a.a = 2.a3 = 0,13 103 S K L 0 ... trực tiếp; Hàn ma sát quán tính; Hàn ma sát hướng kính; Hàn ma sát khuấy/ngoáy; Hàn ma sát khuấy điểm; Hàn ma sát tịnh tiến/thẳng; Hàn ma sát quỹ đạo; Hàn ma sát chốt Người... tạo thiết bị hàn ma sát, người thực hiện xây dựng kế hoạch thực hiện sau: TT Nội dung thực hiện 01 Nghiên cứu nguyên lý hàn ma sát 02 Tổng hợp kết quả nghiên cứu về hàn ma sát. .. inch Hàn ma sát xoay là quá trình hàn đầu tiên phát triển sử dụng thương ma? ?i Một những tính vốn có hàn ma sát hai q trình biến thể: Hàn ma sát xoay thơng thường hàn ma sát xoay

Ngày đăng: 23/12/2022, 15:42

Xem thêm:

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w