(Đồ án hcmute) thiết kế máy đan lưới sàng đá sử dụng hệ thống thủy lực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ SỬ DỤNG HỆ THỐNG THỦY LỰC GVHD: TS PHẠM HUY TUÂN SVTH: NGUYỄN PHƯỚC MINH MSSV: 13143207 SVTH: TRẦN BÙI CƯỜNG MSSV: 13143552 SVTH: BẢO ĐĂNG MSSV: 13143440 SVTH: PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 SKL004930 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 an ` TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TAO ̣ CHẤ T LƯƠN ̣ G CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ SỬ DỤNG HỆ THỐNG THỦY LỰC GVHD: TS PHẠM HUY TUÂN SVTH : NGUYỄN PHƯỚC MINH MSSV: 13143207 TRẦN BÙI CƯỜNG MSSV: 13143552 BẢO ĐĂNG MSSV: 13143440 PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 Khoá : 2013 – 2017 Ngành : Cơ khí chế tạo máy Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 an ` CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN BÙI CƯỜNG BẢO ĐĂNG PHAN VĂN KHẢI NGUYỄN PHƯỚC MINH Ngành: Cơ khí chế tạo máy Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM HUY TUÂN Ngày nhâ ̣n đề tài: MSSV: 13143552 13143440 13143153 13143207 Lớp: 13143CL1 ĐT:0919636515 Ngày nộp đề tài: Tên đề tài: THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MẤY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước khổ lưới 2mx4m - Tiêu chuẩn lưới sàng Tiêu chuẩn thép lò xo dùng để đan lưới Nội dung thực hiê ̣n đề tài: - Hồn thiện kết cấu phần khí - Hồn thiện hệ thống điều khiển chức hỗ trợ gia công - Gia công thử nghiệm máy cách đan nhiều loại lưới với kích thước sợi khác Sản phẩm:  Hồ sơ vẽ thiết kế: - Bản vẽ lắp tổng thể máy - Bản vẽ lắp cụm chi tiết - Bản vẽ chi tiết  Máy đan lưới thép hồn chỉnh TRƯỞNG BỘ MƠN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i an ` CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: MSSV: NGUYỄN PHƯỚC MINH 13143207 BẢO ĐĂNG 13143440 PHAN VĂN KHẢI 13143153 TRẦN BÙI CƯỜNG 13143552 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ” Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS PHẠM HUY TUÂN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hướng dẫn ii an ` CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: MSSV: NGUYỄN PHƯỚC MINH 13143207 BẢO ĐĂNG 13143440 PHAN VĂN KHẢI 13143153 TRẦN BÙI CƯỜNG 13143552 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ” Họ tên Giáo viên phản biện: ThS TRẦN QUỐC HÙNG NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên phản biện iii an ` LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập rèn luyện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh dạy bảo hướng dẫn thầy cô giáo trường giúp chúng em học hỏi tiếp thu nhiều kiến thức khoa học kỹ thuật, hoạt động xã hội …cũng giúp đỡ bạn bè gia đình thời gian vừa qua Nhờ vào giúp đỡ mà chúng em gần hết đường đại học để làm đồ án tốt nghiệp ngày hôm Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Phạm Huy Tuân Người tận tình hướng dẫn chúng em thực đồ án tốt nghiệp, góp ý vào thiếu sót nhóm Chúng em học hỏi nhiều kinh nghiệm từ thầy, lần chúng em chân thành cảm ơn đến thầy Bên cạnh đó, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất người giúp đỡ nhóm hồn thành tốt Đồ Án Tốt Nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng… năm 2017 Sinh viên thực iv an ` TĨM TẮT ĐỒ ÁN “Nghiên cứu hồn thiện máy đan lưới thép sàng đá phục vụ sản xuất” Trải qua hàng ngàn năm, hệ cha ông ta trước, đấu tranh hi sinh để giành lại độc lập tự cho đất nước Rồi tiếp bước truyền thống yêu nước đó, hệ sau không ngừng miệt mài lao động, xây dựng đất nước lên, sánh vai với cường quốc năm châu để khơng phụ lịng người trước ngã xuống dân tộc Ngày nay, Việt Nam nước có ảnh hưởng khu vực giới, GDP bình quân đầu người không ngừng tăng, sở hạ tầng ngày phát triển, nhà máy, đường xá, cầu cống, nhà cao tầng xây dựng phục vụ phát triển kinh tế Để cơng trình đạt đủ tiêu chuẩn chất lượng, có khả vận hành đưa vào sử dụng, khâu phân loại vật liệu khâu vô quan trọng, loại vật liệu phù hợp với đặc thù ngành Từ lưới sàng vật liệu đời để phục vụ sản suất, từ khâu khai thác khâu cuối sử dụng lĩnh vực khác xây dựng, sản xuất hay xuất Ngày xưa sản phẩm lưới sàng làm đáp ứng nhu cầu cho phận người dân định Lượng sản phẩm làm đủ đáp ứng địa phương phận nhỏ lẻ Sản xuất chủ yếu thủ công thời gian để hoàn thành sản phẩm hồn chỉnh thường nhiều thời gian cơng sức Xã hội ngày lên, công nghệ kĩ thuật phát triển giúp cho công việc sản xuất chuyển từ sức người sang tự động hóa Sản phẩm lưới làm không đủ đáp ứng cho nhu cầu thị trường Do đời máy đan lưới thép giúp giải mọt phần toán Đề tài tiến hành qua nhiều bước, nghiên cứu, tìm hiểu nhu cầu thực tế (90% sản phẩm lưới sử dụng máy thay cho phương thức thủ công truyền thống), phát triển ý tưởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tối ưu hóa mơ hình, tính tốn mơ tính bền vững hệ thống, thực gia công chi tiết cần thiết lắp ráp thành máy hoàn chỉnh (tiếp thu từ anh khóa K12) Sau đó, máy chạy thử nghiệm, kiểm tra, chạy thử nhiều chế độ (tốc độ vận hành, thời gian đan loại lưới có kích thước lỗ khác nhau…) hiệu chỉnh thơng số máy để đưa vào sản xuất thục tế Máy đan lưới thép sau chế tạo có kích thước 3077x2889x1802 (mm), có khả đan loại lưới v an ` từ  2.5 (mm) đến  15 (mm) Độ xác cao hình dạng sai số kích thước đáp ứng yêu cầu khách hàng Tuy nhiên, máy hạn chế trình gia cơng phát tiếng ồn, chưa thật tự động hóa, cần người điều khiển Nhóm hi vọng phát triển máy đan lưới cách khắc phục nhược điểm phát triển máy với nhiều chức phù hợp với yêu cầu khách hàng Nhóm sinh viên thực vi an ` ABSTRACT “Design and Fabricate a Hydraulic Controlled Screen Mesh Making Machine” Vietnamese history has gone through thousands of years Our forefather had struggled and sacrificed to regain independence and freedom for the country To follow closely that tradition, the descendant must work ceaselessly and harder to build up the country as comparable to other powerful countries Vietnamese economics also has comparative influence in the region and in the world GDP is constantly increasing and the infrastructure is growing day by day More and more factories, roads, bridges, buildings have been built to catch up with the economic development In order to fulfill all national and international standards in constructions, material classifying is one of the most important tasks to ensure for the quality of any structure And in the civil engineering, concrete quality can only be ensured unless the size of stone piece is uniform Therefore crimped screen mesh machine was invented for production, from the first task is to exploit the stone to the last job such as construction, production or export Formerly, stone sieve only met the needs of a small number of stone mines The quantity of products can only provide for local use Therefore, the production depended heavily on manual labor which took a lot of time and effort Social growth and technology develoment move the producton method from human power to automation Manually making stone sieves no longer meet the market demand Consequently, the crimped screen mesh machine was invented This project is conducted in the following steps: investigate the actual needs (90% products were made by machines instead of traditional manual methods), brainstorm alternatives, propose solutions, design, optimize the model, calculate and simulate the strength of the system, fabricate parts, assemble parts into a complete machine Finally, the machine is run for testting in multiple modes (operating speed, time to made diffirent types of mesh and with different hole size), adjust the machine parameters for actual production The size of the machine after fabrication is (3077 × 2889 × 1802) 𝑚𝑚 It is possible to make mesh with wire diameter ranging from  2.5 (mm) to  15 (mm) which has highly accurate shape and meets the requirements of customers vii an ` LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện máy đan lưới thép phục vụ sản xuất” - GVHD: TS PHẠM HUY TUÂN - Họ tên sinh viên: TRẦN BÙI CƯỜNG MSSV: 13143552 BẢO ĐĂNG MSSV: 13143440 PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 NGUYỄN PHƯỚC MINH MSSV: 13143207 - Địa sinh viên: Số 29, đường số 4, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 18/7/2017 Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực hiện” Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng… năm 2017 Đại diện ký tên: viii an - Nguyên lý hoạt động: Tấm lưới người công nhân đan mồi đoạn ngắn khoảng ngang sau đặt lên bàn trượt dọc (7) Các sợi lưới dọc lưới chia thành sợi chẵn, lẽ Các sợi chẵn đước xỏ vào Khung chia lưới (1), sợi lẽ xỏ vào khung chia lưới (8) Lưới chia gắn nhánh xích bánh xích (5) Khi xi lanh(6) đẩy khung chia lưới(8) xuống, đồng thời khung chia lưới(1) lên; tạo khe hở sợi chẵn lẻ để người công nhân đưa ngang vào vị trí Khi ngang đưa vào, piston ngang (3) đẩy lưới vào ngang, lúc ngang bị đẩy tới gặp lược cố định (2) chặn lại giúp đưa ngang vào mắt lưới - Ưu điểm: Thao tác chia lưới nhanh Nhược điểm: bố trí cụm phức tạp, chế tạo phần khung chia lưới phức tạp Thích hợp sử dụng với loại lưới có sợ lưới nhỏ, cần lực đan Với loại lưới nhỏ chia chẵn lẽ khó, với chia phương án thao tác chia nhanh 5.3 Đưa thiết kế cụm máy Bước đầu nhóm sử dụng phần mềm SolidWorks dựng lên vẽ mơ hình 3D máy Với hỗ trợ phần mềm thiết kế 3D cho thấy rõ kết cấu mối liên hệ cụm, chi tiết trước tiến hành gia công 5.3.1 Khung máy Nhiệm vụ: gá đặt toàn kết cấu máy xưởng, giúp máy đứng vững hoạt động, cố định cụm khác hoạt động Vật liệu: Thép CT3 Phương pháp lắp ghép: Sử dụng phương pháp hàn ghép Kích thước bao: 3332x1860x1720(mm) 71 an 3332 1860 3332 3332 1720 3332 Hình 5.3: Kích thước bao khung3332 máy 5.3.2 Cụm chia lưới Nhiệm vụ: lưới chẵn, lẻ xỏ vào mắt lưới khung chia lưới Hai khung chia lưới treo I150 khung máy, khung gắn với đầu nhánh xích, khung phía ngồi đồng thời gá vào đầu xi lanh đứng Với kết cấu vậy, ta điều khiển xi lanh đứng lên xuống sợi lưới chia theo thứ tự Vật liệu: Thép CT3 Các chi tiết cụm 72 an Hình 5.4: Mơ hình 3D khung chia lưới 73 an Hình 5.5: Thanh chia lưới với lỗ để xỏ sợi lưới dọc qua 74 an Hình 5.6: Mơ hình cắt ngang cụm chia lưới gắn lên khung với hệ thống xylanh, xích, ổ bi 5.3.3 Cụm trượt dọc Nhiệm vụ: Sau lưới dọc chẵn lẻ cụm chia lưới mở người công nhân đưa sợi lưới vào khe hở Cụm trượt dọc đẩy ngang vào vị trí mắt lưới Hình 5.7: Kết cấu cụm trượt dọc 75 an Hình 5.8: Cụm trượt dọc lắp lên khung máy Hình 5.9: Mơ hình máy cải tiến lắp ghép hồn chỉnh 76 an 5.4 Tính chọn thành phần hệ thống thủy lực Dựa công thức mơ hình tính Chương ta có:  Pittong đứng Đường kính ty d=35mm Đường kính ngồi D=60mm => đường kính nịng AL=50 mm Chiều dài ty L=300 Hình 5.10: Xylanh thủy lực chiều  Chọn pittong ngang: Đường kính ty d=50mm Đường kính ngồi D=92mm, đường kính nịng AL=80 Chiều dài ty L=300 mm  Chọn pittong kẹp Đường kính ty d=80mm Đường kính ngồi D=145mm => đường kính nịng AL=125 mm Chiều dài ty L=400mm  Chọn bơm: 77 an Hình 5.11: Bơm thủy lực cánh gạt THÔNG SỐ MÁY BƠM Kiểu bơm (Type): Bơm thủy lực cánh gạt Lưu lượng riêng (Displacement): 47,7 (cm / rev) Áp suất làm việc max p: 70 (Bar) Tốc độ làm việc max: 1500 (vg/ph) Tốc độ làm việc min: 600(vg/ph) Nhiệt độ làm việc: - 25 ÷ 80 o C  Chọn động cơ: Hình 5.12: Động pha Loại động cơ: JUNGLONG PHA 9KW 12HP 6P S60% 78 an Công suất động cơ: kw Tốc độ động cơ: 1460vg/ph Kiểu lắp ghép: Chân đế 5.5 Sử dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng, kiểm bền kết cấu máy Kiểm bền Khung máy Các thành phần tác dung lực lên khung: F1: Phản lực sinh xylanh ngang đẩy thang ngang tới vị trí mắt lưới: F1= 2.F.S = 661.61 N F2: Trọng lượng khung chia lưới treo lên khung máy: F2= 2.m2.g = 4026 N Hình 5.13 Khối lượng cụm chia lưới F3: Trọng lượng cụm trượt ngang đặt lên F3= m3.g=21465.1 (N) 79 an Hình 5.14: Khối lượng cụm trượt dọc F F F Hình 5.15: Mơ hình gắ đặt đặt lực khung máy 80 an Mũi tên màu hồng lực tác dụng.Mũi tên màu xanh vụ trí ngàm khung Kết kiểm bền: Hình 5.16: Sơ đồ phân bố ứng suất Hình 5.17: Sơ đồ phân bố chuyển vị 81 an Nhận xét: Ứng suất tập trung chủ yếu cụm từ 0.56 (MPa) đến 63 (MPa) nhỏ nhiều so với ứng suất cho phép cụm Vì kết cấu đạt yêu cầu độ bền 82 an CHƯƠNG KẾT LUẬN ĐÁNH GIÁ 6.1 Kết đạt     Sản phẩm nghiên cứu, thiết kế, chế tạo kết đề tài thực bám sát theo nội dung đăng ký, gồm: Một máy đan lưới thép kích thước… Máy kiểm tra độ xác, độ bền mỏi Máy chạy tương đối ổn định , đưa vào sản xuất sản phẩm thực tế, đạt suất cao so với phương pháp thủ công truyền thống từ 5-10 lần Một tập thuyết minh gồm tính toán thiết kế máy 6.2 Kết chưa đạt  Chưa thiết kế tự động hóa tối ưu, cần người điều khiển  Trong gia cơng máy phát tiếng ồn  Chưa có điền khiển tay (handle) 6.3 Mục tiêu phát triển đề tài - Thiết kế chế tạo tự động hóa tối ưu, cần người điều hành máy - Không cần phải đan thủ công trước - Tăng tốc độ đan 83 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh, Cở sở công nghệ chế tạo máy, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2004 [2] Hồ Viết Bình, Cơng nghệ chế tạo máy, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2008 [3] ThS Trần Quốc Hùng, Giáo trình dung sai kỹ thuật đo, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2012 [4] Trương Minh Trí, Giáo trình hình họa- vẽ kỹ thuật, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2012 [5] GS.Trần Văn Đắc, Giáo trình thủy lực đại cương, NXB Giáo Dục, 2003 84 an S an K L 0 ... 3.8: Kết cấu máy Sau thiết kế sơ kết cấu máy cụm máy, cần tính chọn thành phần cụm Cụ thể máy sử dụng hệ thống thủy lực để hoạt động dựa theo hoạt động đan lưới tay người công nhân để tính lực. .. dạng máy sàng rung áp dụng phổ biến thị trường nay: máy sàng tang quay (máy sàng ống hay gọi máy sàng dạng lồng), Máy sàng rung lệch tâm, Máy sàng rung quán tính … Cấu tạo chung ứng dụng dịng sàng. .. vi sử dụng  Khó giữ vận tốc khơng đổi phụ tải thay đổi Do có đặc điểm nên nhóm nhận thấy sử dụng hệ thống thủy lực để úng dụng cho máy phù hợp 2.2.2 Các thành phần hệ thống truyền dẫn thủy lực