Nghiên Cứu, Thiết Kế, Chế Tạo Thiết Bị Hàn Ma Sát Xoay.pdf

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TẠ VĂN RẢNH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ HÀN MA SÁT XOAY NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ –[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TẠ VĂN RẢNH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ HÀN MA SÁT XOAY NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TẠ VĂN RẢNH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ HÀN MA SÁT XOAY NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ CHÍ CƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I SƠ LƯỢC LÝ LỊCH Họ và tên: TẠ VĂN RẢNH Giới tính: Nam Ngày tháng năm sinh: 27/10/1981 Nơi sinh: Vĩnh Long Quê quán: Ấp Phú An, xã Trung Thành Đông, huyện Vũng Liêm, tỉnh Vĩnh Dân tộc: Kinh Long Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Phó Hiệu trưởng, Trường Trung cấp nghề Ngã Bảy Địa chỉ liên lạc: 3567A, QL1A, Phường Hiệp Thành, TX Ngã Bảy, tỉnh Hậu Giang Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0984511624 Email: Ranhvl@yahoo.com Ranhvl81@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Giáo viên dạy nghề: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: Tháng 10/2001- 2/2005 Nơi học: Trường Cao đẳng Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Đại học: Hệ đào tạo: Tại chức Thời gian đào tạo: tháng 10/2009- 10/2011 Nơi học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Tên luận án tốt nghiệp: Thiết kế quy trình công nghệ gia công xy lanh Bảo vệ luận án tốt nghiệp: Năm 2011 Giáo viên hướng dẫn: TS.Phan Minh Thanh Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: tháng 10/2013- 10/2015 Nơi học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM i Ngành học: Kỹ thuật khí Tên luận văn: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn ma sát xoay” Ngày và nơi bảo vệ: 24/10/2015, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Chí Cương Ngoại ngữ: Tiếng Anh, B1 (Khung châu Âu) III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 10/2011 Trường Trung cấp nghề tỉnh Hậu Giang Phó Trưởng phòng Đào tạo 6/2013 Trường Trung cấp nghề tỉnh Hậu Giang 3/2014 Trường Trung cấp nghề Ngã Bảy Trưởng phòng Công tác Học sinh – Sinh viên Phó Hiệu Trưởng IV CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngày 19 tháng năm 2015 Người khai Tạ Văn Rảnh ii 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 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 12,9 𝑚/𝑠 𝜋𝑑1 𝑛1 60000 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

Ngày đăng: 21/06/2023, 20:35

Xem thêm: