Thiết kế máy cán thép vằn xây dựng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN THÉP VẰN XÂY DỰNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS LÊ CUNG NGUYỄN NGỌC TÚ \ Đà Nẵng, 2017 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy cán thép vằn xây dựng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tú Số thẻ SV: 101120273 Lớp: 12C1C Thép vằn loại vật liệu sử dụng phổ biến xây dựng Với đề tài thiết kế máy cán thép vằn xây dựng em xin trình bày tóm tắt nội dung sau Giới thiệu chung sản phẩm trình cán Giới thiệu loại máy cán thép, qua lựa chọn loại máy thích hợp cho đề tài Phân tích lựa chọn hệ thống lỗ hình trục cán phù hợp Thiết kế phận máy như: hộp giảm tốc, hộp phân lực, gián cán… Do thời gian tìm hiểu hiểu biết thân hạn chế nên khơng thể tránh sai sót, mong thầy nhiệt tình bảo Em xin chân thành cảm ơn! C C R L T U D i ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN NGỌC TÚ Số thẻ sinh viên: 101120272 Lớp: 12C1C Khoa: Cơ khí Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cán thép vằn dùng xây dựng Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Năng suất cán : 1000m/giờ Số liệu ban đầu : Thép vằn Φ16 Các số liệu khác : Tham khảo thực tế xí nghiệp Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Tìm hiểu nguyên liệu, sản phẩm, yêu cầu kỹ thuật Phân tích phương án máy chọn phương án hợp lý cho máy thiết kế Xây dựng sơ đồ động máy Tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật chủ yếu Tính tốn thiết kế kết cấu sức bền Hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa An toàn lao động Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý/ sơ đồ động (1A0) - Bản vẽ phương án máy thiết kế (1A0) - Bản vẽ kết cấu chung toàn máy (1A0) - Bản vẽ số cụm chi tiết (hộp giảm tốc, hộp phân lực, cụm trục cán ) (34A0) Tổng cọng : 6-7 vẽ A0 C C R L T U D Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: PGS TS Lê Cung Toàn Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hồn thành đồ án: 13/02/2017 20/05/2017 Trưởng Bộ mơn……………………… Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Người hướng dẫn ii LỜI NÓI ĐẦU VÀ CÁM ƠN Trong giai đoạn phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật mạnh mẽ ngành khí nói chung cán thép nói riêng đóng vai trị vơ quan trọng để đưa đất nước ngày phát triển Để đáp ứng nhu cầu xây dựng sở hạ tầng để phát triển tất ngành cơng nghiệp khơng thể thiếp vật liệu thép xây dựng Chính việc phải tăng suất thé điều tất yếu Được đồng ý khoa em thầy giáo hướng dẫn giao đề tài tốt nghiệp: Thiết kế máy cán thép vằn xây dựng Kích thước sản phẩm Φ16, với nội dung sau: + Tìm hiểu giới thiệu sản phẩm thép vằn + Giới thiệu trình cán thép vằn + Đưa phương án, phân tích lựa chọn phương án thích hợp cho máy thiết kế + Tính tốn thiết kế máy + Tính thiết kế đầy đủ số chi tiết Được dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn, quý thầy cô bạn bè khoa Cơ Khí đến em hồn thành đồ án Do kiến thức thân thời gian có hạn nên khơng thể tránh sai sót Em mong q thầy góp ý để đề tài hoàn thiện Lần cho em xin cảm ơn đến PGS.TS Lê Cung tồn thể q thầy bạn bè khoa Cơ Khí nhiệt tình bảo giúp đỡ em thời gian qua! C C R L T U D iii CAM ĐOAN Em xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án tốt nghiệp trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án tốt nghiệp cảm ơn thông tin trích dẫn đồ án tốt nghiệp rõ nguồn gốc phép công bố Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Ký tên Nguyễn Ngọc Tú C C R L T U D iv MỤC LỤC TÓM TẮT i  NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii  LỜI NÓI ĐẦU VÀ CÁM ƠN iii  CAM ĐOAN iv  MỤC LỤC v  DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ vii  CHƯƠNG I: SẢN PHẨM THÉP VẰN XÂY DỰNG VÀ QUÁ TRÌNH CÁN 1  1.1 Giới thiệu chung sản phẩm thép vằn xây dựng: .1  1.2 Giới thiệu chung trình cán: .2  1.2.1 Quá trình cán đặc điểm trình cán kim loại : 2  1.2.2 Phân loại trình cán: 3  1.2.3 Vùng biến dạng thông số vùng biến dạng: 3  1.2.4 Các đại lượng đặc trưng cho biến dạng kim loại cán: 4  1.2.5 Điều kiện để kim loại ăn vào trục cán: 6  CHƯƠNG II:GIỚI THIỆU VỀ MÁY CÁN THÉP 7  2.1 Máy cán: 7  2.1.1 Định nghĩa : 7  2.1.2 Phân loại : 7  2.1.3 Cấu tạo máy cán: 7  2.2 Khái niệm trục cán lỗ hình trục cán 8  C C R L T U D 2.2.1 Khái niệm trục cán: 8  2.2.2 Khái niệm lỗ hình trục cán: 8  2.2.3 Phân loại lỗ hình 9  2.2.4 Cách bố trí lỗ hình trục cán: 9  CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÁY 10  3.1 Giới thiệu chung 10  3.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy 10  3.2.1 Phân tích lựa chọn số trục cán giá cán: 10  3.2.2 Phân tích lựa chọn hệ thống truyền động cho máy cán : 11  3.2.3 Chọn máy thiết kế : 13  CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY .14  4.1 Thiết kế lỗ hình trục cán 14  4.1.1 Tính tốn lỗ hình 14  4.1.2 Chọn phương án cán hình dáng trục cán: 19  4.2 Tính lực cán, momen cán chọn động 20  v 4.2.1 Tính lực cán: 20  4.2.2 Tính mơmen cán mơmen khác sinh cán: 25  4.2.3 Tính cơng suất chọn động 28  4.3 Tính tốn thiết kế cụm kết cấu máy: 29  4.3.1 Thiết kế hộp giảm tốc: 29  4.3.2 Thiết kế hộp phân lực: 52  4.3.3 Tính toán thiết kế giá cán: 56  4.3.4 Tính chọn khớp nối trục nối: 63  CHƯƠNG V: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY CÁN 67  5.1 Lắp đặt máy cán: 67  5.2 Vận hành máy cán: .67  5.3 Bảo dưỡng máy cán: .68  5.4 Thay phận máy cán: 68  KẾT LUẬN 69  TÀI LIỆU THAM KHẢO 70  C C R L T U D vi DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ BẢNG 1.1: Thơng số kỹ thuật thành phần hóa học thép CT51 BẢNG 4.1: Thông số lực cán BẢNG 4.2: Thông số momen BẢNG 4.3: Số liệu tỷ số truyền, số vịng quay, cơng suất momen xoắn trục HÌNH 1.1: Sản phẩm thép vằn HÌNH 1.2: Kích thước hình dáng lỗ hình tinh HÌNH 1.3: Tiết điện kim loại HÌNH 1.4: Sơ đồ vùng biến dạng kim loại trục cán HÌNH 1.5: Sơ đồ phân bố lực vật cán tiếp xúc với trục cán HÌNH 2.1: Cách bố trí lỗ hình giá cán trục HÌNH 3.1: Sơ đồ động máy cán trục HÌNH 3.2: Trục khớp nối vạn HÌNH 3.3: Trục khớp nối hoa mai HÌNH 3.4: Trục khớp nối vng HÌNH 3.5: Sơ đồ động máy thiết kế HÌNH 4.1: Hệ thống lỗ hình HÌNH 4.2: Hệ thống lỗ hình ơvan - trịn HÌNH 4.3: Lỗ hình van trước tinh HÌNH 4.4: Hệ thống lỗ hình van - vng HÌNH 4.5: Kích thước lỗ hình vng HÌNH 4.6: Kích thuuwocs lỗ hình van cán lần thứ HÌNH 4.7: Bố trí lỗ hình trục cán HÌNH 4.8: Sơ đồ áp lực kim loại tác dụng lên trục cán C C R L T U D HÌNH 4.9: Quan hệ toch, B %C HÌNH 4.10: Sơ đồ kích thước hộp giảm tốc HÌNH 4.11: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên bánh HÌNH 4.12: Biểu đồ mơmen trục I HÌNH 4.13: Biểu đồ mơmen trục II HÌNH 4.14: Biểu đồ mơmen trục III HÌNH 4.15: Sơ đồ lực tác dụng lên ổ đỡ trục I HÌNH 4.16: Sơ đồ lực tác dụng lên ổ đỡ trục II vii HÌNH 4.17: Sơ đồ lực tác dụng lên ổ đỡ trục III HÌNH 4.18: Biểu đồ mơmen trục hộp phân lực HÌNH 4.19: Sơ đồ lực tác dụng lên ổ đỡ trục hộp phân lưc HÌNH 4.20: Các kích thước khung HÌNH 4.21: Cấu tạo vít me C C R L T U D viii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy cán thép vằn xây dựng CHƯƠNG I: SẢN PHẨM THÉP VẰN XÂY DỰNG VÀ QUÁ TRÌNH CÁN 1.1 Giới thiệu chung sản phẩm thép vằn xây dựng: Ngày nhu cầu đời sống người nâng cao kinh tế cần phải kịp thời đáp ứng đầy đủ nhu cầu nhu cầu sử dụng thép công nghiệp Trong ngành cơng nghiệp, mà đặc biệt cơng nghiệp khí nắm vai trị chủ yếu việc tạo sản phẩm Ở khía cạnh khác, ngành cơng nghiệp cán thép lại đóng vai trị chủ chốt, khâu khơng thể thiếu để góp phần tạo sản phẩm, vật dụng cho ngành công nghiệp khác Mà sản phẩm thép rằn lại đóng vai trị quan trọng lĩnh vực xây dựng Thép vằn sử dụng nhiều ngành công nghiệp xây dựng.Thép rằn tạo thành từ trình cán kim loại, kim loại biến dạng hai trục cán quay ngược chiều nhau, hai trục có hệ thống lỗ hình có khe hở hai trục cán nhỏ chiều dày phôi ban đầu Kết làm cho tiết diện ngang phôi thay đổi chiều dài tăng lên, tạo thành lỏi thép Cán thép vằn tiến hành trạng thái nóng nguội, với phương pháp có ưu nhược điểm khác Thép rằn phân loại theo đường kính danh nghĩa thép: bao gồm thép rằn Φ12, Φ 14, Φ 16 … - Vật liệu phơi cán: thép CT51 - Kích thước phơi ban đầu: 32x32mm2 Các thông số kỹ thuật thành phần hoá học mác thép CT51 theo bảng sau: (theo tài liệu [8]) Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật thành phần hóa học thép CT51 C C R L T B C U D (KG/mm ) (KG/mm2) 50-64 26-28 (%) (%) C(%) 16 20 Mn(%) Si(%) S(%) P(%) 0,28 ÷ 0,5-0,8