PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN MÁY SÀNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ CHO MÁY THIẾT KẾ
Giới thiệu về máy sàng cát và vị trí của nó trong dây chuyền sản xuất
TỔNG QUAN VỀ MÁY SÀNG CÁT Đất nước đang phát triển với tốc độ cao, các công trình hạ tầng và giao thông được xây dựng ồ ạt ở khắp mọi nơi làm cho nhu cầu về vật liệu xây dựng tăng cao hơn bao giờ hết Một trong những loại vật liệu cơ bản của ngành xây dựng là cát Trong đó, cát dùng cho chế tạo vữa và được dùng với khối lượng lớn Cát là vật liệu dạng hạt nguồn gốc tự nhiên bao gồm các hạt đá và khoáng vật nhỏ và mịn Kích thước cát hạt cát từ 0,05 mm tới 1 mm (thang Kachinskii sử dụng tại Nga và Việt Nam hiện nay) Một hạt vật liệu tự nhiên nếu có kích thước nằm trong các khoảng này được gọi là hạt cát Nhưng trong thực tế cát ngoài tự nhiên có lẫn rất nhiều tạp chất như lá, thân cây, hạt sạn có kích thướt lớn.v.v Vì vậy để làm sạch cát trước khi xây dựng, người ta phải cần phân loại cát sạch và tạp chất để tránh việc không đảm bảo chất lượng khi thi công Để thực hiện được các nhu cầu đó, các máy phân loại cát được thiết kế, gọi là máy sàng cát Để phân loại cát sạch và tạp chất, người ta các mặt sàng là các tấm có các lỗ kích thước phù hợp, và cho mặt sàng này dao động để phân loại cát và tạp chất. Mặt sàn được dùng phổ biến nhất và phù hợp nhất là mặt sàn đan, được cấu tạo từ các sợi thép hay đồng thau đan với nhau.
Hình 1.1 Kiểu lưới cấu tạo mặt sàng.
Máy sàng cát được ra đời bởi nhu cầu xây dựng cần cung cấp nguồn cát có chất lượng, không lẫn tạp chất.
Ban đầu, để sàn lọc cát, người ta sử dụng các tầm lưới đặt nghiêng và hất cát vào. Phương pháp này vẫn được sử dụng cho đến bây giờ, nhưng tốc độ sàng lọc không cao, chỉ sử dụng trong các công trình nhỏ. Để tối ưu hơn, người ta sử dụng các loại máy sàng cát nhỏ, di động để hỗ trợ sàng cát Các máy này có kết cấu kiểu lồng quay hoặc sàng lắc Thợ sẽ xúc cát đổ vào máy và máy sẽ tự động sàng lọc tạp chất ra Những máy này có kích thước nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, năng suất từ 1 đến 3 khối mỗi giờ. Để đáp ứng nhu cầu sàng cát với năng suất lớn hơn, cần thiết phải cho ra đời các dòng máy sàng năng suất trên 10 khối mỗi giờ và có thể cấp liệu bằng xe cơ giới.
Các loại máy sàng cát thông dụng
+ Máy sàng cát dạng sàng rung hình chữ nhật
+ Máy sàng cát dạng sàng lồng.
+ Máy sàng cát dạng sàng rung lệch tâm
2.1 Máy sàn cát dạng rung hình chữ nhật.
Hình 1.2 Máy sàn cát dạng rung hình chữ nhật.
Hình 1.3 Sơ đồ máy sàng rung hình chữ nhật.
+ Máy sàng rung hình chữ nhật là thiết bị sàng hiệu quả nhất để mô phỏng nguyên lý di chuyển của rây kích cỡ lớn Nguyên lý chuyển động quay của mặt phẳng được áp dụng để giảm tải cơ bản của thiết bị Đáp ứng tất cả các vật liệu dạng hạt và hạt siêu mịn, đặc biệt là các vật liệu khó xử lý.
+ Diện tích bề mặt của lưới sàng là một trong những yếu tố quan trọng giúp quyết định năng suất sàng Chính vì thế, khi bạn cần sàng một khối lượng lớn vật liệu thì nên chọn loại lưới sàng có diện tích bề mặt lớn để máy có thể đạt được năng suất hữu hiệu nhất có thể.
+ Máy sử dụng một động cơ rung làm nguồn rung chủ đạo, làm cho vật liệu được sàng lọc trực tiếp trên bề mặt lưới, di chuyển đều và di chuyển thông qua các lớp sàng để sau cùng được hiệu quả sàng tối đa.
+ Sử dụng các động cơ rung kép, khi hai động cơ quay đồng bộ và đảo ngược, các lực kích thích được tạo bởi khối lệch tâm phân tán song song với hướng của trục động cơ và sau đó hợp nhất thành một hướng qua trục động cơ Do đó, đường di chuyển của nó là tuyến tính, là một góc nghiêng giữa hai trục động cơ so với sàn Sử dụng ảnh hưởng của lực hấp dẫn và trọng lượng, vật liệu chuyển động tuyến tính về phía trước để sàng lọc và phân loại vật liệu.
+ Độ nghiêng của mặt sàng sẽ được thiết kế với một góc nghiêng trong khoảng từ 2 – 10 o để có thể giúp vật liệu sàng di chuyển trong quá trình sàng lắc
+ Nguyên vật liệu sẽ có xu hướng di chuyển xuống phía dưới nhiều hơn phía trên, nhờ vậy mà vật liệu sẽ thoát xuống bên dưới một cách dễ dàng.
+ Sản lượng gấp 1-5 lần so với máy sàng bình thường, năng suất cao, tiêu thụ năng lượng thấp.
+ Cấu trúc kín hoặc hở tùy ý khách hàng, phù hợp với yêu cầu vệ sinh môi trường. + Vệ sinh thuận tiện hơn, tuổi thọ cao.
+ Nó có hiệu ứng sàng lọc tốt và không phá hủy cấu trúc ban đầu của vật liệu, phù + hợp để sàng và phân loại các vật liệu khác nhau.
+ Dễ dàng vận hành và bảo trì.
+ Hoạt động không có bụi bay.
+ Có thể được sử dụng một hoặc nhiều lớp tùy theo yêu cầu của vật liệu.
+ Vật liệu tự động xả ra ngoài khi đạt được kích thước sàng.
+ Có thể hoạt động liên tục.
+ máy cần phải đặt cố định
+ sàng kém với nguyên liệu nhỏ, ẩm, có dầu.
2.2 Máy sàng cát dạng lồng quay.
Hình 1.4 Máy sàng cát dạng lồng xoay.
+Máy sàng lồng là một loại máy sàng chuyên dùng sàng nguyên liệu hưu cơ, hoa quả, phân bón, quặng, cát.
+Máy sàng lồng phân loại dựa trên cơ chế quay li tâm làm nguyên liệu nhỏ hơn mắt lưới sẽ đi qua và giữ lại những hạt kích thước lớn đi ra cửa riêng.
+Máy sàng lồng thường dùng để sàng và rửa nguyên liệu.
Máy sàng lồng được chế tạo bởi khung chịu lực tốt, sàng lưới, trục quay, động cơ điện Động cơ làm cho hộp giảm tốc chuyển động, dưới tác động của lực ly tâm làm cho sàng quay với biên độ tròn, tạo ra sự chuyển động của nguyên liệu trong khoang lưới sàng Vật liệu sàng sẽ sẽ theo lỗ sàng đi xuống dưới, những vật liệu đạt tiêu chuẩn kích thước được phân loại đi ra ngoài Cấu trúc nhiều tầng của máy sàng lồng giúp nó có thể phân loại vật liệu với các yêu cầu kích thước khác nhau và đạt hiệu quả sàng cao.
2.2.3 Ưu, nhược điểm: Ưu điểm.
+Hiệu quả sàng lọc cao, sàng rửa sạch sản phẩm.
+Dễ vận hành sử dụng.
+Những kết cấu sàng lồng được cải biên tối ưu cho từng sản phẩm.
+ Không sàng được nguyên liệu mịn.
2.3 Máy sàng cát dạng sàng rung lệch tâm.
Hình 1.5 Máy sàng cát dạng rung lệch tâm.
Hình 1.6 Sơ đồ động học máy rung lệch tâm.
+Dùng để sàng ở giai đoạn cuối hay giai đoạn trung gian trong dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng Biên độ dao động của hộp sàng không phụ thuộc vào tải trọng trên mặt sàng và luôn luôn không đổi Tuy nhiên loại máy sáng như vậy có kết cấu tương đối phức tạp.
+Khi trục quay, do có độ lệch tâm mà sàng được nâng lên, hạ xuống, đưa về 2 bên theo quỹ đạo vòng tròn Do đó đá lọt qua mắt sàng rơi xuống.
+ Loại này đơn giản, dễ sử dụng.
+ Tháo lắp rất dễ dàng, nhanh chóng thuận tiện cho việc bảo trì máy.
+ không điều chỉnh được tần số dao động.
+ máy gây ra tiếng ồn.
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐT NHẤT
+ Từ 3 máy sàng cát trên, nhóm em rút ra phương án là thiết kế máy sàng rung dạng lồng (tương tự phương án 2) nhưng có cải tiến hơn ở chỗ là: tạo cho máy sàng có thể sàng được 3 loại cái từ thô đến mịn
+ Chọn máy sàn cát dạng lồng vì máy được thiết kế đơn giản, giá thành vật tư rẻ hơn so với các máy khác, máy sàng này có hiệu quả cao, năng suất lớn, máy được thiết kế gọn nhẹ nên có thể di chuyển thoải mái, cấu trúc ổn định, tiêu thụ điện năng thấp, sàng chạy êm, tiếng ồn thấp.
Hình 2.2 Mô hình thực tế máy sàng cát dạng lồng xoay.
TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ (TÍNH CÔNG SUẤT, CHỌN ĐỘNG CƠ)
Tính toán bộ phận sàng
Hình 3.1 Sơ đồ động học cảu máy sàng.
Sàng quay liên tục, góc nghiêng của sàng so với phương ngang b = 1 độ, vật liệu sàng có khối lượng riêng ρ00kg/m 3 (cát vàng), bán kính R0 = 1/3.D
Dự trù năng suất sàng được Q = 2000 kg/h
Đường kính của lồng sàng D = 0,3 m
Trọng lượng vật liệu khi sàng G = 1000N
Công suất cần cung cấp cho trục mang lồng sàng:
3.0,3.(1−cosα).3,04 1,43 1 0 −3 =0,18kW: Công suất nâng vật liệu lên độ cao thích hợp, với: ω= π n 30 = π 30 29 =3,04 n= Q
3.0,3.sin 8 2.10 −3 =0,1kW: Công suất trộn vật liệu
P3 = 0,1(P1 + P2) = 0,03kW: Công suất mất mát ở ổ trục thùng trộn.
Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
Với công suất cần thiết trên trục mang lồng sàng Pls = 0,31kW, vòng quay trên trục mang lồng sàng nls = 29v/p Ta có hiệu suất chung của hệ thống:
Hiệu suất dẫn động của hệ thống: η = ηd.ηBr.ηnt.ηol 3
Tra bảng 2.3, trang 19 - Sách TKTDCK – Trịnh Chất – Tập 1 ηx = 0,95: Hiệu suất bộ truyền đai. ηol = 0,995: Hiệu suất 1 cặp ổ lăn. ηBr = 0,97: Hiệu suất 1 cặp bánh răng. ηnt = 1: Hiệu suất nối trục.
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
Ta có: công suất trên trục mang lồng sàng
Công suất cần thiết cho động cơ.
Tỉ số truyền sơ bộ theo công thức: usb= ud uh=3.8$ với ud=3 tỉ số truyền bộ truyền xích uh=8 tỉ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp ( bảng 2.4, trang 21, sách TKTDCK, Trịnh Chất, tập 1)
Số vòng quay sơ bộ của trục động cơ
Ta có nsb= usb.nct$.29i6 (vòng/phút)
Từ số liệu tính toán, ta chọn động cơ 4A80A8Y3 với các thong số sau :
Loại động cơ Công suất(kW) Sốvòngquay(v/ p)
Phân phối tỉ số truyền
Tốc độ quay của trục lồng sàng: n = 29v/p
Từ giá trị thực của số vòng quay động cơ ta có thể tính đưuợc chính xác tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống: u t =n dc n lv g5
Xác định số vòng quay, công suất, momen trên các trục
Số vòng quay: Động cơ 4A80A8Y3 có công suất Pđc = 0,37kW, ndc = 675v/p,
Công suất trên các trục:
Số vòng quay trên các trục
Số vòng quay: n 1g5(vòng/ph)
Số vòng quay trục II:
Số vòng quay trục lồng sàng: n ls =n 2 u d 3
Momen xoắn trục làm việc
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY
Thiết kế tính toán bộ truyền xích
Công suất bánh dẫn: 0,33kW
Số vòng quay bánh dẫn: 84,3vòng/ phút
Điều kiện làm việc: Tải va đập nhẹ, quay một chiều, xích được định kỳ điều chỉnh lực căng
1.1 Chọn loại xích và số răng đĩa xích:
Có 3 loại xích là: xích ống, xích ống con lăn và xích răng Căn cứ vào các chỉ tiêu và thông số cần thiết đặt ra (tải trọng vừa phải, tốc độ nhỏ, tuổi thọ cao ) ta thấy rằng loại xích thích hợp ở đây là xích ống con lăn Ưu điểm của xích ống con lăn là tuổi thọ cao hơn xích ống, chế tạo dễ hơn xích răng và thích hợp dùng trong các bộ truyền có tốc độ nhỏ
Tiêu chuẩn để chọn số răng đĩa xích là: khi số răng đĩa xích càng ít, đĩa bị động quay càng không đều, động năng va đập lớn làm cho xích càng chóng mòn, khi làm việc gây ra nhiều tiếng ồn Mặt khác, nếu số răng đĩa xích lớn sau một thời gian làm việc do mòn bước xích p của xích tăng lên làm cho xích hay bị tuột khỏi đĩa Căn cứ vào các chỉ tiêu trên đồng thời kết hợp với bảng 5.4 [1] với ux = 3 chọn z1 (răng) z2=ux.z1=3.19W (răng)
1.2 Xác định các thông số của bộ truyền xích:
Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề, chính vì vậy khi thiết kế căn cứ vào công suất truyền P, chỉ tiêu làm việc của bộ truyền ta sẽ các định bước xích p dựa theo yêu cầu đảm bảo điều kiện bền mòn. Điều kiện bảo đảm chỉ tiêu bền mòn được biểu diễn theo công thức 5.3 [1]:
84,3=2,37 : hệ số số vòng quay. k=k 0 k a k dc k bt k d k c
Với: k o =1 bộ truyền nghiêng có 0 o k a =1 khoảng cách trục a0 ÷50 p k dc =1 vị trí của trục đuược điều chỉnh bằng đĩa căng hoặc con lăn căng xích k bt =1,3 bộ truyền làm việc trong môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn đạt yêu cầu(II) k d =1,35 tải trọng va đập k c =1,25 bộ truyền làm việc 1 ca. k=1.1.1 1,35 1,25.1,3=2,193
Theo bảng 5.5, chọn bộ truyền xích với bước xích p= 15,875 mm thoả mãn điều kiện [P]=2,70.
Khoảng cách trục và số mắt xích
Chọn giá trị khoảng cách trục a = 35p ta có: a5.15,875U5 mm
Từ giá trị sơ bộ khoảng cách trục a đã tính được ở trên ta có thể xác định số mắt xích x theo công thức 5.12 [1]: x=2a p +z 1 +z 2
4.π 2 555 9,05 mắt xích Để tránh phải sử dụng mắt xích nối (làm yếu xích) số mắt xích đưuợc qui tròn theo số chẵn. xc0 mắt xích
Vậy khoảng cách trục thực a theo 5.13 [1] là: a ¿ =0,25p { x c − 0,5 ( z 2 + z 1 ) + √ [ x c −0,5 ( z 2 + z 1 ) ] 2 −2 ( z 2 −z π 1 ) 2 } a ¿ =0,25.15,875 { 110−0,5.( 19+57 )+ √ [ 110− 19+57 2 ] 2 − 2 ( 57−19 π ) 2 } V3,318 mm Để hạn chế lực căng xích cần giảm bớt a * một lượng: Δaa=0,003.a ¿ =0,003.563,318 mm a ¿ V3,318−0,003.563,318V1,6 mm lấy aV1 mm Để hạn chế số lần va đập giữa các mắt xích răng đĩa xích, xích đưuợc kiểm nghiệm theo số lần va đập, công thức 5.14 [1]: i=z 1 n 1
Vậy số lần va đập của bản lền xích trong một giây là hoàn toàn đảm bảo.
Kiểm nghiệm về độ bền xích
3.1 Kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn: Để đảm bảo xích có thể bền được trong điều kiện quá tải khi mở máy hoặc chịu tải trọng va đập trong quá trình làm việc, xích được kiểm nghiệm về hệ số an toàn theo công thức 5.15 [1]: s= Q k d F t +F 0 +F v ≥[s]
Q"700 kN: tải trọng phá hỏng k d =1,7 hệ số tải trọng động, với chế độ làm việc nặng, tải trọng mở máy bằng 2 lần so với tải trọng danh nghĩa.
F v là lực căng do lực li tâm sinh ra
F 0 là lực căng do nhánh xích bị động sinh ra
Trong đó k f =6 là hệ số phụ thuộc độ võng và vị trí bộ truyền trong trường hợp bộ truyền nằm ngang s= 22700
3.2 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc σ H của đĩa xích: Để đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc, đĩa xích phải đưuợc kiểm nghiệm theo công thức 5.18 [1]: σ H =0,47√ k r ( F t K A k d + d F vd ) E ≤ [ σ H ]
F vd lực va đập trên m dãy xích
F vd 1 0 −7 n 1 p 3 m.1 0 −7 87,5 15,87 5 3 1=0,455 N k d =1 hệ số phân bố không đều tải trọng trên các dãy k r =0,50hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích
Như vậy, việc chọn vật liệu làm đĩa xích bằng gang xám 24-44, 28-48 có tôi ram là đủ đạt yêu cầu về độ bền của đĩa xích.
Các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục
4.1 Các thông số của đĩa xích:
Theo công thức 5.17 và bảng13.4 ta có d= p sin( π z ) d 1,45 mm d 2(8,2mm d a =p [ 0,5+cot g ( π z ) ] d a 1 3,07 mm d a 2 )5,6 mm d f =d−2r
4.2 Lực tác dụng lên trục:
Lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức 5.20 [1]:
Với k x =1,15 hệ số kể đến trọng lượng của xích, với trường hợp bộ truyền nằm ngang.
Loại xích Xích ống con lăn
Số răng đĩa xích z z1= 19 z2= 57 Đường kính vòng chia d d1= 96,45 d2= 288,2 Đường kính vòng đỉnh da da1= 103,07 da2= 295,6 Đường kính vòng chân df df1= 86,14 df2= 277,9
Bảng 4.1 Các thông số cơ bản của bộ truyền xích.
Lựa chọn ổ trục
-Chọn ổ bi UCP202 lắp cho trục 15mm và có sẵn gối đỡ để lắp ráp bằng bulong. -Thông số:
+Khoảng cách lỗ ốc: 95mm
+Chiều cao tâm trục: 30,2mm
Vì không có lực dọc trục, lực hướng tâm không lớn nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy.
Ta chọn ổ đỡ một dãy cở siêu nhẹ có khí hiệu 1000902 có đường kính trong là 15 mm, đường kính ngoài là 28mm, khả năng tải động C=2.53 KN, C0= 1,51 KN
-Trục được lấy theo kích thước của ổ
Trục được gia công (tiện ren) để dễ dàng lắp ráp.
+ Lồng sàng được cuộn tròn từ các tấm lưới với các chi tiết lỗ đã được gia công sẵn + Lồng có 2 kích thước với chiều dài và đường kính mỗi lồng khác nhau
+ Phần cụm lồng được thiết kế gồm nhiều chi tiết lắp ráp lại với nhau nên rất dễ dàng trong việc lắp ráp, sửa chửa và thay thế.
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết (trục)
Là bộ phận truyền chuyển động thông qua bang tải bị động của bộ truyền.
Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài Mặt này thường dùng làm mặt lắp ghép.
Chi tiết dạng trục thường được dùng để truyền mô men xoắn giữa hai trục song song hoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc Nhờ truyền động cơ khí giữa các cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và điều kiện làm việc Vì vậy, chi tiết phải được gia công chính xác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra như độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, các bề mặt làm việc của trục cần phải được gia công chính xác, cơ tính đạt yêu cầu.
Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục Đây là chi tiết có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài Các bề mặt trơn cần độ nhẵn bóng Rz = 40 và Rz = 80
Trục làm việc với chức năng là truyền momen xoắn nên nó cần có dộ bền cao, phần lớn bề mặt trục khi làm việc không phải chịu sự mài mòn vì thế yêu cầu độ cứng trung bình khoảng 80 – 250 HB, với vật liệu là thép C45.
2.Vật liệu chế tạo phôi.
- Chọn vật liệu chế tạo phôi người ta thường căn cứ vào:
+ Điều kiện làm việc của chi tiết
+ Tính công nghệ của chi tiết
+ Gía thành của sản phẩm
+ Nhằm mục đính chi tiết đảm bảo chất lượng và giá thành rẻ nhất.
-Yêu cầu vật liệu phải có:
+ Cơ tính tổng hợp (giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, độ mài mòn)
+ Tính công nghệ tốt (tính cắt gọt tính gia công áp lực và tính hàn)
Do đặc điểm của chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải trọng tỉnh và tải trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai Do đó có thể sử dụng thép hóa tốt Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hóa tốt có thể dung làm vật liệu chế tạo chi tiết Do đó ta chọn thép C45 có các thành phần sau:
Bảng 5.1: Bảng thành phần nguyên tố thép C45.
Mục đích: xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải tiến tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý nhất cho việc gia công chi tiết
Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất
- Dạng sản xuất đơn chiết
- Dạng sản xuất hang loạt (loạt lớn, loạt vừa và loạt nhỏ)
- Dạng sản xuất hang khối
Mỗi dạng sản xuất có những đặt điểm riêng phụ thuộc vào những yếu tố khác nhau. Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải xác định chỉ tiêu để đánh giá dạng sản xuất Có nhiều quan điểm để đánh giá dạng sản xuất nhưng thường dung 2 yếu tố để xác định dạng sản xuất là:
+ Khối lượng của chi tiết
Chi tiết Trục có sản lượng là 1 chiếc Thuộc dạng sản xuất đơn chiếc.
4.Cơ sở việc lựa chọn phôi Để chế tạo đựơc một chi tiết máy đạt yêu cầu kinh tế kỹ thuật người thiết kế phải xác định kích thước của phôi sao cho thích hợp
Việc lựa chọn phôi dựa trên cơ sở sau
- Vật liệu chế tạo phôi , cơ tính vật liệu
- Hình dáng kích thước của chi tiết
- Khả năng đạt độ chính xác của phương pháp chế tạo phôi
- Khả năng làm việc của chi tiết máy. Để đảm bảo tính chịu tải và tiết kiệm vật liệu cũng như giảm khối lương gia công, đặc biệc phôi dài ta chọn phương pháp cán để chế tạo phôi.
5.1 Mục đích và tra lượng dư:
Phôi được xác định phần lớn dựa vào lượng dư gia công Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì.
+ Lượng dư quá lớn sẽ tiêu tốn vật liệu, tiêu hao năng lượng, lao động, tốn thời gian gia công…dẫn đến tăng giá thành sản phẩm
+ Lượng dư mà quá nhỏ sẽ có thể không hớt đi được hết các lệch của phôi hoặc chi tiết không đạt yêu cầu.
Mục đích của việc xác định lượng dư gia công là: Để đạt được độ chính xác yêu cầu, nâng cao tuổi thọ của dụng cụ cắt, giảm thời gia công, vật liệu…dẫn đến hạ giá thành sản phẩm
Trong ngành chế tạo máy thường sử dụng 2 phương pháp sau để xác định lượng dư gia công.
5.2 Phương pháp thống kê kinh nghiệm:
Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định theo cơ sở lượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm, các số liệu kinh nghiệm này thường được tổng hợp theo trong bảng sổ tay TKQCTN
+ Ưu điểm: Cho phép xác định lượng dư nhanh.
+ Nhược điểm: Độ chính xác thấp do lấy từ thống kê kinh nghiệm của đơn vị sản xuất trong thời gian xác định chứ không đi sâu vào phân tích các điều kiện cụ thể. + Phạm vi sử dụng: Chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ, trong sản xuất lớn dùng để tham khảo
5.3 Phương pháp tính toán phân tích:
+ Ưu điểm: Trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo những điều kiện gia công cụ thể.
+ Nhược điểm: Đòi hỏi cán bộ phải phân tích đánh giá thận trọng, chính xác nên tốn thời gian
+ Phạm vi sử dụng: Dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt vừa
5.4Tính lượng dư bề mặt:
Quy trình công nghệ gồm có một bước tiện thô Chi tiết được định vị bằng mũi chống tâm 2 đầu và sử dụng tốc kẹp.
Theo bảng 10[1] với phôi thép cán nóng ta có giá trị Rz = 150 và Ti = 250
Sau bước thứ nhất tiện thô tra bảng 13[1] ta có giá trị Rz = 50 và Ti P
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
(Theo bảng 14 TKDACNCTM – 81) phương pháp gia công là chống tâm 2 đầu. ρ phoi = √ p c 2 +¿ p l 2 ¿ = √ 92,4 2 + 250 2 = 250 μmm
Pc là độ cong vênh của phôi cán
Pc = ∆ k L = 0.12 770 = 92,4 μmm ( theo bảng 14 TKDACNCTM – 81)
∆ k = 0.12 là độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài
Sai số gá đặt khi tiện mặt ngoài đối xứng được xác định như sau: ε dg = √ ε c 2 + ε k 2 = μmm
Do chi tiết được gá trên mũi tâm trước cố định (tra bảng 19 TKDACNCTM – 87) nên nguyên công này không có sai số chuẩn ε D = 0, ε d = 0 ε a = 0, ε b = 0
Lượng dư nhỏ nhất của các bước được xác định như sau:
2Zb min = 2(Rz + Ta + pphôi) = 2(150 + 250 + 250) = 1300
Kích thước bề mặt của phôi:
Dung sai phôi cán δ = 1300 μmm
Dung sai tiện thô δ = 400 μmm
Sau tiện thô: dmin = 82,4 mm ; dmax = 82,4+0.4 = 82,8 mm
Kích thước phôi: dmin = 83,7 mm ; dmax = 83,7+1.3 = 85 mm
Xác định lượng dư giới hạn:
Kiểm tra kết quả tính toán: δ z = dmax - dmin = δ a – δ b ⟺ 2200 - 1300= 1300 - 400 = 900 μmm (đúng)
Tất cả các tính toán được ghi vào bảng sau:
Lượ ng dư tính toán 2Z min
Kíc h thước tính toán d mm
Kích thước giới hạn, mm
Bảng 5.2 Tính lượng dư bề mặt.
5.5 Phân tích chuẩn và lập quy trình công nghệ gia công trục theo mô hình. a) Phân tích chuẩn cho quá trình gia công
- Mục đích của chọn chuẩn thống nhất là đảm bảo yêu cầu kỷ thuật và tránh sai số tích lũy trong cả quá trình gia công chi tiết.
- Nâng cao năng suất và giảm giá thành.
Các nguyên tắc chọn chuẩn thô:
- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công
- Bảo đảm độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt
- Lấy mặt nào dùng để tiếp tục gia công các bề mặt khác làm chuẩn thô
- Đối với các chi tiết không cần phải gia công tất cả các các bề mặt thì cố gắng dùng mặt không gia công làm chuẩn thô
- Đối với chi tiết cần phải gia công tất cả các bề mặt thì chọn phải chọn mặt có lượng dư gia công nhỏ nhất làm chuẩn thô
- Nên chọn mặt bằng phẳng, nhẵn không cong làm chuẩn thô
- Nên chọn mặt phẳng tương đối vững chắc làm chuẩn thô để tránh cho kẹp bị hỏng hoặc kẹp không chặt
Các nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
- Nên chọn chuẩn tinh chính làm chuẩn tinh, nghĩa là chọn những mặt của chi tiết sẽ được lắp trên máy công tác sau này để làm chuẩn tinh, như vậy sẽ không tạo nên sai số tích luỹ làm hỏng chi tiết, phải bỏ đi
- Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng 0
- Chọn chuẩn thật cứng vững sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực kẹp và diện tích định vị phải đủ lớn
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng
Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, tức là trong nhiều lần cũng chỉ dùng một chuẩn để thực hiện các nguyên công của quá trình công nghệ, vì khi thay đổi chuẩn sẽ sinh ra sai số tích luỹ ở những lần gá sau Căn cứ vào những luận điểm trên và phân tích chi tiết ta chọn chuẩn tinh là 2 lỗ khoan mặt A, B và chuẩn thô là mặt C
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN
Mạch dao động
MẠCH TẠO DAO ĐỘNG thường được gọi là mạch dao động tự do Một mạch dao động có thể được thiết kế bằng cách sử dụng các loại thành phần khác nhau) Chúng tôi thiết kế một bộ tạo dao động sử dụng IC 555 Sơ đồ khối bộ tạo dao động dùng IC
555 Một bộ tạo dao động có thể được thiết kế bằng cách thêm hai điện trở
(RA và RB trong sơ đồ mạch) và một tụ điện (C trong sơ đồ mạch) vào IC 555
Hình 6.3 Sơ đồ của IC 555.
Hai điện trở và tụ điện (giá trị) này được chọn một cách thích hợp để có được thời gian mong muốn ‘ON’ và ‘OFF’ tại các đầu ra (chân 3) Vì vậy, về cơ bản, thời gian
ON và OFF ở đầu ra (nghĩa là trạng thái 'CAO' và 'THẤP' ở đầu ra) phụ thuộc vào các giá trị được chọn cho RA, RB và C Chúng ta sẽ thấy nhiều hơn về điều này trên bộ đa năng đáng kinh ngạc phần thiết kế được đưa ra dưới đây Lưu ý: - Tụ điện C2 (0,01uF) được kết nối với chân số 5 (chân 5 - cực điện áp điều khiển) thực ra không cần sử dụng Tụ điện này được sử dụng để tránh các vấn đề nhiễu có thể phát sinh trong mạch nếu chân đó bị hở.
Dạng sóng ngõ ra và dạng sóng của tụ C trong quá trình nạp xả luân phiên: Chức năng cơ bản mạch tạo dao động là chuyển trạng thái đầu ra (từ CAO sang THẤP và từ THẤP sang CAO) theo các khoảng thời gian mong muốn, không có bất kỳ sự can thiệp nào từ bên ngoài Chúng ta đạt được điều này bằng cách điều khiển cực xả (chân
7) của IC 555 thông qua một tụ điện (C) Bên trong IC 555, chân 7 được kết nối với đầu cực collector của transistor có đế được kết nối trực tiếp với đầu ra (đầu không đảo ngược - Q) của flip flop RS.
Cách chuyển đổi tự động trạng thái ON và OFF tại đầu cuối Vout đạt được bằng tụ
C được kết nối với đầu nối nhị phân-pin 7 Sơ đồ khối của bộ định thời 555 được hiển thị trong hình trên Một bộ định thời 555 có hai bộ so sánh (về cơ bản là 2 op-amps), một flip-flop R-S, hai trasistor và một mạng điện trở Mạng điện trở bao gồm ba điện trở bằng nhau (mỗi điện trở 5K Ohms) và hoạt động như một bộ chia điện áp Lưu ý rằng mạng điện trở được thiết kế sao cho điện áp ở cực nghịch của Bộ so sánh 1 sẽ là
2 / 3Vcc và điện áp ở cực không đảo của Bộ so sánh 2 sẽ là 1 / 3Vcc Bộ so sánh 1 - so sánh điện áp ngưỡng (ở chân 6) với điện áp tham chiếu + 2/3 volt VCC Bộ so sánh
2 - so sánh điện áp kích hoạt (ở chân 2) với điện áp tham chiếu + 1/3 volt VCC Giả sử mạch được cấp nguồn và ngay bây giờ trạng thái ở đầu ra lật không đảo ngược - Q THẤP Khi Q ở mức THẤP, Vout sẽ ở mức CAO (mà chúng ta gọi là Đầu ra hẹn giờ) Bạn thấy rằng Q được kết nối trực tiếp với đế của transistor (tại đầu cực xả) Vì vậy, khi Q ở mức THẤP, bóng bán dẫn sẽ ở trạng thái cắt (trạng thái TẮT) Ở trạng thái này, tụ C được kết nối trực tiếp với nguồn điện Vcc thông qua các điện trở RA và
Vì vậy, tụ điện sẽ bắt đầu sạc về phía điện áp cung cấp Vcc và hằng số thời gian sạc sẽ được xác định bởi các giá trị RA và RB là (RA + RB) * C Các tụ điện sẽ sạc về phía Vcc và điều này sẽ làm tăng điện áp ngưỡng (điện áp trên chân 6) của IC 555. Khi tụ tích điện lên tới 2 / 3Vcc và hơn thế nữa, điện áp ngưỡng cũng sẽ vượt qua mức
2 / 3Vcc và điều này sẽ buộc đầu ra op amp (bộ so sánh 1) ở mức CAO (lưu ý rằng điện áp tham chiếu tại - đầu cuối của bộ so sánh 1 là 2 / 3Vcc) Vì đầu ra op amp của bộ so sánh 1 được kết nối 'S' (đầu vào SET) của flip flop, nên flip flop sẽ được kích hoạt và đầu ra Q (đầu ra không đảo ngược) của flip flop sẽ chuyển sang CAO.
Bây giờ là kết quả của việc sạc tụ điện, Q đã tự động chuyển CAO từ THẤP Khi Q lên CAO, Vout sẽ tự động chuyển sang THẤP Khi Q ở mức CAO, bóng bán dẫn ở chân 7 (cực xả) sẽ được BẬT và bóng bán dẫn sẽ bị bão hòa Khi bóng bán dẫn được bão hòa, chân 7Â (đầu cực phóng điện) sẽ đóng vai trò là mặt đất cho tụ điện Kết quả là, một đường dẫn mới có sẵn để tụ phóng điện từ mức 2 / 3Vcc xuống 0 volt Tụ điện sẽ bắt đầu phóng điện qua đường dẫn mới (thông qua RB) và điều này sẽ dẫn đến việc giảm điện áp trên cực kích hoạt (chân 2) của 555 IC Hằng số thời gian xả được xác định bởi RB * C Khi tụ phóng điện xuống mức dưới 1 / 3Vcc, dẫn đến cùng một điện áp (điện áp của tụ) trên đầu cực kích hoạt (lưu ý rằng điện áp đầu vào tham chiếu tại + cực của bộ so sánh 2 là 1 / 3Vcc), đầu ra op amp của so sánh 2 sẽ lên CAO Do đầu ra của bộ so sánh 2 được kết nối với ’R - - đầu vào đầu vào RESET của SR flip flop, đầu ra Q của flip flop sẽ đi từ CAO đến THẤP Khi Q chuyển sang THẤP, Vout sẽ tự động chuyển sang CAO Do đó, quá trình chuyển đổi tự động từ CAO sang THẤP và sau đó từ THẤP sang CAO đạt được trong Bộ đa năng ổn định Chu kỳ lặp lại Quảng cáo đặt hàng nhập Chúng tôi đã hoàn thành thành công lời giải thích làm việc của một máy đo đa năng đáng kinh ngạc sử dụng IC 555 Bạn có thể thấy các dạng sóng đầu ra trong các sơ đồ được đưa ra ở trên Hai tham số quan trọng mà chúng ta nên hiểu từ đầu ra của bộ định thời là thời gian BẬT (THIGH) và thời gian TẮT (TLOW) Thời gian BẬT - là thời gian mà Vout đầu ra của bộ hẹn giờ vẫn ở trạng thái CAO Chúng tôi ghi nhận điều này với THIGH Thời gian TẮT - là thời gian mà Vout đầu ra hẹn giờ vẫn ở trạng thái THẤP Chúng tôi ghi nhận điều này với TLOW Thời gian BẬT và Thời gian TẮT phụ thuộc vào các giá trị của RA, RB và C
Vì vậy, chúng ta có thể có được thời gian BẬT và thời gian TẮT mong muốn ở đầu ra bộ hẹn giờ với cách tính đúng các giá trị RA, RB và C Nguyên tắc thiết kế bộ tạo dao động dùng IC 555 Thời gian mà tụ C nạp điện từ 1/3 VCC đến 2/3 VCC bằng với thời gian đầu ra cao và được đưa ra THIGH = 0,693 (RA + RB) C, được chứng minh dưới đây. Điện áp trên tụ bất cứ lúc nào trong thời gian sạc được đưa ra là Vc = Vcc (1 - e ^ (t / RC)) Thời gian của tụ điện để sạc từ Vcc/3 đến 2Vcc/3: THIGH = 0,693 (RA + RB) C trong đó RA và R đơn vị Ohms và C đơn vị Fara Thời gian mà tụ xả điện từ +2/3 VCC đến +1/3 VCC bằng với thời gian đầu ra thấp và được đưa ra là:
TLOW = 0,693 RB C trong đó đơn vị RB là Ohms và C là Fara
Tổng chu kỳ dao động T = THIGH + TLOW = 0,693 (RA + 2RB) C
Tần số dao động là nghịch đảo của chu kỳ tổng thể của dao động T được đưa ra là f
C Phương trình chỉ ra rằng tần số dao động không phụ thuộc vào nguồn áp Vcc Thông thường chu kỳ hoạt động được sử dụng cùng với mạch tạo dao động: Chu kỳ hoạt động, tỷ lệ thời gian THIGH trong đó đầu ra cao so với tổng khoảng thời gian T được đưa ra là: % chu kỳ nhiệm vụ:
D = THIGH / T * 100 = (RA + RB) / (RA+ 2RB) * 100
Từ phương trình trên, rõ ràng là không thể thu được đầu ra sóng vuông (chu kỳ nhiệm vụ 50%) trừ khi RA = 0 Tuy nhiên, có một mối nguy hiểm trong việc rút ngắn
RA về 0 Với RA = 0 ohm, chân 7 được kết nối trực tiếp với + VCC Trong quá trình phóng điện tụ qua RB và transistor, một dòng điện phụ sẽ được cung cấp thêm cho transistor Nó có thể làm hỏng bóng bán dẫn và do đó bộ đếm thời gian không hoạt động.
FET (Field-effect transistor) là transistor hiệu ứng trường FET có 2 loại là
MOSFET và JFET, trong thực tế MOSFET được sử dụng rộng rãi hơn.
Hướng dẫn lắp đặt máy sàng
1.1 Phương pháp lắp đặt lưới sàng.
Máy thiết kế dùng phương pháp bố trí lưới sàng kiểu trong ngoài, vị trí các lưới sàng được mô tả trong hình sau.
Hình 7.2 Phương pháp bố trí.
Kớch thước lưới sàng mắt lớn (lồng trong): Lf5(mm) ỉ240.
Kớch thước lưới sàng mắt nhỏ (lồng ngoài): LX5(mm) ỉ320.
Cỡ mắt sàng có thể thay đổi tuỳ theo nhu cầu. Đối với lưới sàng mắt nhỏ, ở đầu vào liệu phải được đẩy sâu vào phía dưới máng cấp liệu.
1.2 Phương pháp căng lưới sàng:
Khi lắp và căng lưới sàng phải đảm bảo các yêu cầu sau đây: lưới sàng phẳng đều, không có chỗ lồi lên trũng xuống để vật liệu không thể tập trung tại một chỗ tạo lớp dày làm ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng và gây mòn lưới sàng.
Lồng sàng lắp lên khung sàng phải giống song song đều vào chính giữa của khung sàng và khớp với 2 trục của ổ bi.
Sau đây là phương pháp lắp đặt sàng trong thực tế:
1.3 Lắp ghép các bộ phận khác:
Máy sàng được đặt trên nền móng hay một khung riêng và được cố định để máy không bị dịch chuyển khi hoạt động
Dùng các miếng đệm bằng cao su hay nỉ được đặt vào dưới khung máy để giảm chấn
Các máng lấy liệu và thoát liệu cần được siết đủ lực để không bị lỏng và gây tiếng ồn khi máy hoạt động.
Lắp động cơ lên giá đỡ: Động cơ được gắn lên thân giá đỡ đặt nghiêng bằng bulông Trên giá đỡ có rãnh thẳng để có thể dịch chuyển puli theo chiều trục khi căng và tháo đai.
Lắp bánh răng và bánh đai lên trục bằng mối ghép trung gian.
Lắp các ổ lăn lên trục bằng mối ghép có độ hở Khi lắp các ổ bi lên trục thì phải tiến hành nung nóng đến 10 0 0 C Ổ bi đã nung nóng được đưa lên trục và được đưa đến vị trí làm việc nhờ lực đẩy dọc trục.
Việc áp khít và vai trục được thực hiện bằng cách dùng búa gõ nhẹ Khi lắp ổ không nên đập búa vào vòng cách hoặc các viên bi (nên thông qua vật trung gian).
Nên sử dụng đồ gá lắp ráp vì có thể đảm bảo được độ chính xác, nâng cao năng suất đồng thời không làm hỏng bộ phận ổ.
Phương pháp lắp này có thể ứng dụng tương tự cho các bánh răng và bánh đai. Các hoạt động lắp ráp phải được tiến hành cẩn trọng và chính xác để không ảnh hưởng đến hoạt động của máy sau này.
Lắp chính giữa của khung trên của sàng, giữ siết cố định bằng bulon.
Lắp đặt phễu cấp và thoát cát:
Phễu cấp được gắn lên thân của khung sàn bằng các mối ghép trung gian, phía trên của động cơ máy.
Phễu cấp được lắp đặt nghiêng 1 khoảng (5-10*) để cát dễ dàng vào được trong lồng của máy.
Phễu thoát được chia làm 2 phần vách ngăn lắp đặt phía dưới của lồng cát bằng các mối ghép trung gian.
Hình 7.4 Minh họa lắp đặt phễu cấp và thoát cát.
Sau khi lắp ráp xong cả cụm chi tiết cần tiến hành đo kiểm các thông số kĩ thuật cần thiết Đồng thời kiểm tra độ trơn tru khi vận hành Kịp thời khác phục các sai sót hay nhược điểm phát sinh như: trục làm việc gây ồn hay không trơn tru…Những lỗi này do mỡ bôi trơn không đủ hay có sự cọ xát giữa các chi tiết khi làm việc, mỡ bôi trơn bị bẩn.
Trong quá trình chạy thử sẽ phát sinh nhiệt trong bộ phận ổ Nhưng không được vượt quá 6 0 0 C.Chỉ khi chạy thử máy trong điều kiện khắc nghiệt (môi trường có nhiều nhiệt) mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu đề ra thì mới rút ra được kết luận cuối cùng về chất lượng lắp máy.
KỸ THUẬT AN TOÀN KHI SỬ DỤNG (VẬN HÀNH) MÁY
Hướng dẫn sử dụng máy sàng
Việc vận hành máy sàng cần đảm bảo được các điều kiện an toàn cao về điện và khu vực hoạt động.
Trước khi mở máy cần phải làm công tác kiểm tra lại mỡ bôi trơn trong các ổ bi, trục có dễ quay hay không, trạng thái và độ căng của đai, tình trạng lưới sàng…
Vật liệu đưa vào sàng nên được cấp đồng đều trên khắp chiều rộng lưới sàng và cố gắng để vật liệu rơi vào vị trí an toàn.
Mở máy: việc mở máy phải tiến hành khi không tải Sau khi máy hoạt động ổn định mới tiến hành cấp liệu.
Ngừng máy theo trình tự sau:
+ Cho máy hoạt động đến khi không còn vật liệu trên sàng.