Đang tải... (xem toàn văn)
Từ nhu cầu thực tiễn của các công ty,xưởng sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ cần một máy chấn có thể gia công được các chi tiết dạng U,L,I,nửa cầu ,các dạng cong nhiều chiều...nhóm sinh viên khoa cơ khí trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM được sự giúp đỡ của Ths Lăng Văn Thắng đã mạnh dạn nghiên cứu và chế tạo máy chấn thuỷ lực.
LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng. Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể. môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng. Đồ án chuyên ngành cơ khí nằm có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí. Được sự giúp đỡ tận tình của Ths Lăng Văn Thắngđã giúp em hoàn thành tốt đồ án chuyên ngành cơ khí. Trên thế giới hiện nay có nhiều công ty chế tạo máy dập phục vụ cho ngành công nghiệp nặng và nhẹ như các loại máy dập dùng trong sản xuất giày, máy chấn, dập dùng để nong lỗ trong sản xuất chi tiết máy, máy dập dùng để đột, dùng để dập ván dăm…. Tuy nhiên tính đa dạng trong khâu thiết kế sản phẩm này chưa có, vì lí do nhu cầu sử dụng mặt hàng này không nhiều. Nên đa số các công ty chuyên sản xuất máy dập luôn sản xuất theo đơn đặt hàng của đối tác. Điều này đã dẫn đến thực trạng nước ta chưa có công ty nào thiết kế và chế tạo ra máy dập hoàn chỉnh. Do kinh nghiệm cũng như công nghệ là chưa đủ, mà các công ty chủ yếu là phân phối lại sản phẩm của các công ty nước ngoài hoặc nhận đơn đặt hàng tại Việt Nam rồi đưa về các công ty chính để chế tạo. Từ nhu cầu thực tiễn của các công ty,xưởng sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ cần một máy chấn có thể gia công được các chi tiết dạng U,L,I,nửa cầu ,các dạng cong nhiều chiều nhóm sinh viên khoa cơ khí trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM được sự giúp đỡ của Ths Lăng Văn Thắng đã mạnh dạn nghiên cứu và chế tạo máy chấn thuỷ lực. . CHƯƠNG 1 CƠ SỚ LÝ THUYẾT 1 1.1 Nghiên cứu tổng quan về máy chấn thuỷ lực Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất máy ép, máy chấn thuỷ lực Ví dụ như: -Cộng hoà Phần Lan có hãng WARTSILA - Cộng hoà ITALIA có hãng SICMI ,FACCIN,SERTOM - Tây Ban Nha có hãng RARAEL CASANVA,S.A Và một số nước như Anh ,Đức,Nhật,Trung Quốc cũng có rất nhiều hãng sản xuất nhưng giá thành nhập chọn gói một máy chấn thuỷ lực là rất cao. Trong nước chưa có một cơ sở nào chuyên sản xuất các loại máy chấn thuỷ lực,nhất là các máy có công suất lớn.Trong khi đó nhu cầu sử dụng các loại máy chấn, máy dập của các công ty ,xưởng cơ khí là rất cao. 1.2 Nghiên cứu tính năng của máy ép,chấn thuỷ lực Trên thế giới có nhiều nước đã thiết kế chế tạo các loại máy ép ,máy chấn thuỷ lực khác nhau tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng mà máy có tính năng phù hợp. - Máy ép rèn: tính năng của máy gia công rèn tự do và dập thể tích trong khuôn. -Máy ép dập nóng:dập trên máy ép thuỷ lực nhằm tạo ra các phôi rèn thép ví dụ như phôi bánh xe tàu hoả. -Máy ép ống-thanh: các thanh,ống được ép trên máy ép thuỷ lực -Ngoài ra còn một số loại máy ép khác như: +máy ép để gia công chất dẻo +máy ép để sấn thép tấm thành các khung +máy ép uốn để uốn thép hình I,U,L 1.3 Tính năng của một số máy ép,chấn thuỷ lực 2 1.3.1.Máy ép thuỷ lực của hãng WARTSILA(cộng hoà Phần Lan) Bàn máy và thân dầm ép cố định,xilanh di chuyển ngang(vit me-êcu).Piston ép di chuyển theo chiều thẳng đứng (Z) để ép 1.3.2 Máy ép,chấn của hãng SERTOM Hình 3.1 máy ép ,chấn của hãng Sertom Bàn ép cố định,thân dầm di chuyển dọc nhờ bánh xe tỳ.Xilanh di chuyển ngang nhờ piston xilanh di chuyển.Đầu ép di chuyển lên xuống theo chiều thẳng đứng (Z). *Miền làm việc: - Chiều rộng: 3.000 mm - Chiều dài: 10.000 mm *Đặc tính hình học: - Chiều rộng tối đa của máy: 5850mm - Chiều cao tối đa của máy: 5200 mm - Chiều cao bàn ép: 1190 mm - Chiều cao từ bàn ép tới xà ngang: 1600 mm - khoảng cách của xilanh và bàn ép: 800 mm 3 - khoảng cách ngang giữa 2 thân: 3350 mm - Chiều rộng bàn ép: 2800 mm - Hành trình dịch chuyển bàn ép: 2000 mm - Hành trình đầu ép: 600 mm - Hành trình dịch chuyển dọc của thân dầm: 8000 mm -Chiều dài bàn ép: 10.000mm - Chiều rộng ép tối đa: 2650 mm - Khối lượng của máy: 112 tấn *Đặc tính kỹ thuật. -Áp suất tối đa của hệ thống thuỷ lực: 310 bar - Lực ép tối đa: 1200 tấn - Công suất động cơ điện rút xilanh: 5,5 kw - Công suất động cơ điện chính: 55 kw - Điện áp,tần số: 380v/50Hz - Tốc độ di chuyển nhanh piston ép: 9 ÷ 22 mm/sec - Tốc độ ép: 4 mm/sec. - Tốc độ lùi của piston 22 ÷ 45 mm/s - Tôc độ dịch chuyển ngang đầu ép: 1,2 ÷ 4,2 mm/s. - Tốc độ dịch chuyển cần(thân dầm) 1,2 ÷ 4,2 mm/s. - Thùng dầu thuỷ lực : 1200 lít 1.3.3.Máy ép của hãng SICMI (PMM 400ME) 4 Hình 3.2 .Máy ép của hãng SICMI (PMM 400ME) Hình 3.3.Thông số kỹ thuật một số dòng máy của hãng SICMI Bàn ép của máy cố định,thân dầm ép di chuyển dọc bàn nhờ piston xylanh di chuyển.Đầu ép di chuyển ngang nhờ xilanh thuỷ lực.Xylanh –píton ép di chuyển theo chiều thẳng đứng(Z) Thông số kỹ thuật: + Chiều dài kỹ thuật 4m 5 + Chiều rộng 4m + Chiều cao 2,6m + Hành trình ép 500mm + Hành trình di chuyển dọc 2,9m + Hành trình di chuyển ngang 1,8m + Chiều cao bàn ép 0,7mn + Lực ép tối đa 400T 1.4 Nghiên cứu cấu tạo của máy chấn thuỷ lực Qua quá trình nghiên cứu nhiều loại máy chấn máy ép thuỷ lực của các hãng trên thế giới có thể thấy các máy đều được cấu tạo từ những bộ phận sau: 1.4.1.Bàn ép Bàn ép thường được kết cấu bởi các loại tôn tấm tổ hợp liên kết bằng hàn.Bàn ép chịu lực tác dụng lên bề mặt tuỳ theo lực ép yêu cầu mà thép tấm có độ dày khác nhau 1.4.2.Thân dầm ép Thân dầm ép mang thân dầm ép trên xà ngang thân dầm ép được cấu tạo bởi thép tấm liên kết bằng hàn và các bulong chịu lực.Tuỳ theo yêu cầu lực ép mà thép có độ dày khác nhau. 1.4.3.Hệ thống thuỷ lực Bao gồm xylanh thuỷ lực,các đường ống thuỷ lực,các val điện từ,đồng hồ đo áp,bơm thuỷ lực,motor,lọc dầu Tuỳ theo nhu cầu sử dụng mà công suất của bơm và áp suất trong hệ thống mà chọn các laoij thiết bị phù hợp với lực ép. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:Bơm ⇒ các val điều khiển ⇒đường ống thuỷ lực⇒xylanh-piston⇒về thùng dầu 1.4.4.Hệ thống điện Hệ thống điện của các hãng qua nghiên cứu chúng tôi thấy có ba dạng -Dạng điều khiển có nút bấm ,các khởi động từ các loại rơle bảo vệ -Dạng điều khiển kỹ thuật số,lập trình PLC:gồm các nút điều khiển,các khởi động từ,các biến tần,màn hình 6 Dạng điều khiển CNC :lập trình sẵn và làm theo dây chuyền,khối lượng chi tiết cần chấn thường xuyên,mặt hàng ít thay đổi. 1.4.5.Hệ thống di chuyển Hệ thống di chuyển dọc:có hãng dùng piston-xy lanh để di chuyển thân dầm dọc theo bàn máy,có hãng dùng bánh răng thanh răng,có hãng dùng bánh xe và motor lai thông qua hộp số và điều khiển bởi biến tần,có hãng dùng trục vít me-Êcu 1.4.6.Hệ thống khuôn Tuỳ vào hình dạng sản phẩm khác nhau mà có các loại khuôn khác nhanh như khuôn vuông 90,60,tròn,cầu 7 1.4.7.Nguyên liệu chế tạo máy chấn - Thép chế tạo máy chấn là loại thép tổ hợp dạng thép tấm có thành phần hoá học như sau: Thành phần hoá học Cơ tính ( kg/cm 2 ) C Si Mn δ b δ c 0,28 ÷ 0,37 0,05 ÷ 0,17 0,5 ÷ 0,8 46 ÷ 60 27 ÷ 29 Căn cứ vào các thành phần trên so sánh với bảng thành phần hoá học của các nguyên tố trên thấy rằng thép này có thành phần tương tự CT3 ⇒chọn thép CT3 để chế tạo máy chấn thuỷ lực. 1.5.Lựa chọn mô hình thích hợp Qua việc tham khảo các tài liệu kỹ thuật và các máy của các hãng khác nhau ,từ nhu cầu sử dụng thực tế của cơ sở sản xuất hàng lợt vừa và nhỏ ,chấn các loại thép tấm có bề dày tới 30mm,trụ tròn có đường kính tới 60 mm.Nhóm sinh viên khoa cơ khí trường Đại Học Công Nghiệp 8 TPHCM dưới sự hướng dẫn của Ths Lăng Văn Thắng đã quyết định đưa ra mô hình máy chấn thuỷ lực có thiết kế như sau: -Bàn máy là bàn cố định được chế tạo từ thép tấm CT3 có kích thước 700x300x30 -Đầu ép di chuyển ngang nhờ xilanh thuỷ lực.Xylanh –p istong ép di chuyển theo chiều thẳng đứng(Z) -Thân máy được làm từ 4 trụ chòn 60 dài 1200 -Dầm máy được chế tạo từ thép tấm -Hệ thống thuỷ lực gồm ,1 motor bơm,1 xylanh,val đồng hồ đo áp suất,ống dây -Lực ép tối đa là 50 tấn -hệ thống điều khiển bằng tay sử dụng val đảo chiều 3/2 -Sơ đồ máy chấn thuỷ lực 50 tấn: Chương 2 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN 2.1Chọn công thức và phương pháp tính toán thiết kế máy 9 Từ nhu cầu sử dụng của Công ty, bằng các tài liệu kĩ thuật và máy chấn dập thực tế đang sử dụng. Dựa trên các tài liệu về thiết kế chi tiết máy, sức bền vật liệu, sách tính toán máy trục, sách máy búa và ép thuỷ lực (Nhà xuất bản Giáo Dục 2004) phương pháp thiết kế như sau: 1. Tính toán thiết kế khung dầm ép, kiểm nghiệm theo điều kiện bền và lực ép 50 tấn 2.Tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực để chọn xy lanh, bơm thuỷ lực và các van điều khiển theo lực ép và tốc độ ép ban đầu. Lực ép 50 tấn Tốc độ ép 4mm/s Áp suất hệ thống thuỷ lực ≈ 250bar 2.2Sơ đồ tổng thể của máy Máy chấn thuỷ lực có những bộ phận chủ yếu sau: 1- Bơm 2- Van tràn 3- Van đảo chiều 3/2 điều khiển bằng tay gạt 4- Hệ thống đường ống thuỷ lực 5- Motor bơm 6- Ống dầu thuỷ lực cao su Sơ đồ máy chấn thuỷ lực 10 [...]...*Bàn máy: Chế tạo từ thép CT3 được liên kết vào khung máy bằng phương pháp hàn điện 1234- Tấm ốp ngoài Tấm thành đứng Tấm ốp phía trong Thành đỡ xi lanh *Hệ thống thuỷ lực: Xi lanh Piston thuỷ lực, các van thuỷ lực, bơm thuỷ lực Sơ đồ thuỷ lực của máy chấn: 11 1234567891011- Thùng dầu Bộ lọc đường hút của bơm Khoá thuỷ lực Động cơ Bơm thuỷ lực Van 1 chiều Bộ lọc đường xả... vị trí tập kết để lắp ghép 3.2.Lắp ráp hệ thống thuỷ lực Hệ thống thuỷ lực của máy như sơ đồ sau: 23 3.3.Lắp bộ chày cối của máy chấn thuỷ lực Sau khi lắp hoàn thiện máy chúng ta tiến hành lắp ráp bộ chày cối và thử máy Trong quá trình lắp ráp chúng ta đề tiến hành như sau:dùngphalang cẩu bộ chày cối từ vị trí bảo quản nên bàn máy, đặt cối xuống bàn máy trước sau đó đặt chày nên, dung căn kê cẩn thận... RÁP ,KIỂM TRA BẢO DƯỠNG 3.1 Quy trình công nghệ chế tạo khung máy chấn thủy lực 3.1.1 quy trình công nghệ Căn cứ vào thiết kế chi tiết , thiết kế than ,dầm máy chấn ,quy trình công nghệ chế tạo than, dầm máy ép được thực hiên qua sơ dồ sau: 19 3.1.2/ Diễn dải lưu đồ - Phân laoij vật liệu:phân loại các vậy liệu tạo nên thân hộp và dầm của máy ép - Nắn thẳng: Nắn phẳng đơn giản là để loại trừ các lỗ lồi... xilanh thuỷ lực, bơm thuỷ lực, động cơ điện Tải trọng và tự trọng máy chấn lớn nên hệ thống thuỷ lực được chọn cho máy ép là hệ mở, luôn luôn không có áp suất nguồn, do vậy tránh được quá tải cho động cơ điện và tránh cho hệ thống không bi rung giật, phần đóng mở van dầu được làm việc gián tiếp Bơm van và động cơ điện dùng trong hệ thống là của các hãng nổi tiếng của Nhật Bản Dầu thuỷ lực dùng loại... điều kiện làm việc của máy chấn cần thiết kế ta chọn loại bơm piston để đảm bảo được lực chấn như yêu cầu * Tính bơm: Khi piston lắp chày ép tiếp xúc với chi tiết cần chấn, lực ép tác dụng bắt đầu tăng và áp suất sẽ tăng do bơm cấp ta chọn tốc độ ép là 120 mm/ph như vậy lưu lượng Q của bơm được tính Q = F.V F – Diện tích đỉnh piston Đường kính D = 150 mm = 1,5 dm Diện tích chịu áp lực Giả sử tổn thất... piston xilanh phù hợp với yêu cầu đó là Xilanh thuỷ lực có các tiêu chuẩn sau - Đường kính trong xilanh: D = 150 mm - Chiều dài tổng thể: 300 mm - Áp xuất lực < 250 bar - Độ ôvan ≤ 0,005 16 Độ côn ≤ 0,005 Độ bóng ≥ ∇8 2.5.2tính chọn bơm và công suất động cơ điện Để đảm bảo cho máy làm việc êm với lực ép lớn ta chọn phương án dùng bơm thuỷ lực Bơm thuỷ lực được chia làm hai loại: bơm bánh răng và bơm piston... -Là phắng chi tiết Đưa qua máy các nhiều trục như phần nắn thẳng thép -Phân loại chi tết Thân máy gồm các chi tiết: + 4 trụ + 4 thanh dầm +1 dầm đỡ xilanh +Bàn máy -Gia công tinh thân dầm Dầm được đưa lên bàn gá của máy phay gia công tinh các bề mặt bao quanh của dầm Yêu cầu độ chính xác:độ không song song cạnh tỳ vai xilanh thuỷ lực so với cạnh A 250 KG/cm2 nên dùng dầu trong giới hạn 30 ÷ 110cSt(≈5÷150E) là tốt nhất ống thuỷ lực dùng các loại ống có bề mặt nhẵn, ống uốn nóng, bán kính uốn ống không nên nhỏ để tránh tổn thất công suất của hệ thống Tốt nhất bán kính uống ống R>4d (d- là đường... tiết lưu Đồng hồ áp suất Van an toàn Van Các thông số kỹ thuật Lực ép lớn nhất: 50 tấn Áp suất Max của hệ thống: 300kg/cm2 Tốc độ ép: 2m/s Tốc độ lên nhanh: 30mm/s Lưu lượng bơm: 46 lít/ph Áp suất Max của bơm: 300kg/cm2 Công suất động cơ: 2,2KW * Hệ thống khuôn: Được chế tạo từ thép C45 2.3Xác định điều kiện làm việc của máy Máy ép chấn thuỷ lực làm việc với các thông số kỹ thuật như sau: 2.3.1Thông số . cứu và chế tạo máy chấn thuỷ lực. . CHƯƠNG 1 CƠ SỚ LÝ THUYẾT 1 1.1 Nghiên cứu tổng quan về máy chấn thuỷ lực Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất máy ép, máy chấn thuỷ lực Ví dụ như: . một máy chấn thuỷ lực là rất cao. Trong nước chưa có một cơ sở nào chuyên sản xuất các loại máy chấn thuỷ lực, nhất là các máy có công suất lớn.Trong khi đó nhu cầu sử dụng các loại máy chấn, máy. năng của máy ép ,chấn thuỷ lực Trên thế giới có nhiều nước đã thiết kế chế tạo các loại máy ép ,máy chấn thuỷ lực khác nhau tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng mà máy có tính năng phù hợp. - Máy ép