Thiết kế máy gấp đai thép

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây CHƯƠNG 1 NgHiên CứU sản phẩm đai thép Đặc điểm của sản phẩm đai thép: Thép làm cốt bêtông là loại thép chuyên dùng làm cốt cho bêtông làm tăng khả năng chịu kéo,uốn va tải trọng động cho cấu kiện,rất thờng gặp hàng ngày.TCVN 165-85 chia thép làm cốt bêtông ra làm 4 cấp: C I,C II,C III và C IV: Cấp C I là cấp chịu lực thấp nhất dùng thép trong trơn với mác CT38, Cấp CII dùng thép có tôt hơn CT51, Các cấp C III và CIV là các cấp chịu lực cao hơn dùng thép HSLA với các mác 35MnSi,18Mn2Si ,25Mn2Si,20CrMn2Zr của TCVN 3104-71. Nói chung thép làm cốt bêtông phải có đặc tính của thép xây dựng đó là: +Về cơ tính:Ngoài yêu cầu về độ bền mà bất cứ vật liệu nào cũng đòi hỏi,thép xây dựng phải có: -Độ dẻo tôt và cao (=15-35%) để phù hợp với đòi hỏi trong quá trình chế tạo kết cấu dầm ,cột. -Độ dai tốt (a k =500kJ/m 2 )để có thể chịu đợc các tải trọng va đập do phơng tiện giao thông hay gió,bão gây ra một cách đột ngột. +Về tính công nghệ:ngoài yêu cầu về độ dẻo tốt và cao không chỉ ở trạng thái nóng mà cả ở trạng thái nguội thép phải có tính công nghệ nổi bật là tính hàn cao và đảm bảo vì phần lớn các kết cấu kim loại đợc ghép lại bằng cách hàn chảy. +Về thành phần hoá học:Để bảo đảm độ dẻo,độ dai và tính hàn cao thép bị hạn chế về hàm lợng Cácbon.Nói chung các loại thép xây dựng có hàm lợng cácbon <0,25%. Theo TCVN thép thông dụng nhóm A có mác CTxx ,trong đó xx là chỉ số giới hạn bền tối thiểu theo đơn vị kG/mm 2 gồm các mác tính từ Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây CT31 đến CT61, nó chỉ đảm bảo về mặt cơ tính mà không đảm bảo về thành phần hoá học (cụ thể là thành phần của C).Theo kinh nghiệp mác CT38 có khoảng 0,18ữ0,21%C và b =38kG/mm 2 hay 380MPa, 0,2 =24kG/mm 2 ;CT51 có khoảng 0,31ữ0,35%C và b =51kG/mm 2 hay 510MPa, 0,2 =29kG/mm 2 . Đai thép cột bêtông đợc tạo thành từ các thanh thép tròn có đờng kính từ 4ữ10.Tuỳ thuộc đòi hỏi của từng kết cấu mà đai thép có chu vi và hình dáng khác nhau.Nói chung, đai thép cột bêtông thờng có chu vi hình vuông hoặc hình chữ nhật.Về kết cấu của đai thép nh hình1.1 ,phần gấp quá của đai thép có tác dụng tạo ra một khung kín để đảm bảo khả năng chịu kéo của đai thép. Thiết bị tạo hình Sau khi đã tìm hiểu ở một số công tr- ờng xây dựng và các cửa hành kinh doanh mặt hàng xây dựng chúng tôi đợc biết.Các đai thép đợc tạo hình trên một máy gấp bằng tay mỗi lần gấp đợc một góc vuông của đai thép.Tất nhiên là ta có thể gấp nhiều đai cùng một lúc để tăng năng suất.Nhng vẫn bị hạn chế do cơ bắp của con ngời là có giới hạn.Sau khi tìm hiểu chúng tôi cũng đợc biết thêm là:để gấp xong 1 sản phẩm ngời công nhân phải mất từ 1ữ 1,5 phút,bao gồm cả thời gian gá đặt và lấy sản phẩm ra. Với mong muốn giải phóng sức lao động của con ngời ,cùng với nhu cầu về đai thép ngày càng nhiều để tạo ra các sản phẩm đai thép với số l- ợng lớn và với năng suất cao hơn.Nhóm sinh viên chúng tôi đã chọn để tài Thiết kế máy gấp đai thép .Về mặt nguyên lý ,máy gấp này giống nh máy gấp bằng tay ở trên nhng quá trình tạo hình và tạo lực gấp là hoàn toàn tự động.Đồng thời máy có thể gấp cùng 1 lúc nhiều sản phẩm hơn. Hình 1.1 Kết cấu đai thép Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Phân tích máy tƯơng tự và nguyên lý hoạt động của hT Thuỷ Lực 2 CHƯƠNG 2.1_Khảo sát máy tơng tự 2.2_Phân tích máy mới 2.1-Khảo Sát Máy Tơng Tự Hình 1.2 Kết cấu máy gấp đai thép bằng tay Bàn gấp Phôi gấp Trụ tỳ ngoài Trụ tỳ trong Tấm chặn Cơ cấu tay gấp Bulông đai ốc hãm Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Máy tơng tự ta khảo sát ở đây là máy gấp khung dây với chi tiết có dạng nh hình vẽ dới: Sơ đồ động của máy (trang bên ) Nguyên lý hoạt động của máy ở chế độ gấp khung kín: Phôi đợc đa vào máy và đợc định vị nhờ cơ cấu chắn phôi số 44.Sau đó đợc kẹp chặt nhờ cơ cấu má kẹp-xylanh.Hai xylanh gấp ngoài làm việc tạo ra 2 góc vuông đầu tiên của khung.Sau khi hoàn thành chu trình làm việc,hai xylanh gấp ngoài rút về đồng thời 2 xylanh đẩy trụ tỳ ngoài kéo trụ tỳ xuống.Khi trụ tỳ đợc kéo xuống thì 2 xylanh gấp trong làm việc tạo ra 2 góc vuông còn lại của khung dây.Trong hành trình đi về của 2 xylanh gấp trong thì đồng thời 2xylanh đẩy trụ tỳ đẩy trụ tỳ về vị trí làm việc.Khi chi tiết đợc hình thành thì xylanh kẹp nhả ra.Ngời công nhân lấy chi tiết ra khỏ máy. Quá trình hình thành chi tiết trên máy: Nguyên lý làm việc của máy cho chi tiết có dạng hình 2.1b và 2.1c tơng tự đơn giản hơn nhiều.ở đây 1 hoặc hai xylanh làm việc có thể là xylanh gấp trong hoặc xylanh gấp ngoài.Nếu sử dụng xylanh gấp trong ta phải rút trụ tỳ ngoài xuống trong quá trình làm việc của máy. Hình 2.1c: dạng chữ L Hình 2.1b: khung hở Hình 2.1a: khung kín Hình 2.2: Quá trình hình thành chi tiết trên máy Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Chức năng Thiết kế Hứơng dẫn Duyệt Họ và tiên Chữ ký Ngày Số lựợng Khối lựợng Tỷ lệ Tờ Số tờ Máy G p Khung Dâyấ Đồ án tốt nghiệp Tr Đại học Bách Khoa Hà Nội Lớp CTM5 - K46 B B B - BA - A A A 29 08 36 1312 26 25242322212019 11 10 27 28 04 0903 0706 18 1716 343331 050201 3230 1514 03 xilanh thuỷ lực 04 xilanh thuỷ lực Hình 2.3 Sơ đồ động máy gấp khung dây 2.1.1_Phân Tích Kết Cấu Cơ Khí Của Máy Tơng Tự Để tạo ra đợc chuyển động gấp của máy ngời ta sử dụng cơ cấu thanh răng-bánh răng.Thanh răng đợc dẫn động nhờ các piston thuỷ lực và đợc gắn vào khối máng trợt trên.Khối máng trợt trên có thể chuyển động tịnh tiến trên khối máng trợt dới,khối máng trợt dới đợc gắn chặt vào tấm đế.Để khử khe hở giữa khối máng trợt trên và khối máng trợt dới ngời ta Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây sử dụng các tấm căn.Bánh răng và thanh răng có môdun m=2,5;Số răng của bánh răng Z=36 ,chiều dài thanh răng L=250. Bánh răng(thực tế là một bạc răng) có kết cấu có thể lắp đợcvòng bi và cam gấp.Bánh răng truyền chuyển động cho cam gấp thông qua then.Trên cam gấp ta gắn khối con lăn gấp dây,khối con lăn gấp gồm trục con lăn và con lăn.Đờng kính con lăn là khác nhau đối với các chi tiết có đờng kính khác nhau.Về mặt nhiệt luyện con lăn gấp đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 52-55HRC để hạn chế sự mòn con lăn khi làm việc.Đờng kính con lăn phụ thuộc đờng kính chi tiết đợc tính ở phần sau.Đờng nối giữa tâm con lăn và tâm trụ tỳ hợp với phơng ngang góc 30 0 . Toàn bộ khối bắng răng và cam gấp đợc đỡ bởi ổ bi đỡ 51214.Để ổn định vị trí của bánh răng và cam ta sử dụng bạc lót hãm số 12 đợc vít chặt bởi 2 đai ốc số 15.Ngoài ra bạc lót hãm còn có tác dụng dẫn hớng cho các trụ tỳ phôi.Trên bạc lót hãm có sẽ rãnh lắp then bằng nhằm định vị vị trí của các trụ tỳ.Các trụ tỳ có kết cấu khác nhau đối với khối gấp trong và khối gấp ngoài.Trên trụ tỳ có lắp then bằng (để định vị so với phơng ngang của máy) và có vát một góc 70 0 .Góc 70 0 đợc tạo ra nhằm để có thể gắp đợc góc <90 0 .Bởi vì ,do tính đàn hồi của vạt liệu,nếu muốn tạo ra góc 90 0 ta phải gấp một góc nhở hơn góc đó.Sau đó nhờ tính đàn hồi mà ta nhận đợc góc cần gấp (tỳ vào từng loại vật liệu mà ta gấp góc nhỏ hơn là bao nhiêu.Nói chung,trong thực tế ta điều chỉnh sự vuông góc của khung dây nhờ vào các đai ốc hãm hành trình số 53 và 54). Máy đợc cấu tạo gồm 5 khối xylanh piston.Trong đó có 1 khối xylanh kẹp và 4 khối xylanh gấp (2 khối gấp trong và 2 khối gấp ngoài).Kết cấu khối gấp trong và khối gấp ngoài có phần khác nhau.Do khối gấp ngoài cần có sự dịch chuyển lên xuống của trụ tỳ do đó ngời ta lắp thêm các Hình 2.4 góc nghiêng giữa đừơng nối tâm và đừơng nằm ngang Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây xylanhthuỷ lực để kéo các trụ tỳ lên xuống trong mỗi hành trình.Trên mỗi khối gấp ngời ta lắp thêm cơ cấu chắn phôi (số 28,29 và 30).Khối chắn phôi có tác dụng làm tăng tính ổn định của chi tiết tại điểm làm việc.Tức là nhằm tránh sự cong vênh của chi tiết khi chi tiết đang đợc gấp trên khối gấp đó.Điều này xảy ra vì phản lực tại trụ tỳ tạo ra mômen uốn ,uốn cong chi tiết về phía sau.Khoảng cách từ mặt má chắn phôi đến mặt tỳ đợc điều chỉnh nhờ bulông M14. Khối xylanh kẹp có kết cấu tơng tự 1 êtô kẹp gồm một má kẹp động và 1 má kẹp tĩnh.Má kẹp động đợc gắn vào máng trợt.Máng trợt trên đợc dẫn động bằng 1 xylanh thủy lực. Hình 2.5 Khối gấp trong và khối gấp ngoài Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Hai má kẹp đợc nhiệt luyện để đạt động cứng cao.Vì lực tác dụng vào cơ cấu dọc theo piston vì vậy ta không cần các lá căn khử khe hở giữa máng trợt trên và máng trợt dới. Máy có hai phạm vi mở rộng tính đa dạng của sản phẩm đó là mở rộng đờng kính sản phẩm nh đã giới thiệu ở phần trên và mở rộng chu vi sản phẩm.Việc mở rộng chu vi sản phẩm đợc thực hiện nhờ việc thay đổi vị trí tơng đối của các khối gấp dây.Các khối gấp có thể di chuyển dễ dàng trên băng máy nhờ các rãnh chữ T.Để tạo ra đợc sự dịch chuyển của các khối gấp ta dùng hệ thống vít me đai ốc.Mỗi khối gấp đợc điều khiển đọc lập nhờ các trục vít me dùng riêng cho chúng.Trục vít me có đờng kính 35 ,bớc vít p=6.Mỗi trục vít đợc đỡ bởi 4 ổ bi ,trong đó có 2 ổ bi đỡ và 2 ổ bi đỡ chặn.Hai ổ bi đỡ chặn chặn 2 đầu bích chặn số 23 có tác dụng không cho trục vít me dịch chuyển qua lại. Hình 2.7 Cơ cấu vít me Hình 2.6 Khối kẹp phôi Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Để điều chỉnh chính xác vị trí cuối cùng của xylanh gâp khi làm việc ta sử dụng cơ cấu đai ốc hãm 53 và 54.Khi muốn tăng hoặc giảm góc gấp ta chi cần xoáy các đai ốc vào hoặc ra. Hình 2.8 Khối hãm hành trình xylanh gấp 2.1.2_Khảo Sát Cơ Cấu Dẫn Động Của Máy. Các thiết bị chuyển động của máy đợc dẫn động bởi hệ thống thủy lực.Hệ thống thủy lực của máy bao gồm:Một động cơ điện 3 pha có công suất 3kW,tốc độ 1420 vòng/phút;Bơm dầu có lu lợng 44lit/phút ,áp suất tối đa 140kgf/cm 2 .Dầu đợc làm mát bằng bộ làm lạnh OR-100 và đa lên bơm thông qua bộ lọc MF-06.Van tràn và các van đảo chiều (direction valve) loại 4/2 và 4/3.Van 4/2 đợc điều khiển bằng cuộn hút số 9.Van 4/3 đợc điều khiển 2 cấp:bằng điện và bằng dầu (Van đảo chiều 4/3 đợc dùng trong máy có kí hiệu WE43-G03-C2-A220).Để hệ thống đợc gon gàng các van đảo chiều đợc đặt trên tấm panel (nh hình 2.9).Đờng dầu làm việc phía sau các van đợc gắn thêm bộ điều tốc (MTC-03-W1-K).Gồm 1 van 1 chiều và 1 van tiết lu điều chỉnh đợc.Trong hệ thống thủy lực này bộ điều tốc đợc đặt ở đờng dầu về. Nói thêm về cách hoạt động của bộ điều tốc thủy lực:Bộ điều tốc là một block gồm 1 van 1 chiều và 1 van tiết lu điều chỉnh đợc.Khi dầu qua của P sang của A thì hệ thống làm việc nh một đờng ống bình thờng.Nhng khi 53 54 p A Hình 2.8 Bộ điều tốc Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây dầu từ cửa A sang cửa P thì van 1 chiều không cho dầu đi theo nhánh này,khi đó chỉ có mình van tiết lu làm việc.Do đó lu lợng dầu trong đờng ống phụ thuộc vào việc điều chỉnh khe hở tiết lu.Thông qua đó ta sẽ điều chỉnh đợc tốc độ của piston. [...]... răng để tạo chuyển động gấp cho máy. Do vậy kết cấu khối các cụm gấp ta thiết kế giống hệt nh máy tơng tự Ngoài ra,do kích thớc sản phẩm máy mới giống nh kích thớc sản phẩm máy tơng tự nên các thống số kích thớc,vật liệu của các chi tiết cấu thành nên máy mới ta chọn giống nh máy tơng tự.Việc B B C A A C C C A A Hình 2.12 Sơ đồ máy gấp đai thép Duyệt Hứơng dẫn Họ và tiên Ngày Máy Gấp Khung Dây Số tờ Khối... khung dây của máy mới tơng Hình 2.11 Đai thép cột bêtông tự nh máy tơng tự Đầu tiên 2 góc ôm ngoài đợc tạo thành,sau đó đến 2 góc tiếp theo,góc cuối cùng đợc tạo thành trên khối xylanh gấp cuối (Hình dới): 2.2.1_Phân Tích Kết Cấu Cơ Khí Của Máy Với đặc điểm máy sản phẩm của máy mới không khác so với sản phẩm máy tơng tự Do vậy ta sử dụng kết cấu cơ khí máy tơng tự làm cơ sở cho việc thiết kế máy mới.Qua... trục vít -đai ốc giống nh ở máy tơng tự.Các khối gấp có khoảng cách tơng đối với nhâu đợc điều chỉnh thông qua việc quay các trục vít.Các khối gấp trợt trên băng máy và đợc định vị bằng các rãnh chữ T cùng với các bulông vít chặt các tấm đế lên băng máy Máy thiết kế mới chỉ khác máy tơng tự ở chổ :Máy này cần có thêm 1 khối gấp nữa-Khối gấp này chính là khối gấp để tạo ra góc vuông thứ 5 cho sản phẩm.Và... nghiệp dây Máy gấp khung 2.2-Phân Tích Máy Mới Với sản phẩm là đai thép của các cột bêtông có hình dánh nh hình 2.11.Đờng kính dây thép lớn nhất là 12 và chu vi lớn nhất là L=3000.So sánh với sản phẩm của máy tơng tự ,ta thấy sản phẩm của máy mới có nhiều hơn một góc gấp, tức là phải có 5 góc cần đợc gấp. Đồng thời khi đóng kín khung dây 2 góc ôm ở ngoài không cùng nằm trên 1 mặt phẳng Quá trình gấp khung... tạo ra 1 đai thép kín nh hình 2.11.Với việc lắp thêm 1 khối gấp lên máy nh hình 2.12,thì trụ tỳ phôi của khối gấp số 2 cần đợc đẩy lên-xuống trong 1 chu trình làm việc của máy giống nh trụ tỳ phôi của khối gấp sô 1 và sô 5 Tính toán cơ cấu nâng góc: *Góc lệch tối thiểu của đai thép: Gọi đờng kính dây thép là d chiều dài các cạnh của khung dây là a ,b (a