THIẾT KẾ MÁY CẮT LƯỠI DAO NGHIÊNG CẮT THÉP TẤM

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Sản phẩm thép đời sống hàng ngày đa dạng, song hầu hết sản phẩm sau cắt bán thành phẩm phục vụ cho trình cơng nghệ Để thuận lợi cho cơng đoạn sản xuất đảm bảo chất lượng thiết bị hoàn thành, thép cắt phải đảm bảo số yêu cầu sau: - Mép cắt phải trơn, thẳng - Sự biến dạng nằm giới hạn cho phép - Đảm bảo yêu cầu kích thước Vì xưởng khí thiết bị cắt yếu tố thiếu để cắt chia sản phẩm theo kích thước ý muốn, xử lí tình kẹt trục cán… Hiện có nhiều thiết bị cắt phơi ứng dụng nhà máy cán : thiết bị cắt học, thiết bị cắt gió đá, … Hiểu tầm quan trọng thiết bị cắt nhà máy cán nên tiểu luận trình bày sơ lược sở lý thuyết, giới thiệu thiết bị nguyên lý hoạt động chúng ứng dụng nhà máy cán Trong công nghệ sản xuất thép cán, máy cắt sử dụng vài khâu: trước hết cắt đầu cho phơi cán dễ vào lỗ hình Trường hợp máy cắt bố trí bên cạnh giá cán thô Trường hợp thứ hai cắt thành phẩm cán theo tiêu chuẩn nhà nước Lúc máy cắt đặt khu vực thành phẩm, bên máy nắn  Các loại máy cắt thường dùng xưởng cán: Để phân đoạn sản phẩm cán dùng nhiều loại máy thiết bị khác Trong Xưởng cán thép thường dùng loại máy cắt với hai lưỡi dao Chúng chia thành bốn nhóm sau:  Máy cắt lưỡi dao song song  Máy cắt lưỡi dao nghiêng  Máy cắt đĩa  Máy cắt bay 1.2 Máy cắt lưỡi dao song song 1.2.1 Cơng dụng Máy cắt có hai loại lưỡi dao đặt song song với nhau, loại máy dùng để cắt loại phôi sản phẩm có tiết diện vng, chữ nhật, tròn trạng thái nóng từ 850 ÷ 11000C Máy đặt sau máy cán phơi, cán phá, cán hình cỡ lớn có tiết diện sản phẩm đơn giản Ngồi máy có nhiệm vụ cắt bỏ đầu vật cán, máy dùng để cắt phân đoạn vật cán dài, máy cắt sản phẩm theo chiều dài quy định Máy có lưỡi dao đặt song song, làm việc mặt phẳng chuyển động dao ln ln khơng đổi Máy dùng để cắt nguội sản phẩm thép hình có tiết diện đơn giản loại nhỏ H.1 Các thông số máy cắt dao thẳng song song.[3] Bàn kẹp; Bàn trượt trên; Cữ cắt; Bàn trượt dưới; Lưỡi dao trên; Lưỡi dao dưới; sản phẩm; Con lăn Vật liệu làm bàn trượt: CT61; vật liệu làm dao: 60CrNiMo; 55CrNiW… 1.2.2 phân loại máy cắt song song Theo kết cấu người ta chia thành: - Máy cắt dao thẳng song song có dao di động: Khi vật cán vào cữ cắt, bàn kẹp (1) kẹp chặt vật cắt Dao (3) đứng yên, dao (2) gắn vào bàn trượt chuyển động xuống trình cắt diễn Sau cắt xong dao trở vị trí ban đầu Dao bàn trượt chuyển động xuống nhờ cấu thủy lực, cấu cam cấu trục khuỷu – truyền Nhược điểm máy sản phẩm có nhiều bavia bị xước khó khăn di động lăn, kết cấu máy cồng kềnh có thêm bàn đỡ nâng phôi H.2 Sơ đồ động máy cắt dao thẳng song song có dao di động.[3] Cữ bàn kẹp; Dao di động; Dao cố định; Bàn đỡ sản phẩm; sản phẩm; Đối trọng; Bản lề - Máy cắt dao thẳng song song có dao di động: Máy cắt dao thẳng song song có dao di động khắc phục đặc điểm loại dao trên, thực tế loại dao sử dụng rộng rãi H.3 Sơ đồ động máy cắt dao song song có dao di động.[3] Cữ; Bàn trượt dao cố định; Bàn trượt dao cố định; Lưỡi dao trên; Lưỡi dao dưới; Các lăn; Sản phẩm cắt 1.3 Máy cắt dao lưỡi nghiêng 1.3.1 Công dụng Ở hai lưỡi dao đặt nghiêng với góc Loại máy thường dùng để cắt nóng cắt nguội thép tấm, thép dải, dùng để cắt thép dây thành bó, thép hình 1.3.2 Phân loại Có hai loại: kiểu kín kiểu hở - Máy cắt kiểu hở: Cấu tạo máy gồm trục khuỷu bánh lệch tâm có lưỡi dao ngắn, tiết diện lưỡi dao thường tương ứng với tiết diện kim loại đem cắt Máy thường cắt trạng thái nguội, chủ yếu cắt thép có chiều rộng nhỏ thép Dao thường nghiêng với dao góc α = (2 ÷ 5) H.4 Máy cắt dao nghiêng kiểu hở.[3] 1.Dao trên; 2.Tấm kim loại cắt; 3.Dao - Máy cắt kiểu kín: H.5 Máy cắt dao kiểu kín.[3] Máy gồm khuỷu bánh lệch tâm có giá nối với xà ngang dưới, dùng để cắt thép trạng thái nóng nguội Máy thường đặt sau máy cán xưởng khí lớn để cắt thép theo kích thước định Vật liệu làm dao loại thép: 90Cr, 50CrWSi, 55CrNiW, 55CrMoV 1.4 Máy cắt đĩa 1.4.1 Công dụng Máy dùng để cắt viền cắt mép băng thép có chiều rộng lớn, cắt thép có chiều rộng định theo tiêu chuẩn Để cắt thẳng khơng bị bavia, người ta làm dao có lưỡi hình tròn theo chiều bán kính 1.4.2 Phân loại Máy cắt đĩa thường có loại, loại cặp đĩa loại nhiều cặp đĩa Vật liệu làm dao loại thép hợp kim: 50CrWSi, 90CrSi, 55CrNiW Dao có độ cứng HRC = 60 ÷ 64, góc cắt dao 900 H.6 Sơ đồ nguyên lý máy cắt đĩa.[1] a/ Loại cặp đĩa cắt; b/ Loại nhiều cặp đĩa cắt 1.5 Máy cắt bay 1.5.1 Công dụng Máy cắt vật cán kim loại trạng thái chuyển động với nhiều vận tốc khác ( từ 15 ÷ 60 m/s), chủ yếu loại thép hình đơn giản trạng thái nóng nguội Máy sử dụng tốt cắt loại thép tròn vng vừa cán xong Ngồi máy cắt thép có chiều dày tới 12mm Máy cắt bay có kết cấu cấu tạo đơn giản, an tồn có độ tin cậy cao Kết cấu máy, chế độ vận hành công dụng loại máy cắt phụ thuộc nhiều vào kết cấu sản phẩm máy cán thép, đặc biệt máy cán phôi liên tục máy cán hình 1.5.2 Phân loại  Máy cắt bay kiểu tang trống  Máy cắt bay kiểu trục khuỷu truyền  Máy cắt bay kiểu trục khuỷu  Máy cắt bay kiểu hành tinh Trong đó, máy cắt bay kiểu tang trống thông dụng - Máy cắt bay kiểu tang trống: H.7 Sơ đồ bố trí máy cắt bay kiểu tang trống.[1] H.8 Sơ đồ động (a) sơ đồ nguyên lý (b) máy cắt bay kiểu tang trống:[1] Con lăn tiếp nhận; Tang trống gắn dao; Dao cắt; Sàn lăn ra; Băng thép - Đặc điểm Trên tang quay ngược chiều có gắn dao cắt, số cặt dao 1, 2, Tang có đường kính khơng tùy theo người thiết kế phụ thuộc vào sản phẩm cán Cây thép băng thép chuyển động liên tục vào máy cắt nhờ có lăn tiếp, tốc độ lăn tiếp Vt tốc độ vào tang Vv (Vt = Vv) Khi lưỡi dao gặp cắt diễn cắt theo chu kỳ Tùy theo đơn đặt hàng tiêu chuẩn sản phẩm mà thép có chiều dài từ (6÷19)m Để tạo cắt đứt thép hay băng thép với dao cắt tốc độ vật cắt lớn tốc độ vào vật cắt (Vr > Vv), tốc độ cắt tối ưu loại máy (5÷30) m/s - Ưu nhược điểm máy cắt bay kiểu tang trống:  Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, q trình cắt tốt, an tồn, vận hành đơn giản  Nhược điểm: Mặt cắt hai đầu sản phẩm không thẳng phẳng, lực cắt lớn, tốn lượng - Chế độ làm việc máy cắt bay kiểu tang trống:  Mở ngừng máy theo chế độ làm việc chu kỳ Tại chế độ việc cắtđầu đuôi băng thép theo chế độ tự Theo chế độ mở máy cho lần cắt sau đóng lại Vật cắt cắt theo kích thước định việc cắt hoàn toàn tự động  Máy làm việc chế độ liên tục Băng thép chuyển động với vận tốc Vc không đổi (Vc = Vt) tang quay với tốc độ không đổi cắt xảy hai dao gặp Chiều dài cắt tính: L = Vt.t (mm)  CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 2.1 Cắt máy cắt có lưỡi dao nghiêng chuyển động tịnh tiến - Đặc điểm:   - Lưỡi dao vật cắt tiếp xúc phần chiều rộng Diện tích tăng từ đến cực đại, thời kỳ bẳt đầu cắt  Diện tích tiép xúc giữ giá trị cực đại, thời kỳ ổn định  Diện tích tiếp xúc giảm từ cực đại 0, thời kỳ kết thúc  Trong thời kỳ ổn định lực cắt có giá trị cực đại cố định Sơ đồ nguyên lý: Ld  L H.9 Sơ đồ nguyên lý cặp lưỡi dao nghiêng Ở phương pháp cắt người ta thường bố trí lưỡi dao nghiêng góc γ so với bàn máy.Khi bố trí lưỡi dao nghiêng q trình cắt xảy dần dần, phần tách tấm, lực cắt nhỏ bố trí dao song song Ngoài tải trọng tĩnh đặt lên mép làm việc lưỡi dao làm tăng độ cứng vững chúng Góc nghiêng lưỡi dao γ cần phải đảm bảo tự hãm, nghĩa với góc nghiêng q trình cắt khơng có dịch chuyển mặt phẳng nằm ngang Tùy theo chiều dày tấm, góc nghiêng γ = (2 ÷ 6)º, vật liệu dày góc γ lớn  Phương pháp xác định lực cắt: Khi vật liệu có σ b > 500MPa chiều dày lớn cắt xác định từ điều kiện lực cắt khơng đổi: SX  đó: 500 b S X chiều dày thép  b giới hạn bền vật liệu Lực cắt máy cắt dao nghiêng xác định theo công thức : Pt S  c / 2tg Tại thời điẻm cắt , cắt máy cắt dao nghiêng ta coi diện tích gần cắt : F = l.S/2 tức diện tích tam giác abc, l= S/tg γ nên F = S / 2tg γ S c b a  l H.10 Sơ đồ xác định lực cắt Nếu coi lực cắt tích số diện tích cắt trở lực cắt ta có: 0,5.S  c Pt  tg Nếu tính đến độ cùn dao yếu tố ảnh hưởng lực cắt thực tế là: 0,5.S  c P k Pt (1,15 1,20) tg đó: k - hệ số = 1,15 1,20 Pt - lực cắt tính tốn theo cơng thức trên;  c - trở lực cắt vật liệu S - chiều dày vật liệu γ - góc nghiêng dao Tính chất lý vật liệu, khe hở lưỡi cắt, tốc độ biến dạng, điều kiện ma sát có ảnh hưởng đến trở lực cắt vật liệu  c ảnh hưởng đến lực cắt Nếu vật liệu có độ bền lớn tính dẻo giảm, tốc độ biến dạng tăng trở lực cắt  c tăng, khe hở lưỡi cắt tăng  c giảm Trở lực cắt xác định gần theo giới hạn bền chảy  c = (0,7 ÷ 0,8)  b Khi cắt xảy tượng uốn (xoắn) dải phôi xung quanh trục Nếu γ lớn chiều rộng dải cắt nhỏ tượng uốn (xoắn) nhiều Khi cắt, lực cắt P giai đoạn ổn định trình cắt thay đổi khơng đáng kể Do cơng biến dạng là: P.H A 1000 Trong đó: H hành trình làm việc H = L.tg (L chiều dài đường cắt), đó: A P.L.tg ,J 1000 Nhận xét: Phương pháp mép cắt không thẳng đẹp lực cắt cần thiết khơng u cầu lớn, cắt theo đường cắt cong, khơng u cầu kết cấu máy phải cồng kềnh, máy rung động đến xung quanh, ta chọn phương án lưỡi dao cắt nghiêng để thiết kế máy 2.2 Phân tích chọn phương án thiết kế máy 10 Do chiều dài hành trình cắt H : H = y + Smax + B tg  +  = 10 +15 +2100 tg40 +15 = 186,84 lấy H = 187 (mm) - Xác định vận tốc thời gian cắt đầu dao : Vận tốc cắt dao có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ, suất cắt chất lượng mép cắt, mặt khác vận tốc cắt ảnh hưởng đến độ rung động va đập máy Vì cần phải tính chọn vận tốc cắt hợp lý để máy làm việc tốt, đạt suất yêu cầu thiết kế Đối với cắt thép tấm, với chiều dày thép cắt a max = 15mm lớn, vận tốc cắt nằm khoảng ( 100 ) mm/s, với amax ta chọn v = 50(mm/s ) Xác định thời gian xuống đầu dao : Thời gian cắt dao đóng vai trò phần chu kỳ làm việc máy Sau tính độ vận hành dao nghiêng H = 187 mm Thời gian dao : t= H 187  3,74( s ) v 50 Vậy thời gian cắt dao : t = 3,74 ( s) 3.2 Hệ thống cấp phơi Trong lao động sản xuất, có xu hướng sư dụng máy móc thay người khâu lao động nặng nhọc nhờ vào việc khí hố tự động hố Đó việc giải phóng sức lao động cho thân cách thay hoạt động thủ công ta hoạt động máy móc Hơn người cơng nhân trực tiếp đứng máy, có nhiều động tác lặp lặp lại mang tính nhàm chán dễ xảy tai nạn cho người công nhân, Từ yếu tố đặt vấn đề ta phải trang bị thêm hệ thống cấp phôi tự động cho máy móc thiết bị phục vụ sản xuất Trên thực tế nhiều máy cắt thép sử dụng chưa có hệ thống cấp phơi tự động mà chủ yếu nhờ sức lao động người công nhân Công việc chủ yếu di chuyển thép vào vùng cắt cách xác liên tục, làm tăng suất giảm nhẹ sức lao động cho công nhân Ở ta chọn hệ thống cấp phôi dùng cặp lăn: 15 - Nguyên lý hoạt động: Phôi thép đỡ hệ thống lăn đỡ, truyền động cặp lăn dẫn động động điện Lực kéo phôi nhờ vào lực ma sát lăn với thép, lực phải lớn ma sát phôi sàn lăn H.15 Sơ đồ cấp phôi cặp lô cán - Đặc điểm : Hệ thống làm việc chắn, tin cậy đồng thời dễ dàng điều khiển để đưa thép đến vị trí cần cắt Như ta chọn phương án để thiết kế cấu cấp phôi cho máy cắt - Động học hệ thống cấp phôi:  Hoạt động hệ thống: Động quay, qua khớp nối hộp giảm tốc truyền momen xoắn cho trục dẫn động lăn làm cho lăn quay Nhờ lực ma sát thép lăn mà quay thép kéo cấp phôi cho trình cắt 16 H.16- Sơ đồ nguyên lý phận cấp phôi  Chọn sơ vận tốc phôi : Theo yêu cầu cấp phôi tự động phôi đưa vào đến đủ chiều dài cần thiết chạm vào cử hành trình, tác động lên rơle điều khiển cắt nguồn điện động làm quay lăn để phôi không tiếp tục cấp vào Nhưng rơto động có tốc độ quay lớn nên nguồn điện bị cắt quay với vận tốc qn tính Vì để giảm bớt lực dịch phơi vào qn tính quay ta chọn tốc độ cán phôi vào nhỏ, khoảng (0.1  0.3 ) m/s, chọn tốc độ cán phôi vào v = 0.3 m/s = 300 mm/s, chọn loại động có phận phanh điện từ gắn trục động Khi nguồn điều khiển động cấp phôi bị cắt phanh điện từ làm việc, giảm bớt chuyển động quay qn tính rơ to động 3.3 Cơ cấu đỡ phôi Bộ phận đỡ sản phẩm phận cuối máy, có nhiệm vụ nhận sản phẩm để đưa đến phận bốc xếp, đóng gói sản phẩm đưa sang khâu sản xuất khác Thông thường phận hệ thống băng tải dẫn động riêng liên tục từ máy bắt đầu hoạt động Lợi dụng trọng lượng sản phẩm, ta thiết kế sàn lăn nghiêng để thép sau cắt tự chảy ran ngồi sau vận chuyển  CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KẾT CẤU MÁY 4.1 Xác định lực cắt công cắt Pmax k đó: 0,5.S max  c (N) tg k - hệ số = 1,1÷ 1,3; lấy k = 1,2  c - trở lực cắt vật liệu,  c = (0,7 ÷ 0,8)  b ; thép CT42 có giới hạn bền ( 380 ÷ 490)N/mm.lấy  b = 450N/mm 17 S max - chiều dày vật liệu; S max = 15mm γ - góc nghiêng dao; γ = 4º Thay giá trị vào ta được: Pmax 1,2 0,5.15 2.0,75.450  651574 (N ) tg Vậy lực cắt lớn cắt là: 651574 (N ) Công máy cắt dao nghiêng: A = Pmax.H.tgγ = 651574.0,187.tg40 = 8521 (J) Với H hành trình cắt tính Chương 4.2 Tính tốn thơng số lưỡi dao bàn trượt gá dao Dao cắt phận quan trọng máy cắt thép tấm, khơng tác động trực tiếp tới chất lượng sản phẩm mà chi phối khơng nhỏ khả cắt máy, suất máy, tuổi thọ máy , hiểu biết dao nhằm sư dụng chúng hợp lý trọng tâm công tác cắt gọt kim loại 4.2.1 Chọn vật liệu chế tạo dao cắt Do dao có cấu tạo phần có chức khác q trìng cắt gọt, vật liệu chế tạo phần không giống Thông thường phần thân dao phần gá đặt thường loại vật liệu, theo kinh nghiệm hầu hết loại dao cần chế tạo phần cắt phần cán riêng Vật liệu chế tạo phần cán phải đảm bảo độ bền thường chế tạo thép C45 thép hợp kim 40Cr Phần gá dao máy cắt thép ta sử dụng thép C45, phần lưỡi dao ta sử dụng thép hợp kim 90CrSi - Đặc điểm điều kiện làm việc dao Thực nghiệm chứng tỏ cắt dao làm việc điều kiện khắc nghiệt, là:  Làm việc điều kiện nhiệt độ cao, có ảnh hưởng xấu đến lý tính vật liệu  Trong trình cắt, bề mặt làm việc dao phải chịu áp lực lớn, điều dễ gây nên tượng rạn nứt gây vỡ dao 18  Khi cắt bề mặt tiếp xúc dao với phôi chi tiết xảy tượng ma sát khốc liệt, hệ số ma sát có tăng từ 0,4 -1 Đối với máy cắt thép dao cắt phải làm việc điều kiện va đập dao động đột ngột nhiệt độ, tải trọng lực Điều ảnh hưởng xấu đến khả làm việc dao - Những yêu cầu vật liệu làm dao Từ điều kiện làm việc khắc nghiệt trên, đòi hỏi dao cắt phải có yêu cầu sau đây:  Vật liệu chế tạo dao phải có độ cứng đảm bảo nguyên tắc dao phải có độ cứng cao độ cứng chi tiết gia công độ cứng phải trì nhiệt độ cắt: 61 HRC, nhiệt độ cao phải lớn 55 HRC  Vât liệu phải có đọ bền độ dẻo cần thiết, có chịu dược áp lực lớn va đập lớn  Vật liệu chế tạo phải có khả chịu mài mòn cao  Vật liệu chế tạo dao phải có tính cơng nghệ tốt tính kinh tế cao, nghĩa vật liệu dùng để chế tạo dao phải gia công dễ dàng, dễ kiếm giá thành không đắt Từ yêu cầu ta chọn vật liệu làm dao thép hợp kim 90CrSi Thành phần hoá học thép 90CrSi bao gồm : %C = ( 0.85 0.95)% %Cr = (1.3 1.6)% % Si = 0.35% % Mn = (0.15 0.4) % Thép có ưu điểm độ cứng cao, sau tơi đạt độ cứng 61 64 HRC 4.2.2 Các thông số dao bàn trượt gá dao - Thông số dao  Phần lưỡi dao:  Chiều dài lưỡi dao: L = 2100mm, chia làm đoạn chiều dài đoạn là: Lo = 525mm  Bề dày lưỡi dao: Chọn e = 20 mm 19  Chiều cao lưỡi dao: Chọn h = 100 mm  Phần thân dao:   Chiều dài thân dao: L’ : Thường chọn L’ = L + (50  100)mm = 2100 + 70 = 2170 mm Bề dày thân dao: E = 60 mm  Chiều cao thân dao: H = 500 mm Phần gá với bàn trượt gá dao đầu thân dao phải gia cơng đạt R a = 0.32µm Và có kết cấu hình 4.1 - Chọn số bulơng đoạn dao: Với chiều dài đoạn dao L o = 525 mm, ta sử dụng bulông M16 để ghép lưỡi dao lên thân dao, ta cần dùng 16 bulông cho dao L' B h 0,3 E B e L Lưỡi dao H.17 Kết cấu lưỡi dao Bulông M16 Thân dao Kết cấu phần gá Tương tự dao trên, kết cấu lưỡi dao ghép từ đoạn dùng bulông để cố định vào thân dao - Kết cấu bàn trượt gá dao (rãnh trượt dao): Bàn trượt gá dao có tác dụng để dao gá lên nó, để trượt lên xuống rãnh trượt thân máy máy làm việc Các kích thước bàn trượt sau :  -Chiều dài trượt: h = 400 mm 20  Bề dày bàn trượt : b = 100 mm h b Bàn trượt gá dao Sóng trượt Lưỡi dao H.18 Kết cấu bàn trượt gá dao 4.3 Tính tốn hệ thống cấp phơi 4.3.1 Sơ đồ, ngun lý hoạt động phận cấp phôi - Sơ đồ nguyên lý: H.19 Sơ đồ hệ thống cấp phôi - Nguyên lý hoạt động : 21 4.Thân dao Khi phôi đặt lăn Tiến hành tạo áp lực ban đầu từ lăn xuống lăn Động quay truyền momen xoắn qua hộp giảm tốẳntục vít- bánh vít 2, dẫn động lô cán 3, quay làm cho phôi chuyển động sàn lăn tiến hành cấp phôi cho máy cắt - Xác định số lượng lăn sàn lăn kích thước sơ chúng Theo tiêu chuấn sau cán thép có chiều dày từ 60 mm, có chiều rộng b = 600 5000 (mm) chiều dài l = 4000 12000 (mm).Vậy giả sử phơi ta sử dụng có chiều dài l = 5000 mm, sàn lăn phải có chiều dài l = 5000 mm Với chiều dài l = 5000 mm, ta dùng 10 lăn rỗng có đường kính d = 150 mm, B =2020(mm) hai đầu ta lắp ổ lăn đỡ gắn lên hai giằng sàn lăn Tại vị trí cuối cạnh bàn dao cặp lăn dẫn động từ động riêng để đưa phôi vào đến vị trí cần thiết, với D = 200(mm), B = 2020 (mm) 135 150 50 200 70 H.20 Kết cấu lăn hệ thống cấp phôi a Con lăn rỗng b Trục dẫn đặc 4.3.2 Tính lực kéo phơi thép tang dẫn động - Tính trọng lượng hệ thống cấp phôi tác dụng lên ổ lăn Ta có : P = Pphơi + Pconlăn + Ptang Trong : P : Tổng tải trọng tác dụng lên ổ lăn Pphôi : Trọng lượng phôi thép Pconlăn : Trọng lượng dãy lăn đỡ Ptang : Trọng lượng cặp tang dẫn động Kích thước lớn phơi đem cắt : 22 lmax = 5000(mm), Bmax = 2000(mm), Smax = 15 (mm) ta có: V=lmax.Bmax.Smax thep 7.852( kg ) dm  kg.m   Pphôi = V theïp .g 5000.2000.15.10  7,852.10 9,8 11542  11542 ( N )  s  Trọng lượng dãy lăn rỗng :    50 2 280 7,852.9,8.10  5639( N ) P conlăn 10 150  135 .2020  4  Trọng lượng cặp tang cán phôi vào :   200   100  70 2020  140  14010  6.7,852.9,8 10013( N ) Ptang =  4    P 11542  5639  10013 26185( N ) - Lực ma sát ổ lăn Fms = P fmsl fmsl: hệ số ma sát lăn ổ lăn, fmsl = 0.05 Do : Fms = 26185.0,05=1309,25,7(N) Vậy: Để tang quay cấp phôi vào cho máy lực kéo tang dẫn phải thắng lực ma sát ổ lăn, hay Fkeo Fms = 1309,25 (N) 4.3.3 Tính chọn động - Tính công suất động dẫn động tang quay : Công suất cần thiết tang đẩy phôi : Nct = N  Với: N = Fkéo V/1000 (kw) Trong : Fkéo lực kéo tối thiểu tang dẫn Fkeo = 1309,25(N) V : vận tốc cấp phôi vào, chọn V = 0,3(m/s) 23 1309,25.0,3  N 0,392 kw 1000  12  : hiệu suất chung 1 : hiệu suất cặp ổ lăn : 1 0,99  : hiệu suất hộp giảm tốc bánh hành tinh:  0,94 Do : Nct = 0,392 0,28 kw 0,99 0,94 Tính số vòng quay tang dẫn : n= 60.1000.V ,  D Với n : Số vòng quay tang dẫn v : vận tốc cán phôi vào, V = 0,3 (m/s) D : Đường kính tang dẫn, D = 200(mm)  n 60.1000.0,3 29 (vòng/phút) 3,14.200 Với cơng suất cần thiết N ct = 0,28 kw, số vòng quay tang n = 29 v/ph ta chọn động dẫn động động điện khơng đồng che kín, có quạt gió loại AOC2-11-6 có cơng suất 0,4 kw, n = 880 v/ph (Bảng 4P-TKCTM) Với nđc = 880 v/ph nên tỷ số truyền hộp giảm tốc : i = 880 30 29 4.4 Tính tốn hệ thống sản phẩm 4.4.1 Sàn lăn Tấm thép sau cắt rời khỏi rơi xuống gầm máy, ta phải thiết kế hệ thống sàn đỡ sản phẩm Lợi dụng trọng lượng thép ta chi cần bố trí sàn lăn nghiêng cho thép trượt xuống Trọng lượng sản phẩm: Psp V th g  L.B.S th g =2000.1000.15.10  10 9,8=2308(N) Lực ma sát ổ lăn Fms = P fmsl 24 fmsl: hệ số ma sát lăn ổ lăn, fmsl = 0.05 Như để thép tự lăn xuống lực thành phần P cos  phải thắng lực ma sát P cos F ms P sin P H.21 P.cos α  Fms  P.cos α P.sin α.fmsl  tg α ≤ 1/ f msol  α ≤ arctg( 1/0,05) = 87° 4.4.2 Cơ cấu đỡ phôi Trong trường hợp cắt thép rộng mỏng( thường B ≥ 300S) đưa vào bị võng xuống Do phải dùng cấu đỡ phơi thực q trình cắt Chức tuỳ chọn cắt phơi dày hẹp khơng cần sử dụng đến - Sơ đồ nguyên lý: 25 H.22 Sơ đồ nguyên lý cấu đỡ phơi - Hoạt động: Khi pít tơng xy lanh cắt xuống để cắt tác động lên CTHT Y1 làm van phân phối dịch chuyển sang trái, cấp dầu cho buồng xy lanh làm xy lanh xuống, hạ sàn đỡ để sản phẩm chảy ngồi Khi pít tơng lên chạm CTHT Y0 tác động làm van dịch chuyển sang trái cấp dầu cho buồng xy lanh để nâng cấu lên đỡ phôi lần cắt 4.5 Tổng kết thơng số máy cắt lưỡi dao nghiêng Lực cắt lớn 651574 (N) Công máy cắt 8521 (J) Công suất động máy cắt 0,4 (KW) Tốc độ quay động 880 (v/ph)  CHƯƠNG 5: AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY 26 Tuổi thọ hiệu sử dụng máy phụ thuộc nhiều vào phương pháp sử dụng bảo quản máy Nếu tổ chức sử dụng bảo quản cách hợp lý, máy làm việc thời gian dài, từ 10  15 năm, có đến 20 năm Do đó, sử dụng bảo quản máy, ngồi tính chất kỹ thuật, có ý nghĩa kinh tế Để cho máy cắt làm việc an tồn hiệu đòi hỏi cơng nhân vận hành máy phải nghiên cứu kỹ máy qua dẫn vận hành máy, nghĩa là: - Biết điều khiển chức máy cách thành thạo - Nắm kiến thức vật liệu cắt 5.1 Trước làm việc Trước làm việc người công nhân vận hành máy phải kiểm tra toàn máy, tức kiểm tra phận truyền động, có làm việc an tồn hay không - Kiểm tra thiết bị điều khiển, nắp đậy che chắn đặc biệt vấn đề bôi trơn phận ổ đỡ, rãnh trượt - Kiểm tra hệ thống bơm dầu thuỷ lực (động cơ, dây dẫn, đồng hồ đo áp, van ) - Kiểm tra dao cắt không mẽ, vỡ - Ấn nút khởi động động cơ, cho cho máy chạy thử chưa có phơi cắt vài hành trình, kiểm tra lại dao hệ thống thuỷ lực an toàn hay chưa Khi đảm bảo yêu cầu vận hành máy 5.2 Trong làm việc Quá trình làm việc người công nhân đứng máy phải mang bảo hộ lao động quy đinh, phải đặt phôi vào vị trí bàn cấp phơi, phải ý vật liệu cắt quy định cho phép đưa vào cắt Ở vị trí làm việc phải gọn gàng tạo điều kiện cho việc thao tác tay với sản phẩm dễ dàng nhanh chóng an tồn Khi phát có cố phải cho dừng máy, ngătõ cầu dao máy báo với người có trách nhiệm 5.3 Sau làm việc 27 Tuổi thọ máy kéo dài thêm hỏng hóc loại trừ nhờ vào việc bảo dưỡng thường xuyên lúc Nghỉ làm việc phải ngắt cầu dao điện an toàn Sau làm việc, phải thu gọn phôi sản phẩm cắt vào nơi quy định, lau chùi dao dầu mỡ bề mặt trượt Phải có chu kỳ bảo dưỡng hợp lý : xem xét- tiểu tu- trung tu- đại tu Đặt biệt ngừng máy để sửa chữa phải treo biển báo  Tài liệu tham khảo: [1]: Hà Tiến Hồng, Thiết bị khí xưởng cán, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2006 [2]: Nguyễn Trường Thanh, Cơ sở kỹ thuật cán, Nguyễn Trường Thanh, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2006 [3]: Lưu Đức Hòa, Thiết bị cán, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2007 28 [4]: Lê Công Dưỡng, Vật liệu học, NXB khoa học kỹ thuật, 1997 [5]: Nghiêm Hùng, Kim loại học nhiệt luyện [6]: Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 2012 [7]: Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 29 ... Lưỡi dao trên; Lưỡi dao dưới; Các lăn; Sản phẩm cắt 1.3 Máy cắt dao lưỡi nghiêng 1.3.1 Công dụng Ở hai lưỡi dao đặt nghiêng với góc Loại máy thường dùng để cắt nóng cắt nguội thép tấm, thép dải,... cắt Máy thường cắt trạng thái nguội, chủ yếu cắt thép có chiều rộng nhỏ thép Dao thường nghiêng với dao góc α = (2 ÷ 5) H.4 Máy cắt dao nghiêng kiểu hở.[3] 1 .Dao trên; 2 .Tấm kim loại cắt; 3 .Dao. .. lý cặp lưỡi dao nghiêng Ở phương pháp cắt người ta thường bố trí lưỡi dao nghiêng góc γ so với bàn máy. Khi bố trí lưỡi dao nghiêng trình cắt xảy dần dần, phần tách tấm, lực cắt nhỏ bố trí dao song