Nghiên cứu thiết kế máy ép thuỷ lực song động có lực ép danh nghĩa p500 t điều khiển theo chương trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *****★***** SOM PHONE YEU NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC SONG ĐỘNG CÓ LỰC ÉP DANH NGHĨA P = 500 T ĐIỂU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH PLC CHUN NGÀNH: GIA CƠNG ÁP LỰC LUẬN VĂN THẠC SỸ K Ỹ THUẬT Hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM VĂN NGHỆ HÀ NỘI – 2008 MỤC LỤC Tên đề mục Trang Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan 1.1 1.2 1.3 Lĩnh vực sử dụng máy ép thủy lực Các loại máy ép thuỷ lực Mức độ đại, chuyên dùng,vạn máy 19 Chương 2: Cơ sở lý thuyết thiết kế máy thủy lực 20 2.1 Cơ sở lý thuyết truyền dẫn thủy lực (máy thủy lực ) 20 2.2 Các phần tử thủy lực 31 2.3 Tính tốn thơng số máy (Lực ép, hành trình, số hành trình, kích thước hình học, tốc độ, cơng suất) 41 2.4 Thiết kế hệ thống thủy lực 58 Chương 3: Thiết kế,tính tốn phân khí 71 3.1 Thiết kế, tính tốn kết cấu khung máy 76 3.2 Kiểm nghiệm độ bền khung máy phần mềm Catia 85 3.3 Thiết kế, tính tốn thủng dầu thủy lực 108 Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiẻn PLC 119 4.1 Thiết kế mạch động lực 121 4.2 Thiết kế mạch điều khiển 124 Kết luậ 127 Bài cảm ơn 129 Tài liệu thăm khảo 130 Lờì Mở Đầu Gia cụng ỏp lc l mt ngnh sản xuất có từ lâu rồi, không ngừng phát triển với phát triển ngành khoa học kỹ thuật khác Gia công áp lực ngành sản xuất tiên tiến : sản phẩm đa dạng phong phú, tiết kiểm mguyên vật liệu, chất lượng sản phẩm tốt, suất cao mà việc gia cơng chế tạo chi thiết máy sản phẩm khí nói chung gia cơng áp lực chiếm khoảng 60 đến 70% sản phẩm khí Cơng nghệ phát triển địi hỏi thiết bị phải hồn thiện cải tiến Ngày số lượng thiết bị phục vụ cho gia công áp lực không nhừng tăng lên cải tiến đại để đáp ứng yêu cầu ngày cao đa dạng sản phẩm gia công áp lực Nhu cầu khách hàng cần có loại máy có tính kỹ thuật cao hơn, lực dập lớn hơn, cấu gọn nhẹ, điều khiển thuận tiện xác Một loại loại thiết bị máy ép thủy lực song động Đây loại máy dùng để dập sâu (dập vuốt), sản xuất sản phẩm từ vật liệu dạng kim loại tấm, nhôm lá, inox với thơng số đặc tính ưu việt máy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiết kế gá lắp dạng khuôn để làm sản phẩm có kích thước cỡ vừa nhỏ với suất cao Ngồi loại máy cịn có ưu điểm : gọn nhẹ truyền động thủy lực, khối lượng giảm tới 50% so với máy kết cấu truyền dẫn khí, truyền động êm, không gây chấn động – tiếng ổn lớn máy truyền động khí, tạo lực lớn song khn khổ chốn chỗ ít, tiết kiệm mặt nhà xưởng Các thiết bị ngành gia cơng áp lực có máy ép thủy lực góp phần to lớn việc chế tạo sản phẩm khí phục vụ cho ngành cơng nghiệp Lào – Việt Nam Chính yêu cầu thiết kế máy ép thủy lực dùng cơng nghệ gia cơng áp lực nói chung cơng nghệ dập sâu nói riêng nhằm phục vụ cho công nghiệp nước nghiệm vụ cấp bách đặt cho đội ngũ cán kỹ thuật ngành gia công áp lực Là sinh viên lớp cao học Lào khoa khí đề tài tốt nghiệp em giao nhằm góp phần nhỏ vào việc giải nhiệm vụ nêu Nội dung cụ thể luận văn bao gồm nhiệm vụ sau: Nghiên cứu, thiết kế máy ép thủy lực song động có lực ép danh nghĩa P = 500 Tấn điều khiển theo chương trình PLC Luận văn thực với hướng dẫn PGS TS Phạm Văn Nghệ môn gia công áp lực số thầy Trong qúa trình hồn thành luận văn trình độ thân có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong có ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giúp hoàn thành luận văn Hà nội, tháng 02 - 2008 Sinh viên: Somphone Yeu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lĩnh vực sử dụng máy ép thủy lực Ngày ngành gia công áp lực ViệtNam đặc biệt nước có cơng nghiệp cơng nghệ khí phát triển cao máy ép thủy lực ứng dụng rộng rãi lĩnh vực thiết bị Do có khả tạo sản phẩm có độ xác cao giá thành hạ suất lớn Sở dĩ máy ép thủy lực ngày ứng dụng rộng rãi đăng dần có xu thay dần cho loại máy ép khí khác có ưu điểm bật mà loại máy khác khơng có : Là loại máy tryuền công suất cao lực lớn nhờ cấu tương đối đơn giản; hoạt động với độ tin cậy cao; địi hỏi chăm sóc bảo dưỡng Điều chỉnh vận tốc làm việc tinh vơ cấp, dễ dàng thực tự động hóa theo điều kiện làm việc hay chương trình cho sẵn Kết cấu gọn nhẹ, vị trí phần tử dẫn bị dẫn không lệ thuộc vào nhau, phần nối thường đường ống dễ đổi chỗ Có khả giảm khối lượng kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao Nhờ quán tính nhỏ bơm động thủy lực, nhờ tính nén dầu nên sử dụng vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh trường hợp khí hay điện Dễ biến đổi chuyển động thành chuyển động tịnh tiến cấu cấp hành Dễ để phịng qúa tải nhờ khố van an toàn Dễ theo dõi quan sát áp kế kể hệ thống phức tạp nhiều mạch Tự động hoá đơn giản, kể trang thiết bị phức tạp cách dùng thiết bị tiêu chuẩn hóa 1.2 Các loại máy ép thủy lực 1.2.1 Nguyên lý tính sử dụng loại máy ép Công nghệ gia công áp lực có từ hàng ngàn năm nay, có phát triển ngừng nghành hỹ thuật khác Công nghệ phát địi hỏi thiết bị khơng ngừng phát triển cải tiến Ngày việc chế tạo chi tiết máy sản phẩm khí phương pháp gia cơng áp lực chiếm khoảng 60÷70% sản phẩm khí Phương pháp gia cơng áp lực cho suất cao đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sản phẩm Số lượng máy dập không ngừng tăng lên cải tiến đại để đáp ứng yêu cầu đặt cơng nghệ Ở nước có cơng nghiệp phát triển, máy ép khí, máy ép thủy lực, máy búa chiếm 1/3 tổng máy gia cơng khí Máy ép thủy lực có lực ép lớn PH = 750000KN, ngồi cịn có máy tự động , máy chuyên dùng, máy điều khiển theo chương trình PLC, CNC Ở nước ta chua có sở chế tạo thiết bị lớn Trước năm 90 viện trở Liên Xô, Trung Quốc nước XHCN Đông Âu, nên thiết bị nước chủ yếu Những năm gần phát triển kinh tế thị trường, có nhiều liên doanh nước vào ViệtNam hợp tác sản xuất xuất thiết bị máy ép, máy búa nước tư phát triển như: Nhật, Mỹ, Hàn Quốc, Đài Loan nước thuộc khối EU Các thiết bị gia công áp lực cho lực ép cỡ lớn trọng lượng phần rơi cỡ lớn gồm có : - Máy búa phần rơi 10 (công ty diezel sông công) tương đương máy ép 10,000 - Máy thủy lực 1000 tấn.(cơng ty kim phí thăng long) - Máy dập tự động theo chương trình CNC Nhật, ý, Đức có IMI, cơng ty thiết bị biêu điện, cơng ty hịa phát, cơng ty HONĐA - Máy ép trục khuỷu dập nóng 3500 cơng nghiệp Quốc phịng - Máy vê chỏm cầu lớn sản xuất chỏm cầu có đường kính đến 5m,chiều dày đến 50-60mm (cơng ty lắp máy LILAMA) Các thiết bị ngành gia công áp lực góp phần to lớn việc chế tạo khí phục vụ cho ngành cơng nghiệp đất nước góp phần quan trọng vào cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước dai đoạn 1.2.2 Phân lọai thiế bị gia công áp lực (Phần dập tạo hình) Thiết bị tạo hình có nhiều loại, chúng khác nguyên lý tryuền động, cấu trúc máy để dễ dạng cho việc nghiên cứu người ta chia chúng nhóm riêng có tính chất, có cách phân loại sau: 1.2.2.1 Phân loại theo dấu hiệu động học Xét thời kỳ có tải máy dựa vào tính chất động lực học, thiết bị dập tạo hình chia làm nhóm sau: a Nhóm Gồm tất máy búa mà chuyển động máy không dựa vào liên kết cững tốc độ va dập vmax