Máy mài đa dụng

LỜI CAM ĐOAN Luận án tốt nghiệp đề tài “Tính tốn, thiết kế chế tạo máy mài đai đa dụng” đề tài luận văn tốt nghiệp nhóm đồ án lớp 13DCK01, thầy Phạm Bá Khiển hướng dẫn Nhóm có thành viên - MSSV: Phan Trọng Nghĩa – 1311040185 Nguyễn Huỳnh Ngọc Hải – 1311040098 Đề tài luận án tốt nghiệp mà nhóm thực có tham khảo, tìm hiểu, luận án nhóm thực khơng chép lại đề tài bậc tiên nhân trước Đề tài nhóm tự chọn thực hiện, nhóm không thuê hay mướn cá nhân hay tổ chức thực chi trả Mỗi thành viên nhóm với cơng việc giao q trình tự tìm tịi, học hỏi, làm việc gian khổ thành viên nhóm, với hướng dẫn thầy Phạm Bá Khiển mà đồ án thành cơng hồn thiện mỹ mãn Đại diện nhóm: Phan Trọng Nghĩa xin cam kết cam đoan thật Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Nhóm kí tên LỜI CẢM ƠN Thấm năm học rịng rã trơi qua, chúng em tiến đến nơi chân trời cuối người sinh viên Khi luận án tốt nghiệp kết thúc lúc chúng em phải nói lời chia biệt với thầy nhà trường Khi mai nhìn lại khoảng thời gian này, chúng em ln tự hào sinh viên Khi thực luận án luận văn tốt nghiệp, gặp nhiều khó khăn nhiều mặt, với tận tình thầy khoa - điện - điện tử mà chúng em hoàn tất luận án cách mỹ mãn Sau đây, em xin dành đến lời cảm ơn sâu sắc cho thầy Phạm Bá Khiển, người thầy lòng bảo, hướng dẫn, dạy dỗ chúng em Thầy dẫn hướng chúng em đi, thầy em sai, mà sau thực đồ án, chúng em trưởng thành Chúng em xin cám ơn thầy Nguyễn Thanh Phương thầy Nguyễn Văn Nhanh vui vẻ đón nhận thắc mắc chúng em Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến tất thầy cô Viện kĩ thuật Hutech đồng hành với chúng em năm học vừa qua Thân mến cám ơn quý Thầy Cô MỤC LỤC CHƯƠNG 1:ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết đề tài đồ án 1.2 Lý chọn đề tài khả ứng dụng 1.2.1 Lý chọn đề tài 1.2.2 Khả ứng dụng CHƯƠNG 2:MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Các nghiên cứu, thành phẩm điển hình nước giới 2.2 Khả hướng giải 2.3 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu, thực đề tài CHƯƠNG 3:TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI MÁY MÀI ĐAI 3.1 Sơ lược máy mài đai đa dụng 3.2 Các thành phần máy 3.3 Khả công nghệ máy mài đai đa dụng 10 3.3.1 Mài cạnh vng góc 10 3.3.2 Mài góc nhọn góc tù 11 3.3.3 Mài bo cung mài tròn 12 3.3.4 Mài biên dạng trịn theo lỗ có sẵn 13 3.3.5 Mài lấy phẳng 14 3.3.6 Các dạng mài khác 15 CHƯƠNG 4:TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 16 4.1 Sơ đồ động thông số máy 16 4.1.1 Sơ đồ động máy mài đai đa dụng 16 4.1.2 Các thông số máy 16 4.1.2.1 Thơng số thiết kế hình học máy 16 4.1.2.2 Thơng số vể đặc tính làm việc 18 4.2 Chọn động 18 4.2.1 Lực moment cần thiết cho gia công 18 4.2.2 Chọn động 20 4.3 Phân tích tính toán hệ thống pulley đai mài 20 4.3.1 Phần tính 1: Tính toán hệ thống căng đai 21 4.3.2 Phần tính 2: Tính tốn khâu công tác 22 4.3.2.1 Khâu cơng tác vng góc với bàn gá (vertical belt grinder) 23 4.3.2.2 Khâu cơng tác khơng vng góc với bàn gá (angle-vertical belt grinder) 24 4.3.2.3 Gia công trực tiếp lên pulley (Cyclinder-vertical belt grinder) 25 4.3.2.4 Khi sử dụng bánh mài đơn 27 4.3.3 Chọn đường kính thiết kế trục pulley 28 4.4 Tính tốn khâu xoay bệ máy 29 CHƯƠNG 5:MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 32 5.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điện 32 5.2 Các thành phần mạch điện 33 CHƯƠNG 6:HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 37 6.1 Hình tổng thể máy 37 6.2 Hướng dẫn lắp máy chỉnh máy 37 6.3 Hướng dẫn sử dụng máy 39 6.3.1 Lắp đai mài 39 6.3.2 Vận hành cách 42 6.3.3 Thay đổi tư máy 44 CHƯƠNG 7:TỔNG KẾT ĐỒ ÁN 47 7.1 Thành đạt luận văn tốt nghiệp 47 7.2 Quá trình chạy thử 48 7.3 Ưu điểm, hạn chế hướng phát triển 50 PHỤ LỤC 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết đề tài đồ án Ngày nay, Nhà nước Quốc hội thông qua, bỏ hàng loại điều luật gây khống chế, khó khăn đến doanh nghiệp vừa nhỏ Từ đó, gió mới, góp phần tạo điều kiện cho doanh nghiệp tư nhân vừa nhỏ đời ngày nhiều Như biết, để doanh nghiệp phát triển nguồn vốn phải mạnh Nhưng nguồn vốn lại dùng để đầu tư cho trang thiết bị đắt tiền, lãi doanh nghiệp nhiều năm hoàn vốn Cụ thể hơn, khối ngành mộc, xưởng rèn thủ công, khí chế tạo máy, với ngành hàn, để ý thấy đa phần chi tiết sản xuất đặc thù ngành cần lấy phẳng bề mặt mà khơng địi hỏi q cao xác dung sai kích thước Nắm tình hình đó, đề tài mà nhóm chúng em thực khơng đồ án, mà đề án, phương án dự án nhằm thay loại máy móc đắt tiền u cầu sản xuất khơng q cao như: máy phay, máy tiện, máy mài phẳng,… Mà thay vào đó, sử dụng “máy mài đai đa dụng” có đủ khả đảm bảo hiệu kinh tế, vốn đầu tư cho công nghệ sản xuất không cao 1.2 Lý chọn đề tài khả ứng dụng 1.2.1 Lý chọn đề tài Như có nhắc đến mục trên, đời sống, công nghệ phay, tiện hay đại cơng nghệ CNC làm chủ độ xác, nhiên loại cơng nghệ lại địi hỏi chi phí cao thực Mà gia công, chi tiết cần lấy phẳng mà khơng cần địi hỏi độ xác cao, đơn giản cần biên dạng khơng u cầu khắt khe độ xác Vì vậy, loại công việc vậy, đầu tư vào máy mài hợp lý đầu tư hẳn máy phay Lý thiết thực nhóm chúng em chọn lựa đề tài chế tạo máy mài đai mà loại máy khác khả tiêu thụ dễ dàng sau trình đồ án tốt nghiệp kết thúc Cụ thể hơn, tham khảo qua group « Knife Viet Nam market » group « Viet Nam knives maker » nhu cầu số lượng người cần mua máy mài đai nhiều Số lượng hỏi mua ngày lên đến khoảng lượt người, thấy khả hồn vốn đầu tư vào đồ án cao Vì vậy, với mục tiêu hội hoàn vốn sau đồ án bước nghiên cứu khởi nghiệp nho nhỏ nên nhóm chúng em định chọn đề tài máy mài đai 1.2.2 Khả ứng dụng Khả ứng dụng máy mài đai đa dụng xưởng làm mộc, gỗ cần phẳng độ xác kích thước tương đối khơng q khắt khe Tiếp theo máy ứng dụng rộng xưởng rèn thủ công bán thủ công Khi vật liệu sau rèn mang bề mặt xấu, cần lấy phẳng làm bóng máy mài đai đa dụng lựa chọn tuyệt vời Hình 1.1: Ngành mộc rèn lĩnh vực có khả cao ứng dụng máy mài đai Ngồi ra, ngành khí, cụ thể khí chun khí chế tạo, khí gị-hàn, tạo phẳng hay vng góc bề mặt quan trọng, kích thước mảnh ghép cơng quan trọng hàn khe hở lắp kín Từ nói, cơng việc gị-hàn dễ dàng xưởng khí có trang bị vài máy mài đai đa dụng Hình 1.2: Gia cơng thơ mặt phẳng để hàn khối chi tiết Đặc biệt hơn, với giá thành đầu tư tương đối rẻ không nặng hay cồng kềnh mà nói: cá nhân hay hộ gia đình sử dụng máy mài đai đa dụng Việc thích hợp với sinh viên, bạn hay anh chị có đam mê vào chế tác, DIY tools,… CHƯƠNG MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Các nghiên cứu, thành phẩm điển hình nước giới Thực ra, giới có nhiều, mà nói phiên khác dạng máy mài đai, máy có ưu nhược điểm khác Tuy nhiên, với nguồn thông tin từ internet tham khảo youtube, điểm mặt qua loại máy mài đai đáng lưu ý khả độc đáo với nhiều ưu điểm vượt trội, cụ thể clip: 2x72 Belt Grinder “made in USA” channel Jeremy Schmidt : video clip Jeremy, ta thấy máy mà anh làm ra, từ quy trình kế hoạch đến phương pháp gia cơng cầu kì Trong đó, ngồi chức thường thấy máy mài đai thông thường, Jeremy cịn làm máy có thêm khả xoay ngang xoay dọc, từ máy mài đứng thành máy mài ngang, thú vị Hình 2.1: Jeremy Schmidt máy mài đai made in USA KnifeMaker’s Belt Grinder “made in EUROPE” channel Andrej ROBEK : tiên tiến Jeremy, máy mài ơng Andrej ngồi từ chức mài dứng hay chuyển sang tư máy mài ngang, máy mài ơng cịn lắp đá mài, đá vải đánh bóng, hay loại vật liệu mài khác Hình 2.2: Andrej ROBEK máy mài ông Uber Grinder channel USAKnifemaker : theo clip ông Tracy Mickley, máy ông có khả biến hoán ngang dọc Jeremy Andrej, khơng có khả thay nhiều loại đá, giấy ông Andrej, đặc biệt, máy ông Tracy chạy ổn định với rung động gần khơng có Hình 2.3: Tracy Mickley máy mài êm ông 2.2 Khả hướng giải Qua tuần nghiên cứu nguồn thông tin internet khổng lồ, thấy tính máy mài đai gồm : mài đai với mặt tựa, mài đai khơng có mặt tựa, mài đai với mặt tựa pulley hay bánh xe cao su Rộng hơn, với tính nâng cao gồm : máy chuyển tư đứng-ngang, máy tùy chỉnh tốc độ, máy lắp phận đá, dây mài đánh bóng khác nhau,… Đặc biệt, máy phải rung động Tuy nhiên, để có đầy đủ tính tối ưu vậy, khả cơng nghệ gia cơng chi phí đầu tư cho vật liệu q trình gia cơng vơ đắt đỏ Vì với điều kiện khả cơng nghệ xưởng khí gia đình có sẵn : máy mài tay, máy mài bàn tròn, máy uốn thép, máy khoan đứng, máy hàn que, máy hàn TIG máy hàn MIG Nhóm tiến hành lập khả đáp ứng tính phù hợp cho máy mài sau : - Máy mài lắp sử dụng đai mài đai inch - Đáp ứng tính máy mài đai - Động máy có khả điều chỉnh tốc độ - Máy biến hóa chuyển tư đứng – ngang - Máy có phận tăng đơ, tùy chỉnh chiều dài tùy chỉnh đai - Khối lượng tương đối, dễ vận chuyển 2.3 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu, thực đề tài Với kiểu hình đa dạng máy, chúng em tiến hành nghiên cứu, chọn phương án, lập kế hoạch chọn lọc kiểu hình, cải tiến thành máy mài đai vừa “đa dụng”, vừa “rẻ tiền”, vừa “dễ dàng chế tạo – thay thế” Đó mục tiêu thực đồ án Về phần thực đồ án, với tiền đề tiên tốn cần giải kích thước sơ máy, mà theo đó, kích thước phụ thuộc vào chiều dài đai sử dụng Vì bước phải lập kế hoạch sơ bộ, trước tiên phải bố trí kích thước sơ khoảng cách trục pulley, khoảng cách tâm điều chỉnh,… cho hợp lý Để thuận tiện cho việc lập kế hoạch sơ bộ, dùng phần mềm autoCAD để chỉnh, tính tốn kích thước máy hợp lý! Hình 6.11: Tăng chỉnh đai Máy chạy ổn bắt đầu làm việc! Tuy nhiên, nhằm đảm bảo tuổi thọ dây đai mài nên lưu ý máy mài có vị trí mài chủ yếu: vị trí A vị trí B Trong vị trí B, dây đai chạy tự do, khơng có bàn tựa mặt đai, nên đai tùy chỉnh theo trình gia cơng, vật liệu hình dáng, độ dày vật liệu gia cơng tùy ý, gia cơng vị trí an tồn tuồi thọ dây đai nhám cao Hình 6.12: Các vị trí gia cơng Tuy nhiên, vị trí gia công A, nghĩa từ đầu pulley công tác trên, qua bàn tựa phẳng, đến đầu pulley công tác Vật liệu gia cơng vị trí tự do, hình 43 dáng vật liệu khơng vật sắc bén có bề dày 1,5 (mm) Sử dụng vật liệu vị trí A dễ làm cắt đứt dây đai q trình gia cơng, lúc đai nhám chạy với vận tốc cao bị đứt đột ngột, quán tính quay bắn vào người gia cơng, gây trầy xước hay chảy máu, nguy hiểm Đặc biệt lưu ý, với vật liệu gia cơng có diện tích tiếp xúc rộng lên bề mặt đai, cần đưa đai nhẹ nhàng, từ từ vào hướng gia công Tránh thục vào nhanh mạnh, gây nguy hiểm, ứng suất tiếp xúc lớn đột ngột bắn bung đai, trường hợp tệ vật liệu bay bắn đột xuất, bất thường, theo hướng ngẫu nhiên, trúng mắt người gia cơng, nguy hiểm 6.3.3 Thay đổi tư máy Đây trình biến đổi máy mài đứng thành máy mài ngang Với nhu cầu gia công phẳng với vật liệu dài Nhằm thuận tiện cho thao tác, đai mài tháo Sau đó, dùng khóa lục giác chìm số giữ đầu bulong lục giác chìm M10 hình 6.13, sử dụng cờ lê số 17 để vặn mở, tháo đai ốc Cuối di dời bulong khỏi lỗ Hình 6.13: Tháo bulong hãm xoay Sau bulong M10 có tác dụng hãm xoay di dời khỏi lỗ, dùng tay nâng thân máy, xoay nghiêng qua bên trái hình 6.14 44 Hình 6.14: Nghiêng-xoay máy Thao tác cuối trước lắp đai mài lên, dùng khóa lục giác chìm số cờ lê số 17 lắp bulong hãm xoay vào lại vị trí hình 6.15, siết chặt Hình 6.15: Lắp bulong hãm vào vị trí Lắp đai lên bắt đầu gia cơng mài mịn lấy phẳng chi tiết hình 6.16 45 Hình 6.16: Thao tác với vật liệu Tuy nhiên, nên lưu ý thao tác gia cơng với vật liệu mài mịn, người gia công phải mang găng tay bảo hộ lao động, kính bảo hộ mắt trang chống bụi Đảm bảo đủ bảo hộ lao động thao tác, gia công mài vật liệu 46 CHƯƠNG TỔNG KẾT ĐỒ ÁN 7.1 Thành đạt luận văn tốt nghiệp Thành luận văn đồ án tốt nghiệp máy mài đai hồn chỉnh Hình 7.1: Hình ảnh máy hồn chỉnh Cùng đó, q trình làm việc cơng phu để tạo thành thành phẩm Hình 7.2: Mối hàn TIG gia cơng 47 Hình 7.3: Q trình chỉnh, gá đặt gị-hàn Hình 7.4: Tạo vật q trình thi cơng 7.2 Q trình chạy thử Sau làm xong, máy mài có trình chạy thử dài, cụ thể chạy thử 12 ngày, ngày làm việc Thời gian làm việc liên tục trung bình 45 phút, thời gian chạy gia công liên tục cao lên đến gần đồng hồ Trong thời gian đó, vật liệu gia cơng đa dạng như: dao làm bếp, thép mm, mm, mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm tận 30 mm, gỗ loại cuối ống nhựa PVC, trục nhựa POM 48 Hình 7.5: Hình ảnh sơ lược vật liệu, chi tiết gia công Trong trình chạy thử, nhiệt độ hao hụt sinh điện Nhiệt phát sinh vị trí gia cơng ra, lớn biến áp cách li 15A, lượng nhiệt lớn vào khoảng 45oC Tiếp theo, động có lượng hao hụt nhiệt vào khoảng 40oC, thời gian gia tăng nhiệt độ tỉ lệ với thời gian nhiệt độ tăng biến áp cách ly Ngoài ra, dây output từ hộp điện đến động có phát sinh nhiệt điện, lượng nhiệt hao hụt dây nhỏ hơn, vào khoảng 30oC Sau khoảng thời gian làm việc giờ, máy hoạt động tốt, khơng có tượng cháy hay chảy nhựa cuộn dây Về trình gia công, cụ thể đai mài, sau đưa vật liệu có cạnh sắc vào vị trí gia cơng A, đai bị đứt tan nát đến mức khắc phục, may mắn, người gia công không bị ảnh hưởng Hình 7.6: Vịng đai bị đứt đưa vật liệu bén vào 49 Ngoài ra, sử dụng loại đai mài thông thường, tuổi thọ đai không bền, sử dụng chạy máy Sau đó, sử dụng loại đai mài nhập từ Đức, tuổi thọ đai tăng, sử dụng từ ngày thứ đến Hình 7.7: Đai mài thường (trên) đai mài Đức (dưới) 7.3 Ưu điểm, hạn chế hướng phát triển Đầu tiên nói ưu điểm, tính gọn nhẹ, máy tích chiếm khơng q lớn, khối lượng 25kg nên dễ dàng cho trình vận chuẩn, bưng bê Khả làm việc liên tục máy tương đối, làm thõa mãn với cơng việc nhỏ, trung bình Khả cứng vững, chống rung động máy tương đối tốt Và đặc biệt hơn, máy có tính đa dạng Về nhược điểm, hạn chế lớn máy động sử dụng, tốc độ vịng trục khơng q cao, moment tạo tương đối cơng suất động khơng cao, gia cơng vật liệu kim loại dày, máy ln bị ghì lại đơi chút, với độ mài mịn khơng nhanh Nhược điểm lượng nhiệt hao hụt lớn, làm giảm suất 50 làm việc, tăng giá thành điện sử dụng Cuối cùng, máy khơng có khả sử dụng loại đai lớn 62 inch hay nhỏ 48 inch Trong tương lai, sau đồ án này, hướng phát triển tiên máy tăng suất chạy cách thay động phù hợp hơn, hợp lý động điện AC công suất lớn HP với biến tần tương ứng Tiếp theo biến tấu kích thước máy cho máy có khả lắp phù hợp loại đai có chiều dài từ 45 inch đến 80 inch Ngồi ra, cịn có khả thay đổi kết cấu máy cho lắp đá mài trịn, đá cắt đĩa hay dá vải đánh bóng,… 51 PHỤ LỤC Phụ lục P.1: Hướng dẫn cách tự nối dây dai nhám vịng Hình P1.1: Cắt thành đai inch, chiều dài đai phù hợp Hình P1.2: Kẻ đường chéo 15o đầu đai Hình P1.3: Cắt dọc theo đường chéo 52 Hình P1.4: Cắt tương tự đầu cho nối lại phải khít Hình P1.5: Tạo đường song song cách biên 1.5 inch bề mặt nhám Hình P1.6: Dùng máy đánh bớt mặt nhám biên dán đầu đai chồng lên 53 Phụ lục P.2: Bảng tra hệ số ma sát (theo Indotech.vn) 54 55 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trịnh Chất & TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập Nhà xuất Giáo dục, tp.HCM [2] GS TS Nguyễn Đắc Lộc & PGS TS Lê Văn Tiến & PGS TS Ninh Đức Tốn & PGS TS Trần Xuân Việt, (2006) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Ngọc Đào & Hồ Viết Bình & Trần Thế San, (2002) Chế độ cắt gia công khí Nhà xuất Đà Nẵng, tp.HCM 57 ... TÀI MÁY MÀI ĐAI 3.1 Sơ lược máy mài đai đa dụng Máy mài đai đa dụng loại máy sử dụng dây đai mài có độ hạt nhám, với tốc độ vòng cao để làm hao mịn vật liệu cần gia cơng Vật liệu gia công máy. .. máy mài tay, máy mài bàn tròn, máy uốn thép, máy khoan đứng, máy hàn que, máy hàn TIG máy hàn MIG Nhóm tiến hành lập khả đáp ứng tính phù hợp cho máy mài sau : - Máy mài lắp sử dụng đai mài đai... TÀI MÁY MÀI ĐAI 3.1 Sơ lược máy mài đai đa dụng 3.2 Các thành phần máy 3.3 Khả công nghệ máy mài đai đa dụng 10 3.3.1 Mài cạnh vng góc 10 3.3.2 Mài