Thiết kế máy đột thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY C C R L T U D ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ĐỘT THỦY LỰC Người hướng dẫn : ThS TRẦN NGỌC HẢI Người duyệt : TS ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN Sinh viên thực : TRẦN QUỐC VŨ Số thẻ sinh viên : 101150057 Lớp : 15C1A ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Quốc Vũ Số thẻ sinh viên: 1011150057 Lớp: 15C1A Khoa: Cơ khí Ngành: CN Chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy đột thủy lực Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Chiều dày thép Smax: 50mm , max: 370mm Vận tốc công tác: mm/s Vận tốc chạy không: 10 mm/s C C R L T Các số liệu khác tự chọn Nội dung phần thuyết minh tính tốn: 3.1 Tổng quan vấn đề liên quan tính cấp thiết đề tài U D 3.2 Phân tích, thiết kế sơ đồ nguyên lý máy thiết kế hệ thống thủy lực: - Thiết kế sơ đồ nguyên lý máy - Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực - Lựa chọn phần tử thủy lực - Các tính tốn cần thiết cho hệ thống thủy lực 3.3 Tính tốn sức bền thiết kế kết cấu máy: - Hệ thống dẫn hướng khung chịu lực - Hệ thống dẫn động hiệu chỉnh - Bố trí kết cấu máy 3.4 Thiết kế hệ thống điều khiển 3.5 Xây dựng vẽ nguyên lý kết cấu máy Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ phương án: 1A0 - Bản vẽ sơ đồ động toàn máy: 1A0 - Bản vẽ lắp toàn máy: 5A0 ii - Bản vẽ hệ thống điều khiển: Họ tên người hướng dẫn: Trần Ngọc Hải Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 1A0 Phần/ Nội dung: …… /……./2020 …… /……./2020 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020 Trưởng Bộ môn Chế tạo máy Người hướng dẫn TRẦN NGỌC HẢI C C R L T U D iii LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, đất nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa Và mục tiêu tương lai đưa nước ta trở thành nước công nghiệp phát triển Để thực mục tiêu khí hóa đóng vai trị vơ quan trọng Từ Đảng ta chủ trương phát triển ngành khí cách nhanh chóng, việc đào tạo hệ người có chun mơn lĩnh vực cần thiết Khoa học cơng nghệ phát triển việc ứng dụng thành tựu khoa học vào sản xuất đời sống ngày phổ biến Kéo theo đời vơ số máy móc thiết bị mới, phương pháp phục vụ nhu cầu sản xuất Làm cho số lượng, chủng loại chi tiết ngày đa dạng phong phú Trong số chi tiết lỗ chiếm số lượng lớn Các chi tiết lỗ xuất nhiều lĩnh vực đời sống : xây dựng, C C cầu đường, đóng tàu,…đặc biệt khí chế tạo máy Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu ngày lớn thị trường xuất nhiều phương pháp gia cơng lỗ R L T khác có đột lỗ Đây là phương pháp gia công lỗ nhanh, đơn giản gia cơng nhiều lỗ có kích thước, biên dạng khác U D Do nhu cầu cần thiết để tạo loại chi tiết lỗ có biên dạng khác Vì em lựa chọn nhiệm vụ thiết kế “Thiết kế máy đột thủy” Đây máy mang lại nhiều suất chất lượng mà lại cho tải trọng lớn, nguyên lý hoạt động đơn giản Bằng kiến thức học tập nhà trường với hướng dẫn tận tình thầy giáo ThS Trần Ngọc Hải thầy giáo khoa Cơ khí giúp em hoàn thành nhiệm vụ đồ án Tuy nhiên q trình tìm hiểu tính tốn thiết kế máy khơng tránh khỏi sai sót Em mong dẫn tận tình thầy giáo để em hiểu kỹ lý thuyết phương pháp thiết kế Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 20 tháng 06 năm 2020 Sinh viên thực Trần Quốc Vũ iv LỜI CAM ĐOAN Trong xã hội nay, phát triển khoa học cơng nghệ ngày cao, có nhiều phát minh, nhiều máy móc chế tạo để phục vụ lợi ích người nâng cao suất, chất lượng sản phẩm Dựa sở ý tưởng ban đầu máy móc ngày đại qua lần cải tiến Đề tài “ thiết kế máy đột thủy lực” Trong đề tài tốt nghiệp này, em xin cam đoanlàm góp ý hướng dẫn trực tiếp thầy Th.S Trần Ngọc Hải khoa khí Tìm hiểu tài liệu cơng nghệ dập nguội, thủy lực khí nén số tài liệu liên quan Với đề tài thiết kế máy đột thủy lực em xin cam đoan tự thiết kế tự làm có tranh chấp hay gian dối em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm C C R L T U D Đà nẵng , ngày 26 tháng 06 năm 2020 Sinh viên thực Trần Quốc Vũ v TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy đột thủy lực Sinh viên thực hiện: TRẦN QUỐC VŨ Số thẻ SV: 101150057 Lớp: 15C1A Nội dung: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN Giới thiệu nhu cầu sản phẩm lỗ thị trường, sở lý thuyết đột kim loại tính tốn lực đột sơ bộ, chọn lực đột để thiết kế máy, tính tốn khác lực tháo phoi khỏi cối, lực tháo phôi khỏi chày Giới thiệu loại khuôn yêu cầu kỹ thuật Chương 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY VÀ THIẾT KẾ HỆ C C THỐNG THỦY LỰC Trong chương thiết kế sơ đồ nguyên lý máy gồm yêu chọn máy, phân tích lựa chọn phương án động học Tiếp theo hiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực R L T máy tính tốn lựa chọn phần tử thủy lực Cuối tính tốn cần thiết cho hệ thống thủy lực tính thông số xylanh, áp suất lưu lượng, Chương 3: TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ KIỂM TRA KẾT CẤU MÁY Kiểm tra bền trụ piston kiểm tr tính ổn định trụ Tính tốn mối ghép vít cấy ,tính tốn thiết kế kiểm tra bền thân máy gồm thiết kế kết cấu máy, tính ổn định, tính bulong ghép thân máy Cuối thiết kế hệ thống dẫn hướng định vị bao gồm cấu dẫn hướng ,cơ cấu chống xoay Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ SỮ DỤNG, VẬN HÀNH, U D BẢO QUẢNG MÁY Trong chương gồm hai phần Đầu tiên thiết kế hệ thống điều khiển máy gồm sơ đồ nguyên lý chu trình máy, thiết lập sơ đồ động lực tổng quát, thiết lập sơ đồ điện máy nguyên lý hoạt động sơ đồ điện phần cuối sữ dụng vận hành máy gồm kiểm tra máy, chuẩn bị phôi liệu bảo dưỡng máy vi MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1.1 Tổng quan sản phẩm 1.1.1 Nhu cầu sản phẩm trình đột lỗ 1.1.2 Phân loại sản phẩm đột 1.2 Cơ sở lý thuyết đột lỗ kim loại 1.2.1 Định nghĩa đặc điểm trình đột lỗ 1.2.2 Tính lực đột 1.2.3 Tính lực tháo chi tiết khỏi chày C C 1.2.4 Lực đẩy vật cắt khỏi cối R L T 1.2.5 Yêu cầu công nghệ sản phẩm lỗ đột 1.3 Giới thệu loại khuôn yêu cầu kỹ thuật 12 1.3.1 Giới thiệu chung khuôn 12 U D 1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật khuôn 12 1.3.3 Vật liệu chế tạo khuôn 13 Chương 15 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 15 2.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý máy 15 2.1.1 Mục đích nội dung công việc thiết kế sơ đồ nguyên lý 15 2.1.2 Các yêu cầu lựa chọn máy 15 2.1.3 Phân tích lựa chọn phương án động học 16 2.1.4 Đặc tính động học máy 23 2.2 Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực máy 24 2.2.1 Khả hiệu hệ thống thuỷ lực điều khiển máy 24 2.2.2 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu 25 2.2.3 Các phương pháp điều khiển thuỷ lực 28 2.3 Lựa chọn phần tử thủy lực 29 vii 2.3.1 Bơm dầu 29 2.3.2 Xilanh thủy lực 30 2.3.3 Van tràn van an toàn 30 2.3.4 Van phân phối (van đảo chiều) 30 2.3.5 Thiết bị làm nguội dầu 31 2.3.6 Bộ lọc dầu 31 2.3.7 Ống dẫn dầu 32 2.3.8 Đồng hồ đo áp suất 32 2.4 Các tính tốn cần thiết cho hệ thống thủy lực 32 2.4.1 Tính đường kính Piston, xylanh, cần đẩy mang khn 32 2.4.2 Lực ma sát Piston xylanh 33 2.4.3 Lực quán tính piston xylanh 35 C C 2.4.4 Tính áp suất (P) lưu lượng (Q) 36 R L T 2.4.5 Tính sức bền xylanh 40 2.4.6 Tính tổn thất áp suất 41 2.4.7 Tính chọn thông số bơm 42 U D 2.4.8 Tính tốn cơng suất động điện 44 2.4.9 Tính tốn ống dẫn dầu 44 2.4.10 Tính chọn van tràn van an tồn 47 2.4.11 Lựa chọn van phân phối 53 2.4.12 Chọn lọc dầu hệ thống 55 2.4.13 Tính tốn thiết kế bể chứa dầu 55 2.5.14 Thiết bị làm nguội dầu 58 CHƯƠNG 3: 60 TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 60 3.1 Kiểm tra bền trụ piston 60 3.2 Kiểm tra tính ổn định trụ piston 62 3.3 Tính tốn mối ghép vít cấy để cố định nắp xylanh vào thân xylanh 63 3.4 Tính tốn thiết kế kiểm tra sức bền thân máy 66 3.4.1 Tính tốn kết cấu cho thân máy 66 3.4.2 Tính tốn ổn định cho thân máy 68 viii 3.4.3 Tính tốn bu lơng ghép thân máy 72 3.5 Hệ thống dẫn hướng định vị 73 3.5.1 Cơ cấu chống xoay 73 3.5.2 Cơ cấu dẫn hướng 74 Chương 77 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY VÀ SỬ DỤNG VẬN HÀNH, BẢO QUẢN MÁY 77 4.1 Sơ đồ nguyên lý chu trình máy 77 4.1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 77 4.1.2 Chu trình hoạt động hệ thống 78 4.2 Thiết lập sơ đồ động lực tổng quát 78 4.3 Thiết lập sơ đồ điện điều khiển máy 79 C C 4.4 Nguyên lý hoạt động sơ đồ điều khiển 80 R L T 4.4.1 Khởi động động dẫn động bơm dầu 80 4.4.2 Quá trình ép chi tiết 81 4.4.3 Quá trình piston lên 81 U D 4.4.4 Hoạt động hệ thống làm mát 81 4.5 Sử dụng vận hành máy 81 4.5.1 Kiểm tra máy móc chuẩn bị phôi liệu 81 4.5.2 Bảo dưỡng máy 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 ix Thiết kế máy đột thủy lực Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1.1 Tổng quan sản phẩm 1.1.1 Nhu cầu sản phẩm trình đột lỗ Ngày khoa học công nghệ phát triển, ngày ứng dụng thành tựu khoa học vào sản xuất đời sống Kèm theo nhu cầu giới hóa khí hóa ngày cao đỏi hỏi máy thiết bị phải đảm nhiệm nhiều chức năng, công dụng khác Vậy nên lại máy móc linh kiện phụ trợ có mặt ngày nhiều Khơng chế tạo máy mà xây dựng cầu cống, hầm mỏ, nhà tiền chế, Sản phẩm lỗ sản phẩm thông dụng nhất, sữ dụng nhiều có dộ xác cao Ví dụ máy móc thiết bị, muốn lắp ráp trục quây vào thân máy ta tạo lỗ tròn lắp ổ bi, trục vào thân máy Trong xây dựng, nhà C C R L T tiền chế, để lắp gắp thép với ta có lỗ trịn ghép đinh tán,…Đó hai ví dụ thấy sản phẩm lỗ hữu nhiều đời sông hàng ngày U D Cùng với bùng nổ cơng nghệ kéo theo hàng loạt máy móc thiết bị đời Vì chi tiết máy, linh kện ngày đa dạng phức tạp Mà sản phẩm lỗ sản phẩm hữu nhiều chi tiết máy, Làm cho lỗ phổ biến cịn phổ biến Hình số sản phẩm lỗ thông dụng sử dụng đời sống cơng nghiệp Hình 1.1 Ảnh sản phẩm trình đột lỗtrong chi tiết máy 1.1.2 Phân loại sản phẩm đột Có nhiều cách phân loại sản :  Theo cơng dụng: lắp ráp, longden lót … SVTH: Trần Quốc Vũ GVHD: Trần Ngọc Hải ... tính cấp thiết đề tài U D 3.2 Phân tích, thiết kế sơ đồ nguyên lý máy thiết kế hệ thống thủy lực: - Thiết kế sơ đồ nguyên lý máy - Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực - Lựa chọn phần tử thủy lực -... 4.3 Thiết lập sơ đồ điện điều khiển máy Theo sơ đồ thủy lực thiết kế, sơ đồ điện điều khiển phần tử thủy lực thiết kế sau: SVTH: Trần Quốc Vũ GVHD: Trần Ngọc Hải 79 Thiết kế máy đột thủy lực. .. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY VÀ THIẾT KẾ HỆ C C THỐNG THỦY LỰC Trong chương thiết kế sơ đồ nguyên lý máy gồm yêu chọn máy, phân tích lựa chọn phương án động học Tiếp theo hiết kế sơ đồ hệ thống thủy