Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động và điều khiển bằng điện thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Người hướng dẫn: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Sinh viên thực hiện: PHẠM THANH HOÀI NGUYỄN ĐỨC LAI Đà Nẵng, 2018 LỜI CẢM ƠN Ngày nay, sản xuất đời sống ngƣời, điện nguồn lƣợng quan trọng Các thiết bị dùng điện sâu vào sống xã hội loài ngƣời đại điện mặt hàng thiết yếu Quá trình sử dụng điện đồng nghĩa với việc sử dụng thiết bị điện kèm Trong ray điện có vai trị khơng thể thiếu, nhằm mục đích cho việc lắp ráp, thay sửa chữa dễ dàng thiết bị điện khác tủ điện doanh nghiệp hay sở sản xuất Đứng trƣớc nhu cầu sử dụng ngày tăng cao ray điện, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo đƣa vào sử dụng máy sản xuất ray điện điều khiển PLC phần giải đƣợc nhu cầu trên, đồng thời giúp sở sản xuất nƣớc làm chủ lĩnh vực tự động hóa sản xuất Mục đích đề tài nghiên cứu nguyên lý hoạt động đặc điểm trình biến dạng vật liệu máy uốn cán Bên cạnh đó, việc nghiên cứu áp dụng việc lập trình PLC, tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều khiển tự động, dễ dàng kiểm sốt chu trình sản xuất máy, nhƣ việc giám sát cố xảy Đề tài kết khảo sát thực tế trình thực tập thân, trình tìm hiểu vận dụng tài liệu chuyên ngành liên quan, giúp đỡ tận tình bảo thiết thực Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Trần Xuân Tùy C C R L T DU Th.S Trần Ngọc Hải, góp ý thầy khoa khí trƣờng Đại Học Bách khoa Đà Nẵng Quá trình thực đề tài nghiêm túc, tích cực thơng qua thầy hƣớng dẫn, xin ý kiến đóng góp thầy có chun mơn, tìm hiểu nhiều tài liệu liên quan Tuy nhiên, kết đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Bản thân em mong muốn xin ghi nhận đóng góp thầy tồn thể bạn, để đề tài đƣợc hồn thiện ứng dụng đƣa vào chế tạo Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực đề tài Phạm Thanh Hoài i Nguyễn Đức Lai MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i CHƢƠNG 1: 1.1 TỔNG QUAN: 1.1.1 Thép hình: 1.1.2 Thép tấm: 1.1.3 Thép ống: 1.1.4 Thép có hình đặc biệt: .2 1.2 MÁY CÁN: 1.2.1 Các phận máy cán: .3 C C 1.2.2 Phân loại máy cán: R L T 1.3 LỖ HÌNH TRỤC CÁN: 1.3.1 Khái niệm lỗ hình trục cán: DU 1.3.2 Những nguyên tắc thiết kế lỗ hình trục cán: 1.4 QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG TRONG QUÁ TRÌNH UỐN VÀ DẬP CẮT: 1.4.1 Khái niệm tạo hình phƣơng pháp uốn: 1.4.2 Đặc điểm trình uốn: .8 1.4.3 Quá trình biến dạng uốn: .9 1.4.4 Lực uốn: 13 1.4.5 Độ xác vật uốn: 14 1.4.6 Áp lực kim loại trục cán: 14 1.4.7 Công, công suất moomen cán: 17 1.5 CƠNG NGHỆ TẠO HÌNH DẬP CẮT VÀ ĐỘT LỖ: 20 1.5.1 Giới thiệu chung: 20 1.5.2 Đặc điểm kỹ thuật đột-dập vật liệu: 21 1.5.3 Khe hở chày cối: 21 1.5.4 Độ xác sản phẩm: 22 1.5.5 Tính tốn thơng số q trình đột – dập: 22 1.6 TÍNH TỐN KẾT CẤU KHUÔN DẬP – ĐỘT CỦA MÁY 27 ii 1.6.1 Cơ sở kết cấu chày cối : 27 1.6.2 Nguyên lý kết cấu chày cối: 29 1.6.3 Kết cấu chày cối máy thiết kế: 30 1.7 TÍNH CÁC THƠNG SỐ CỦA Q TRÌNH BIẾN DẠNG: 32 1.7.1 Tính tốn góc biên dạng lần uốn: 32 1.7.2 Tính tốn phƣơng án tạo biên dạng cho sản phẩm: 33 1.7.3 Sự hình thành biên dạng sản phẩm máy thiết kế: 34 CHƢƠNG 2: 36 2.1 TÍNH CÁC PHƢƠNG ÁN DẪN ĐỘNG CHO TỒN MÁY: 36 2.1.1 Phƣơng án dẫn động dây chuyền uốn: 36 2.1.2 Truyền động khí cho dây chuyền uốn: 36 C C 2.1.3 Truyền động dầu ép cho dây chuyền: 37 R L T 2.2 CÁC PHƢƠNG ÁN DẪN ĐỘNG CHO HỘP PHÂN LỰC: 38 2.2.1 Truyền động khí bánh trung gian: 38 DU 2.2.2 Truyền động khí trục vít – bánh vít 39 2.2.3 Phƣơng án truyền động xích: 39 2.3 PHƢƠNG ÁN DẪN ĐỘNG HỆ THỐNG DAO CẮT - ĐỘT LỖ: 40 2.3.1 Dao cắt truyền động trục khuỷu: 40 2.3.2 Dao cắt truyền động thủy lực: 41 3.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC UỐN: 43 3.1.1 Tính áp lực tác dụng lên trục uốn: 43 3.1.2 Tính Momen quay trục uốn: 45 3.1.3 Thiết kế trục uốn: 47 3.2 TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH: 49 3.2.1 Tính truyền xích nối trục động cơ: 49 3.2.2 Tính truyền xích truyền trục uốn: .51 3.3 TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ THỦY LỰC VÀ CHỌN XILANH CHO HỆ THỐNG: 53 CHƢƠNG 4: 57 iii 4.1 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG 57 4.1.1 Tìm hiểu phần mềm PLC: .57 4.1.2 Các thành phần PLC: 57 4.1.3 Giới thiệu PLC S7 – 200 – Siemens: 58 4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY VÀ CHỌN BỘ LẬP TRÌNH PLC: 59 4.2.1 Nguyên lý hoạt động máy sơ đồ trạng thái: 59 4.2.2 Các phần tử hệ thống điều khiển: 61 4.2.3 Bộ điều khiển PLC S7-200 CPU 224 Siemens: 62 4.2.4 Thiết lập địa chỉ,chƣơng trình điều khiển, chức hoạt động địa C C PLC: 64 R L T 5.1 BỐ TRÍ KẾT CẤU MÁY 67 5.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 70 DU 5.3 NHẬN XÉT: 71 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 iv Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực CHƢƠNG 1: CƠNG NGHỆ CÁN RAY TẠO HÌNH 1.1 TỔNG QUAN: Sản phẩm cán đƣợc sử dụng rộng rãi tất ngành kinh tế quốc dân nhƣ : ngành chế tạo máy, cầu đƣờng, công nghiệp ô tô, máy điện, xây dựng, quốc phòng…bao gồm kim loại đen kim loại màu Sản phẩm cán phân loại theo thành phần hóa học, theo cơng dụng sản phẩm, theo vật liệu…Tuy nhiên, chủ yếu ngƣời ta phân loại dựa vào hình dáng, tiết diện ngang sản phẩm chúng đƣợc chia thành loại sau: C C 1.1.1 Thép hình: Là loại thép hình đƣợc sử dụng nhiều ngành Chế tạo máy, xây dựng, R L T cầu đƣờng… đƣợc phân thành nhóm a Thép hình có tiết diện đơn giản: DU Bao gồm thép có tiết diện trịn, vng, chữ nhật, dt, lc lng, tam giỏc, gúc Hỡnh 1.1: Các loại thép hình đơn giản * Thộp trũn cú ng kớnh  =  200 mm, có đến 350 mm * Thép dây có đƣờng kính  =  mm đƣợc gọi dây thép, sản phẩm đƣợc cuộn thành cuộn * Thép vng có cạnh a =  250 mm * Thép dẹt có cạnh tiết diện: h x b = (4  60) x (12  200) mm2 * Thép tam giác có loại: cạnh cạnh khơng đều: - Loại cạnh đều: (20 x20 x 20)  (200 x 200 x 200) - Loại cạnh không đều: (30 x 20 x 20) x (200 x 150 x 150) b Thép hình có tiết diện phức tạp: Đó loại thép có hình chữ I, U, T, thép đƣờng ray , thép hình đặt biệt SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Hỡnh 1.2: Các loại thép hình 1.1.2 Thộp tm: c ứng dụng nhiều ngành chế tạo tàu thủy, ô tô, máy kéo, chế tạo máy bay, ngành dân dụng Chúng đƣợc chia thành nhóm: - Thép dày: S =  60 mm; B = 600  5.000 mm; L = 4000  12.000 mm - Thép mỏng: S = 0,2  mm; B = 600  2.200 mm - Thép mỏng: S = 0,001  0,2 mm; B = 200  1.500 mm; L = 4000  C C 60.000 mm R L T 1.1.3 Thép ống: Đƣợc sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp dầu khí, thủy lợi, xây dựng… DU Chúng đƣợc chia thành nhóm: - Ống không hàn: Là loại ống đƣợc cán từ phơi thỏi ban đầu có đƣờng kính  = 200  350 mm; chiều dài L = 2.000  4.000 mm - Ống cán có hàn: đƣợc chế tọa cách uốn thành ống sau cán để hàn giáp mối với Loại có đƣờng kính đạt đến 4000  8000 mm; chiều dày đạt đến 14 mm 1.1.4 Thép có hình đặc biệt: Thép có hình dạng đặc biệt đƣợc cán theo phƣơng pháp đặt biệt: cán bi, cán bánh xe lửa, cán vỏ ô tô loại có tiết diện thay đổi theo chu k Hỡnh 1.3: Một số loại sản phẩm cán SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực 1.2 MÁY CÁN: 1.2.1 Các phận máy cán: C C R L T Hình 1.4: Sơ đồ máy cán I- nguồin động lực; II- Hệ thống truyền động; III- Giá cán 1: Trục cán; 2: NỊn gi¸ c¸n; 3: Trơc trun; 4: Khíp nèi trơc truyền; 5: Thân giá cán; 6: Bánh chữ V; 7: Khớp nối trục; 8:Giá cán; 9: Hộp phân lực; 10: Hộp giảm tốc; 11: Khớp nối; 12: Động ®iƯn DU Máy cán gồm phận dùng để thực q trình cơng nghệ cán - Giá cán: nơi tiến hành trình cán bao gồm: trục cán, gối, ổ đỡ trục cán, hệ thống nâng hạ trục, hệ thống cân trục, thân máy, hệ thống dẫn phôi, cấu lật trở phôi… - Hệ thống truyền động: nơi truyền moomen cho trục cán, bao gồm hộp giảm tốc, khớp nối, bánh đà, hộp phân lực - Nguồn lƣợng: Là nơi cung cấp lƣợng cho máy, thƣờng dùng loại động điện chiều xoay chiều máy phát điện 1.2.2 Phân loại máy cán: Các loại máy cán đƣợc phân loại theo công dụng, theo số lƣợng phƣơng pháp bố trí trục cán, theo vị trí trục cán a Phân loại theo công dụng: - Máy cán phá: dùng để cán phá từ thỏi thép đúc gồm có máy cán phơi thỏi Blumin máy cán phơi Slabin SVTH :PHẠM THANH HỒI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực - Máy cán phôi: đặt sau máy cán phá cung cấp cho máy cán hình máy cán khác - Máy cán hình cỡ lớn: gồm có máy cán ray – dầm máy cán hình cỡ lớn - Máy cán hình cỡ trung - Máy cán hình cỡ nhỏ ( bao gồm máy cán dây thép ) - Máy cán ( cán nóng cán nguội ) - Máy cán ống - Máy cán đặc biệt b Phân loại theo cách bố trí giá cán: a b C C c R L T d DU e f Hình 1.5: Ph©n loại máy cán theo cách bố trí giá cán a- máy cán đơn,b-máy cán hàng,c-máy cán hai cấp,d-máy cán nhiều cấp e-máy cán bán liên tục, f-máy cán liên tơc - Máy có giá cán (máy cán đơn a): loại chủ yếu máy cán phôi thỏi Blumin máy cán phôi trục - Máy cán bố trí hàng (b) đƣợc bố trí nhiều lỗ - Máy cán bố trí hay nhiều hàng (c, d) có ƣu điểm tăng dần tốc độ cán giá sau với tăng chiều dài vật cán - Máy cán bán liên tục (e): nhóm giá cán thơ đƣợc bố trí liên tục, nhóm giá cán tinh đƣợc bố trí theo hàng Loại thơng dụng cán thép hình cỡ nhỏ - Máy cán liên tục (f): giá cán đƣợc bố trí liên tục, giá thực lần cán Đây máy cán có hiệu suất cao ngày đƣợc sử dụng rộng rãi Bộ truyền động máy tập trung, nhóm hay riêng lẻ SVTH :PHẠM THANH HỒI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Trong máy cán liên tục phải đảm bảo mối quan hệ: F1.v1 = F2.v2 = F3.v3 = F4.v4 = Fn.vn; Trong F v tiết diện vật cán vận tốc cán giá cán tƣơng ứng c Phân loại theo số lượng bố trí trục cán: - Máy cán trục đảo chiều: sau lần cán chiều quay trục lại quay ngƣợc lại Loại thƣờng dùng cán phá, cán phôi, cán dày - Máy cán trục không đảo chiều: dugnf cán liên tục, cán mỏng - Máy cán trục: có loại trục cán có đƣờng kính laoij trục trục trục nhỏ gọi máy cán Layma - Máy cán trục: gồm trục nhỏ làm việc trục lớn dẫn động đƣợc dùng nhiều cán nóng nguội C C R L T DU Hỡnh 1.6: Các loại gi¸ c¸n a: Gi¸ c¸n trơc; b: gi¸ c¸n trơc; c: Gi¸ c¸n trơc lauta; d: Gi¸ c¸n trơc - Máy cán nhiều trục: Dùng để cán loại thép mỏng cực mỏng Máy có trục, 12 trục, 20 trục … có máy đƣờng kính cơng tác nhỏ đến 3,5 mm để cán thép mỏng 0,0001 mm - Máy cán hành tinh: Loại có nhiều trục nhỏ tựa vào trục to để làm biến dạng kim loại Máy có cơng dụng cán thành phẩm có chiề dày rẩ mỏng từ phôi dày Mỗi cặp trục nhỏ sau lần quay làm chiều dày vật cán mỏng tý Vật cán qua nhiều cặp trục nhỏ chiều dày mngr nhiều Phơi ban đầu có kích thƣớc dày S = 50  125 mm, sau qua máy cán hành tinh chiều dày sản phẩm đạt tới  mm SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực a) b) Hình 4.3: Cơng tắc hành trình a), cảm biến quang b) 4.2.3 Bộ điều khiển PLC S7-200 CPU 224 Siemens: Việc sử dụng điều khiển phù hợp với máy thiết kế cần dựa điều kiện sau đây: C C  Đảm bảo số lƣợng cổng vào cho phần tử điều khiển  Phù hợp điện áp vào ra, thay đổi với dải điện áp rộng hay cố định  Đảm bảo dung lƣợng nhớ chƣơng trình sản xuất R L T DU Chúng ta tìm hiểu số đặc tính tính PLC S7-200 CPU 224/DC/AC/ RLY: Hình 4.4: Hình ảnh PLC S7 – 200 CPU 224 S7-200 có từ đầu vào/ đầu số (CPU221) đến 24 đầu vào/ 16 đầu số (CPU226) Ta mở rộng số đầu vào/ nhờ module mở rộng Trong lệnh SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 62 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực S7-200 có đầy đủ lệnh bit logic, so sánh, đếm, dịch/ quay ghi, timer cho phép lập trình cho ứng dụng điều khiển logic PLC S7-200 SIEMENS thuộc vào nhóm PLC loại nhỏ quản lý số lƣợng đầu vào/ ít, nhớ chƣơng trình liệu nhỏ, sử dụng ngôn ngữ lập trình nhƣ STL (Statement List), LAD (Ladder Logic), FBD (Funtion Block Diagrams) Tuy nhiên, PLC S7-200 lại đƣợc tích hợp sẵn tính phong phú, có khả đáp ứng đƣợc yêu khác máy móc, thiết bị cơng nghiệp Chức PLC để điều khiển logic, điều khiển tuần tự, liên động Trong lệnh S7-200 có đầy đủ lệnh bit Logic, so sánh, đếm, dịch/ quay ghi, timer cho phép lập trình cho ứng dụng điều khiển logic cách dễ C C dàng Đặc biệt có lệnh phát sƣờn xung cho phép ta xử lý thời điểm chuyển trạng thái tín hiệu Nếu cần xử lý thời điểm chuyển trạng thái nhanh R L T ta sử dụng ngắt Bên S7-200 có tích hợp đồng hồ thời gian thực Ta sử dụng cho ứng dụng điều khiển thời gian dài hay ứng dụng mà DU việc điều khiển phụ thuộc vào thời gian ngày (nhƣ điều khiển đèn giao thơng) hay theo mùa năm (đèn chiếu sáng) Hình 4.5: Kết nối Enconder PLC Ngoài đếm phần mềm thực hiên theo chu kỳ quét chƣơng trình, S7-200 có đếm phần cứng (HSC-High speed counter) Có tối đa HSC S7-200, ta lập trình theo 13 chế độ khác để đếm thuận/ nghịch hay đếm hai pha (dùng cho Encoder) với đầu vào điều khiển SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 63 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Tần số cao mà đếm đếm đƣợc 30 kHz với xung pha 20 kHz với xung hai pha Các đếm cho phép S7-200 kết nối với máy phát tốc xung để đo tốc độ động cơ, hay với Encoder để đo tốc độ chiều quay nhƣ đo khoảng di chuyển máy gia cơng khí 4.2.4 Thiết lập địa chỉ,chƣơng trình điều khiển, chức hoạt động địa PLC: Sau xác định đầy đủ phần tử điều khiển, ta xác định chức hoạt động chúng để phục vụ cho việc viết chƣơng trình điều khiển phần mềm chuyên dụng Các phần tử điều khiển thực lúc nhiều chức năng, nhiên để hệ thống làm việc đƣợc ổn định, ta nên sử dụng nhiều phần tử điều khiển độc lập, tránh khả gây nhiễu tín hiệu phần tử điều khiển C C Với PCL S7-200 loại CPU 224/AC/DC/RLY ta có 14 cổng vào 10 cổng ra, đảm bảo số cổng cho địa cần thiết lập Bảng khai báo địa chức R L T địa nhƣ sau: DU Việc thiết lập chƣơng trình điều khiển PLC cho trình hoạt động máy khơng giúp cho q trình làm việc máy hồn tồn tự động, mà cịn kiểm soát đƣợc cố xảy làm việc máy, từ xây dựng chế độ cảnh báo cho ngƣời đứng máy kịp thời khắc phục cố PLC phần mềm đƣợc sử dụng rộng rãi để lập trình cho máy sản xuất tự động ngày Sơ đồ chƣơng trình điều khiển cho chƣơng trình cán cắt theo chiều dài khác theo sơ đồ dƣới Sơ đồ kết nối PLC (S7-200; CPU 224): SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 64 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực ee C C R L T DU Hình 4.6: Sơ đồ kết nối PLC SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 65 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực C C R L T DU SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 66 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực CHƢƠNG 5: BỐ TRÍ KẾT CẤU CHUNG TỒN MÁY 5.1 BỐ TRÍ KẾT CẤU MÁY Việc bố trí cấu, cụm cấu máy phải đảm bảo tính hợp lý, làm việc thuân lợi, có tác dụng nhƣ tăng bền, tăng tuổi thọ, đảm bảo đƣợc suất làm việc Ứng với phƣơng án bố trí kết cấu máy ta nhận đƣợc kết quả, đạt ƣu nhƣợc điểm khác nhau, từ chọn phƣơng án bố trí tối ƣu Sau vẻ thể cách bố trí kết cấu máy C C R L T DU Hình 5.1: Bản vẽ tổng thể tồn máy Việc bố trí phƣơng án tạo biên dạng ray ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm nên đòi hỏi thiết kế cần phải tính tốn kỹ lƣỡng, xem xét chọn phƣơng án tối ƣu Chất lƣợng ray cán tốt hay khơng phụ thuộc vào độ xác lắp ghép, độ xác chế tạo cặp lơ uốn Ngồi để cịn bố trí thêm chi tiết, cụm chi tiết phụ để đảm bảo máy chắn nhƣ ống lót, bạc chặn Và để điều chỉnh khe hở cặp lơ uốn có cụm điều chỉnh gồm vít, bulong điều chỉnh SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 67 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực C C R L T DU Hình 5.2: Bản vẽ lắp trục lô uốn Máy đƣợc bố trí gồm có xilanh, gồm có xilanh cắt xilanh đột lỗ Hình 5.3: Cụm xilanh cắt SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 68 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Cụm dao cắt sau thiết kế theo biên dạng ray để trình cắt khơng gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng ray Đƣợc bố trí thêm lị xo giảm chấn q trình cắt C C R L T DU Hình 6.4: Tổng thể cụm dao cắt Hình 5.5: truyền xích SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 69 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Máy sử dụng hệ thống truyền động thủy lực nên tránh đƣợc tiếng ồn trình máy hoạt động C C R L T DU Hình 6.6: Hệ thống truyền động thủy lực 5.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: Đây dây chuyền hệ thống vận hành có nhiều cấu làm việc Vận hành dây chuyền cán nút điều khiển hộp điều khiển Việc vận hành hệ thống phức tạp đòi hỏi ngƣời sử dụng có kiến thức dây chuyền nhƣ: hiểu rõ nguyên lý hoạt động cụm phận, hiểu rõ thứ tự vận hành nhƣ việc theo dõi hoạt động ổn định dây chuyền * Nguyên lý hoạt động: Các lăn uốn đƣợc truyền động từ động dầu qua truyền xích đến lơ uốn dƣới nhờ cặp lô uốn truyền động cho lô cán (nhờ ma sát) Phôi nhôm đƣợc cấp cho dây chuyền Phôi đƣợc qua cặp lô uốn phẳng để phẳng phôi phôi vào Phôi qua cặp lơ uốn để định thành hình dạng sản phẩm Bằng dao cắt đuôi để cắt đứt hết loạt sản phẩm cần uốn Dao cắt đầu đột lỗ để cắt rời đoạn sản phẩm theo kích thƣớc đột lỗ theo yêu cầu sản phẩm SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 70 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Dây chuyền điều khiển tay nhờ nút điều khiển hộp điều khiển Hoặc điều khiển tự động PLC cần nhập thông số cần thiết cấp phôi vào hệ thống tự động cho số sản phẩm cần thiết * Nguyên lý vận hành: Với kích thƣớc sản phẩm kích thƣớc khoảng cách lăn cặp trục khác Do để vận hành tốt trƣớc uốn điều chỉnh kích thƣớc khoảng cách hợp lý Sau cấp phơi vào kẹp cấu dẫn động phôi chuẩn bị cho trình uốn Khi khởi động máy cần kiểm tra phận cấp nƣớc làm mát, chất bôi trơn cho dây chuyền Nên trình khởi động máy chia thành: + Bƣớc chuẩn bị: kiểm tra phận hệ thống từ khoảng cách kích C C thƣớc lô uốn, hệ thống cấp nƣớc làm mát, cấu đo đếm tự động + Bƣớc khởi động máy: Khởi động động bơm nƣớc cấp nƣớc làm mát R L T chất bơi trơn Sau khởi động động bơm dầu cung cấp cho hệ thống bắt đầu khởi động hệ thống môtơ thủy lực cho hệ thống hoạt động DU Muốn đạt đƣợc suất cao nhƣ mong muốn ngƣời vận hành cần phải có khả điều khiển dây chuyền cách trọn vẹn, tránh thời gian chết máy không cần thiết, thời gian máy chạy khơng tải Khi có cố địi hỏi ngƣời thợ vận hành phải nắm rõ vấn đề vận hành để xử lý cho dây chuyền ngừng hoạt động để tiến hành xử lý cố máy Vì vận hành máy cần có kiến thức hệ thống đáp ứng đƣợc yêu cầu; phát kịp thời cố máy để bảo dƣỡng sửa chữa thay thế; biết đƣợc tính cơng nghệ phận dây chuyền để có biện pháp vận hành tốt giảm đƣợc thời gian chết máy hay máy tải 5.3 NHẬN XÉT: Đề tài nghiên cứu thiết kế hoàn thiện toàn phần kết cấu khí, phận dẫn động, nhƣ hệ thống thủy lực số hƣớng cho việc lập trình điều khiển trình điều khiển tự động máy Đặc biệt, qua việc thiết kế nhận vấn đề cố q trình làm việc máy nói riêng, hệ thống tự động sản xuất nói chung, khắc phục hạn chế đƣợc cố nhƣ SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 71 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Việc nghiên cứu thiết kế đề tài, dựa nguyên lý máy cán, máy biến dạng nguội loai vật liệu, giúp hƣớng tới máy cán với biên dạng khác nhau, phù hợp với yêu cầu thị trƣờng, nhƣ kết cấu khác C C R L T DU SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 72 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN VỀ CỞ SỠ LÝ THUYẾT Đã lựa chọn đƣợc phƣơng án, thiết kế, tính tốn thiết kế đƣợc vẽ liên quan đến chế tạo cài đặt đƣợc chƣơng trình cho máy hoạt động nhƣ: - Tính tốn kết cấu khn dập – đột máy - Tính thơng số q trình biên dạng - Tính phƣơng án dẫn động cho toàn máy - Các phƣơng án dẫn động cho hộp phân lực - Phƣơng án dẫn động hệ thống dao cắt – đột lỗ - Tính tốn thiết kế trục uốn - Tính tốn truyền xích Tính toán động cơ, bơm thủy lực chọn xilanh cho hệ thống Viết đƣợc chƣơng trình điều khiển hoạt động cho máy Bố trí kết cấu máy C C R L T DU VỀ THỰC NGHIỆM Chế tạo máy, vận hành máy đảm bảo yêu cầu đặt cở sở lý thuyết đặt nhiên có số phận không đáp ứng đƣợc yêu cầu vật liệu độ xác chi tiết gia cơng Ngun nhân: Vật liệu u cầu đề khó tìm kiếm thị trƣờng chúng em chƣa có nhiều kinh nghiệm Vì số phận đƣợc chế tạo vật liệu bền so với sở lý thuyết đề - Các chi tiết máy gia cơng có độ xác thấp cở sở lý thuyết chúng em tay nghề cịn hạn chế Máy móc sử dụng khơng máy chun dùng nên xảy tình trạng chi tiết gia cơng khơng đảm bảo đƣợc độ xác sở lý thuyết NHỮNG TỒN TẠI TRONG NỘI DUNG THỰC HIỆN - Phơi đầu vào khơng có sẵn Dẫn đến chất lƣợng sản phẩm đầu khác với sở lý thuyết - Chƣa có giao diện trực quan cho ngƣời sử sụng, win CC HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Chế tạo thêm hệ thống cấp phôi tự động, phơi dạng cuộn SVTH :PHẠM THANH HỒI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 73 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực - Thiết kế giao diện Win CC - Về kích thƣớc: Tích hợp thơng số đầu khác phù hớp với nhiều loại sản phẩm đáp ứng nhu cầu sử dụng thị trƣờng C C R L T DU SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 74 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Viết Giảng - Phan Kỳ Phùng, (1997) Sức bền vật liệu Nhà xuất giáo dục , Hà Nội [2] Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy tập I, II, Nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất giáo dục [4] Lƣu Đức Hồ Giáo trình cán kéo kim loại C C Đại học Bách khoa, Đại học Đà nẵng [5] Đỗ Hữu Nhơn “Tính tốn thiết kế chế tạo máy cán thép thiết bị nhà máy R L T cán thép”, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [6] Tôn Yên.(1974) DU “Công nghệ dập nguội”, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [ 8] GS.TS Trần Văn Địch Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật [9] Đỗ Hữu Nhơn, Đỗ Thành Dũng, Phan Văn Hạ Công nghệ cán kim loại Nhà xuất bách khoa Hà Nội [10] Th.S Trần Ngọc Hải- PGS.TS Trần Xuân Tùy Giáo trình truyền động thủy lực khí nén [11] Th.S Trần Ngọc Hải (2011) Điều khiển thủy khí lập trình PLC Trƣờng đại học bách khoa Đà Nẵng SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 75 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực C C DU R L T ... Trang Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực 1.3.2 Những nguyên tắc thiết kế lỗ hình trục cán: Quá trình thiết lỗ hình trục cán phụ thuộc vào sản phẩm cán, ... cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực 1.2 MÁY CÁN: 1.2.1 Các phận máy cán: C C R L T Hỡnh 1.4: Sơ đồ máy cán I- nguồin động lực; II- Hệ thống truyền động; III- Giá cán 1:... đột lỗ máy thiết kế SVTH :PHẠM THANH HOÀI - LỚP 12C1B SVTH :NGUYỄN ĐỨC LAI LỚP 13C1B Trang 30 Thiết kế máy cán ray lắp thiết bị điện truyền động điều khiển điện thủy lực Trên máy thiết kế gồm