Thiết kế máy cắt thép tấm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY NGUYỄN MINH TUẤN Đà Nẵng, 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy cắt thép Sinh viên thực hiện: NGUYỄN MINH TUẤN Số thẻ sinh viên: 101140257 Lớp: 14C1VA Nội dung đề tài thực : Chương 1: Giới thiệu chung thép - Nhu cầu vai trò thép tấm, loại thép tấm, phương pháp cắt thép - Cơ sở lý thuyết cắt kim loại lực - Biểu đồ ứng suất biến dạng, loại biến dạng - Cơ sở lý thuyết cắt kim lọai dao Chương 2:Phân tích nguyên lý kết cấu máy A-Tính tốn động học tồn máy C C R L T - Các phương pháp cắt thép dao - Phân tích, lựa chọn phương án cắt dao DU - Phân tích lựa chọn phương án thiết kế phận máy B- Thiết kế hệ thống thủy lực số kết cấu máy - Thiết kế phận máy dao, cấu cấp phơi - Tính tốn lực cắt thép tấm, lực kẹp - Tính chọn xi lanh tạo lực cắt, xi lanh kẹp - Tính tốn lựa chọn phần tử thủy lực - Tính tốn phận cấp phơi Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển - Điều khiển phương pháp dùng khả lập trình PLC Thuyết minh, vẽ - Số trang thuyết minh: 85 trang - Số vẽ: 8A0 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN MINH TUẤN Lớp:14C1VA Khoa:Cơ khí Số thẻ sinh viên: 101140257 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cắt thép Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Chiều rộng tối đa thép: 3000mm C C R L T - Chiều dày tối đa: 20mm - Vật liệu phôi thép : CT38 DU Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần lý thuyết: - Giới thiệu sản phẩm, nhu cầu thép - Các phương pháp cắt thép - Cơ sở lý thuyết cắt kim loại b Phần tính tốn, thiết kế máy: - Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế máy * Phân tích chọn phương án cắt thép áp lực lưỡi cắt * Cơ cấu tạo lực cắt * Thiết kế động học cho phân kẹp phôi, cấp phôi tự động * Thiết kế động học cho phận cấp phôi tự động - Tính tốn động lực học kết cấu máy * Xác định lực cắt thép tấm, lực kẹp phơi * Tính tốn thơng số lưỡi dao cà bàn trượt gá dao * Tính tốn xilanh thủy lực cho phận tạo lực cắt, phận kẹp phơi * Tính tổn thất hệ thống * Tính chọn phần tử thủy lực * Tính tốn phận cấp phôi - Thiết kế hệ thống điều khiển Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ phương pháp : 1A0 - Bản vẽ sơ đồ động: 1A0 - Bản vẽ lắp toàn máy: 4A0 - Bản vẽ nguyên lý phần tử thủy lực 1A0 - Bản vẽ sơ đồ điều khiển: 1A0 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: PGS.TS Trần Xuân Tùy Toàn Ngày giao nhiệm vụ đồ án: C C Ngày hoàn thành đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 R L Trưởng Bộ môn…… D T U Người hướng dẫn PGS.TS Trần Xuân Tùy LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển khoa học nói chung ngành khí nói riêng Địi hỏi người cán kỹ thuật phải nắm vững kiến thức tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp thực tế sản xuất, kĩ thuật đời sống ngày Đồ án tốt nghiệp với mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học trước lúc trường, đồng thời phát huy khả tư duy, sáng tạo sinh viên đứng trướt vấn đề thực tế kĩ thuật Cùng với phát triển thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa ngành khí, nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ xác cao, phải giảm sức lao động người, tăng suất lao C C động Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, em chọn đề tài tốt nghiệp: "THIẾT KẾ MÁY R L T CẮT THÉP TẤM " với nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu chung thép DU Chương 2:Phân tích nguyên lý kết cấu máy máy Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Đề tài hoàn thành với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY, thầy cô khoa khí Vì vấn đề tương đối lớn, người sinh viên, không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý bảo thầy cô Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn thầy cô khoa Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thiết kế Nguyễn Minh Tuấn i CAM ĐOAN Trong xã hội ngày nay, phát triển khoa học công nghệ ngày cao, có nhiều phát minh, nhiều loại máy móc chế tạo để phục vụ lợi ích người nâng cao suất, chất lượng sản phẩm Dựa sở ý tưởng ban đầu loại máy móc ngày hoàn thiện qua lần cải tiến Đề tài “Thiết kế máy cắt thép tấm” Trong đề tài tốt nghiệp này, em xin cam đoan tự làm góp ý hướng dẫn trực tiếp từ thầy PGS.TS Trần Xn Tùy khoa Cơ khí, tìm hiểu tài liệu cán uốn kim loại số tài liệu liên quan Với đề tài Thiết kế máy cắt thép em xin cam đoan tự thiết kế, tự làm, C C có tranh chấp hay gian dối em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm R L T Đà nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực DU Nguyễn Minh Tuấn ii LỜI CẢM ƠN Cùng với phát triển khoa học nói chung ngành khí nói riêng Địi hỏi người cán kỹ thuật phải nắm vững kiến thức tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức học suốt năm để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Do đồ án tốt nghiệp mục đích giúp hệ thống lại kiến thức học trước lúc trường Cùng với phát triển thời đại công nghiệp hóa, đại hóa ngành khí, nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ xác cao, phải giảm sức lao động người, tăng suất lao động Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, em nhận đề tài tốt nghiệp “Thiết kế máy cắt thép tự động” với nội dung sau: C C Chương 1: Giới thiệu chung thép Chương 2: Phân tích nguyên lý kết cấu máy R L T Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Đề tài hoàn thành với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn DU PGS.TS Trần Xuân Tùy thầy cô khoa Vì vấn đề tương đối lớn, người sinh viên, khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý bảo thầy cô Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn q thầy khoa, cơng ty Cơ khí Hà Giang Phước Tường giúp em hoàn thành đồ án này! Đà Nẵng, Ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viênthiết kế Nguyễn Minh Tuấn iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Mục đích thực mục tiêu đề tài Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc đồ án tốt nghiêp CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM 1.1 Nhu cầu sử dụng thép tấm: 1.2 Cơ sở lý thuyết cắt kim loại: 1.2.1 Các đặc điểm kỹ thuật sản phẩm: 1.2.2 Cơ sở lý thuyết trình cắt thép tấm: 1.3 Giới thiệu số phương pháp cắt thép tấm: 10 C C 1.3.1 Phương pháp cắt thủ công: 10 R L T 1.3.2 Cắt hồ quang điện lửa khí: 11 1.3.3 Cắt tia laser: 12 1.3.4 Cắt máy cắt có lưỡi dao chuyển động quay: 13 DU 1.3.5 Cắt máy cắt có lưỡi dao chuyển động tinh tiến: 16 1.3.6 Kết luận: 19 1.4 Phân tích chọn phương án thiết kế máy : 20 1.4.1 Chuyển động tịnh tiến nhờ cấu tay quay trượt: 20 1.4.2 Chuyển động tịnh tiến nhờ xy lanh thuỷ lực: 21 1.4.3 Kết luận: 22 CHƯƠNG 2:PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY .24 2.1 1Dao cắt: 24 2.1.1.1 Tính tốn sơ chiều dài lưỡi dao: 24 2.1.1.2 Xác định hành trình dao nghiêng 24 2.1.1.3 Xác định vận tốc thời gian cắt đầu dao : 25 2.1.1.4 Xác định thời gian xuống đầu dao : 25 2.1.2 Bộ phận kẹp chặt: 25 2.1.2.1 Kẹp phơi trọng lực khối kim loại 26 2.1.2.2 Kẹp chặt hệ thống thuỷ lực dầu ép khí nén 26 2.1.2.3 Kẹp chặt hệ thống lò xo chịu nén gắn lên lưỡi dao : 27 2.1.2.4 Kết luận : 28 2.1.3 Hệ thống cấp phôi: 28 iv 2.1.3.1 Cấp phôi hệ thống xilanh - piston khí nén : 29 2.1.3.2 Hệ thống cấp phôi dùng băng tải: 30 2.1.3.3 Hệ thống cấp phôi dùng cặp lăn: 31 2.1.3.4 Động học hệ thống cấp phôi: 31 2.1.3.5 Cơ cấu đỡ phôi: 32 2.2- THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ MỘT SỐ KẾT CẤU CỦA MÁY 2.2.1 Tính tốn hệ thống thuỷ lực: 33 2.2.1.2 Tính toán xy lanh tạo lực cắt: 34 2.2.1.3 Xác định lực cắt: 34 2.2.2.4 Tính tốn xy lanh: 34 2.2.1.5 Tính tốn phận kẹp chặt: 36 2.2.1.6 Tính tổn thất hệ thống 37 2.2.1.7 Tính tốn lựa chọn thông số bơm 40 C C 2.2.1.8 Xác định tiết diện ống dẫn dầu : 42 R L T 2.2.1.9 Phân tích chọn loại dầu hệ thống 43 2.2.2.1 Chọn phần tử thuỷ lực khác: 44 2.2.2.2 Tính tốn thơng số lưỡi dao bàn trượt gá dao 47 DU 2.2.2.3 Chọn vật liệu chế tạo dao cắt: 47 2.2.2.4 Các thông số dao bàn trượt gá dao 48 2.2.2.5 Kiểm nghiệm sức bền dao gá lên bàn dao 50 2.2.2.6 Tính tốn hệ thống cấp phơi: 51 2.2.2.7 Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động phận cấp phơi 51 2.2.2.8 Tính lực kéo phơi thép tang dẫn động 52 2.2.2.9 Tính chọn động cơ: 53 2.2.3.1 Tính tốn hệ thống sản phẩm 54 2.2.3.2 Sàn lăn: 54 2.2.3.3 Cơ cấu đỡ phôi: 54 2.2.3.4 Tính tốn lựa chọn 56 2.2.3.5 Chọn động tính tốn hộp giảm tốc 56 2.2.3.6 Xác định số bánh 59 2.2.3.7 Tính thông số khác truyền bánh 62 2.2.3.8 Xác định tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh hành tinh 64 2.2.3.9 Tính sức bền trục 66 CHƯƠNG :THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 74 Giới thiệu hệ thống điều khiển PLC: 74 v 3.1.1 Sơ đồ khối điều khiển PLC: 74 3.1.2 Lập trình thiết bị logic chuẩn 75 3.1.3 Nội dung chương trình điều khiển 76 3.2 Phân tích chọn phương án điều khiển: 76 3.2.1 Dùng công tắc hành trình 77 3.2.2 Sử dụng cảm biến hồng ngoại 78 3.2.3 Dùng cảm biến đo độ dài 78 3.2.4 Kết luận: 79 3.3 Hoạt động hệ thống điều khiển : 79 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý: 79 3.3.2 Hoạt động: 79 3.3.3 Biểu đồ trạng thái: 80 3.3.4 Chương trình điều khiển: 80 C C KẾT LUẬN 81 R L T TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 DU vi Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy C C R L T DU hình 2.33 - Biểu đồ momen trục Ở Pv12, Pv32, Pv54 : lực vòng bánh tác dụng lên bánh 2, bánh tác dụng lên bánh bánh tác dụng lên bánh Pv12 = Pv32 = Pv21 = 133 (N) Pv54 = Pv45 = 2M x 2.8562 = = 200 (N ) d4 85,5 Chọn: c = 23 mm, d = 40 mm, e = 23 mm Pr2 = Pr1 = 45 (N) Pr4 = Pv54.tg 0 = 200.tg200 = 72,8( N ) Tính phản lực gối đỡ :  mC x = − RDx (c + d + e ) + Pv 54 (c + d ) + ( Pv 32 + Pv12 ).c = SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 70 Đồ án tốt nghiệp RDx = RDx = GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy Pv54 (c + d ) + (Pv32 + Pv12 ).c c+d +e 200 (23 + 40 ) + (133 + 133 ).23 = 217 ,65( N ) 23 + 40 + 23 RCx = (Pv32 +Pv12 + Pv54) - RDx= 133 + 133 + 200 – 217,65 = 248,35 (N)  mC y = RDy (c + d + e ) − Pr (c + d ) − Pr c = RDy = Pr (c + d ) + Pr c 72,8(23 + 40 ) + 45 23 = = 65,36 ( N ) c+d +e 23 + 40 + 23 RCy = Pr2 + Pr4 - RDy = 45 + 72,8 - 65,36 = 52,44( N) Momen uốn tiết diện nguy hiểm h-h l-l M ux2 = M uy2 Mu = C C Tại tiết diện h-h: R L T Mux = -c.Rcx = -23.284,35 = -6540 (Nmm) Muy = c.Rcy = 23.52,44 = 1206 (Nmm)  DU + 𝑀2 2 Muh-h√𝑀𝑢𝑥 𝑢𝑦 = √5715 + 1206 =6650(Nmm) Tại tiết diện l-l: Mux = -e.RDx = -23.217,65 = -5006 (Nmm) Muy = e.RDy = 23.65,36 = 1503 (Nmm)  M u x + M u y = 50062 + 15032 = 5227Nmm) Mul-l = Đường kính trục tiết diện nguy hiểm h-h: Mtđh-h = M u h−h + 0,75 M xh2 −h = 6650 + 0,75 8562 = 9960 ( Nmm ) M tđ 9960 =3 = 12,58(mm ) 0,1  0,1.50 dh-h  Đường kính tiết diện nguy hiểm l-l: Mtđl-l = dl-l  M u l −l + 0,75 M xl2 −l = 5227 + 0,75 8562 = 9072 ( Nmm ) M tđ 9072 =3 = 12,2(mm ) 0,1  0,1.50 Chọn đường kính trục tết diện h-h l-l d2 = 18 mm (vì có rảnh then nên lấy lớn chút) Chổ lắp ổ lăn lấy d = 15 mm SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 71 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy - Trục 3: Trục mang bánh ăn khớp hay trục Ở Pv45: lực vòng bánh tác dụng lên bánh Pv45 =Pv54 = 200(N) Pr5 = Pr4 = 72,8 (N) Chọn: f = 72 mm, g = 40 mm Tính phản lực gối đỡ:  mG x = − RHx g + Pv 45 f = RHx = Pv 45 f 200 72 = = 360 ( N ) g 40 RGx = Pv45 + RHx = 200 + 360 = 560(N) C C  mG y = RHy g − Pr f R L T P f 72,8.72 = 131( N ) RHy = r = g 40 DU RGy = Pr5 +RHy = 72,8 + 131 = 203,8(N) Hình 2.34 -Biểu đồ momen trục Momen uốn tiết diện nguy hiểm q-q: SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 72 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy Mux = -RHx.g = -360.40 = -14400 (Nmm) Muy = RHy.g = 131.40 = 5240 (Nmm) Mu = M u x + M u y = 144002 + 52402 = 15324(Nmm) 2 Momen tương đương tiết diện q-q: Mtđ = M u tđ + 0,75 M x2 = 15324 + 0,75 279254 = 242326 ( Nmm ) Đường kính trục tiết diện q-q: dq-q  M tđ 242326 =3 = 36,46(mm ) 0,1  0,1.50 Do trục có lồng ổ lăn trục bên nên ta chọn đường kính trục chổ lắp ổ lăn chọn d = 40 mm C C R L T DU SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 73 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy CHƯƠNG :THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Giới thiệu hệ thống điều khiển PLC: Ngày với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật đem lại lợi ích to lớn cho người Việc khí hố, tự động hố sản xuất giúp người giải phóng sức lao động, tăng xuất chất lượng sản phẩm Trong ngành sản xuất nói chung khí nói riêng điều khiển tự động PLC sử dụng rộng rãi hiệu nhờ tính bậc nó: - Điều khiển xác, ổn định - Bộ điều khiển nhỏ gọn, dễ sử dụng - Giá thành khơng cao - Thay đổi chương trình diều khiển cách dễ dàng 3.1.1 Sơ đồ khối điều khiển PLC: C C Thiãút bë láûp trỗnh t / h vaỡo PLC t / h chổồng trỗnh R L T U D Giao dióỷn nháûp Bäü nhåï Bäü xỉí lê trung tám Giao diãûn xút Bäü ngưn Hình 3.1- Sơ đồ khối PLC a Bộ xử lý trung tâm: - Chức năng: Điều khiển, tính tốn quản lý tồn hoạt động PLC Trong bao gồm: + Bộ thuật tốn, logic: Xử lý số liệu, tính tốn phép tính số học logic + Bộ điều khiển : Điều khiển chuẩn thời gian thực phép tính + Bộ nhớ : Các ghi lưu thông tin đến việc thực thi chương trình b Bộ nhớ : - Bộ nhớ đọc : ROM - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM : Dành cho người sử dụng - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM :Lưu trữ thông tin thiết bị xuất nhập, chuẩn đến kiện lưu trữ địa vào - Bộ nhớ đọc xố - lập trình lại EFROM c Giao diện xuất nhập: SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 74 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy Làm tương thích điện áp dịng vào thiết bị với PLC d Bộ nguồn: Dùng để chuyển điện áp AC thành DC để cung cấp cho PLC e Thiết bị lập trình : Là thiết bị dùng để viết chương trình nhập chương trình vào nhớ Có thể bàn phím tay lập trình máy tính Ngồi cịn có đường dẫn để truyền tín hiệu gọi bit (các dây dẫn mạch dẫn), bao gồm: + Bit liệu: Dùng để tải liệu chương trình xử lý CPU + Bit địa chỉ: Dùng để tải địa CPU + Bit điều khiển: Dùng để truyền tín hiệu điều khiển CPU + Bit hệ thống: Dùng để truyền thông tin thiết bị xuất - nhập cổng xuất - nhập C C 3.1.2 Lập trình thiết bị logic chuẩn Bao gồm việc lập trình cho thiết bị chuẩn sau: R L T - Rơle - Thanh ghi - Bộ định thời - Bộ đếm DU Ở ta sử dụng PLC hãng Mitsubishi Nhật sản xuất a Lập trình rơle phụ trợ.(M : M0, M500 ) X001 X002 M100 X003 M101 M101 Y000 M100 X004 M101 M100 b Lập trình ghi :D Việc lập trình sử dụng ghi quan trọng xử lý số liệu nhập từ vào Các số liệu đọc - ghi xử lý để xuất đến cổng SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 75 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy c Lập trình đếm :C Dùng để đếm kiện Việc lập trình đếm cài đặt theo giá trị cho trước Khi nhận số xung tín hiệu vào đếm vận hành thiết bị tương ứng d Lập trình định thời : T Dùng để định thời gian cho xự kiện Độ phân giải 1ms, 10ms, 100ms 3.1.3 Nội dung chương trình điều khiển Nội dung bao gồm: - Chương trình điều khiển chế độ hoạt động - Lập trình theo trình tự hay logic tổ hợp - Chương trình để kích cổng vào C C - Chương trình thị, báo S - Kết thúc R L T a Dạng chương trình điều khiển Thường viết dạng: + Dạng câu lệnh DU + Dạng Ledder (Dạng bậc thang) Ví dụ : Lệnh điều khiển dạng Ledder Kí hiệu: Vê dủ : t/âiãøm thỉåìng âọng t/âiãøm thỉåìng måí Thiãút bë nháûp Cäøng vo X001 Thiãút bë xuáút X004 Y000 X003 Y001 Hoàûc X004 Y002 Thiãút bë âàc biãût X005 END Kãút thuïc END 3.2 Phân tích chọn phương án điều khiển: Một phương án tối ưu phương án mà xét phương diện kỹ thuật đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt thiết kế (làm việc ổn định, hiệu quả, SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 76 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy xuất ), kinh tế phải đảm bảo thấp chi phí chế tạo điều kiện cụ thể đáp ứng 3.2.1 Dùng cơng tắc hành trình *.Sơ đồ: Như hình vẽ sau: Hình 3.2 Mẹp càõt vph L C C R L T Cơng tắc hành trình DU Vít hãm Thướt đo Phơi Hình 3.2- Sơ đồ đo cơng tắc hành trình * Hoạt động: Phôi phận cấp phôi đưa vào với vận tốc Vph chạm công tắc hành trình ngắt điện động cấp phơi, phơi ngừng chuyển động, đồng thời tín hiệu đưa từ công tắc qua điều khiển tác động làm đầu dao xuống, thực q trình cắt Cơng tắc gắn thước đo chuyển động dọc theo thân thước Ta cắt với cách L khác cách di chuyển công tắc theo thân thước cố định vị trí mong muốn vít hãm 3.Để điều chỉnh khoảng cách L ta dùng động riêng dẫn động trục vít me, cơng tắc hành trình gắn cữ lắp đai ốc * Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm : + Chỉ dùng cơng tắc hành trình, tốn + Đơn giản cho phận điều khiển cho chương trình điều khiển - Nhược điểm : SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 77 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy + Phải dùng thêm hệ thống cữ hành trình động diện dẫn động, làm máy phức tạp tốn nguồn lượng 3.2.2 Sử dụng cảm biến hồng ngoại * Sơ đồ: Hình 3.3 Chm tia häưng L vph -F u (V) PLC Cảm biến phát, Cảm biến thu, Thướt đo, Bộ điều khiển, Phơi C C Hình 3.3- Sơ đồ đo cảm biến hồng ngoại R L T * Hoạt động: Hoạt động tương tự trường hợp (dùng cơng tắc hành trình), khác chỗ phơi tiến vào ngăn dịng ánh sáng phát từ cảm biến phát, DU cảm biến thu không nhận ánh sáng Điều chuyển thành tín hiệu truyền PLC để điều khiển động Để cắt độ dài khác ta dịch chuyển cảm biến theo thân thướt cố định (2) 3.2.3 Dùng cảm biến đo độ dài * Sơ đồ: Hình 3.4 d L -F U (V) PLC Bánh ma sát Cảm biến độ dài Bộ điều khiển Phôi Hình 3.4- Sơ đồ đo cảm biến độ dài * Hoạt động: Bề mặt bánh ma sat cảm biến ép tiếp xúc với bề mặt phôi lăn không trượt bề mặt phôi chuyển động vào Cảm biến độ dài có nhiệm vụ đo độ dài phơi vào thơng qua số vịng quay góc quay SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 78 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy bánh ma sat, chuyển thành tín hiệu điện truyền điều khiển Ở PLC lập trình sẵn tuỳ theo độ dài cần cắt mà điều khiển chu trình hoạt động 3.2.4 Kết luận: Qua phân tích phương án đề trên, ta chọn phương án sử dụng cơng tắc hành trình ưu điểm sau: - Điều khiển xác độ dài cần cắt - Thiết bị chường trình điều khiển đơn giản 3.3 Hoạt động hệ thống điều khiển : 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý: A- B- C C Y0 R L T A+ X0 Y1 X1 M DU B+ S0 Hình 3.5- Sơ đồ điều khiển máy 3.3.2 Hoạt động: Phôi động M dẫn động lăn đưa vào vùng cắt Chiều rộng phôi điều chỉnh sẵn, thép chạm vào công tắc hành trình S0( tức đạt chiều dài cần cắt), PLC xuất tín hiệu dừng động phanh hãm trục động cơ; đồng thời pít tơng xy lanh kẹp phôi A xuống Khi kẹp chặt, tức chạm vào cơng tắc hành trình X1 tác động làm pít tơng xy lanh cắt B xuống Đến cắt xong chạm công tắc hành trình Y1 lùi về, chạm Y0 tác động làm pít tơng xy lanh A lùi Khi pít tơng chạm X0 tác động làm động M quay tiếp tục chu trình Khi đếm đếm đủ số sản phẩm cần cắt xuất tín hiệu dừng hệ thống SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 79 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy 3.3.3 Biểu đồ trạng thái: C C R L T Hình 3.6- Biểu đồ trạng thái hệ thống điều khiển DU 3.3.4 Chương trình điều khiển: Hình 3.7- Chương trình điều khiển SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 80 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy KẾT LUẬN Đề tài tốt nghiệp với công việc :’’THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM” Hơn tháng tìm tịi tài liệu, quan sát thực tế máy cắt thép với giúp đỡ thầy PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY, thầy khoa khí giúp em hồn thành nhiệm vụ - Máy kế dựa kiến thức học trường + Thiết kế hệ thống xy lanh thủy lực tạo lực cắt tương đối lớn xylanh tạo lực kẹp C C + Điều khiển: Sử dụng phương pháp điều khiển PLC để điều khiển tự R L T động trình hoạt động máy + Thiết kế hệ thống cấp phôi sử dụng lăn DU + Sử dụng cấu đồng bánh – răng, khớp cầu để dao xuống mà không xảy trình kẹt Máy cắt thép kiểu thủy lực loại máy có tính kinh tế cao nhu cầu sử dụng phôi thép ngày rộng rãi phổ biến Nên việc thiết kế chế tạo máy thay máy nhập ngoại việc làm cần thiết giúp giảm giá thành phôi thép,nâng cao suất sản xuất đồng thời cải thiện giá thành sản phẩm ( phôi thép ) cho người tiêu dùng Tuy công việc thời gian có hạn, hiểu biết chưa cao nên công việc thiết kế chúng em có nhiều sai sót, mong Thầy bạn góp ý nhằm sửa chửa hồn thiện tốt Sau em xin chân thành cám ơn thầy , thầy dẫn giúp em hồn thành công việc SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 81 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Cẩn, Truyền động dầu ép máy cắt kim loại, ĐHBK Hà Nội 1974 [2] Hồng Minh Cơng, Cơng nghệ tạo phôi, ĐHĐN (1998) [3] Đinh Minh Diệm, Công nghệ Laser, ĐHĐN 1999 [4] Lê Công Dưỡng, Vật liệu học, NXB Khoa học & kỹ thuật 2000 [5] Nguyễn Mậu Đằng, Cơng nghệ tạo hình kim loại tấm, NXB Khoa học & kỹ thuật 2006 [6] Lê Viết Giảng- Phan Kỳ Phùng, Sức bền vật liệu (tập1), NXB Giáo dục 1997 C C [7] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập (2 tập), NXB Giáo dục 2000 [8] Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo dục 2000 R L T [9] Phạm Xuân Mão- Nguyễn Tiến Trường-Đỗ Văn Thi-Hà Văn Vui, Truyền dẫn thuỷ lực chế tạo máy, NXB Khoa học & kỹ thuật 2002 DU [10] Đỗ Hữu Nhơn, Thiết kế chế tạo máy cán thép thiết bị nhà máy cán thép, NXB Khoa học kỹ thuật [11] Nguyễn Ngọc Phương- Huỳnh Nguyễn Hoàng, Hệ thống điều khiển thuỷ lực, NXB Giáo dục 2001 [12] Trần Hữu Quế- Nguyễn Văn Tuấn, Vẽ kĩ thuật khí (2 tập), NXB Giáo dục 2000 [13] Nguyễn Thu Thiên- Mai Xuân Vũ, Sổ tay hướng dẫn lập trình PLC, NXB Trẻ 2004 [14] Lê Trung Thực- Hoàng Phương-Thái Sơn, Hướng dẫn thực hành Pro/ENGINEER 200, NXB Lao động- Xã hội 2002 [15] Trần Xuân Tuỳ tác giả khác, Hệ thống truyền động thuỷ khí, ĐHBK Đà Nẵng [16] Đinh Gia Tường- Tạ Khánh Lâm, Nguyên lý máy [17] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ thống dẫn động khí SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 82 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy C C R L T DU SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 83 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PSG.TS Trần Xuân Tùy C C R L T DU SVTH: Nguyễn Minh Tuấn – Lớp 14C1VA Trang 84 ... máy C C R L T - Các phương pháp cắt thép dao - Phân tích, lựa chọn phương án cắt dao DU - Phân tích lựa chọn phương án thiết kế phận máy B- Thiết kế hệ thống thủy lực số kết cấu máy - Thiết kế. .. truyền, thiết kế truyền xích hộp giảm tốc + Thiết kế cấu truyền động máy, thiết kế truyền máy, thiết kế trục, tính then… + thiết kế mạch điều khiển + Yêu cầu lắp đặt, vận hành bảo dưỡng máy SVTH:... tích, lựa chọn phương án thiết kế máy * Phân tích chọn phương án cắt thép áp lực lưỡi cắt * Cơ cấu tạo lực cắt * Thiết kế động học cho phân kẹp phôi, cấp phôi tự động * Thiết kế động học cho phận