Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM BẰNG THỦY LỰC Người hướng dẫn: ThS LƯU ĐỨC HÒA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TUẤN ANH Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Tuấn Anh Lớp:13C1VA Số thẻ sinh viên:101139002 Khoa: Cơ khí Ngành: Chế tạo máy Tên đề tài: Thiết kế máy cắt thép thủy lực Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực ` Các số liệu liệu ban đầu: Các số liệu lấy nhà máy thực tập Nội dung phần thuyết minh tính tốn:  Lý thuyết sở cắt kim loại  Lý thuyết biến dạng kim loại  Giới thiệu phương pháp cắt kim loại  Giới thiệu loại máy cắt thủy lực sản phẩm cơng nghiệp  Tính toán động học động lực học máy  Tính tốn chọn phần tử thủy lực  Tính toán chọn chi tiết cụ thể máy(Xilanh,piston,xecmang,thân máy,xà ngang,cơ cấu cấp phôi đỡ sản phẩm máy )  An toàn vận hành máy Các vẽ ,đồ thị( ghi rõ loại vẽ kich thước)  Bản vẽ sơ đồ động máy 1A0  Bản vẽ kết cấu toàn máy 1A0  Bản vẽ hệ thống cấp phôi 1A0  Bản vẽ hộp giảm tốc 1A0  Bản vẽ sơ đồ điều khiển 1A0  Bản vẽ kết cấu thiết bị thủy lực 1A0  Bản vẽ kết cấu cụm dao 1A0 Họ tên người hướng dẫn: Phần/Nội dung: Lưu Đức Hịa Tồn phần C C R L T U D Ngày giao nhiệm vụ đồ án: tháng năm 2019 Ngày hoàn thành đồ án: 30 tháng 11 năm 2019 Trưởng môn Công nghệ vật liệu Đà Nẵng,ngày 30 tháng năm 2019 Người hướng dẫn ThS LƯU ĐỨC HÒA Thiết kế máy cắt thép thủy lực 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 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 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 động Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, em nhận đề tài tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM BẰNG THỦY LỰC” với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan việc sử dụng thép công nghiệp Chương 2: Cơ sở lý thuyết cắt kim loại giới thiệu phương pháp cắt kim loại C C R L T U D Chương 3: Thiết kế động học động lực học máy Chương 4: Tính chọn phần tử hệ thống thủy lực Chương 5: Thiết kế tính tốn hệ thống học máy Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển máy Chương 7: An toàn vận hành máy Đề tài hồn thành với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn Lưu Đức Hòa thầy khoa Vì vấn đề tương đối lớn, người sinh viên, không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý bảo thầy cô Đà Nẵng, ngày 30 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thiết kế Nguyễn Tuấn Anh SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa iii Thiết kế máy cắt thép thủy lực MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU iii MỤC LỤC iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG THÉP TẤM TRONG CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH DẬP CẮT KIM LOẠI VÀ GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI 2.1 Cơ sở cắt kim loại: 2.1.1 Biến dạng kim loại: 2.1.2 Sự thay đổi tính chất thép q trình gia cơng: 2.1.3 Lực tác dụng trình cắt : 2.2 Giới thiệu phương pháp cắt kim loại: 10 2.2.1 Phương pháp cắt nhiệt: 10 2.2.2 Cắt học: 13 2.2.3 Máy cắt lưỡi dao chấn động : 17 2.2.4 Kết luận: 17 C C R L T U D CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 19 3.1 Giới thiệu chung: 19 3.2 Phân tích chọn phương án truyền động : 19 3.2.1 Chuyển động tịnh tiến cấu tay quay trượt : 19 3.2.2 Cơ cấu hình sin : 20 3.2.3 Chuyển động tịnh tiến nhờ hệ thống thuỷ lực : 21 3.3 Lựa chọn sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt : 22 3.4 Thiết kế động học máy: 23 3.4.1 Thiết kế động học cho phận cấp phôi tự động: 23 3.4.2 Cơ cấu đỡ phôi : 27 3.4.3 Thiết kế động học cho phận kẹp phôi : 28 3.4.4 Thiết kế động học cho phận đỡ sản phẩm: 30 3.5 Tính động lực học máy: 31 3.5.1 Tính tốn lực cắt : 31 3.5.2 Tính tốn thông số phận cắt : 31 CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG THỦY LỰC 35 4.1 Tính tốn phận kẹp chặt : 35 4.1.1 Lực kẹp : 35 4.1.2 Tính tốn thông số phận kẹp : 35 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa iv Thiết kế máy cắt thép thủy lực 4.2 Tính tốn lựa chọn phần lại hệ thống thủy lực : 36 4.2.1 Tính tốn lựa chọn thông số bơm: 36 4.2.2 Tính tổn thất hệ thống : 39 4.2.3 Xác định tiết diện ống dẫn dầu : 42 4.2.4 Phân tích chọn loại dầu hệ thống : 43 4.2.5 Chọn phần tử thuỷ lực khác: 43 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN CÁC HỆ THỐNG CƠ HỌC MÁY 49 5.1 Tính tốn hệ thống cấp phơi: 49 5.5.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động : 49 5.1.2 Tính tốn thiết kế hệ thống cấp phơi : 49 5.2 Tính toán hệ thống đỡ sản phẩm : 53 5.3 Thiết kế dao cắt bàn trượt : 54 5.3.1 Chọn vật liệu chế tạo dao cắt: 54 C C 5.3.2 Các thông số dao bàn trượt gá dao: 56 R L T 5.4 Thiết kế hộp giảm tốc : 58 5.4.1 Lựa chọn phương án truyền động : 58 5.4.2 Tính tốn thơng số truyền : 59 5.4.3 Thiết kế trục: 65 U D 5.4.4 Tính then: 72 5.4.5 Thiết kế gối đỡ trục: 72 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY 76 6.1 Giới thiệu hệ thông điều khiển PLC: 76 6.1.1 Sơ lược hệ thống điều khiển PLC : 76 6.1.2 Sơ đồ khối điều khiển PLC: 76 6.1.3 Lập trình thiết bị logic chuẩn: 77 6.1.4 Nội dung chương trình điều khiển: 78 6.2 Phân tích chọn phương án điều khiển: 79 6.2.1 Dùng cơng tắc hành trình: 79 6.2.2 Sử dụng cảm biến hồng ngoại: 80 6.2.3 Dùng cảm biến đo độ dài: 81 6.2.4 Kết luận: 81 6.3 Hoạt động hệ thống điều khiển: 82 6.3.1 Sơ đồ nguyên lý: 82 6.3.2 Hoạt động: 83 6.3.3 Chương trình điều khiển: 84 CHƯƠNG 7: AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY 85 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa v Thiết kế máy cắt thép thủy lực 7.1 Trước làm việc: 85 7.2 Trong làm việc: 85 ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 C C R L T U D SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa vi Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG THÉP TẤM TRONG CÔNG NGHIỆP Ngày nhu cầu đời sống phát triển nâng cao ngành cơng nghiệp cần phải đáp ứng đầy đủ kịp thời nhu cầu Trong ngành cơng nghiệp gia cơng kim loại áp lực cán, kéo, ép, rèn tự do, rèn khn, dập đóng góp phần khơng nhỏ, quan trọng phương pháp gia công kim loại cán cắt thép đóng vai trị khơng nhỏ, góp phần tạo sản phẩm, vật dụng ngành nghề công nghiệp khác : ngành công nghiệp hàng không, lĩnh vực điện, nông nghiệp, ô tô, xây dựng, cơng nghiệp đóng tàu, thuyền, Thép tạo thành từ trình cán kim loại, kim loại biến dạng hai trục cán quay ngược chiều nhau, có khe hở hai trục cán nhỏ chiều dày C C phôi ban đầu Kết làm chiều dày phôi giảm, chiều dài chiều rộng tăng lên, sản phẩm dạng hay thép Cán thép tiến hành trạng thái nóng trạng thái nguội, loại có ưu điểm nhược điểm khác Các sản phẩm thép R L T U D phân loại theo chiều dày thép : - Thép mỏng : Chiều dày s Chiều rộng b - Thép dày : - Thép dài : Chiều dày Chiều rộng Chiều dài Chiều dày Chiều rộng Chiều dài s b l s b l = = 0.2 : 3.75 600 : 2200 mm mm = = = = = = : 60 mm 600 : 5000 mm 4000 : 12000 mm 0.2 : mm 200 : 1500 mm 4000 : 60000 mm (Mục b/ Trang 28, [4]) Từ phân loại ta có dạng phơi thép khác dạng phôi hay dạng phôi cuộn, phơi dải Hình dạng kích thước thép qua q trình cán tiêu chuẩn hố, việc sử dụng thép để chế tạo sản phẩm thùng, sàn xe ô tô, khung, sườn xe máy, thiết bị ngành điện, kết cấu ngành xây dựng cầu, nhà cửa, sử dụng ngành khí chế tạo, ngành tàu thuyền, phải thơng qua q trình cắt thép kích thước hình dạng khác SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang Thiết kế máy cắt thép thủy lực Thép sau cắt kích cỡ theo u cầu, từ sử dụng để tạo chi tiết, hình dạng, thù hình khác : -Trong xây dựng, thép hình cỡ lớn dầm cầu tạo thành từ thép dày cắt nhỏ, hay thép dùng để liên kết với để tạo nên kết cấu thép bền vững liên kết với mối hn, bulụng hoc inh tỏn Hỗnh 1-1: Sn phm thép xây dựng C C R L T - Trong ngành chế biến, thép sử dụng rộng rãi khơng kém, dùng để chế tạo thùng chứa, bể chứa, chai, hộp để đóng gói, - Trong nghành khí : chế tạo thép sử dụng thân máy U D máy cắt kim loại, khung sườn xe máy,… - Trong ngành điện : thép dùng để taọ sản phẩm lĩnh vực điện thép stato bơm nước hay quạt điện, thép dùng cánh quạt cỡ lớn, thép mỏng dùng làm thép để ghép lại chấn lưu đèn ống , máy biến , lĩnh vực điện chiếu sáng dùng làm cột điện đường, cột đèn Hỗnh 1-2 Cỏc lỏ thộp SVTH : Nguyn Tun Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang Thiết kế máy cắt thép thủy lực - Trong ngành khí tơ, việc sử dụng thép khơng thể thiếu được, thép dùng làm khung sườn gầm, lót sàn xe tơ, che kín thùng xe, phận che kín khác - Thép dùng làm vỏ, kết cấu khung tàu thuyền ngành tàu biển - Trong ngành nghề khác thép dùng để dập đồ dùng dân dụng phục vụ đời sống hay ngành công nghiệp hàng không dùng để che chắn, nắp đậy thân, cửa máy bay, tên lửa, Với nhu cầu sử dụng thép , cần thiết phải có máy để cắt thép từ ban đầu ngành công nghiệp, ngành nghề khác đặc biệt lĩnh vực khí điều thiếu C C R L T U D , SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH DẬP CẮT KIM LOẠI VÀ GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI Gia công kim loại áp lực phương pháp để chế tạo chi tiết máy sản phẩm kim loại thay cho phương pháp đúc gia công cắt gọt Gia công áp lực thực cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại trạng thái nóng trạng thái nguội, làm cho kim loại đạt đến giới hạn đàn hồi, kết làm thay đổi hình dạng vật thể kim loại mà khơng phá huỷ tính liên tục độ bền chúng Cắt kim loại chia phôi thành tấm, dải, mảnh theo đường kín đường hở Quá trình cắt xảy từ biến dạng đàn hồi có lực tác dụng , sau biến dạng dẻo với tăng lực tác dụng vết nứt C C xuất gặp theo hướng cắt tách rời phôi 2.1 Cơ sở cắt kim loại: 2.1.1 Biến dạng kim loại: Dưới tác dụng ngoại lực kim loại biến dạng theo giai đoạn : biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ R L T U D Tuỳ theo cấu trúc tinh thể kim loại, giai đoạn xảy mức độ khác tác dụng ngoại lực tải trọng Biểu đồ biến dạng thí nghiệm kéo t ca kim loi : P (Taới) Põ Põh Hỗnh 21 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh (Âäü biãún daûng) Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang Thiết kế máy cắt thép thủy lực RB = RBx  RBy  145  396  422( N ) SA= 1,3 R A tg  = 1,3.182.tg26º=115,4 (N) SB= 1,3 RB tg  = 1,3.422.tg26º = 267,57 (N) Tổng lực chiều trục: At  S A  S B  Pa1  115,4  267,57  1389  1236,83( N ) Như lực At hướng bên phải suy ta cần tính gối trục bên phải B, gối bên trái chọn theo gối bên phải QB = (1.422+0,7.1236,83).1.1 =1155,78(N) = 115,578 (daN) C B  QB (n.h) 0,3  115,578.(880.12400) 0,3  14936 (Thoả mãn Cbảng 16770 > C) Các thơng số hình học chủ yếu ổ: Đường kính ổ: Đường kính ngồi ổ: Bề rộng ổ: Đường kính bi R L T C C U D d = 20 D = 47 B = 14 7,94 (mm) (mm) (mm) (mm) b Gối đỡ trục bánh vít: Trên trục vừa có lực dọc trục vừa có lực hướng tâm nên ta chọn ổ bi đỡ chặn Sơ đồ chọn ổ cho trục Hình 5.12 - Sơ đồ phân bố lực trục bánh vít Dự kiến chọn trước ổ đỡ chặn ký hiệu 46206 có: - Cbảng = 33000 -  = 260 Hệ số khả làm việc: C  Q  n  h 0,3  Cbang Trong đó: n = 29 (v/ph) h = 12400 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh (giờ) Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 74 Thiết kế máy cắt thép thủy lực Tải trọng tương đương: Q = (kv R + m  At)  kn kt Trong : Tra ( bảng (8-2), [3] )ta có : Tra ( bảng (8-3), [3] ) ta có : Tra ( bảng (8-4), [3] ) ta có : Tra ( bảng (8-5), [3] )ta có : Tải trọng hướng tâm : m = 0,7 kt = kn = kv = RC  Rcx  Rcy  649,5  43,6  651 N  2 RD  RDx  RDy  649,5  549,6  850,8N  2 SC = 1,3 RC tg  = 1,3.651.tg26º=412,76 (N) SD = 1,3 RD tg  = 1,3.850,8.tg26º = 539,4 (N) C C At  S C  S D  Pa  412,76  539,4  290  163,36( N ) R L T Như lực At hướng bên phải , ta cần tính gối trục bên phải, gối bên trái chọn theo gối bên phải QD = (kv RD+m At) kn kt U D = (1.850,8 + 0,7.163,36) 1.1 = 965,15 (N) = 96,515 (daN) C  QD n.h  0,3  96,515.29.12400  0,3  4480,6 Tra ( bảng 17P/Trang 146/ [3] ) ta chọn loại ổ có ký hiệu 46306,với Cbảng = 38000 > C Các thông số hình học chủ yếu ổ: Đường kính ổ: d = 30 (mm) Đường kính ngồi ổ: D = 72 (mm) Bề rộng ổ: Đường kính bi : SVTH : Nguyễn Tuấn Anh B = 19 12,3 Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa (mm) (mm) Trang 75 Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY 6.1 Giới thiệu hệ thông điều khiển PLC: 6.1.1 Sơ lược 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 PLC viết tắt cụm từ “ Programmable Logic Controller ”, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Hiện sử dụng rộng rãi hiệu nhờ tính bậc nó: C C - Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa - Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp - Hồn tồn tin cậy môi trường công nghiệp R L T U D - Giao tiếp với thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, mơi Modul mở rộng - Giá cá thể cạnh tranh 6.1.2 Sơ đồ khối điều khiển PLC: Dưới sơ đồ khối điều khiển PLC Hình 6.1- Sơ đồ khối PLC SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 76 Thiết kế máy cắt thép thủy lực a Bộ xử lý trung tâm: - Chức năng: Điều khiển, tính tốn quản lý toàn hoạt động PLC - Bao gồm: + Bộ thuật toán, 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 C c Giao diện xuất nhập: Làm tương thích điện áp dòng vào thiết bị với PLC R L T d Bộ nguồn: Dùng để chuyển điện áp AC thành DC để cung cấp cho PLC U D 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 6.1.3 Lập trình thiết bị logic chuẩn: Bao gồm việc lập trình cho thiết bị chuẩn sau: - Rơle - Thanh ghi - Bộ định thời - Bộ đếm Ở ta sử dụng PLC hãng Mitsubishi Nhật sản xuất a Lập trình rơle phụ trợ.(M : M0, M500 ): SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 77 Thiết kế máy cắt thép thủy lực X001 X002 M100 X003 M101 M101 Y000 M100 X004 M101 M100 Hình 6.2- Ví dụ lập trình rơle phụ b Lập trình ghi :D Việc lập trình sử dụng ghi quan trọng xử lý số liệu C C nhập từ vào Các số liệu đọc - ghi xử lý để xuất đến cổng R L T 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 U D d Lập trình định thời : T Dùng để định thời gian cho xự kiện Độ phân giải 1ms, 10ms, 100ms 6.1.4 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 - Chương trình thị, báo S- Kết thúc a Dạng chương trình điều khiển: Thường viết dạng: - Dạng câu lệnh - Dạng Ledder (Dạng bậc thang) b Các lệnh bản: LD : Dùng để vẽ công tắc logic thường mở LDI: Dùng để vẽ cơng tắc logic thường đóng OUT: Đặt rơle logic cuối dịng chương trình SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 78 Thiết kế máy cắt thép thủy lực AND: Đặt công tắc logic thường mở vào sau công tắc logic thường mở khác (nối tiếp) OR: Đặt công tắc logic thường mở song song ANI: Đặt cơng tắc thường đóng nối tiếp ORI: Đặt cơng tắc thường đóng song song ORB: Tạo nhiều nhánh song song ANB: Tạo nhiều nhánh nối tiếp SET: Dùng để đặt tham số với giá trị chế độ vĩnh viễn RST: Dùng để đặt tham số với giá trị chế độ vĩnh viễn MPS, MRD, MPP : Dùng để thực việc rẽ nhánh phía phải nhánh CJ: Nhảy có điều kiện CALL:Khi có đoạn chương trình lặp lại nhiều lần dùng chương trình (lệnh gọi chương trình con) C C CMP: So sánh giá trị nhập vào đếm, định thời với giá trị lưu ghi R L T 6.2 Phân tích chọn phương án điều khiển: Một phương án tối ưu phương án mà xét phương diện kỹ thuật đảm U D bảo yêu cầu kỹ thuật đặt thiết kế (làm việc ổn định, hiệu quả, xuất ), kinh tế phải đảm bảo thấp chi phí chế tạo điều kiện cụ thể đáp ứng 6.2.1 Dùng cơng tắc hành trình: a Sơ đồ : Hình 6.3- Sơ đồ đo cơng tắc hành trình Chú thích : Cơng tắc hành trình Thướt đo Vít hãm Phơi b Hoạt động: SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 79 Thiết kế máy cắt thép thủy lực 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 thướt đo chuyển động dọc theo thân thướt Ta cắt với cách L khác cách di chuyển công tắc theo thân thướt 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 c Đặc điểm : + Ưu điểm : - Chỉ dùng cơng tắc hành trình, tốn - Đơn giản cho phận điều khiển cho chương trình điều khiển + Nhược điểm : - Phải dùng thêm hệ thống cữ hành trình động diện dẫn động, làm máy phức tạp tốn nguồn lượng C C R L T 6.2.2 Sử dụng cảm biến hồng ngoại: a Sơ đồ: U D Hình 6.4- Sơ đồ đo cảm biến hồng ngoại Chú thích : Cảm biến phát Cảm biến thu (cảm biến nhận) Thướt đo Bộ điều khiển Phôi c Hoạt động: SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 80 Thiết kế máy cắt thép thủy lực Hoạt động tương tự trường hợp (dùng cơng tắc hành trình), khác chỗ phôi tiến vào ngăn dòng ánh sáng phát từ cảm biến phát, cảm biến thu khơng 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) 6.2.3 Dùng cảm biến đo độ dài: a Sơ đồ: C C R L T U D Hình 6.5- Sơ đồ đo cảm biến độ dài Chú thích : Bánh ma sát Bộ điều khiển Cảm biến độ dài Phôi b Hoạt động: Bề mặt bánh ma sát 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 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 6.2.4 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 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 81 Thiết kế máy cắt thép thủy lực 6.3 Hoạt động hệ thống điều khiển: 6.3.1 Sơ đồ nguyên lý: C C R L T U D Hình 6.6- Sơ đồ điều khiển máy SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 82 Thiết kế máy cắt thép thủy lực C C R L T U D Hình 6.7- Biểu đồ trạng thái hệ thống điều khiển 6.3.2 Hoạt động: Phôi động M dẫn động lăn đưa vào vùng cắt Chiều rộng phôi điều chỉnh sẵn, thép chạm vào cơng tắc hành trình S0( tức đạt bề rộng cần cắt), PLC xuất tín hiệu dừng động phanh hãm trục động cơ; đồng thời pít tơng xy lanh kẹp phơi A xuống Khi kẹp chặt, tức chạm vào công tắc hành trình X1 tác động làm pít tơng xy lanh cắt B xuống Đến cắt xong chạm cơng 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 Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 83 Thiết kế máy cắt thép thủy lực 6.3.3 Chương trình điều khiển: C C R L T U D Hình 6.8- Chương trình điều khiển SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 84 Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 7: AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY Tuổi thọ chất lượng máy phụ thuộc nhiều vào phương pháp sử dụng bảo quản máy Nếu tổ chức sử dụng bảo quản cách hợp lý, máy làm việc thời gian dài, từ 10 ( 15 năm, có đến 20 năm hỏng Do đó, vấn đề sử dụng bảo quản máy, ngồi tính chất kỹ thuật, cịn có ý nghĩa kinh tế lớn Để cho máy cắt làm việc an tồn chắn địi hỏi cơng nhân vận hành, làm việc với máy phải nghiên cứu kỹ máy qua dẫn vận hành máy Yêu cầu người vận hành máy: C C - Biết điều khiển chức máy cách thành thạo - Nắm kiến thức vật liệu cắt R L T 7.1 Trước làm việc: - Trước làm việc người công nhân giao vận hành máy phải U D kiểm tra toàn máy, tức kiểm tra phận truyền động, có làm việc an tồn hay không.Kiểm tra thiết bị điều khiển, nắp đậy che chắn đặc biệt vấn đề bôi trơn phận ổ đỡ rãnh trượt - Kiểm tra hệ thống bơm dầu thuỷ lực cắt - Kiểm tra dao cắt không vỡ mẽ - Ấn nút khởi động động cơ, cho cho máy chạy thử chưa có phơi cắt vài hành trình, kiểm tra dao - Khi đảm bảo yêu cầu vận hành máy 7.2 Trong làm việc: Quá trình làm việc người cơng nhân đứng máy phải mang bảo hô lao động quy đinh, phải đặt phôi vào vị trí bàn cấp phơi, phải ý vật liệu cắt quy định cho phép - Ở vị trí làm việc phải gọn gàng tạo điều kiện cho việc thao tác tay với tơn dễ dàng nhanh chống an tồn - Khi phát có cố phải cho dừng máy cách ngătõ cầu dao máy báo với người có trách nhiệm - Nghỉ làm việc phải ngắt cầu dao điện an toàn 7.3 Sau làm việc: SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 85 Thiết kế máy cắt thép thủy lực Tuổi thọ máy kéo dài thêm hỏng hóc loại trừ nhờ vào việc bảo dưỡng thường xuyên lúc * Những vấn đề cần quan tâm bảo dưỡng trước tiên là: Sau làm việc, phải thu gọn phôi sản phẩm cắt vào nơi quy định làm dao dầu mỡ bề mặt trượt C C R L T U D SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 86 Thiết kế máy cắt thép thủy lực ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN *Đánh giá: - Máy cắt thép tạo biên dạng chi tiết có kích thước lớn (chiều dày lớn 10mm, chiều rộng lớn 2200mm ) - Kết cấu máy đơn giản, dễ chế tạo - Việc điều khiển, thao tác gia công máy dễ dàng - Máy chuyển động êm, an toàn cho người sử dụng - Máy đóng vai trị quan trọng cơng việc chế tạo vỏ tàu phận khác tàu Bởi lí mà máy cắt thép quan trọng không thiếu công nghệ chế tạo vỏ tàu C C *Kết luận: - Sau tháng tìm hiểu nghiên cứu máy cắt thép thủy lực, hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy ThS Lưu Đức Hịa giúp em hoàn R L T thành đề tài - Đây đề tài không thực tế sản xuất sinh U D viên trình học tập cịn nhiều khó khăn vấn đề cần giải quyết, bên cạnh hạn chế mặt tài liệu thời gian khiến cho trình làm đồ án gặp nhiều trở ngại Do q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng ý kiến thầy bạn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trường Khoa Cơ Khí giảng dạy, hướng dẫn em suốt thời gian học tập rèn luyện trường! SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 87 Thiết kế máy cắt thép thủy lực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thị Chất , “ Vẽ kỹ thuật khí ”, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 2008 [2] Đinh Minh Diệm, “ Các phương pháp gia công đặc biệt ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2010 [3] Nguyễn Trọng Hiệp, “ Thiết kế chi tiết máy ”, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 2010 [4] Lưu Đức Hịa, “ Cơ khí đại cương ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội ,2007 [5] Lưu Đức Hịa, “ Cơng nghệ kim loại 2”, Trường đại học Bách khoa – Đại học Đà nẵng, 2008 [6] Lê Hồng Ngọc, “ Sức bền vật liệu ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1998 C C [7] Hồ Gia Phổ, “ Training proengineer wildefire v5.0”, Trung tâm thiết kế đào tạo phần mềm khí MCE, Đà Nẵng, 2013 [8] Trần Hữu Quế, “ Vẽ kỹ thuật khí (tập 2) ”, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 2000 R L T U D [9] Tôn Yên, “ Công nghệ dập nguội ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1974 [10] Trần Xuân Tùy, Trần Minh Chính, Trần Ngọc Hải, “ Hệ thống điều khiển thủy khí ”, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2011 [11] Trần Xuân Tùy, Trần Ngọc Hải, “ Điều khiển thủy lực- khí nén lập trình PLC ”, Trường đại học Bách khoa – Đại học Đà nẵng, Đà Nẵng, 2010 SVTH : Nguyễn Tuấn Anh Hướng dẫn: ThS Lưu Đức hòa Trang 88 ... Trang 18 Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 3.1 Giới thiệu chung: Một kết cấu xem có tính cơng nghệ kết cấu thỏa mãn yêu cầu kĩ thuật đặt thiết kế, đồng... Trang 34 Thiết kế máy cắt thép thủy lực CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG THỦY LỰC 4.1 Tính tốn phận kẹp chặt : 4.1.1 Lực kẹp : Để cắt thép mép cắt thẳng, vng góc với phương cắt ta... Trang 30 Thiết kế máy cắt thép thủy lực Hình 3.12 - Sơ đồ phận đỡ sản phẩm Chú thích : 1.Con lăn đỡ Tấm giằng bên 3.Giá đỡ C C 3.5 Tính động lực học máy: Bao gồm việc tính lực cắt cần thiết để