Thiết kế máy cán uốn tôn sóng ngói

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN UỐN TƠN SĨNG NGĨI Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS LƯU ĐỨC HÒA PHAN VĂN NGỌC Đà Nẵng, 2017 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển đất nước ,nhu cầu người ngày phong phú đa dạng, nhiều cơng trình ,nhà mọc lên cách nhanh chóng Do nhu cầu sử dụng lợp ngày tăng nhanh, đặt biệt loại lợp kim loại Yêu cầu đặt loại lợp ngày cao hình dạng, màu sắt kích thước, nước ta chưa sản xuất phơi để tạo sản phẩm mà phải nhập từ nước ngồi Để có sản phảm đến với ngƣời tiêu dùng có mẫu mã đẹp,kích thước mong muốn giá thành phù hợp việc thiết kế chế tạo “Máy cán uốn tơn sóng ngói” cần thiết Sau thời gian dài nghiên cứu ,tìm hiểu giúp đỡ ,gợi ý thầy C C Khoa tận tình hƣớng dẫn thầy Lưu Đức Hòa em chọn thực đề tài “Thiết kế máy cán tơn sóng ngói” Đây đề tài tương đối phổ biến R L T có tính khả thi cao cần thiết Nếu đầu tư hướng ngày mạnh vào DU lĩnh vực khí đất nước việc thiết kế chế tạo dây chuyền sản xuất hoàn toàn thực Mặc dù hướng dẫn tận tình thầy giáo vốn kiến thức hạn chế tài liệu lại khan hiếm, thời gian có hạn chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế lại phải giải nhiệm vụ lớn nên đề tài sẻ không tránh khỏi sai suất Rất mong góp ý thầy bạn để đề tài hoàn thiện Cuối em xin gởi đến thầy Lưu Đức Hòa thầy khoa Cơ Khí, lời cảm ơn chân thành sâu sắc Đà Nẵng, tháng 12 năm2017 Sinh viên thiết kế PHAN VĂN NGỌC i LỜI CAM ĐOAN Trong xã hội ngày nay, phát triển khoa học cơng 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 hồng thiện qua lần cải tiến Trên sở đó, em thực đề tài Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Trong đề tài tốt nghiệp , em xin cam đoan tự làm 100% góp ý hướng dẫn trực tiếp từ thầy Lưu Đức Hòa khoa Cơ khí, tìm hiểu tài liệu Cán uốn kim loại số tài liệu liên quan Với đề tài Thiết kế máy cán uốn kim loại em xin cam đoan tự thiết kế, tự làm, C C có tranh chấp hay gian dối e xin hồn toàn chịu trách nhiệm R L T Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2017 DU Sinh viên thực Phan Văn Ngọc ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN ii Chương 1: LÝ THUYẾT Q TRÌNH GIA CƠNG BIẾN DẠNG VÀ KỸ THUẬT CÁN UỐN THÉP TẤM 1.1 Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại 1.1.1 Biến dạng dẻo kim loại 1.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo biến dạng kim loại 1.1.3 Ảnh hưởng biến dạng dẻo đến tổ chức tính chất kim loại 1.1.4 Trạng thái ứng suất phương trình dẻo 1.2 Những định luật gia công kim loại áp lực C C 1.2.1 Định luật biến dạng đàn hồi tồn biến dạng dẻo 1.2.2 Định luật ứng suất dư R L T 1.2.3 Định luật thể tích khơng đổi 1.2.4 Định luật trở lực bé DU 1.2.5 Định luật đồng dạng 1.3 Các phương pháp gia công biến dạng 1.3.1 Cán kim loại 1.3.2 Kéo kim loại 10 1.3.4 Rèn tự 11 1.3.5 Dập 12 1.3.6 Dập thể tích 13 1.4 Kỹ thuật cán uốn thép 13 1.4.1 Khái niệm uốn 13 1.4.2 Quá trình uốn 14 1.4.3 Tính tốn phơi uốn 15 Chương 2: THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ CÁN TƠN SĨNG NGĨI 20 2.1 GIỚI THIỆU VỀ TƠN SĨNG 20 2.1.1 Khái niệm 20 2.1.2 Phân loại 21 2.1.3 Các bien dạng tôn thường gặp 22 2.1.4 Vật liệu chế tạo 25 iii 2.1.5 Nhu cầu sử dụng số máy cán tôn 25 2.2 Thiết kế công nghệ phương án bố trí lăn trục cán 27 2.2.1 Tính năng, kỉ thuật dây chuyền cán 27 2.2.2 Thiết lập biến dạng sóng tôn 28 2.2.3 Phân tích chọn phương án bố trí lăn 37 2.2.4 Xác định kích thước lăn cán: 41 Chương 3: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 45 3.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY 45 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý 45 3.1.2 Nguyên lý hoạt động 46 3.1.3 Sơ đồ khối 46 3.2 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 47 C C 3.2.1 Chọn phương án truyền động cho dây chuyền 47 3.2.2 Truyền động cho hộp phân lực: 49 R L T 3.2.3 Phương án tạo lực dập sóng ngang: 51 3.2.4 Chọn phương án truyền động tạo lực cắt: 55 DU 3.3 SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 60 Chương 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA 64 4.1 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 64 4.2 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 65 4.2.1 Tính tốn lực cán 65 4.2.2 Tính lực momen trục cán 66 4.2.3 Tính cơng suất động 75 4.2.4 Tính lực dập cho hệ thống đầu dập 77 4.2.5 Tính lực cắt đứt tơn 78 Chương 5: TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 83 5.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 83 5.1.1 Các số liệu ban đầu 84 5.1.2 Thiết kế truyền 84 5.2 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN XÍCH 90 5.2.1 Giới thiệu 90 5.2.2 Tính tốn thiết kế 90 5.3 THIẾT KẾ VÀ TÍNH SỨC BỀN TRỤC CÁN 97 iv 5.3.1 Giới thiệu 97 5.3.2 Kết cấu trục cán 98 5.3.3 Trình tự thiết kế 99 5.3.4 Tính mối ghép then 117 5.3.5 Tính tốn chọn phận ổ đỡ 119 5.4 THIẾT KẾ THÂN MÁY 120 5.4.1 Đặc điểm 120 5.4.2 Thiết kế cấu điều chỉnh khe hở trục uốn 120 5.4.3 Thiết kế thân máy cán 122 Chương 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 123 6.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC 123 C C 6.1.1 Sơ đồ hệ thống thủy lực 123 6.1.2 Khả hiệu suất sử dụng thủy lực 126 R L T 6.1.3 Chọn phần tử thủy lực 127 6.2 TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỦY LỰC 129 DU 6.2.1 Tính toán xi lanh thủy lực cho hệ thống đầu dập 130 6.2.2 Tính tốn xi lanh thủy lực cho hệ thống dao cắt 131 6.2.3 Tính tốn xác định thông số làm việc bơm 133 6.2.4 Tính tốn van đảo chiều 134 6.2.5 Tính tốn cho van tràn 135 6.2.6 Bộ lọc dầu 136 6.2.7 Ống dẫn dầu ống nối 137 6.2.8 Bể dầu 138 Chương 7: LẮP ĐẶT-VẬN HÀNH-THAY THẾ-BẢO DƯỠNG MÁY 140 7.1 Lắp đặt 140 7.2 Vận hành 141 7.3 Bảo dưỡng 142 7.4 Thay 142 LỜI KẾT 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 v Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Chương 1: LÝ THUYẾT Q TRÌNH GIA CƠNG BIẾN DẠNG VÀ KỸ THUẬT CÁN UỐN THÉP TẤM 1.1 Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại 1.1.1 Biến dạng dẻo kim loại a Biến dạng dẻo đơn tin thể Trong đơn tinh thể kim loại, nguyên tử xếp theo trật tự xác định, nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân (a) Biến dạng đàn hồi: tác dụng ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng Khi ứng suất sinh kim loại chưa vượt giới hạn đàn hồi, nguyên tử kim loại dịch chuyển không thông số mạng (b), tác dụng lực, mạng tinh thể lại C C trở trạng thái ban đầu R L T Biến dạng dẻo: ứng suất sinh kim loại vượt giới h�an Văn Ngọc Hướng dẫn: ThS Lưu Đức Hòa Trang 135 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Trong đó: A X - Tiết diện có ích van,cm P 1X - Lực lò xo C - Độ cứng lò xo ,C = 55 kG/cm X - Khoảng dịch chuyển nòng van cm P1 - Áp suất đường vào Lưu lượng từ bơm bánh răng: Q b =60000 (cm3/ph) Khi vận tốc vàodầu vào hệ thống v = cm/ph, nghĩa toàn lượng dầu bơm bánh chảy qua van tràn trở bể dầu Ta phải có : Q v = 60000(cm3/ph) Chọn van tràn có lưu lượng lớn 60000(cm3/ph) Lượng dầu cần thiết cung cấp cho động là: Q ct = 53300 (cm3/ph) C C R L T Lượng dầu thừa qua van tràn:  Q =Q v -Q ct =60000-53300=6700 (cm3/ph) 6.2.6 Bộ lọc dầu DU Bộ lọc dầu có chức lọc chất làm bẩn dầu có nhiều loại kích cỡ lọc khác song phận chủ yếu phần tử lọc ,khi dầu qua chất bẩn bị giữu lại.Ngoài cịn có van nối tắt van mở dầu qua trrực tiếp ,khơng lọc - Vật liệu lọc: có loại vật liệu lọc thường dùng màng kim loại ,chất dễ thấm,chất hấp thụ + Màng kim loại dù dệt dày chúng lọc hạt kim loại tương đối thơ,khơng hịa tan + Loại lọc dùng vật liệu dễ thấm vải,bột gỗ ,sợi giấy qua xử lý.Loại lọc chất bẩn nhỏ số có khả tách nước chất bẩn hòa tan nước + Loại lọc dùng chất hấp thụ than hoạt tính Loại khơng dùng hệ thống thủy lực ngồi việc hấp thụ chất bẩn có dầu,cịn hấp thụ ln chất phụ gia trộn dầuđể chông mài mịn - Phần tử lọc: có phần tử lọc :kiểu bề mặt,kiểu cạnh kiểu chiều sâu: SVTH: Phan Văn Ngọc Hướng dẫn: ThS Lưu Đức Hòa Trang 136 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói + Phần tử lọc kiểu bề mặt làm vải dày giấy qua xử lý Dầu chảy qua lỗ nhỏ phần tử lọc chất bẩn giữ lại + Phần tử lọc kiểu cạnh dầu chảy qua khoảng trống giấy đĩa kim loại.Mức độ lọc xác định khe hở đĩa + Phần tử lọc kiểu chiều sâu gồm lớp vải nỉ dày Vị trí lọc chia làm độ lọc là: lọc tinh lọc thô Lọc tinh thường đặt đường ống dầu trở Tại lọc giữ lại chất bẩn sản phẩm q trình mài mịn dầu trước dầu trở bể chứa Qua lọc tinh độ suy giảm áp suất đáng kể Bộ lọc thô đắt đường ống lọc dầu Không nên đặt lọc tinh gây tình trạng “thiếu dầu” máy bơm Khi dầu qua lọc thô độ suy giảm áp suất không đáng kể 6.2.7 Ống dẫn dầu ống nối C C Để nối liền phần tử điều khiển (các loại van)vói cấu chấp hành, vớihệ thống biến đổi lượng(bơm dầu,động dầu), ngườit ta dùng ống dẫn, ống nối R L T tâm nối a) Ống dẫn dầu DU *Yêu cầu Ống dẫn dùng hệ thống điều khiên thủy lực phổ biến ống dẫn cứng (vật liệu đông thép) ống dẫn mềm (vải cao su ống mềm kim loại làm việc nhiệt độ 135 C) Ống dẫn cần phải đẩm bảo độ bền học tổn thất áp suất ống nhỏ Đễ dẫn tổn thất áp suất, ống dẫn ngắn tốt, bị uốn cong để tránh biến dạng tiết diện đổi hướng chuyển động dầu - Chọn đường kính ống: chọn đường kính ống theo công thức sau d = 4.6 Q (mm) V - Vận tốc dầu ống dẫn thường dùng : + ống hút : v = 1,5  (m/s)chọn v = (m/s) + ống đẩy : v =  (m/s)chọn v = 4(m/s) Lưu lượng dầu qua ống: Q = 57.75 (l/ph) Do : + Đường ống hút: d h = 4.6 SVTH: Phan Văn Ngọc Q 57,75 = 4,6 =25 (mm) V Hướng dẫn: ThS Lưu Đức Hòa Trang 137 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Chọn d h =25 (mm) + Đường ống đẩy d d = 4.6 Q 57,75 = 4,6 = 17.4 (mm) V Chọn dd = 18 (mm) b) Ống nối *Yêu cầu Trong hệ thống thủy lực ,ống nối có yêu cầu tương đối cao độ bền độ kín Tùy theo điều kiện sử dụng ống nối khơng tháo tháo *Các loại ống nối Để nối ống dẫn với nối ống dẫn với phần tử thủy lực C C máy ép thiết kế,ta dùng loại ống nối: R L T - Ống nối vặn ren - Ống nối siết chặt đai ốc DU 6.2.8 Bể dầu Bể dầu dùng để lưu trữ điều hòa dầu cho hoạt động tồn hệ thơng dầu ép.Nó thường đặt bên máy để tránh tác dụng nhiệt ảnh hưởng đến bộu phận làm việc máy Khi thiêtý kế bể dầu việc cung cấp đủ dầu cho bơm cịn phải có khả : - Tỏa nhiệt dầu tốt - Tách khơng khí khỏi dầu - Nhận biết ô nhiễm dầu a) Xác định dung lượng nhỏ thùng chứa Dung lượng nhỏ thùng chứa xác định thay đổi dung lượng cấu hệ thống thủy lực trình làm việc Dung lượng nhỏ thùng chứa xác định theo cơng thức: i W = Wi Trong đó: W1 thay đổi dung lượng lớn xy lanh W1 = 2.V1+V2 V1-dung tích lớn xy lanh SVTH: Phan Văn Ngọc Hướng dẫn: ThS Lưu Đức Hòa Trang 138 ... THIẾT KẾ THÂN MÁY 120 5.4.1 Đặc điểm 120 5.4.2 Thiết kế cấu điều chỉnh khe hở trục uốn 120 5.4.3 Thiết kế thân máy cán 122 Chương 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ...gian chạy không thời gian chết máy hay máy tải SVTH: Phan Văn Ngọc Hướng dẫn: ThS Lưu Đức Hòa Trang 141 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 7.3 Bảo dưỡng Máy móc, thiết bị sau chế tạo xong phải ...142 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói + Các ổ bi đổ bị mịn phải định thay LỜI KẾT Sau 15 tuần thực làm đồ án tốt nghiệp hướng dẫn tận tình thầy Lưu Đức Hịa em hồn thành nhiệm vụ thiết kế đồ