Thiết kế máy cắt thép tấm kiểu thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY C C R L THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM T KIỂU THỦY LỰC U D ĐỀ TÀI: Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Hùng Số thẻ sinh viên: 101150122 Lớp: 15C1C Đà Nẵng, 12/2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Lớp: NGUYỄN XUÂN HÙNG 15C1C Số thẻ SV: 101150122 Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM KIỂU THỦY LỰC Người hướng dẫn: NGUYỄN THANH VIỆT Học hàm/ học vị: Thạc Sĩ II Nhận xét đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, sáng tạo ứng dụng đồ án: (điểm đánh giá tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… C C ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) R L T ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa 2đ) U D ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NCKH: (nếu có báo khoa học ĐATN đề tài NCKH: cộng thêm 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV.Đánh giá: Điểm đánh giá: Đề nghị: /10 Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Người hướng dẫn ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Lớp: NGUYỄN XUÂN HÙNG Số thẻ SV: 15C1C 101150122 Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM KIỂU THỦY LỰC Người phản biện: ĐINH MINH DIỆM Học hàm/ học vị: PGS.TS II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Điểm Điểm tối đa trừ TT Các tiêu chí đánh giá 1a 1b 1c 1d 1e 1f 2a 2b Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải đủ nhiệm vụ đồ án giao - Hiểu vận dụng kiến thức Toán khoa học tự nhiên vấn đề nghiên cứu - Hiểu vận dụng kiến thức sở chuyên ngành vấn đề nghiên cứu - Có kỹ vận dụng thành thạo phần mềm mô phỏng, tính tốn vấn đề nghiên cứu - Có kỹ đọc, hiểu tài liệu tiếng nước ứng dụng vấn đề nghiên cứu - Có kỹ làm việc nhóm, kỹ giải vấn đề 80 C C R L T U D - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; ứng dụng thực tiễn: Kỹ viết: Điểm lại 15 25 10 10 10 10 - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 20 15 - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi tả, in ấn, định dạng Tổng điểm đánh giá: theo thang 100 Quy thang 10 (lấy đến số lẻ) - Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… - Ý kiến khác: ……………………………………………………………………………………… - Đề nghị: Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài : Thiết kế máy cắt thép kiểu thủy lực Sinh viên thực hiện: NGUYỄN XUÂN HÙNG Số thẻ sinh viên: 101150122 Lớp: 15C1C Đề tài chia thành chương chương nêu lên nội dung khác tập trung vào việc tính tốn chọn phương án thiết kế máy cắt thép kiểu thủy lực Phần A: Chương 1: Tổng quan nhu cầu sử dụng thép công nghiệp Giới thiệu loại thép nhu cầu sử dụng thị trường Chương 2: Cơ sở lý thuyết công nghệ cắt thép Lý thuyết biến dạng dẻo C C nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo kim loại Chương 3: Cơ sở lý thuyết điều khiển PLC Giới thiệu điều khiển R L T PLC Phần B: U D Chương 1: Phân tích lựa chọn phương án cắt thép Trình bày phương pháp cắt thép sử dụng phân tích để chọn phương pháp tối ưu Chương 2: Phân tích phương án tính tốn động học máy Giới thiệu sơ đồ nguyên lý máy nguyên lý hoạt động Chương 3: Tính tốn động lực học kết cấu máy Tính tốn động lực học kết cấu cho phận máy Chương 4: Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục Phân tích chi tiết gia cơng lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục vào hộp giảm tốc bánh hành tinh Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng PLC Phân tích chọn phương án điều khiển, viết chương trình PLC cho máy Chương 6: An tồn vận hành máy Hướng dẫn sử dụng, cách bảo quản máy cách vận hành máy cách CỘNG HỊA Xà HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN XUÂN HÙNG Số thẻ sinh viên: 101150122 Lớp: 15C1C Khoa: Cơ Khí Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cắt thép kiểu thủy lực Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Chiều rộng thép: 3000mm - Chiều dày: 20mm - Vật liệu phôi thép : CT38 C C - Các số liệu khác tham khảo máy thực tế R L T Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần sở lý thuyết: - Tìm hiểu, giới thiệu sản phẩm thép U D - Cơ sở lý thuyết việc cắt thép - Cơ sở lý thuyết điều khiển PLC b Phần thiết kế tính tốn: - Phân tích, lựa chọn phương pháp cắt thép - Phân tích phương án tính tốn động học máy - Tính tốn động lực học kết cấu máy - Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục - Thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng PLC - An toàn vân hành 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 - Bản vẽ chế tạo QTCN chế tạo chi tiết: 1A0 - Bản vẽ sơ đồ điều khiển: 1A0 Họ tên người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thanh Việt Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 28/08/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 05/12/2019 Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn ( Ký, ghi rõ họ tên ) ( Ký, ghi rõ họ tên ) Nguyễn Thanh Việt C C U D R L T LỜI NÓI ĐẦU Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Cô giáo Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô khoa Cơ Khí ngành Chế Tạo Máy Trường Đại học Bách Khoa, Đại Học Đà Nẵng nhắc nhở, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm đề tài tốt nghiệp Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo ThS Nguyễn Thanh Việt nhiệt tình dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Giáo Sư, Phó Giáo Sư, Tiến Sĩ, Phó Tiến Sĩ, Thạc Sĩ chủ tịch Hội đồng bảo vệ uỷ viên Hội đồng bỏ thời gian quý báu để đọc, nhận xét tham gia Hội đồng chấm đề án C C R L T Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 U D Sinh viên thực Nguyễn Xuân Hùng LỜI NĨI ĐẦU Trước hết em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy Cô giáo Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô khoa Cơ Khí ngành Chế Tạo Máy Trường Đại học Bách Khoa, Đại Học Đà Nẵng nhắc nhở, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm đề tài tốt nghiệp Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo ThS Nguyễn Thanh Việt nhiệt tình dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp Cuối em xin bày tỏ lịng biết ơn tới Giáo Sư, Phó Giáo Sư, Tiến Sĩ, Phó Tiến Sĩ, Thạc Sĩ chủ tịch Hội đồng bảo vệ uỷ viên Hội đồng bỏ thời gian quý báu để đọc, nhận xét tham gia Hội đồng chấm đề án C C R L T Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 U D Sinh viên thực Nguyễn Xuân Hùng 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 kiểu thủy lực” Trong đề tài tốt nghiệp này, em xin cam đoan tự làm góp ý hướng dẫn trực tiếp từ thầy ThS Nguyễn Thanh Việt khoa Cơ khí, tìm hiểu tài liệu Cán uốn kim loại số tài liệu liên quan C C Với đề tài Thiết kế máy cắt thép kiểu thủy lực em xin cam đoan tự thiết R L T kế, tự làm, có tranh chấp hay gian dối e xin hoàn toàn chịu trách nhiệm U D Đà nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Xuân Hùng MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Trang LỜI NĨI ĐẦU……………………………………………………………… .1 PHẦN A : CƠ SỞ LÝ THUYẾT……………………………………………….2 C C CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU SỬ DỤNGTHÉP TẤM TRONG CÔNG NGHIỆP R L T CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ CẮT THÉP TẤM 2.1 LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI 2.1.1 Biến dạng đàn hồi 2.1.2 Biến dạng dẻo kim loại 2.1.3 Phá huỷ .9 2.2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI 10 2.2.1 Ảnh hưởng thành phần hoá học tổ chức kim loại 10 2.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 10 U D 2.2.3 Ảnh hưởng trạng thái ứng suất 10 2.2.4 Ảnh hưởng ứng suất dư 11 2.2.5 Ảnh hưởng ma sát 11 2.2.6 Ảnh hưởng tốc độ biến dạng 11 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC 12 3.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG BẰNG PLC 12 3.1.1 Bộ điều khiển PLC 12 PHẦN B: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN…………………………………… 16 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Rz Phôi  T  2Zmin m 150 150 1520 Tiện thô 50 50 91 Tiện tinh 30 30 45,5 Tiện tinh mỏng tt dph  m mm mm dmin dmax 24,235 3000 25 28 3640 20,595 400 20,6 21 382 20,213 120 211 20,002 10 2Zmingh 2Zmaxgh 4400 7000 20,22 20,34 380 660 20,002 20,012 218 328 4998 7988 Tổng cộng 4.4 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT MẮT TRỤ 20 m 0, 015 0, 002 4.4.1 Tiện thô Chiều sâu cắt: t  24,235  20,595  1,82 C C Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,5 (mm/vg) Tốc độ cắt: V  Cv m x T t s y R L T k v (m / ph ) [20] Tra bảng 5-17[20] ta được: Cv = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15 T: tuổi bền dụng cụ cắt T = 45 phút kv: hệ số điều chỉnh ảnh hương điều kiện cắt kv = kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv kqv Tra bảng 5-15-8 [20] ta được: kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv 0,3 1,54 0,8 1 0,94 1,03 Vậy: kv = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.1,03.1 = 0,36 U D Tốc độ cắt: V  n 45 ,18 kqv 292 0,36  75,96(m / ph ) 1,82 0,3.0,50,15 1000.V 1000.75,96   1202( v / ph ) .D 3,14.20 Theo dãy số vòng quay máy chọn n = 1212(v/ph)  vận tốc thực tế cắt: Vtt  .D.n 3,14.20.1212   76,11(m / ph ) 1000 1000 Lực cắt: Px = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp (N) [20] Tra bảng 5-13[20] ta được: Cp = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15 kp: hệ số điều chỉnh ảnh hương điều kiện cắt SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 96 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực kv = kMP kP kP kP.krP Trong đó:    60  k MP   b      75   75  np 0, 75  0,85 Tra bảng 5-22[20] ta được: kP = 1; kP = 1; kP = 1; krP = 1,04  kP = 0,85.1.1.1.1,04 = 0,88  Pz = 10.300.1,821.0,50,75.76,11-0,15.0,88 = 1492 (N) Công suất cắt: N Pz Vtt 1492.76,11   1,86(kw ) 1020.60 1020.60 Tính thời gian bản: T0  L  L1  L i(phút ) s.n Trong đó: L = 69 (mm) L1 = C C R L T t 1,82  (0,5  2)   1,2  4mm tg tg 45 L2 = (1  3) mm chọn L2 = 2mm s: lượng chạy dao dọc, mm/vg S = 0,5 (mm/vg) N: số vịng quay trục chính, vg/ph: n = 1212 i: số đường chạy dao: i = U D  T0  69    0,125(ph ) 0,5.1212 4.4.2 Tiện tinh Chiều sâu cắt: t  20,595  20,213  0,19 (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,3 (mm/vg) Tốc độ cắt: V  Cv m T t x s y k v (m / ph ) [20] Tra bảng 5-17[20] ta được: Cv = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15 T: tuổi bền dụng cụ cắt T = 45 phút kv: hệ số điều chỉnh ảnh hưởng điều kiện cắt kv = kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv kqv Tra bảng 5-15-8 [20] ta được: kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv 0,3 1,54 0,8 1 0,94 0,94 SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt kqv Trang 97 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Vậy: kv = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.0,94.1 = 0,33 Tốc độ cắt: V  n 45 ,18 292 0,33  95,75(m / ph ) 0,19 0,3.0,30,15 1000.V 1000.95,75   1524( v / ph ) .D 3,14.20 Theo dãy số vòng quay máy chọn n = 1600(v/ph)  vận tốc thực tế cắt: Vtt  .D.n 3,14.20.1600   100,5(m / ph ) 1000 1000 Lực cắt: Px = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp (N) [20] Tra bảng 5-13[20] ta được: Cp = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15 kp: hệ số điều chỉnh ảnh hương điều kiện cắt kv = kMP kP kP kP.krP Trong đó:    60   b     75   75  np k MP C C R L T 0, 75  0,85 Tra bảng 5-22[20] ta được: kP = 1; kP = 1; kP = 1; krP = 0,93  kP = 0,85.1.1.1.0,93 = 0,79  Pz = 10.300.0,191.0,30,75.50,24-0,15.0,79 = 123 (N) Công suất cắt: U D N Pz Vtt 123.100,5   0,2(kw ) 1020.60 1020.60 Tính thời gian bản: T0  L  L1  L i(phút ) s.n Trong đó: L = 69 (mm) L1 = t 0,19  (0,5  2)   1,8  2mm tg tg 45 L2 = (1  3) mm chọn L2 = 2mm s: lượng chạy dao dọc, mm/vg S = 0,3 (mm/vg) N: số vịng quay trục chính, vg/ph: n = 1600 i: số đường chạy dao: i =  T0  69    0,15(ph ) 0,3.1600 4.4.3 Tiện tinh mỏng SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 98 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Chiều sâu cắt: t  20,213  20,002  0,1 (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,1 (mm/vg) Tốc độ cắt: V  Cv m T t x s y k v (m / ph ) [20] Tra bảng 5-17[20] ta được: Cv = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15 T: tuổi bền dụng cụ cắt T = 45 phút kv: hệ số điều chỉnh ảnh hưởng điều kiện cắt kv = kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv kqv Tra bảng 5-15-8 [20] ta được: kmv Kuv Knv Kov kv k1v krv 0,3 1,54 0,8 1 0,94 0,94 Vậy: kv = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.0,94.1 = 0,33 kqv C C R L T 292 Tốc độ cắt: V  0,18 0,3 0,15 0,33  137(m / ph ) 45 0,1 0,1 1000.V 1000.137 n   2181( v / ph ) .D 3,14.20 U D Theo dãy số vòng quay máy chọn n = 1600(v/ph)  vận tốc thực tế cắt: Vtt  .D.n 3,14.20.1600   100,5(m / ph ) 1000 1000 Lực cắt: Px = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp (N) Tra bảng 5-13[20] ta được: Cp = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15 kp: hệ số điều chỉnh ảnh hương điều kiện cắt kv = kMP kP kP kP.krP Trong đó:    60   b     75   75  np k MP [20] 0, 75  0,85 Tra bảng 5-22[20] ta được: kP = 1; kP = 1; kP = 1; krP = 0,93  kP = 0,85.1.1.1.0,93 = 0,79  Pz = 10.300.0,11.0,10,75.100,5-0,15.0,79 = 21 (N) Công suất cắt: N Pz Vtt 21.100,5   0,04(kw ) 1020.60 1020.60 SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 99 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Tính thời gian bản: T0  L  L1  L i(phút ) s.n Trong đó: L = 69 (mm) L1 = t 0,1  (0,5  2)   1,9  2mm tg tg 45 L2 = (1  3) mm chọn L2 = 2mm s: lượng chạy dao dọc, mm/vg S = 0,1 (mm/vg) N: số vịng quay trục chính, vg/ph: n = 1600 i: số đường chạy dao: i =  T0  69    0,45(ph ) 0,1.1600 C C R L T U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng 100 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực CHƯƠNG THUYẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC 5.1 PHÂN TÍCH VÀ 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, xuất ), kinh tế phải đảm bảo thấp chi phí chế tạo điều kiện cụ thể đáp ứng 5.1.1 Dùng cơng tắc hành trình * Sơ đồ: Như hình vẽ sau: Mép cắt vph C C L R L T U D Hình 5.1 Sơ đồ đo dùng cơng tắc hành trình Cơng tắc hành trình Thướt đo Vít hãm Phơi * Hoạt động: Phơi (4) phận cấp phôi đưa vào với vận tốc Vph chạm cơng tắc hành trình (1) ngắt điện động cấp phôi, phôi ngừng chuyển động, đồng thời tín hiệu đưa từ cơng tắc (1) qua điều khiển tác động làm đầu dao xuống, thực q trình cắt Cơng tắc (1) gắn thướt đo (2) chuyển động dọc theo thân thướt Ta cắt với cách L khác cách di chuyển công tắc (1) theo thân thướt cố định vị trí mong muốn vít hãm (3) * Ưu, nhược điểm: - Ưu: + Chỉ dùng công tắc hành trình, tốn + Đơn giản cho phận điều khiển cho chương trình điều khiển - Nhược: Với khoảng cách L khác sản phẩm, ta phải điều chỉnh (dịch chuyển) công tác hành trình cách thủ cơng 5.1.2 Dùng nhiều cơng tắc hành trình * Sơ đồ: SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 101 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Tín hiệu -F u (V) Nguồn vph L Bộ điều khiển PLC Phôi h Các công tắc hành trình L1 L3 L4 L5 Hình 5.2 Sơ đồ đo dùng nhiều cơng tắc hành trình * Hoạt động: Cũng dùng cơng tắc hành trình lần ta đặt nhiều công tắc nối tiếp nhau, cách mũi dao khoảng L1, L2, L3, (là khoảng cách mà ta cầncắt) Giả sử ta cần cắt đoạn L2, từ điều khiển ta cho công tắc vào vị trí làm việc Bây việc lại tương tự dùng cơng tắc hành trình Sau cắt đủ số lượng cần cắt, theo chương trình ta đưa cơng tắc trở vị trí cũ, đưa cơng tắc vào vị trí làm việc (giả sử ta cần cắt với độ dài L3), tương tự cho công tắc khác - Ưu: + Không cần phải điều chỉnh thủ công thay đổi chiều dài cần cắt + Chương trình điều khiển không bị gián đoạn - Nhược: Bộ phận điều khiển cồng kềnh (phải thêm phận điều khiển công tắc) 5.1.3 Sử dụng cảm biến hồng ngoại * Sơ đồ: C C R L T U D Chm tia häư ng ngoaû i L vph -F u (V) PLC Hình 5.3 Sơ đồ đo dùng cảm biến hồng ngoại Cảm biến phát Cảm biến thu (cảm biến nhận) Thướt đo Bộ điều khiển Phôi SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 102 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực * Hoạt động: Hoạt động tương tự trường hợp (dùng công tắc hành trình), khác chỗ phơi 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) 5.1.4 Dùng cảm biến đo độ dài * Sơ đồ: d L -F U (V) PLC C C Hình 5.4 Sơ đồ đo dùng cảm biến đo dộ dài Bánh ma sat Cảm biến độ dài Bộ điều khiển Phôi * Hoạt động: Bề mặt bánh ma sat (1) cảm biến ép tiếp xúc với bề mặt phôi (4) lăn không trượt bề mặt phôi chuyển động vào Cảm biến độ dài (2) có nhiệm vụ đo độ dài phôi vào thông 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 5.1.5 Kết luận Qua phân tích phương án đề trên, ta chọn phương án sử dụng cảm biến đo độ dài ưu điểm sau: - Điều khiển xác độ dài cần cắt - Tránh va chạm dẫn đến hư hỏng thiết bị trường hợp dùng cơng tắc hành trình (bằng cách khơng đặt trực tiếp bánh ma sat lên phôi mà cho bánh ma sat tiếp xúc thông qua truyền giản đơn nối từ hộp giảm tốc, có vận tốc dài vận tốc phôi) R L T U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 103 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực * Sơ đồ bố trí thiết bị phần điều khiển sau: vd H vph L T/h vo u (V) Ngư n PLC T/h (âiãư u khiãø n Â/C) C C Hình 5.5 Sơ đồ bố trí thiết bị phần điều khiển Bánh ma sat Cảm biến độ dài 3, 3' Các cơng tắc hành trình Bộ đ/k PLC Phôi * Hoạt động: Phôi (5) phận cấp phôi đẩy vào với vận tốc Vph, làm quay bánh ma sat (1), cảm biến độ dài (2) đếm số vòng quay vận tốc (tuỳ theo loại cảm biến) (1) để tính độ dài phơi qua Khi đếm đủ độ dài cần cắt (độ dài ta lập trình sẵn) xuất tín hiệu điều khiển Theo chương trình viết sẵn, điều khiển xuất tín hiệu ngắt điện động cấp phôi, khởi động phanh điện từ để hãm động cơ, đồng thời điều khiển đầu dao xuống thực trình cắt Ở cuối hành trình dao chạm cơng tắc hành trình (3) dừng Tín hiệu truyền từ cơng tắc (3) làm PLC xuất tín hiệu điều khiển đầu dao lên lại chạm công tắc (3') dừng Lúc PLC lại bắt đầu cho động phận cấp phôi hoạt động đẩy phơi vào Chu trình tiếp tục cắt đủ số lượng sản phẩm (hoặc thay đổi chiều dài sản phẩm) R L T U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 104 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực 5.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 5.2.1 Sơ đồ nguyên lý A+ Q2.4 A P B T AQ2.5 1.0 10 Q2.2 1.1 1.2 vp C C R L T 11 Q2.0 12 U D Hình 5.6 Sơ đồ nguyên lý chương trình điều khiển PLC 5.2.2 Biểu đồ trạng thái Xilanh ÂI VÃÖ (A+) 5=1 1.1 1.0 Van p/phäú i (A-) CTHT 1.0 CTHT 1.1  ÂC N N Phanh  C/biãú n 1.2 K/â S  N Hình 5.7 Biểu đồ trạng thái SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 105 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực 5.2.3 Chương trình điều khiển CO I0.0 CU I0.2 (100) F0.1 CV I0.3 R I0.0 F0.2 I0.1 F0.1 F0.3 Q2.0 Q2.1 F0.1 F0.2 I0.2 F0.2 F0.2 I0.1 Q2.2 F0.2 Q2.3 F0.2 C1 I0.0 CU (100) I0.2 F0.3 CV R F0.3 I0.4 I0.4 C C Q2.4 F0.3 R L T END Hình 5.8 Chương trình điều khiển PLC U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 106 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực CHƯƠNG AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY Tuổi thọ hiệu sử dụng 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 Do đó, sử dụng bảo quản máy, ngồi tính chất kỹ thuật, cịn có ý nghĩa kinh tế Để cho máy cắt làm việc an tồn hiệu địi hỏi cơng nhân vận hành máy phải nghiên cứu kỹ máy qua dẫn vận hành máy, nghĩa là: - Biết điều khiển chức máy cách thành thạo - Nắm kiến thức vật liệu cắt 6.1 TRƯỚC KHI LÀM VIỆC C C Trước làm việc người công nhân vận hành máy phải kiểm tra toàn máy, tức kiểm tra phận truyền động, có làm việc an tồn hay không R L T - Kiểm tra thiết bị điều khiển, nắp đậy che chắn đặc biệt vấn đề bôi trơn phận ổ đỡ, rãnh trượt U D - Kiểm tra hệ thống bơm dầu thuỷ lực (động cơ, dây dẫn, đồng hồ đo áp, van ) - Kiểm tra dao cắt không mẽ, vỡ - Ấn nút khởi động động cơ, cho cho máy chạy thử chưa có phơi cắt vài hành trình, kiểm tra lại dao hệ thống thuỷ lực an toàn hay chưa Khi đảm bảo yêu cầu vận hành máy 6.2 TRONG KHI LÀM VIỆC Q trình làm việc người cơng nhân đứng máy phải mang bảo hộ lao động quy đinh, phải đặt phơi vào vị trí bàn cấp phôi, phải ý vật liệu cắt quy định cho phép đưa vào cắt Ở vị trí làm việc phải gọn gàng tạo điều kiện cho việc thao tác tay với sản phẩm dễ dàng nhanh chóng an tồn Khi phát có cố phải cho dừng máy, ngăt cầu dao máy báo với người có trách nhiệm 6.3 SAU KHI LÀM VIỆC Tuổi thọ máy kéo dài thêm hỏng hóc loại trừ nhờ vào việc bảo dưỡng thường xuyên lúc SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 107 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Nghỉ làm việc phải ngắt cầu dao điện an toàn Sau làm việc, phải thu gọn phôi sản phẩm cắt vào nơi quy định, lau chùi dao dầu mỡ bề mặt trượt Phải có chu kỳ bảo dưỡng hợp lý : xem xét- tiểu tu- trung tu- đại tu Đặt biệt ngừng máy để sửa chữa phải treo biển báo C C R L T U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 108 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực KẾT LUẬN Khi giao nhiệm vụ làm đề tài tốt nghiệp với công việc :”THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM KIỂU THỦY LỰC” Hơn tháng tìm tịi tài liệu, quan sát thực tế máy cắt thép kiểu thủy lực đơn vị sản xuất với giúp đỡ thầy giáo “NGUYỄN THANH VIỆT”, thầy cô trường giúp em hoàn thành nhiệm vụ Máy cắt thép kiểu thủy lực loại máy có tính kinh tế cao nhu cầu sử dụng phơi 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 C C suất sản xuất đồng thời cải thiện giá thành sản phẩm ( phôi thép ) cho R L T người tiêu dùng Tuy công việc thời gian có hạn, hiểu biết chưa cao nên cơng việc thiết kế chúng em có nhiều sai sót, mong Thầy bạn góp ý nhằm sửa chửa hoàn thiện tốt Sau em xin chân thành cám ơn thầy , thầy dẫn giúp em hồn thành cơng việc U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 109 Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Tài liệu tham khảo [1] Cơng nghệ tạo phơi (Lưu Đức Hồ) [2] Vật liệu học [3] Công nghệ Laser [4] Thiết kế chế tạo máy cán thép thiết bị nhà máy cán thép(Đỗ Hữu Nhơn) [5] Hệ thống điều khiển thuỷ lực (Nguyễn Ngọc Phương - Huỳnh Nguyễn Hoàng) [6] Truyền động dầu ép máy cắt kim loại (Nguyễn Ngọc Cẩn) [7] Nguyên lý cắt [8] Chi tiết máy tập [9] Chi tiết máy tập [10] Thiết kế chi tiết máy (Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm) [11] Thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, tập [12] Sức bền vật liệu tập [13] Nguyên lý máy [14] Vẽ kĩ thuật khí Tập [15] Vẽ kĩ thuật khí Tập [16] Sổ tay thiết kế máy chi tiết máy [17] Dung sai lắp ghép (Ninh Đức Tốn - NXBGD) [18] Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Đắc Lộc – Lưu Văn Nhang) [19] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập [20] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập [21] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập C C R L T U D SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 110 ... Tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực PHẦN B THIẾT KẾ R L T U D VÀ TÍNH TỐN C C SVTH: Nguyễn Xn Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang 16 Đề Tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực. .. Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực PHẦN A CƠ SỞ LÝ R L T U D THUYẾT C C SVTH: Nguyễn Xuân Hùng GVHD: ThS Nguyễn Thanh Việt Trang Đề tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực CHƯƠNG... 27 Đề Tài: Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Kiểu Thủy Lực Khi cắt dao tiếp xúc dần với vật cắt từ trái sang phải, lực cắt thực không đồng thời toàn chiều rộng cắt B Do lực cắt giảm nên cắt thép dày 60