(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy cán uốn tôn sóng ngói loại 9 sóng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: C C TÊN ĐỀ TÀI: MÁY CÁN UỐN TƠN SĨNG NGĨI R LOẠI 9L SĨNG T U D Người hướng dẫn: PGS TS LƯU ĐỨC HỊA Sinh viên thực hiện: THÁI BÁ THƠNG Số thẻ sinh viên: 101140119 Lớp: 14C1B Đà Nẵng, 12/2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: THÁI BÁ THÔNG Lớp:14C1B Khoa: Cơ khí Số thẻ sinh viên: 101140119 Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói loại sóng Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nguyên liệu tôn mạ cuộn loại: 500kg/cuộn; 0,2mm Biên dạng sóng ngói Hệ thống truyền động thủy lực Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Cơ sở lý thuyết cán uốn kim loại C C R L T U D Thiết kế công nghệ cán uốn tơn sóng ngói. Lựa chọn phương án kết cấu máy hợp lý Thiết kế động học tính tốn động lực học kết cấu khí máy cán uốn tơn sóng ngói. Thiết kế hệ thống thủy lực dẫn động toàn hệ thống Lắp đặt-vân hành-thay thế-bảo dưỡng máy. Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): -Bản vẽ sơ đồ động máy A0 -Bản vẽ lắp tồn máy(hình chiếu bằng,hình chiếu đứng) -Bản vẽ kết cấu máy dập-cắt sản phẩm -Bản vẽ kết cấu máy dập sóng ngang -Bản vẽ cấu hai trục cán uốn -Bản vẽ hệ thống thủy lực truyền dẫn cho toàn máy 1 1 A0 A0 A0 A0 A0 Họ tên người hướng dẫn: Lưu Đức Hòa Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Phần/ Nội dung: Toàn phần …1… /…9…./2019… Ngày hoàn thành đồ án: …30… /…11…./201… Trưởng Bộ môn……………………… Đà Nẵng, ngày 30 tháng năm 2019 Người hướng dẫn C C U D R L T Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói LỜI NĨI 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 thướt, nước ta chưa sản xuất phôi để tạo sản phẩm mà phải nhập từ nước ngồi Để có sản phẩm đến với người 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 Khoa tận tình hướng dẫn thầy Lưu Đức Hòa em chọn thực đề tài “Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói” Đây đề tài tương đối phổ biến có tính khả thi cao cần thiết Nếu đầu tư hướng ngày mạnh C C vào lĩnh vực khí đất nước việc thiết kế chế tạo dây chuyền sản xuất hồn tồn thực Mặc dù hướng dẫn tận tình thầy giáo vốn kiến thức cịn R L T U D 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 sót Rất mong góp ý thầy bạn để đề tài dược hồn thiện Cuối em xin gửi đến thầy Lưu Đức Hịa thầy khoa Cơ Khí, lời cảm ơn chân thành sâu sắc Đà Nẵng, tháng 05 năm2018 Sinh viên thiết kế THÁI BÁ THÔNG SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |4 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 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 hồn thiện qua lần cải tiến Trên sở đó, em Thái Bá Thông 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 Hịa 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, có tranh chấp hay gian dối e xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Đà nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2018 C C Sinh viên thực R L T Thái Bá Thông U D SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |5 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói MỤC LỤC MỤC LỤC 1.1 BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI KHI CÁN 1.2 LÝ THUYẾT CÁN 13 1.3 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH UỐN 19 2.2 PHÂN LOẠI 23 2.3 CÁC LOẠI TƠN SĨNG THƯỜNG GẶP: .24 2.4 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 26 2.5 NHU CẦU SỬ DỤNG HIỆN NAY VÀ MỘT SỐ MÁY CÁN TÔN 26 2.1 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CON LĂN TRÊN TRỤC CÁN .30 2.1.1 Tính năng, kỉ thuật dây chuyền cán 30 C C R L T 2.1.2 Thiết lập biên dạng sóng tôn .30 2.1.3 Phân tích chọn phương án bố trí lăn .34 2.1.4 Xác định kích thước lăn cán: 38 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý 43 3.2 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY .44 3.2.1 Chọn phương án truyền động cho dây chuyền 44 3.2.2 Truyền động cho hộp phân lực: 47 U D 3.2.3 Phương án tạo lực dập sóng ngang: .48 3.2.4 Chọn phương án truyền động tạo lực cắt: 52 3.3 SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 55 3.3.2 Sơ đồ nguyên lý 56 3.3.3 Nguyên lý hoạt động 57 Chương IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC KẾT CẤU CƠ KHÍ MAY CAN UỐN TƠN SONG NG 58 4.1 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 58 4.2 TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC 58 4.2.1 Tính tốn lực cán 58 4.2.2 Tính lực momen trục cán 59 4.2.3 Tính cơng suất động .66 4.2.4 Tính lực dập cho hệ thống đầu dập .68 4.2.5 Tính lực cắt đứt tơn .69 4.3 TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 73 SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |6 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 4.3.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 73 4.3.1.1 Các số liệu ban đầu 74 4.3.1.2 Thiết kế truyền .74 4.3.2 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN XÍCH 80 4.3.2.1 Giới thiệu 80 4.3.2.2 Tính tốn thiết kế .80 4.3.3 THIẾT KẾ VÀ TÍNH SỨC BỀN TRỤC CÁN 86 4.3.3.1 Giới thiệu 86 87 4.3.3.2 Kết cấu trục cán 4.3.3.3 Trình tự thiết kế 88 4.3.3.4 Tính mối ghép then 104 4.3.3.5 Tính tốn chọn phận ổ đỡ 106 4.3.4 THIẾT KẾ THÂN MÁY 107 C C 4.3.4.1 Đặc điểm 107 4.3.4.2 Thiết kế cấu điều chỉnh khe hở trục uốn 107 4.3.4.3 Thiết kế thân máy cán 109 R L T Chương 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 110 U D 5.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC 110 5.1.1 Sơ đồ hệ thống thủy lực .110 5.1.2 Khả hiệu suất sử dụng thủy lực 111 5.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC 112 5.1.3 Chọn phần tử thủy lực 112 5.2.1 Tính tốn xi lanh thủy lực cho hệ thống đầu dập 114 5.2.2 Tính tốn xi lanh thủy lực cho hệ thống dao cắt .116 5.2.3 Tính tốn xác định thông số làm việc bơm 117 5.2.4 Tính tốn van đảo chiều 118 5.2.5 Tính tốn cho van tràn .119 5.2.6 Bộ lọc dầu 121 5.2.7 Ống dẫn dầu ống nối 121 5.2.8 Bể dầu 122 CHƯƠNG VI: LẮP ĐẶT-VẬN HÀNH-THAY THẾ-BẢO DƯỠNG MÁY 125 6.1 LẮP ĐẶT .125 6.2 VẬN HÀNH 125 6.3 BẢO DƯỠNG .126 SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |7 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 6.4 THAY THẾ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 C C R L T U D SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |8 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÁN UỐN KIM LOẠI 1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIA CÔNG BIẾN DẠNG 1.1 BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI KHI CÁN a Tổng quát: Khi chịu tác dụng ngoại lực , kim loại sẻ biến dạng theo ba giai đoạn nối tiếp : Biến dạng đàn hồi , biến dạng dẻo biến dạng phá hủy Từ thí nghiệm kéo kim loai người ta có biểu đồ kéo sau: P C Pc D C C B Pb b Pa R L T A U D O - Biến dạng đàn hồi biến dạng sau khử bỏ tải trọng Mặt phương trình thể xiết chặt L Lúc đầu tăng tải trọng độ biến dạng L tăng tỷ lệ bậc với tải trọng Ứng với đoạn thẳng OA biểu đồ -Biến dạng dẻo biến đổi kích thước sau khử bỏ tải trọng Khi tải trọng vượt gía trị định ( P) độ biến dạng L tăng lên theo tải trọng với tốc độ nhanh Ở giai đoạn biến dạng dẻo với biến dạng đàn hồi Biến dạng phá hủy đứt rời phần tinh thể kim loại biến dạng (khi tải trọng vượt tải trọng cho phép ) Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn (đc ) kim loại xuất vết nứt , ứng xuất tăng nhanh gây biến dạng tập trung , kích thước vết nứt tăng lên cuối phá hủy kim loại ( điểm D ) Đó giai đoạn phá hủy * Biến dạng dẻo hình thức phổ biến , gia công áp lực trình lợi dụng giai đoạn biến dạng dẻo để gia công Biến dạng kim loại thực trượt song tinh Biến dạng dẻo bắt đầu thực mà kim loại trạng thái ứng xuất xác định Trong ứng xuất tiếp tác dụng lên mâựt trượt đạt đến SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |9 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói giá trị giới hạn th ( phụ thuộc vào vật liệu ) có khả vượt qua nội lực mặt trượt tinh giới hạn kim loại b Trạng thái ứng suất phương trình dẻo Giả sử vật thể hồn tồn khơng có ứng suất tiếp vật thể có dạng ứng suất sau : 1 1 1 2 Ứng suất đường : max = 1/ 2 (1) Ứng suất mặt : max = (1- 2 ) / Ứng suất khối : max = (max - max ) / 3 (2) (3) Nếu 1 = 2 = 3  =0 khơng có biến dạng , ứng suất để kim loại C C biến dạng déo biến dạng chảy ch R L T * Điều kiện biến dạng dẻo : Khi kim loại chịu ứng suất đường :  1  = ch tức max =  ch/ U D (4) - Khi kim loại chịu ứng suất mặt :  1-2  = ch (5) - Khi kim loại chịu ứng suất khối :  max - min  = ch (6) Các phương trình gọi phương trình dẻo Biến dạng dẻo bắt đầu sau biến dạng đàn hồi , biến dạng đàn hồi : A = A0 + A h Trong : A0 - để thay đổi thể tích vật thể ( biến dạng đàn hồi thể tích vật thể tăng lên , tỉ trọng giảm xuống ) Ah - Thế để thay đổi hình dáng vật thể Trạng thái ứng suất khối , biến dạng đàn hồi theo định luật Húc Được xác định: A = ( 11 + 22 + 33 ) / (8) Như biến dạng tương đối theo định luật Húc : 1 = 1/ E  1 -  (1 + 3 ) 2 = / E  2 -  (1 + 3 ) (9) 3 = / E  3 -  (2 + 1 ) SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |10 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Hình 6.4: Xy lanh thủy lực e) Bơm thủy lực Cung cấp lưu lượng dầu cho động thủy lực xy lanh thủy lực thông qua đường ống van thủy lực C C R L T U D Hình 6.5: Bơm bánh f) Các thiết bị phụ Lọc dầu, ắc quy dầu, công tắc hành trình, bể chứa đường ống 5.2.1 Tính tốn xi lanh thủy lực cho hệ thống đầu dập Lựa chọn xi lanh truyền lực, tính tính tốn đường kính cần thiết phụ thuộc vào đặc điểm máy, chủ yếu phụ thuộc vào vận tốc piston lực làm việc piston SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |114 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Hình 6.6: Piston-Xilanh thuỷ cho hệ thống đầu dập Dường kính D cần lựa cho phụ thuộc vào lực áp suất làm việc theo công thức sau P Từ :   D2 p C C P .p D2 R L T Trị số đường kính điều quy chỉnh hóa giá trị số sau : 45, 55, 65, 75, 90, 105 ,150,…… U D + Như tính tốn ta có lực dập Pd = 58496 (N) +Lực chặn phôi Pcp = (0,3-0,4).Pd = 17548,8 (N) + Lực tác dụng lên xi lanh P = 58496 +17548.8 = 76044.8 (N) + Chọn vận tốc đầu dập V1 = 0,04 m/s = 2,4 (m/phút) + Ta sử xi lanh cho hệ thống đầu dập + Chọn áp suất làm việc piston P1 = 500(N/cm2) = (N/mm2) + Gọi đường kính piston D1 Ta có : P    D2 Từ : D1  p P 76044,8   139, (mm) .p 3,14.5 Chọn đường kính xi lanh D1 = 150 (mm) Diện tích làm việc piston: F1   D12 3,14.1502   17671,5 (mm2) Lưu lượng làm việc piston là: Q1  F1.V1  17671,5.103.2,4  42,4 (l/phút) Gọi dc1 đường kính cần piston SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |115 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Với P1 = 40at(15÷50) ta có tỷ lệ dc1/D1=0,5 dc1 = 0,5.150 = 75(mm) Vận tốc lì piston đầu dập là: V1l  4.Q1   D1  dc1   4.42400.106 3,14 150  75  106  9,6 (m/phút) Công suất đầu dập: 2.4  2,34 (kw) 1000.60 Công suất cần thiết bơm cần cung cấp: N1  P1.V1  58496 Nct1  N1   2,34  3,34(kw) 0,7 5.2.2 Tính tốn xi lanh thủy lực cho hệ thống dao cắt Việc truyền động cho hệ thống dao cắt lấy từ nguồn bơm dầu chung C C toàn hệ thống Vì hệ thống truyền động khơng hoạt động lúc Lực cắt khơng lớn lắm, cơng suất bé R L T U D Hình 6.7: Piston-Xilanh thuỷ cho hệ thống cắt Dường kính D cần lựa cho phụ thuộc vào lực áp suất làm việc theo công thức sau P   D2 Từ : D  p P .p Trị số đường kính điều quy chỉnh hóa giá trị số sau : 45, 55, 65, 75, 90, 105 ,150,…… + Như tính tốn ta có lực dập Pc = 2050 (N) + Chọn vận tốc dao cắt V2 = 0,1 m/s = (m/phút) SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |116 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói + Ta sử xi lanh cho hệ thống đầu cắt + Chọn áp suất làm việc piston P2 = 60 (N/cm2) = 0.6 (N/mm2) + Gọi đường kính piston D2 Ta có : Pc    D2 Từ : D2   p2 Pc 2050   66 (mm)  p2 3,14.0,6 Chọn đường kính xi lanh D2 = 75 (mm) Diện tích làm việc piston  D2 3,14.752 F2    4415 (mm2) 4 Lưu lượng làm việc piston : C C Q1  F1.V1  4415.103.0,6  26,5 (l/phút) Gọi dc1 đường kính cần piston Với P1 = 40 at (15÷50) ta có tỷ lệ dc2/D2 =( 0,3÷0,35) dc2 = 25(mm) R L T Vận tốc lì piston dao cắt là: V2l  U D 4.Q2   D2  dc   4.4415.106 3,14. 75  25 106  16,67 (m/phút) Công suất dao cắt: N  P2 V2  2649,38 0,1  0, 265 (kw) 1000 Công suất cần thiết bơm cần cung cấp: Nct  N2   0, 265  0, 278 (kw) 0,7 5.2.3 Tính tốn xác định thơng số làm việc bơm Do phận thủy lực dây chuyền không hoạt động lúc Do ta cần chọn công suất cần thiết bơm lớn cơng suất cần thiết động dầu (Vì công suất động dầu lớn nhất) Để đơn giản tính tốn ta bỏ qua tổn thất thủy lực Nb > Ndc  chọn Nb =4,65 KW - Lưu lượng bơm phải lớn lưu lượng cần thiết ba cụm hoạt động: Qb > Qct = Qdc Chọn loại bơm có: qb = 50 (cm3 /vòng) nb = 950 (vòng /phút ) SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |117 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói - Vậy lưu lượng bơm là: Qb = qb Nb =0,5.950 = 47524 (cm3/phút) = 47.5 (lít /phút)  Qb > Qdd = 45,7 (lít /phút ) - Áp suất làm việc bơm: pb  612.Nb 612.4,65   60(at )  60.105 ( N / m2 ) Qb 47,5 Nên Pb > pdc=53,8.105 (N/m2) - Van tràn cần phải lựa chọn loại có lưu lượng lớn lưu lượng yêu cầu: 47,5 (l/phút) - Ống dẩn áp lực lớn thường dùng hệ thống thủy lực ống đồng thép - Ta chọn đường kính ống theo công thức: d = 4,6 Q (mm) V C C R L T V: vận tốc dầu ống Q: Lưu lượng dầu Vận tốc dầu ống thường dùng là: Ống hút: V = 1,5  m/s Ống đẩy: V =  m/s Lưu lượng qua ống Q = 47.5 (l/phút) U D Vậy ta tính đường kính đường ống hút dh= 4,6 45,7  22 (mm) Chọn dh = 25 (mm) Đường ống đẩy: dd = 4,6 45,7 13,9(mm) Chọn dd =15 (mm) 5.2.4 Tính tốn van đảo chiều - Tiết diện đường dẫncủa van đảo chiều tính theo công thức sau: Ax SVTH Thái Bá Thông Q ((cm ) 600.v GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |118 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Trong đó: Q-Lưu lượng dầu vào cửa van(cm3/ph) Q =  40l / ph V - Vận tốc dòng dầu qua van (cm/s) v = 10cm/ s Vậy ta có: Ax Q 40.1000   6.6(cm ) 600.v 600.10 - Xác định chiều dài vách ngăn van đảo chiều cửa vị trí Chiều dài vách ngăn tính theo cơng thức: l = 1,7.10 p.d  (cm ) Q. Trong đó: p  tổn thất áp suất qua khe hởgiữa trượt lỗ thơng  , lấy C C p  0,5b bar R L T d - đường kính trượt, d = 3cm  - khe hở tượt thành lỗ trượt ,  =20 m Q -lượng dầu rò , Q = 0,1 cm3/s U D  -độ nhớt động học,  = 0,2 cm2/s Ta có : l = 1,7.10 p.d  0,5.3.(2.10 3 )  1(cm ) =l=1,7.10 Q. 0,1.0,2 5.2.5 Tính tốn cho van tràn a) Công dụng van tràn Công dụng van an toàn dùng để hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng làm việc hệ thống thủy lực vượt trị số đề phòng tải Nguyên tắc làm việc van an toàn áp suất hệ thông vượt mức điều chỉnh, van an toàn tự động mở để đưa dầu bể Ta thiết kế van dựa vào cân tác dụng lực ngược chiều nút van (lực tạo thành kết cấu van lực lò xo lực đối trọng ) áp suất chất lỏng Khi áp suất tăng vượt mức quy định ,áp suất thắng lực lị xo hình thành khe hở thông nút van lỗ Một phần chất lỏng qua khe hở để bể áp suất chất lỏng hệ thống giảm xuống mức quy định Qúa trình khơng diễn liên tục nên gọi van an toàn Nếu van an toàn hoạt động liên tục để làm nhiệm vụ giữ áp suất không đổi hệ thống thủy lực gọi van tràn Loại van có kết cấu hoàn toàn giống van an toàn điều chỉnh cho ln ln có phần chất lỏng từ mạch cung SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |119 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói cấp dẫn qua van thùng chứa Do vậy, van an toàn làm việc thường xuyên với tác dụng giữ cho áp suất không đổi Người ta phân van thành loại có tác động trực tiếp gián tiếp Loại thứ van bi lò xo, van pittơng –lị xo có sử dụng hệ thống có áp suất nhỏ, lưu lượng nhỏ.khi áp suất lớn lưu lượng lớn, kich thước van phải lớn Loại thứ có nhiều ưu điểm hơn, ta chọn thiết kế loại tổ hợp van bi – pittơng b) Tính tốn cho van tràn Lưu lượng qua van tính theo: Q = k.A X p Trong đó: k - hệ số tính bằng: 2.g k =   (kG 1 / cm ph 1 ) C C Nếu g = 9.81m/s2 = 981.3600cm/ph2;   8,5.10 4 kG / cm ;   0,65 Thì k =  2.g  = 0,65 R L T 2.981.3600  59252 (kG 1 / cm ph 1 ) 4 8,5.10 p -độ lệch áp suất sinh van, p =p1-p2 U D Ta có phương trình cân bằng: P1.A X =P 1X =C.x Trong đó: A X - Tiết diện có ích van,cm P 1X - Lực lị 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) Lượng dầu thừa qua van tràn:  Q =Q v -Q ct =60000-53300=6700 (cm3/ph) SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |120 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 5.2.6 Bộ lọc dầu 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.Ngồi 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 chất phụ gia trộn dầu để chơng mài mịn - Phần tử lọc: có phần tử lọc :kiểu bề mặt,kiểu cạnh kiểu chiều sâu: + Phần tử lọc kiểu bề mặt làm vải dày giấy qua xử lý Dầu C C R L T U D 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 đặt 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 5.2.7 Ống dẫn dầu ống nối 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 tâm nối a) Ống dẫn dầu *Yêu cầu Ống dẫn dùng hệ thống điều khiên thủy lực phổ biến ống dẫn cứng (vật liệu đồng thép) ống dẫn mềm (vải cao su ống mềm kim loại làm việc nhiệt độ 135 C) Ống dẫn cần phải đảm bảo độ bền học SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |121 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói 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 cơng 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 57,75 Q = 4,6 =25 (mm) V C C R L T Chọn d h =25 (mm) + Đường ống đẩy 57,75 Q = 4,6 = 17.4 (mm) V U D d d = 4.6 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 máy ép thiết kế,ta dùng loại ống nối: - Ống nối vặn ren - Ống nối siết chặt đai ốc 5.2.8 Bể dầu Bể dầu dùng để lưu trữ điều hòa dầu cho hoạt động tồn hệ thơng dầu ép.Nó thường đặt bên ngồi máy để tránh tác dụng nhiệt ảnh hưởng đến phận làm việc máy Khi thiết kế bể dầu việc cung cấp đủ dầu cho bơm cịn phải có khả : - Tỏa nhiệt dầu tốt - Tách không khí khỏi dầu SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |122 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói - Nhận biết 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 công thức: i W =  Wi Trong đó: W1 thay đổi dung lượng lớn xy lanh W1 = 2.V1+V2 V1-dung tích lớn xy lanh V1 =  D l = A1.l =  60 = 2309 cm3 Như ,ta có: W1 = 2.2309 = 4618(cm3) Ta lấy W1 = 4,618 (l) Lấy W1 = 5(l) C C R L T U D W2 – dung tích ống dẫn van Nếu chièu dài ống dẫn 1000cm ,đường kính ống dẫn cm dung tích dầu ống dẫn là: W2 = 1000 3.14.2 =3140 (cm3)(=3lít) W3 – dung lượng dầu van lấy W3 = (l) W4 – thay đổi dung lương chất lỏng hệ thông thủy lực giãn nở nhiệt gây ra: W4 =  t  W J t Trong đó:  t - hệ số giãn nở thể tích chất lỏng,  t = 10 3 [lít/độ] t -sự thay đổi nhiệt đọ hệ thống dầu ép trình làm việc nhiệt độ trung bình khơng khí thay đổi từ 20  250 C nhiệt độ dầu giới hạn không vượt 55  60 C t =35 C Ta có: W4 = (10000+88799+3140+5000+2010).10 3 35 = 3813 cm3 Lấy W = lít SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |123 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói W5 – Dung lượng chất lỏng dự trữ để bù vào rò rỉ để tạo thành mức chênh lệch kênh nạp vào kênh tháo lưu lượng lớn ,thường mức chênh lệc lớn 50mm,chọn W5 = 20 (l) b) Tính chọn dung tích bể dầu Trong thực tế (đối với máy cố định máy ép thiết kê) dung tích thùng chứa chọn cho chứa chất lỏng  lần lưu lượng bơm cung cấp ,tức là: W =(2  ).Q W = 2.60 = 120 (l) Chọn dung tích thùng chứa W = 150(l) Nếu chọn kết cấu bể dầu có hình hộp chữ nhật kích thước liên hệ với dung lượng theo phương trình : W = a.b.h = a.b.0,8H Trong đó: C C W - Dung lượng dầu a - Chiều rộng bể dầu b - Chiều dài bể dầu, b = 2a R L T h - Chiều cao mực dầu bể, h = 0.8H H - Chiều cao bể dầu, H = 1.4a a = U D 150000 W =3 = 40cm 22.4 22.4 Chọn : a = 40 cm, b = 80 cm, H =56 cm SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |124 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói CHƯƠNG VI: LẮP ĐẶT-VẬN HÀNH-THAY THẾ-BẢO DƯỠNG MÁY 6.1 LẮP ĐẶT Việc lắp đặt hệ thống dây chuyền cán công việc lắp ráp khí Địi hỏi người lắp phải có tay nghề với trình độ kỹ thuật cao hàng ngũ cán kỹ thuật phải có nhìn khái quát từ vẽ để thực lắp đặt dây truyền cách hồn hảo Dây chuyền có số phận nhỏ lắp đặt liên tục bề mặt tương đối hạn chế Các thiết bị lắp đặt phải có thứ tự, chúng sử dụng tích trử để mang lại ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu việc lắp đặt dây truyền cán Có điều kiện khác cần thiết để lắp đặt hệ thống dây truyền cán : + Lắp đặt phận đơn giản + Lắp đặt phận phức tạp nơi lắp ráp + Lắp đặt phận đơn giản nơi khác mang C C R L T + Lắp đặt phận phức tạp nơi khác mang Trước tiên muốn lắp đặt hoàn thiện hệ thống dây chuyền ta cần phải bố trí hệ thống cẩu dây chuyền có nhiều chi tiết nặng lắp đặt điều kiện chật Vì vậy, cẩu cần thiếu lắp đặt Mặc dù điều kiện có nhiều khác Bất chấp điều kiện sử dụng thiết bị lắp đặt có kế hoạch hệ thống công việc lắp đặt chắn thực cách dễ dàng U D Trước lắp hệ thống dây chuyền cán phải khảo sát nơi lắp để nghiên cứu thiết bị sử dụng tích trữ Điều quan trọng chi tiết nặng nâng lên cao hạ xuống thấp di chuyển xa so với nơi lắp, ta nên sử dụng hệ thống cẩu có bánh xe chạy di chuyển mặt đất để bảo đảm an toàn cho người khác 6.2 VẬN HÀNH Đây hệ thống vận hành có nhiều cấu làm việc Vận hành dây chuyền cán nhờ có nút điều khiển điện Lúc đầu ta bấm nút để bơm dầu hoạt động (dầu qua van tràn khí bể dầu) Đưa phôi vào kẹp cấu dẫn động phôi máy cán Điều chỉnh cấu cấp phôi Sau ấn nút cho động dầu hoạt động Khi kích thước tơn cán đạt u cầu ta ấn nút dừng máy ấn nút điều chỉnh hệ thống đầu dập, hệ thống dao cắt, sau cắt xong ta tiếp tục ấn nút để động dầu hoạt động Để đảm bảo vận hành tốt địi hỏi phải có người thợ có am hiểu dây chuyền cán cao SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |125 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói + Hiểu biết ngun lý hoạt động : Cái trước, sau Khi hoạt động cần cho hoạt động trước, cần cho hoạt động sau + Cơ cấu dẫn động phơi cần xác, người thợ vận hành phải linh hoạt, điều chỉnh cấu cho đảm bảo kích thước để sản phẩm khơng cong, vênh + Muốn đạt xuất cao mong muốn người vận hành có khả điều khiển dây chuyền cách trọn vẹn, tránh thời gian chết máy khơng cần thiết + Trong q trình vận hành dây chuyền gặp nhiều cản trở hệ thống điều khiển không tập trung, mà phân tách cho phận, mà phận đảm nhiệm công nhân khác Do vậy, muốn đồng hoạt động tốt địi hỏi thợ vận hành phải có khả hiểu biết máy cao + Khi có cố địi hỏi người thợ vận hành phải nắm rõ vấn đề vận hành để xử lý cho dây truyền ngừng hoạt động Tóm lại : Vận hành máy móc dây chuyền cán phải có đội ngũ công nhân am hiểu sâu sắc hệ thống điều khiển dây chuyền, đáp ứng yêu cầu : + Phát cố kịp thời để đảm bảo sửa chữa thay C C R L T U D + Biết tính cơng nghệ phận để có biện pháp vận hành tốt giảm thời gian chạy không thời gian chết máy hay máy tải 6.3 BẢO DƯỠNG Máy móc, thiết bị sau chế tạo xong phải dùng phương pháp bảo vệ để chống ăn mòn mơi trường Để chống ăn mịn ta sử dụng phương pháp tạm thời lâu dài sau : +Bảo quản ổ trục cán, ổ lăn cán, cấu cấp phôi cách nhỏ dầu mở bôi trơn + Bảo quản cặp bánh phun dầu, nhỏ dầu định kỳ (như sơn, xi, mạ ) +Khi thiết kế tính tốn phải bảo đảm phục vụ thao tác máy móc, thiết bị sửa chữa, lắp đặt thuận lợi +Hàng ngày phải kiểm tra máy, vệ sinh máy, kiểm tra thiết bị ổ chổ lắp nối, kiểm tra tay Xem phận truyền động có trục trặc khơng Nếu có hư hỏng điều chỉnh +Kiểm tra bảo quản hệ thống thuỷ lực, xi lanh, phiston, bơm dầu, động dầu +Bảo quản máy vận hành Trước phát tín hiệu khởi động máy phải kiểm tra SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |126 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói + Đường điện phải an tồn Cách điện tốt, điện áp đủ + Các che chắn phận truyền động phải tình trạng làm việc tốt +Công nhân vận hành máy phải đào tạo huấn luyện kỹ để nắm vững nguyên lý hoạt động điều máy 6.4 THAY THẾ Dây truyền thiết kế chế tạo có độ xác cao Nhưng sau thời gian lâu dài sản xuất xảy tượng số chi tiết bị hỏng Do vậy, tuỳ theo yêu cầu thực tế mà thay phục hồi lại chi tiết Các chi tiết bị mịn gãy hỏng + Các phận lô cán sau thời gian làm việc bị mịn, làm cho đường kính lơ nhỏ lại, khe hở hai lơ cán rộng thêm, làm cho kích thước sản phẩm khơng đạt u cầu kích thước sóng Do phải nghiên cứu thay hay phục hồi lại lơ cán, điều khe hở + Hệ thống giao cắt, sau làm việc thời gian dao bị mịn làm cho cùn dao nên việc cắt gặp khó khăn, cần phải phục hồi lại dao + Các ổ bi đổ bị mòn phải định thay C C R L T U D SVTH Thái Bá Thơng GVHD: ThS Lưu Đức Hịa Trang |127 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói TÀI LIỆU THAM KHẢO  Nguyễn Ngọc Cẩn Truyền động dầu ép máy cắt kim loại NXB ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, HÀ NỘI, 1974 Nguyễn Ngọc Cẩn - Lê Viết Giảng Sức bền vật liệu NXB ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐÀ NẴNG, 1985 Lưu Đức Hoà Giáo trình cán kéo kim loại NXB ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐÀ NẴNG, 1985 Nguyễn Văn Lẫm - Nguyễn Trọng Hiệp Thiết kế chi tiết máy NXB GIÁO DỤC, HÀ NỘI, 1993 C C R L T Lê Nhương Cơng nghệ dập nguội NXB CƠNG NHÂN KỸ THUẬT,1981 Đỗ Hữu Nhơn U D Phương pháp cán kim loại thông dụng NXB KHOA HỌC KỶ THUẬT, 1996 Ninh Đức Tốn Dung sai lắp ghép NXB GIÁO DỤC, 2000 Phạm Đình Sung - Bùi Lê Gơn - Trịnh Duy Cấp Công nghệ gia công kim loại NXB XÂY DỰNG, HÀ NỘI,1998 SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |128 ... thuyết cán uốn kim loại C C R L T U D Thiết kế cơng nghệ cán uốn tơn sóng ngói.  Lựa chọn phương án kết cấu máy hợp lý Thiết kế động học tính tốn động lực học kết cấu khí máy cán uốn tơn sóng ngói. ... Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói Tơn sóng ngói ta thiết kế có sóng nhơ sóng thấp xuống sóng ta đánh thứ tự A, B, C,………….và số lần cán thứ tự 1, 2, 3, Hình 2.4 Thứ tự sóng tơn Số lượng trục cán. .. Trang |27 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói C C R L T U D SVTH Thái Bá Thông GVHD: ThS Lưu Đức Hòa Trang |28 Thiết kế máy cán uốn tơn sóng ngói C C R L T Hình 1.5: Hình ảnh vài loại máy cán tơn