Thiết kế máy cưa thép hình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CƯA THÉP HÌNH Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS TÀO QUANG BẢNG TRẦN PHÚC NGỤ Đà Nẵng, 2017 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình MỞ ĐẦU Mục đích đề tài Thực đồ án tốt nghiệp với đề tài giao Mục tiêu đề tài Thiết kế máy cưa loại thép hình phục vụ cho sản xuất Thiết lập chương trình chạy tự động cho máy cưa Giảm sức lao động công nhân Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đồ án cụ thể vào việc tính tốn lắp đặt máy Phạm vi nghiên cứu tập trung tính tốn cho nhà máy, xí nghiệp khí cần sử C C dụng thiết bị cắt Phƣơng pháp nghiên cứu R L T Lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Chọn tên đề tài U D " Thiết kế máy cưa thép hình " Cấu trúc đồ án Đồ án chia thành phần mở đầu chương Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình PHẦN A: Chƣơng : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC LOẠI THÉP ĐỊNH HÌNH VÀ ỨNG DỤNG Đất nước ta đường công nghiệp hóa, đại hóa Các nhà máy, xí nghiệp, nhà xưởng xây dựng khắp tỉnh thành Ngoài vật liệu gạch đá, cát xỏi, xi măng cịn sử dụng vật liệu kim loại Các kim loại lắp rắp với tạo thành khung sườn vững chắc, đường ống vận chuyển nước, loại khí cho tồn nhà máy ( hình 1.1 )…Bên cạnh việc sử dụng kết cấu thép, đường ống kim loại có tuổi thọ cao, dễ mở rộng lắp đặt thiết bị phụ trợ Vì nhu cầu loại thép hình lớn C C R L T U D Hình 1.1 Kếu cấu thép nhà máy lọc dầu Dung Quất 1.1 Nhu cầu loại thép định hình - Các loại thép dạng sử dụng nhiều cơng trình xây dựng Các thép hàn, lắp ghép với để tạo thành khung, dầm, giá đỡ …trong cơng trình xây dựng, nhà thép tiền chế, chân đế loại máy móc… (hình 1.2 1.3) Hình 1.2 Các loại khung dầm thép nhà thép tiền chế Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình Thép V dài Thép V ngắn C C R L T U D Hình 1.3 Mái nhà xưởng sử dụng loại thép định hình - Các loại thép hình dạng ống kết nối lại với tạo thành hệ thống vận chuyển nước, hóa chất,các loại khí ( hình 1.4 , 1.5 1.6)… khắp nhà máy Do yêu cầu lắp đặt số đoạn ống cần phải gia công:cắt bớt, khoan bắt van, nozzle, uốn… Hình 1.4 Ống cắt thành đoạn ống nói lại với Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình C C Hình 1.5 Hệ thống ống dẫn khí R L T U D Hình 1.6 Hệ thống ống dẫn nhà máy nhiệt điện 1.2 Các loại thép định hình 1.2.1 Phân loại Theo hình dạng mặt cắt ngang ta có loại thép định hình sau : + Thép chữ L, V : dùng ngành chế tạo máy, kết cấu nhà xưởng, khí, xây dựng, cơng trình điện, dân dụng ( hình 1.7)… Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình Hình 1.7 Thép chữ L, V + Thép chữ I , H : Dùng cơng trình xây dựng cầu đường, xây dựng nhà xưởng, kết cấu nhà tiền chế, ngành khí, (hình 1.8)… C C R L T U D Hình 1.8 Thép chữ I, H + Thép chữ U , C, Z : Dùng cơng trình xây dựng nhà xưởng ( hình 1.9)… Hình 1.9 Thép chữ C,Z + Thép đặc: Dùng để chế tạo chi tiết máy, bulong,đai ốc(hình 1.10)… Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình Hình 1.10 Thép đặc + Dạng ống : Dùng để vận chuyển nước , khí gas, hóa chất , khí áp suất cao, khí hóa lỏng với loại ống trịn, kết cấu dầm, đỡ với loại ống dạng hộp(hình 1.11 1.12)… C C R L T U D Hình 1.11 Các loại ống trịn Hình 1.12 Các loại ống dạng định hình Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình 1.2.2 Các mác thép định hình thơng dụng A/ Thép hình dạng Bảng 1.1 Thành phần hóa học thép hình dạng thơng dụng Tiêu Chuẩn Standard TCVN 1765 - 85 (1765 - 85 ) Mác thép Grade Thành phần hóa học (%) Chemical Compo ition C JIS G3106 1995 Mn P (max) S (max) CT33 0.06 - 0.12 0.12 - 0.30 0.25 - 0.50 0.04 0.045 CT34 0.09 - 0.15 0.12 - 0.30 0.25 - 0.50 0.04 0.045 CT38 0.14 - 0.22 0.12 - 0.30 0.40 - 0.65 0.04 0.045 CT42 0.18 - 0.27 0.12 - 0.30 0.40 - 0.70 0.04 0.045 CT51 0.28 - 0.37 0.15 - 0.35 0.50 - 0.80 0.04 0.045 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 SS 330 JIS 3101 1995 Si SS 400 SS 490 C C R L T 0.20 max U D 0.55 max 1.60 max SS 540 0.30 max 1.60 max SM400 A 0.23 max - SM400 B 0.20 max 0.35 0.60-1.40 0.035 0.035 SM490 A 0.20 max 0.55 1.6 max 0.035 0.035 SM490 B 0.18 max 0.55 1.6 max 0.035 0.035 SM490 YA 0.20 max 0.55 1.6 max 0.035 0.035 SM490 YB 0.20 max 0.55 1.6 max 0.035 0.035 2.5xC 0.035 0.035 CT2 0.09 - 0.15 0.12 - 0.30 0.25 - 0.50 0.045 0.045 ΓOCT CT3 0.14 - 0.22 0.12 - 0.30 0.40 - 0.60 0.045 0.045 380 - 71 CT4 0.18 - 0.27 0.12 - 0.30 0.40 - 0.70 0.045 0.045 CT5 0.29 - 0.37 0.15 - 0.35 0.50 - 0.80 0.045 0.045 A36 ASTM 1997 BS 4360 0.26 max 0.40 max 1.60 max 0.04 0.05 A572 Gr42 0.21 max 0.40 max 1.35 max 0.04 0.05 A572 Gr50 0.23 max 0.40 max 1.35 max 0.04 0.05 40B 0.20max 0.50max 1.50max 0.050 0.050 40C 0.18max 0.50max 1.50max 0.050 0.050 Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình 43A 0.25max 0.50max 1.6max 0.050 0.050 43B 0.21max 0.50max 1.5max 0.050 0.050 43C 0.18max 0.50max 1.5max 0.050 0.050 50A 0.23max 0.50max 1.6max 0.050 0.050 50B 0.20max 0.50max 1.50max 0.050 0.050 50C 0.20max 0.50max 1.50max 0.050 0.050 RST37-2 0.17max - - 0.050 0.050 ST44-2 0.21max - - 0.050 0.050 Q235A 0.14 - 0.22 0.30 max 0.30 -0.65 0.045 Q235B 0.12 - 0.20 0.30 max 0.30 -0.70 0.045 0.045 Q235C 0.18 max 0.30 max 0.35 -0.80 0.04 Q235D 0.17 max 0.30 max 0.35 -0.80 0.035 0.035 Q345 0.20 max 0.55 max 1.00 -1.60 0.045 0.045 1986 DIN 17100 GB700 - 88 GB/T1591 - 94 C C 0.05 0.04 R L T Trong đó: U D - TCVN : Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam - JIS : Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản - ΓOCT : Tiêu chuẩn quốc gia Nga - ASTM: Tiêu chuẩn hiệp hội vật liệu thử nghiệm Hoa Kỳ - DIN : Tiêu chuẩn quốc gia Đức - BS : Tiêu chuẩn quốc gia Anh - GB : Tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc - C : Nguyên tố Cacbon - Si : Nguyên tố Silic - Mn : Nguyên tố Mangan - P,S : Nguyên tố photpho lưu huỳnh Bảng 1.2 Cơ tính vật liệu chế tạo thép dạng thông dụng Tiêu chuẩn Mác thép Độ bền lý Mechanical Properties Giới hạn bền (MPa) Độ giãn dài (%) 230 340 ÷ 440 32 250 380 ÷ 490 26 Standard Grade Giới hạn chảy (MPa) TCVN CT 33 240 1651 - 85 (1765 - 85 ) CT 34 CT 38 Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình CT 42 270 420 ÷ 540 24 CT 51 290 510 ÷ 640 20 SS 330 235 330 ÷ 430 25 SS 400 235 400 ÷ 510 21 SS 490 275 490 ÷ 610 19 SS 540 390 540 16 SM400 A 235 400 ÷ 510 23 SM400 B 235 400 ÷ 510 23 SM490 A 315 490 ÷ 610 22 SM490 B 315 490 ÷ 610 22 SM490 YA 355 490 ÷ 610 19 SM490 YB 355 490 ÷ 610 19 CT2 196 ΓOCT CT3 225 380 - 89 CT4 JIS 3101 1995 JIS G3106 1995 26 373 ÷ 461 22 412 ÷ 510 20 265 490 ÷ 608 16 250 400 ÷ 550 20 A572 Gr42 290 415 20 A572 Gr50 345 450 18 40B 245 340 ÷ 550 22 40C 245 340 ÷ 550 22 43A 265 430 ÷ 580 20 43B 265 430 ÷ 580 20 43C 265 430 ÷ 580 20 50A 345 490 ÷ 640 18 50B 345 490 ÷ 640 18 50C 345 490 ÷ 640 18 RST37-2 225 340 ÷ 470 26 ST44-2 265 410 ÷ 540 22 Q235A 225 375 21 Q235B 225 375 21 Q235C 225 375 21 Q235D 225 375 21 Q345 325 470 21 A 36 BS 4360 1986 DIN 17100 GB700 - 88 R L T U D CT5 ASTM 1997 C C 334 ÷ 412 GB/T1591 - 94 Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ 245 Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình Bảng 7.2 Xử lý cố liên quan đến động máy Sự cố Nguyên nhân Giải pháp Động không khởi động - Chưa cắm điện - Hở mạch,mối nối bị hỏng - Điện áp không - Kiêm tra lại nối nguồn điện chưa - Kiểm tra lại nguồn điện ,các mối nối,dây dẫn Động không nhận đủ công - Động bị ngắn mạch chổ - Kiếm tra cực nối bị lỏng động chổ mòn - Dây điện nhỏ dây chất cách điện suất(công suất đầu mạch dài động - Quá tải nguồn giảm nhanh) Động nhiệt Cầu chì thường xuyên bị hỏng Động ngừng làm việc -Tăng tiết diện dây giảm chiều dài dây - Kiếm tra điện áp nhà máy - Động bị q tải - Q trình tuần hồn khơng khí động bị gián đoạn C C R L T U D - Giảm tải động - Làm động để khơng khí tuần hồn - Động tải - Cầu chì điện áp không - Giảm tải động -Lắp cầu chì điện áp - Động bị ngắn mạch,chổ nối bị lỏng - Điện áp thấp - Quá tải - Kiểm tra dây nối - Kiếm tra điện áp - Giảm tải cho động 7.2.2 Sự cố li n quan đến lưỡi cưa Bảng 7.3 Xử lý cố liên quan đến lưỡi cưa Sự cố Trờn Lưỡi cưa bị mẻ Nguyên nhân Giải pháp - Quá inch - Nhiều rãnh - Ăn dao nhanh -Phôi không kẹp chặt trông êto - Sử dụng lưỡi cưa phù hợp (mịn thô hơn…) -Giảm tốc độ ăn dao - Kẹp chặt phôi - Răng to - Các lăn dẫn hướng - Sử dụng lưỡi cưa mịn - Điều chỉnh lăn dẫn Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng 94 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình khơng thẳng hàng - Thiếu dung dịch làm mát - Tốc độ cắt cao - Lực căng lưỡi cưa lớn hướng -Sư dụng dung dịch làm mát - Căng lưỡi cưa phù hợp - Các bánh xe đường dẫn - Điều chỉnh bánh xe - Kiếm tra lại độ mịn cua ổ - Cơ cấu dẫn hướng ngồi đường dẫn - Lực căng lưỡi không phù hợp - Cắt vật liệu không phù hợp bi,cơ cấu dẫn hướng - Kiểm tra lại phận căng lưỡi - Thay đổi vật liệu lưỡi cưa cho phù hợp Lưỡi cưa bị xoắn - Lưỡi cưa không đặt vào rãnh dẫn hướng - Lưỡi cắt bị kẹt - Kiểm tra rãnh dẫn hướng đặt vị trí - Giảm chiều sâu cắt Răng nhanh mòn - Thiếu dung dịch làm mát -Tốc độ cắt cao - Lưỡi cưa to - Dẫn tiến không đủ Vận hành vào C C R L T U D - Sử dụng dung dịch làm mát - Sử dụng lưỡi cưa mịn - Tăng hay giảm tốc độ cắt 7.2.3 Các cố thường gặp vận hành Bảng 7.4 Các cô thường gặp vận hành Nguyên nhân Sử dụng bước không phù hợp Sự cố - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Đường cắt bị cong Khắc phục Chọn lưỡi cưa phù hợp với vật liệu cắt - Lưỡi cưa bị mẻ - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành Lưỡi cưa bị mẻ Tốc độ cắt nhanh Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Đường cắt bị cong - Lưỡi cưa bị mẻ - Xuất hiện tượng rung Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Dừng trình vạn hành,kiểm tra lưỡi cưa thay lươi cưa cần thiết Giảm tốc độ cắt 95 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn Tốc độ ăn dao không đạt - Đường cắt bị cong - Lưỡi cưa mẻ Tăng tốc độ cắt - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng Quá tải - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Lưỡi cưa bị mẻ Lực căng lưỡi cưa khơng đủ Chổi làm định vị khơng xác - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Lưỡi cưa bị mẻ C C - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành Phôi kẹp không chặt lươi cưa R L T chuyển vị trí chổi làm - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn Kiểm tra lắp rắp lại cho vị trí - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Lưỡi cưa bị mẻ U D Kẹp lưỡi không Tăng lực căng - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Đường cắt bị cong Thay Kẹp lại phôi - Lưỡi cưa bị mẻ Vật liệu gia công cứng - Vết cắt bị hỏng - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Đường cắt bị cong - Lưỡi cưa bị mẻ - Xuất hiện tượng rung Dung dịch làm mát không đủ lắc vận hành bị bẩn - Vết cắt bị hỏng Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Thay lươi cưa chọn lại vật liệu gia công Đổ thêm thay 96 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình - Tuổi thọ lưỡi cưa ngắn - Đường cắt bị cong - Lưỡi cưa bị mẻ Răng lươi cưa bị mòn Định hướng lươi cưa bi ngược - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành - Vết cắt bị hỏng - Không cắt - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành Thay lưỡi cưa Định hướng lại lưỡi cưa - Xuất âm lạ - Xuất hiện tượng rung lắc vận hành Kẹt phoi - Vết cắt bị hỏng - Có tiếng rít - Lưỡi cưa bị công C C Làm R L T 7.3 Biện pháp an toàn làm việc với máy cƣa - Người công nhân làm việc với máy cưa phải đào tạo cách sử dụng cách khắc phục cố máy cưa - Khi sử dụng máy phải tuân thủ yêu cầu máy cách vận hành bảo hộ lao động U D - Thường xuyên kiểm tra máy, phát cố phải tiến hành sửa chữa trước sử dụng máy Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng 97 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình KẾT LUẬN Sau thời gian gần tháng miệt mài nghiên cứu, tìm hiểu với kinh nghiệm thực tế tích lũy với vốn kiến thức tích lũy trình học tập tận tình hướng dẫn thầy giáo hướng dẫn GV.TS Tào Quang Bảng, em hoàn thành đề tài tốt nghiệp"Thiết kế máy cƣa thép hình" Đề tài thực sau : - Giới thiệu loại thép hình ứng dụng - Sơ lược phương pháp cắt kim loại giới thiệu máy cưa thép - Phân tích yêu cầu thiết kế, chọn phương án tối ưu máy cưa vịng dạng nằm ngang - Thiết kế động học máy: trình bày hệ thống dẫn động lưỡi cưa, tính C C chọn kết cấu, kích thước, tính sức bền số chi tiết quan trọng máy thiết kế - Tính chọn thiết bị thủy lực mạch điều khiển điện thủy lực Với phạm vi đề tài giúp em nhiều kinh nghiệm việc tìm hiểu,nghiên cứu tài liệu, tiêu chuẩn vật liệu, tính tốn thiết kế chi tiết máy Qua cố kiến thức, làm quen với nhiệm vụ người thiết kế R L T U D người kỹ sư khí Do cịn hạn chế kiến thức thời gian, bên cạnh đề tài đồ án tương đối tài liệu tham khảo Do q trình tính tốn, thiết kế khơng thể tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy góp ý bổ sung để em hoàn thiện Em chân thành cảm ơn Đà nẵng, ngày 21 tháng 05 năm 2017 Người thiết kế Trần Phúc Ngụ Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Ngọc Cẩn , Thiết kế máy cắt kim loại , NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thanh Việt , - Công nghệ kim loại -tập 1, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , 2011 - Công nghệ kim loại -tập 2, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , 2008 Nguyễn Trọng Hiệp , Thiết kế Chi tiết máy , NXB Giáo Dục , 1998 Lưu Đức Hòa , Cơ khí đại cương , ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , 2007 Nguyễn Đắc Lộc , Sổ tay Công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2,3 , NXB Khoa Học Kỹ Thuật , Hà Nội , 2005 Trần Hữu Quế , Vẽ kỹ thuật khí - Tập 1,2 , NXB Giáo Duc , 2005 Trần Đình Sơn , Nguyên lý cắt dụng cụ cắt , ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , 2009 Trần Xuân Tùy - Trần Ngọc Hải , Giáo trình Truyền động thủy lực khí nén , ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , 2009 Nguyễn Văn Yến, C C R L T - Giáo trình chi tiết máy , NXB Giao Thông Vận Tải , 2005 - Thiết lập Bảng vẽ đồ án Chi tiết máy , NXB Giao Thông Vận Tải , 2004 10 Các mác thép tiêu chuẩn thép http://www.samchaisteel.com/lang=en&p=products_all 11 Catalogue lưỡi cưa hãng KOMET , ARNTZ , LENOX… 12 Mác thép ,thành phần hóa học,cơ tính loại thép hình thơng dụng U D http://www.daitoanthang.com/tinhchat.phpid=1 http://www.daitoanthang.com/tinhchat.phpid=2 13 Lưu Đức Bình - Công nghệ chế tạo máy I, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng, năm 2011 - Công nghệ chế tạo máy II, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng, năm 2012 14 Vật liệu làm lưỡi cưa http://www.diamondbladeselect.com/knowledge/some-knowledge-of-highspeed-steel-hss-and-its-market-position/ http://www.hssmetal.com/ 15 Trường Đại Học Bách Khoa-Đại Học Đà Nẵng-Khoa Cơ Khí - Trang bị công nghệ cấp phôi tự động, Đà Nẵng-2012 LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian ngồi ghế nhà trường, nhằm thu thập kiến thức mặt lý thuyết, em phân công đề tài “Thiết kế máy cƣa thép hình” nhằm phục vụ cho cơng nghiệp sản xuất thép đất nước Như hầu hết cơng ty chun khí sử dụng vật liệu kim loại chủ yếu, đặc biệt loại thép hình Các loại thép hình sản xuất theo tiêu chuẩn khắt khe, để phù hợp với trình sản xuất, lắp ráp việc cắt loại thép trở nên cấp thiết Mặc dù thời gian tương đối hạn hẹp với hạn chế kiến thức chuyên môn với nỗ lực thân nhiệt tình giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn GV.TS Tào Quang Bảng bạn đồng mơn, em hồn thành đồ án kế hoạch C C Do đề tài tương đối mới, tài liệu tham khảo không nhiều, với chênh lệch nhiều việc tính toán, thiết kế máy, chi tiết máy nên đề tài cịn nhiều điểm hạn chế Kính mong q thầy các bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! R L T U D Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2017 Sinh viên thực Trần Phúc Ngụ i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Người thực Trần Phúc Ngụ C C R L T U D ii MỤC LỤC Trang Lời nói đầu i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục hình vẽ vi Danh mục bảng ix Phần A: CƠ SỞ LÍ THUYẾT Chƣơng 1: CÁC LOẠI THÉP ĐỊNH HÌNH VÀ ỨNG DỤNG 1.1 Nhu cầu loại thép định hình 1.2 Các loại thép định hình C C 1.2.1 Phân loại 1.2.2 Các mác thép định hình thơng dụng 1.3 Các sản phẩm thép định hình theo tiêu chuẩn 11 Chƣơng 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI 16 2.1 Các phƣơng pháp cắt kim loại cắt nhiệt 17 2.1.1 Cắt kim loại khí 17 R L T U D 2.1.2 Cắt kim loại Plasma 18 2.1.3 Cắt kim loại tia Laser 19 2.2 Phƣơng pháp cắt kim loại lực 21 2.2.1 Cắt kim loại áp lực lưỡi cắt 21 2.2.2 Gia công cắt gọt 22 2.3 Phƣơng pháp cắt kim loại mài mòn 23 2.3.1 Cắt kim loại đá mài 23 2.3.2 Cắt kim loại cưa 24 2.4 Cắt kim loại máy cƣa vòng 26 2.4.1 Phân loại 26 2.4.2.1 Đặc điểm làm việc yêu cầu vật liệu lưỡi cưa 27 2.4.2.2 Các loại vật liệu chế tạo lưỡi cưa 28 2.4.2.4 Tiêu chuẩn bề rộng lưỡi cưa 32 Chƣơng 3: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC 34 3.1 Giới thiệu chung hệ thống điều khiển thủy lực 34 3.2.1 Cơ cấu biến đổi lượng 34 iii 3.2.1.1 Bơm động dầu 35 3.2.1.2 Xilanh thủy lực 36 3.2.2 Các loại van dùng hệ thống thủy lực 37 3.2.2.1 Van điều chỉnh áp suất 37 3.2.2.2 Van điều chỉnh lưu lượng 38 3.2.2.3 Van điều khiển 39 3.2.3 Các thiết bị khác hệ truyền động thủy lực 39 3.2.3.1 Bể dầu 39 3.2.3.1 Bộ lọc dầu 39 3.2.3.3 Ống dẫn dầu nối ống 40 3.3 Một số sơ đồ điều khiển thủy lực 41 Phần B: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN 42 Chƣơng 4: LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 42 4.1 Phân tích máy thiết kế 42 4.2 Các nhóm phƣơng án thiết kế 46 4.3 Phân tích chọn phƣơng án thiết kế máy 54 4.4 Thành lập sơ đồ động máy 56 Chƣơng 5: THIẾT KẾ HỆ DẪN DỘNG CỦA MAY 57 C C R L T U D 5.1 Thông số kỹ thuật máy 57 5.2 Tính chọn động 57 5.2.1 Chế độ cắt 57 5.2.2 Lực cắt 59 5.2.3 Công suất động 60 5.3 Phân phối tỷ số truyền 60 5.3.1 Tính chọn bánh đà 61 5.3.2 Phân phối tỷ số truyền 62 5.4 Thiết kế truyền 63 5.4.1 Số vòng quay tỷ số truyền truyền đai thang dạng bậc 63 5.4.2 Xác định đường kính đai 64 5.4.3 Xác định khoảng cách hai trục bánh đai A chiều dài đai L 64 5.4.4 Xác định số đai 65 5.4.5 Xác định cặp bánh dai truyền đai thang dạng bậc 65 5.4.6 Định kích thước chủ yếu bánh đai 68 5.4.7 Tính lực căng ban đầu S0 lực tác dụng lên trục R 69 5.5 Tính hộp giảm tốc 70 5.5.1 Công suất trục 71 iv 5.5.2 Tính truyền trục vít - bánh vít 71 5.5.3 Tính tốn trục hộp giảm tốc 75 Chƣơng 6: TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC 83 Hệ thống điều khiển điện thủy lực 83 6.1 Tính chọn phần tử thủy lực 83 6.1.1 Cụm thủy lực để nâng hạ bánh dẫn 83 6.1.2 Cụm thủy lực căng lưỡi cưa 85 6.1.3 Cụm thủy cho lực êtô 87 6.1.4 Cụm thủy lực kẹp cấp phôi 88 6.1.5 Cụm thủy lực đẩy cấp phôi 88 6.1.6 Tính toán chọn động dẫn động bơm thủy lực 90 6.2 Hệ thống điều khiển điện thủy lực 90 6.2.1 Sơ đồ mạch điều khiển điện thủy lưc 90 6.2.2 Nguyên lý làm việc mạch điều khiển 91 Chƣơng 7: BẢO DƢỠNG VÀ VẬN HÀNH MÁY 93 7.1 Hƣớng dẫn vận hành máy 93 7.2 Các cố xảy biện pháp khắc phục 93 7.2.1 Sự cố liên quan đến động 93 C C R L T U D 7.2.2 Sự cố liên quan đến lưỡi cưa 94 7.2.3 Các cố thường gặp vận hành 95 KẾT LUẬN 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kếu cấu thép nhà máy lọc dầu Dung Quất Hình 1.2 Các loại khung dầm thép nhà thép tiền chế Hình 1.3 Mái nhà xưởng sử dụng loại thép định hình Hình 1.4 Ống cắt thành đoạn ống nói lại với .3 Hình 1.5 Hệ thống ống dẫn khí .4 Hình 1.6 Hệ thống ống dẫn nhà máy nhiệt điện Hình 1.7 Thép chữ L, V Hình 1.9 Thép chữ C,Z .5 Hình 1.10 Thép đặc Hình 1.11 Các loại ống tròn Hình 1.12 Các loại ống dạng định hình Hinh 2.1 Các dạng hình học chủ yếu thép .16 C C R L T Hình 2.2 Các phương pháp cắt kim loại thông dụng .16 Hình 2.3 Sơ đồ cắt khí 17 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo mở cắt khí 17 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý cắt Plasma 19 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý cắt tia laser 20 Hình 2.7 Các giai đoạn trình cắt lực 21 U D Hình 2.8 Sơ đồ phân bố vết nứt mép cắt .22 Hình 2.9 Máy cắt đá mài bánh đá 23 Hình 2.10 Cưa sọc lưỡi cưa sọc 24 Hình 2.11 Cưa tay 24 Hình 12 Máy cưa đĩa đĩa cưa 24 Hình 2.13 Máy cưa vịng dạng đứng 25 Hình 2.14 Máy cưa vịng dạng nằm ngang 25 Hình 2.15 Máy cưa vòng dạng đứng cổ điển 26 Hình 2.16 Các máy cưa vòng dạng đứng .27 Hình 2.17 Máy cưa vịng dạng nằm ngang 27 Hình 2.20 Các kiểu lượn lưỡi cưa 32 Hình 2.21 Bề rộng góc lượn lưỡi cưa tiêu chuẩn .33 Hình 3.1 ký hiệu bơm có lưu lượng cố định 35 Hình 3.2 ký hiệu bơm điều chỉnh lưu lượng 35 Hình 3.4 a) ký hiệu động quay chiều 36 vi b) ký hiệu động quay chiều 36 Hình 3.5 Các kiểu xilanh thủy lực 36 Hình 3.6 Ký hiệu van tràn van an toàn .37 Hình 3.7 Các kiểu van tràn van an tồn .37 Hình 3.8 Ký hiệu van giảm áp 38 Hình 3.9 Ký hiệu van cản .38 Hình 3.10 Ký hiệu nguyên lý van đảo chiều(van 4/3) 39 Hình 3.12 loại nối ống 40 Hình 3.13 Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động chạy dao 41 Hình 3.14 Sơ đồ thủy lực truyền động cho bàn máy mài 41 Hình 4.1 Vật liệu kim loại gia công máy .42 Hình 4.2 Các vật liệu phi kim loại gia công máy 43 Hình 4.3 Chi tiết gia công dạng khối đặc .43 Hình 4.4 Các dạng chi tiết dạng ống tròn .44 Hình 4.5 Các dạng chi tiết dạng ống vng 44 Hình 4.6 Các dạng chi tiết dạng bó 44 Hình 4.7 Các vật liệu gia cơng máy dạng định hình .45 Hình 4.8 Sơ đồ máy cưa vòng dạng đứng 46 C C R L T U D Hình 4.9 Sơ đồ máy cưa vịng dạng nằm ngang 47 Hình 4.10 Sơ đồ truyền động lưỡi cưa động điện 48 Hình 4.11 Sơ đồ truyền động lưỡi cưa động thủy lực 48 Hình 4.12 Sơ đồ căng lưỡi cưa vít-me_đai ốc .49 Hình 4.13 Sơ đồ căng lưỡi cưa hệ thống Xilanh thủy lực .50 Hình 4.14 Sơ đồ kẹp chặt chi tiết cấu vít-me_đai ốc .50 Hình 4.15 Sơ đồ kẹp chi tiết hệ thống xilanh thủy lực 51 Hình 4.16 Nguyên lý cấp phôi hệ thống 52 xilanh - piston khí nén 52 Hình 4.17 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp phôi dùng băng tải 52 Hình 4.18 Sơ đồ đo cơng tắc hành trình 53 Hình 4.19 Sơ đồ đo cảm biến hồng ngoại .54 Hình 4.20 Sơ đồ động máy cưa vòng dạng lưỡi cưa nằm ngang .56 Hình 5.1 Sơ đồ hệ dẫn động lưỡi cưa 61 Hình 5.2 Sơ đồ truyền đai 63 Hình 5.3 Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít cấp 70 Hình 5.4 Biểu đồ nội lực trục I 77 Hình 5.5 Biểu đồ nội lực trục II .80 vii Hình 5.6 Sơ đồ bố trí ổ đỡ 81 Hình 5.7 Sơ đồ đỡ trục II .82 Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống thủy lực máy cưa thép .83 Hình 6.2 Sơ đồ thủy lực cụm nâng hạ bánh dẫn 84 Hình 6.3 Sơ đồ thủy lực cụm căng lưỡi cưa 86 Hình 6.4 Mơ hình tính tốn Xilanh 86 Hình 6.5 Sơ đồ cụm thủy lực có chức kẹp chặt 88 Hình 6.6 Sơ đồ cụm thủy lực có chức kẹp chặt 89 Hình 6.7 Sơ đồ cụm thủy lực có chức cấp phơi 89 Hình 6.9 Sơ đồ mạch điều khiển điện thủy lực máy .92 C C R L T U D viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học thép hình dạng thơng dụng Bảng 1.2 Cơ tính vật liệu chế tạo thép dạng thông dụng Bàng 1.3 Mác ống thép theo JIS G 3444-2006 10 Bàng 1.4 Mac ống thép theo BS EN 10219-2006 10 Bàng 1.5 Mac ống thép theo ASTM A500/A 500M - 07 10 Bảng1.6 Tiêu chuẩn TIS/JIS - TIS1227 : 1996 / JIS G3192 : 1990(thép V,L) .11 Bảng1.7 Tiêu chuẩn ASTM A500/A 500M - 07 (thép V,L) 12 Bảng1.8 AS 1074:1989 ( Tiêu chuẩn Australian ) (thép dạng ống) .13 Bảng1.9 Tiêu chuẩn BS EN 10219-2006 (Châu âu & Anh) (thép dạng ống) .14 Bảng 2.1 Các loại thép gió làm lưỡi cưa 30 Bảng 5.1 :Theo thông số máy KDBS 450M hãng KyoungDong- Hàn Quốc 57 Bảng 5.2 Lượng chạy dao S 57 C C R L T Bảng 5.3 Vận tốc cắt .58 Bảng 5.4 Hệ số mũ công thức tính lực cắt Pz 59 Bảng 5.4 kết tính truyền đai thang 70 Bảng 7.1 Thông số kỹ thuật máy ta thiết kế 93 Bảng 7.2 Xử lý cố liên quan đến động máy 94 Bảng 7.3 Xử lý cố liên quan đến lưỡi cưa 94 U D Bảng 7.4 Các cô thường gặp vận hành 95 ix ... Bảng 44 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình Thép hình chữ U Thép hình chữ V C C R L T U D Thép chữ I Thép chữ T Các loại nhôm định hình Hình 4.7 Các vật liệu gia cơng máy dạng định hình - Vết cắt... Thiết kế máy cưa thép hình Hình 2.21 Bề rộng góc lượn lưỡi cưa tiêu chuẩn [11] C C R L T U D Sinh viên thực hiên: Trần Phúc Ngụ Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng 33 Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình. ..Đề tài: Thiết kế máy cưa thép hình MỞ ĐẦU Mục đích đề tài Thực đồ án tốt nghiệp với đề tài giao Mục tiêu đề tài Thiết kế máy cưa loại thép hình phục vụ cho sản xuất Thiết lập chương