Thiết kế mô hình máy uốn đai xây dựng tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY UỐN ĐAI XÂY DỰNG TỰ ĐỘNG GVHD: ThS TRẦN CHÍ THIÊN SVTH: PHẠM MINH HỒNG ANH MSSV: 11144005 SVTH: HỒ NGỌC SƠN MSSV: 11144087 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ mơn: KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY UỐN ĐAI XÂY DỰNG TỰ ĐỘNG GVHD: ThS Trần Chí Thiên SVTH : Phạm Minh Hồng Anh Hồ Ngọc Sơn Tp.Hồ Chí Minh, 01/2016 11144005 11144087 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ mơn: KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc -o0o - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: PHẠM MINH HOÀNG ANH MSSV: 11144005 Họ tên sinh viên: HỒ NGỌC SƠN MSSV: 11144087 2011-2015 Lớp: 11144 Khoá: Ngành đào tạo: KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Tên đề tài: THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY UỐN ĐAI XÂY DỰNG TỰ ĐỘNG Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Sản phẩm đai hình vng có kích thước 10x10cm  Vật liệu để uốn nhơm dây kẽm có đường kính 3mm Nội dung đồ án: - - Tìm hiểu thiết kế mơ hình máy uốn đai tự động: loại đai dùng để cố định khung thép cột đà bê tơng, mơ hình triển khai nhằm mơ nguyên lý làm việc máy thực tế Máy uốn loại đai khung hình chữ nhật (có thể thay đổi kích thước đai) Hệ thống điều khiển vi điều khiển Hoạt động máy linh hoạt, xác Đạt suất cao an tồn cho người sử dụng Có thể áp dụng vào thực tiễn Bản vẽ thiết kế chi tiết phần khí máy Bản vẽ thiết kế điện – điều khiển Tài liệu dẫn vận hành, thông số kỹ thuật máy Sản phẩm đề tài: - Mơ hình hoạt động máy uốn đai tự động Tập thuyết minh đồ án Tập vẽ thiết kế Ngày giao đồ án: 10/10/2015 Ngày nộp đồ án: 10/01/2016 Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Chí Thiên TRƯỞNG BỘ MƠN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mơ hình máy uốn đai xây dựng tự động GVHD: ThS Trần Chí Thiên SVTH: Phạm Minh Hoàng Anh 11144005 Hồ Ngọc Sơn 11144087 Lớp: 111442B Địa sinh viên: Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Số điện thoại liên hệ: 01254110100 Địa email: 11144087@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: 20/01/2016 Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2016 Ký tên LỜI CẢM ƠN Hiện nay, ngành kỹ thuật nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, bảo trì bảo dưỡng Đồ án tốt nghiệp đồ án có tầm quan trọng sinh viên, giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học trước lúc trường, đồng thời phát huy khả tư duy, sáng tạo sinh viên đứng trước vấn đề thực tế kĩ thuật Được cho phép tạo điều kiện mơn giúp đỡ tận tình thầy đặc biệt thầy Trần Chí Thiên thầy Nguyễn Văn Sơn chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, thời gian giới hạn đồ án nên chắn cịn nhiều thiếu sót Em mong bảo thầy khoa môn Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Chí Thiên thầy cô môn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! SVTH: Phạm Minh Hoàng Anh Hồ Ngọc Sơn 11144005 11144087 TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY UỐN ĐAI XÂY DỰNG TỰ ĐỘNG Trong kết cấu xây dựng phần lớn kết cấu thực thủ công Trong cột dần có nhiều ngang dọc để trợ lực, chúng yêu cầu phải gắn với để tăng độ bền cho kết cấu Đai vuông chữ nhật sử dụng để nối chúng với Trước đây, công nhân uốn cong thép cách truyền thống Công nhân sử dụng nhiều sức lực cho công việc Và lý đó, tự động hóa yêu cầu mục tiêu đề tài Nó làm giảm thời gian xây dựng, tăng suất uốn đai Đây thử nghiệm thiết kế chế tạo sử dụng nguyên tắc kết cấu khí thiết bị điện Việc sử dụng làm giảm nhiều chi phí lao động, cơng sức thời gian xây dựng, sản xuất đai có kích thước khác độ xác tăng lên ABSTRACT DESIGNING AND MANUFACTURING MODEL CONSTRUCTION STEEL BENDING MACHINE In the construction of any structure major work is done by labour In column or beam there are many horizontal and vertical rods to support the concrete, they are required to be tied together so that they give enough strength to the structure Square or rectangular shape stirrups are used to tie rod together by means of tight wires Before, workers bend stirrup using traditional way There is no other way to make stirrup with less human effort And for this reason automation is required which is the objective of the project presented It is possible to decrease construction lead time with increase of the stirrup bending rate by automation only Here an attempt is made to design and develop, using the machanism and electric Its use reduces a lot of labour cost, effort and construction lead time and production of various sizes of stirrup and accuracy increases MỤC LỤC Chương 1: Đặt vấn đề 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Bố cục đề tài Chương 2: Tổng quan 2.1 Tìm hiểu thép xây dựng 2.2 Thực trạng máy bẻ đai sắt giới nước 2.2.1 Thực trạng máy bẻ đai sắt giới 2.2.2 Thực trạng máy bẻ đai sắt nước 2.3 Các loại đai 2.3.1 Giới thiệu 2.3.2 Phân tích sản phẩm đai thép Chương 3: Cơ sở lý thuyết 3.1 Các khái niệm lực 3.2 Thuyết bền ứng suất tiếp 3.3 Thanh chịu uốn phẳng 3.3.1 Ứng suất pháp tuyến tiết diện bị uốn 3.3.2 Ứng suất tiếp tuyến tiết diện bị uốn 3.4.1 Tương quan hình học mặt hai vật thể tiếp xúc 3.4.2 Ứng suất biến dạng vật thể tiếp xúc 3.5 Cơ sở lý luận biến dạng dẻo kim loại 10 3.5.1 Các khái niệm 10 3.5.2 Hiện tượng đàn hồi sau uốn 11 3.5.3 Sự trượt đơn tinh thể 11 3.5.4 Các mặt phương trượt 12 3.5.5 Ứng suất gây trượt 13 3.5.6 Hình thái trượt 14 3.5.7 Cơ chế trượt 15 3.5.8 Độ bền lý thuyết độ bền thực tế 16 3.6 Sự trượt đa tinh thể 16 3.7 Cơ sở tính tốn q trình uốn đai thép 17 3.7.1 Các thống số ảnh hưởng đến trình uốn đai thép 17 3.7.2 Đường trung hòa dịch chuyển đường trung hòa 18 3.7.3 Cơ sở kinh tế chế tạo máy uốn 19 3.7.4 Yêu cầu kinh tế thiết kế 19 3.7.5 Yêu cầu kinh tế chế tạo 20 3.7.6 Yêu cầu kinh tế sử dụng 20 3.8 Phương pháp cắt thép áp lực lưỡi cắt 21 Chương 4: Phương hướng giải pháp 24 4.1 Giới thiệu chung 24 4.2 Yêu cầu đề tài 24 4.3 Phương hướng phương pháp thực uốn thép 25 4.3.1 Phương án 1: Sử dụng tay quay trượt 25 4.3.2 Phương án 2: Sử dụng thủy lực 25 4.3.3 Phương án 3: Sử dụng vít me đai ốc 26 4.3.4 Phương án 4: Sử dụng bánh nón 27 4.3.5 Phương án 5: Sử dụng khí nén 27 Chương 5: Tính tốn lựa chọn thiết bị 29 5.1 Lựa chọn phương án thiết kế 29 5.2 Tính tốn lựa chọn thiết bị 29 5.2.1 Tính tốn cơng suất động 29 5.2.2 Tính toán truyền đai 30 5.2.3 Tính tốn lực uốn thép 33 5.2.4 Tính tốn lực cắt thép 34 5.2.5 Van điều khiển 35 6.1 Khung máy 37 6.4 Bộ phận cắt 39 6.4.1 Dao cắt 39 6.4.2 Bộ phận cắt 40 6.5 Các phận khác 41 6.5.1 Giá đỡ 41 6.5.2 Khung dẫn 41 Chương 7: Thiết kế hệ thống điều khiển 43 7.1 Thiết kế phần điều khiển 43 7.1.1 Các thiết bị điều khiển 43 7.2 Nguyên lý hoạt động 44 7.2.1 Lập trình vận hành 44 7.2.2 Mạch động lực 45 7.2.3 Mạch điều khiển 46 7.2.4 Mạch điều khiển tốc độ động 46 Chương 8: Kết luận kiến nghị 47 8.1 Kết luận 47 8.2 Kiến nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1: Máy bẻ đai thép TD08 Hình 2: Các loại đai thông dụng Hình 3: Sản phẩm đai thép Hình 4: Sơ đồ phân bố nội lực Hình 5: Sơ đồ phân bố ứng xuất tiếp Hình 6: Biểu đồ xác định trị số ứng suất Hình 7: Ứng suất tiếp diện hình chữ nhật Hình 8: Ứng suất tiếp tiết diện tròn Hình 9: Ứng suất miền biến dạng Hình 10: Biểu đồ σ - ε Error! Bookmark not defined Hình 11: Đơn tinh thể sau trượt 11 Hình 12: Các mặt phương trượt 12 Hình 13: Sơ đồ ứng suất gây trượt 13 Hình 14: Sơ đồ lệch biên trượt 15 Hình 15: Sơ đồ nguyên lý trình uốn đai thép 17 Hình 16: Sơ đồ bề mặt biến dạng sau uốn 18 Hình 17: Sơ đồ dịch chuyển đường trung hòa 19 Hình 18: Sơ đồ cắt áp lực 22 Hình 19: Máy cắt thủy lực 23 Hình 20: Sơ đồ nguyên lý uốn thép cấu tay quay trượt 25 Hình 21: Sơ đồ nguyên lý uốn thép cấu thủy lực 25 Hình 22: Sơ đồ nguyên lý uốn thép cấu vítme - đai ốc 26 Hình 23: Sơ đồ nguyên lý uốn thép cấu bánh nón 27 Hình 24: Sơ đồ nguyên lý uốn thép cấu khí nén 27 Hình 25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động van 5/2 36 Hình 26: Khung máy sau hoàn thiện 37 Hình 27: Khung duỗi sau hồn thiện 38 Hình 28: Bộ phận uốn sau hồn thiện 38 Hình 29: Dao cắt áp lực 39 Hình 30: Bộ phận cắt sau thi cơng 40 Hình 31: Giá đỡ cuộn thép 41 Hình 32: Khung dẫn hướng 41 Hình 33: Sản phẩm sau lắp ráp 42 Hình 34: Các thiết bị, linh kiện điện tử 43 ... hình máy uốn đai xây dựng tự động  Vật liệu uốn: thép Ø3 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu  Từ phương pháp uốn thủ công tay máy uốn đai tự động bán tự động nước  Nguyên lý hoạt động chế độ uốn máy 1.5... - Tìm hiểu thiết kế mơ hình máy uốn đai tự động: loại đai dùng để cố định khung thép cột đà bê tơng, mơ hình triển khai nhằm mơ ngun lý làm việc máy thực tế Máy uốn loại đai khung hình chữ nhật... loại đai hình dáng kích thước khác đai hình vng, đai hình chữ nhật, đai tam giác, đai chữ C… Tuy nhiên phổ biến đai hình vng đai hình chữ nhật, kích thước đai phụ thuộc vào dầm Hình 2: Các loại đai