Thiết kế máy ép trục khuỷu 100 tấn thủy lực
MỤC LỤC
CÁC LOẠI MÁY DẬP THƯỜNG DÙNG .1 Máy dập trục khuỷu
Máy dập thủy lực
Động cơ truyền chuyển động làm quay bơm dầu 2, lấy từ bể dầu 12 qua van tràn và van tiết lưu đến hệ thống van phân phối 6 theo đường dẫn dầu I đến. Xi lanh 7 thực hiện quá trình ép đẩy đầu trượt 8 đi xuống, đồng thời dầu theo đường ống II qua van phân phối để về lại bể chứa dầu 12.
Máy dập ma sát trục vít
+Tốc độ chuyển động của đầu trượt cố định và có thể điều chỉnh được,có thể thay đổi được chiều dài hành trình. + Máy ép ma sát có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ ép không lớn nên kim loại biến dạng từ từ và triệt để hơn, hành trình làm việc điều chốnh trong phảm vi khạ rọỹng.
CHỌN MÁY THIẾT KẾ
Cơ cấu hình sin chuyển động quay toàn vòng thành chuyển động tịnh tiến qua lại hay ngược lại .Ở đây con trượt 2 đóng vai trò thanh truyền khâu 1 quay tròn quanh O làm đầu trượt 2 trượt trong khe k :Nhờ sự trượt trong khe k của khâu 2 làm cho khâu 3 mang đầu trượt gắn liền với khe chuyển động lên xuống. Máy ép trục khuỷu đơn động hiện nay đang chiếm một tỷ lệ lớn trong ngành gia công áp lực , nó đa dạng về kiểu máy, phong phú về chủng loại , mức độ hiện đại ngày càng tiến bộ , hình dáng ,công nghệ ngày càng đổi mới, nhưng nhìn chung về cơ bản đều có một nguyên tắc chuyển động giống nhau.
THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY .1 Các số liệu ban đầu
Hành trình và tốc độ đầu trượt
Trong các máy ép cơ khí ,để biến đổi chuyển động của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của đầu trượt người ta áp dụng phổ biến cơ cấu tay quay thanh truyền (khuỷu-biên) .Chiều dài tay quay R chính là bán kính lệch tâm của trục khuỷu .Chiều dài L của biên là khoảng cách giữa hai tâm của 2 ổ bi ở 2 đầu biên trên và dưới.Khi đầu trượt chuyển động đi lại có hai vị trí mà ở đó tâm biên và tâm trục khuỷu cùng trên đường trục .Người ta gọi 2 vị trí này là điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết dưới (ĐCD). Dựa vào các thông số đã có ,ta vẽ được đồ thị biểu diễn S , V , J phụ thuộc vào góc quay α ta được đồ thị như hình vẽ.Từ đó ta thấy rằng ,hành trỡnh và tụùc độ của đầu trượt ít chịu ảnh hưởng của của hệ số tay biên λ,con gia tốc chịu ảnh hưởng nhiều của hệ sốλ.Hệ số tay biên cũng ảnh hưởng đến lực ,làm thay đổi chế độ lực tác dụng lên máy và ảnh hưởng đến kích thước của máy.
LỰC ÉP DANH NGHĨA VÀ LỰC ÉP CHO PHÉP CỦA ĐẦU TRƯỢT
Tờnh toạn õọỹng lỉỷc hoỹc cuớa mạy thỉỷc chất là đi xác định các lực tác dụng lên cơ cấu máy và phương chiều của chúng ,mục đích là xác định lực tác dụng lên các khâu : Đầu trượt ,thanh truyền và cuối cùng là tìm các hệ sô úlực tác dụng lên khâu dẫn (trục khuỷu ). Từ các thông số kỹ thuật của máy đã chọn và lực ép danh nghĩa cuía mạy.
PHÂN TÍCH LỰC TRÊN CƠ CẤU
Lực ma sát giữa đầu trượt và rãnh trượt (do lực ma sát nhỏ có thể bỏ qua ). Tại đây xuất hiện lực quán tính chuyển động quay Pk tác dụng lên chốt khuỷu.
TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Tính chọn động cơ điện
Trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền thì ứng với mỗi góc quay khác nhau thì vận tốc dập khác nhau nên ta tính công suất của máy theo vận tốc trung bỗnh. Đối với máy ép trục khuỷu lực dập danh nghĩa ứng với góc quay trục khuỷu α = ( 5- 300) tính từ điểm chết dưới của đầu trượt ngược với chiều chuyển động đi xuống của nó. Do cơ cấu làm việc của máy là trục khuỷu thanh truyền con trượt nên số vòng quay của trục khuỷu cũng chính là số lần trượt của con trượt trong thời gian 1 phút.
Thiết kế bộ truyền đai
Đường kính D1 của bánh đai nhỏ dựa vào trị số nhỏ nhất và trị số lớn nhất nên dùng cho mỗi tiết diện đai. Xét về mặt kết cấu có thể căng đai trong quá trình làm việc, nghĩa là dịch chuyển trục A về 2 phía. Để kết cấu máy đơn giản ta sử dụng bánh đai dùng làm bánh đà, do đó cần tính chính xác kích thước cơ bản của bánh đai dựa theo mọmen quạn tờnh bạnh õaỡ.
Thiết kế bộ truyền bánh răng
Xác định kết cấu của bánh đai, vật liệu chế tạo bánh đai và tính sức bền bánh đai. Vì N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường cong tiếp xúc và đường cong uốn nên khi ta tính ứng suất cho phép cho bánh nhỏ và bánh lớn lấy chu kỳ hệ số ứng suất là: K’N = K”N = 1. Trong đó Ktt bảng : hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn.
Thiết kế trục I a. Các số liệu đã có
Xét đến tác dụng đồng thời về mômen uốn và mômen xoắn đến sức bền của trục. Ψσ va ìΨτ là hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến ứng suất. Để truyền được momen xoắn từ bánh đai sang trủc cuỵng nhỉ trủc sang bạnh ràng nhoí ta duìng then.
Thiết kế trục II ( trục khuỷu) a. Điều kiện làm việc của trục khuỷu
+ Cổ trục khuỷu (dc) kích thước đường kính cổ chọn theo kết quả tính bền khuỷu, điều kiện hành trình mang dầu bôi trơn để tăng độ cứng vững cho trục khuỷu người ta tăng đường kính cổ trục. Khi tăng đường kính cổ trục thì khối lượng trục khuỷu tăng lên làm cho tần số dao động xoắn giảm, làm cho hiện tượng cộng hưởng xảy ra ở phạm vi vòng quay sử dụng. + Má khuỷu có hình ôvan là loại má lợi dụng vật liệu hợp lý nhất và và phân bố ứng suất đồng đều, loại má hình tròn có ưu điểm sức bền cao cho phép giảm chiều dày má để tăng chiều dài cổ trục, chốt khuỷu.
Kiểm tra trục khuỷu theo hệ số an toàn
Trong các công thức trên δ−1,ℑ−1 là giới hạn mỏi uốn và xoăn ứng với chu kỳ thay đổi đối xứng. Trong quá trình làm việc có khi momen xoắn Mxmax quá lớn thì trục có thể bị gãy hoặc biến dạng dẻo.Do vậy điều kiện để trục làm việc được quá tải. Khi động cơ phát momen lớn nhất thì lúc đó momen xoắn truyền trên các trục và lực tác dụng lên bánh răng tăng 2,3 lần.
Thiết kế bộ phận gối đỡ
Giả thiết ngừng trục gia cụng đạt độ chớnh xác cấp 9 và lót ổ đạt cấp 8. Độ nhấp nhô trung bình chọn K=2: Hệ số xét đến chế tạo và lắp ghép.
Kết cấu li hợp và nguyên tắc làm việc
- THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
- THIẾT KẾ THANH TRUYỀN
Hai then này khi không hoạt động thì phần bán nguyệt của then năm lọt hoàn toàn trong rãnh của trủc khuyíu vaì lục naìy bạnh ràng ( hay bạnh âaì) quay tự do với trục khuỷu trên 2 bac đồng (3) và (4). Nhưng đây là loại then xoay dạng đặc biệt do vậy chiều dài then phải đảm bảo tương đương với bề mặt bánh răng thì nó có thể cắt hoặc truyền momen chuyển động khi xoay.Do vậy chọn khoảng chiều dài làm việc 275mm. Nếu máy không có cơ cấu hãm thì sau khi ly hợp ra khớp trục khuỷu vẫn tiếp tục quay theo quán tính hoặc khi đầu trượt đã dừng ở vị trí bất kỳ, lại có thể tiếp tục rơi theo trọng lượng.Do đó tất cả các máy ép cơ khí nói chung hay máy ép trục khuỷu nói riêng đều có cơ cấu haợm.
Bộ phận này được lắp phía bên trái của đầu trục chính puly phanh(7) được lắp bằng then trên trủc chênh , âai ma sạt (mạ phanh) tạn vaìo âai hãm(4) .Một đầu đai hãm được nối với bản lề, một đầu nối với gugiông (4), bản lề (1) xoay được trờn trục , ống bạc (lừi lũ xo sau khi lắp lũ xo nén được lồng qua rãnh giữa bản lề(1) và xiết chặt bằng đai ốc ở phía sau làm cho lò xo tích luỹ một lực đàn hồi:gugông(4) lại được lồng qua lỗ của ống bạc và cũng được xiết bằng đai ốc để kéo đai hãm và má phanh áp sát vào puly phanh được bố trí tương ứng với độ lệch tâm của trục chính nên lực kéo đai hãm đạt giá trị lớn nhất khi con trượt ở vị trí trên cùng( vị trí điểm chết trên) Lực kéo này sinh ra do phần lực đàn hồi của lò xo được tích luỹ(ta có thể chỉnh được) và lực cản đai hãm do độ lệch tâm của puly phanh gây ra. Khi quá nhiệt các tiếp điểm của rơle nhiệt mở ra và động cơ ngừng làm việc.Để đảm bảo ánh sáng trong quá trình làm việc trên máy còn bố trí hộp biến áp để thắp sáng.Động cơ điện qua biến áp đến công tắc rồi đến đèn.
VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MẠY
Việc điều chỉnh, thực hiện mỗi tháng một lần và phaỉ thường xuyên xem xét được bắt đầu từ kiểm tra nhiệt độ của các gối đỡ, trục khuỷu, biên, các đường trượt, phanh. Mỗi tháng một lần phải lau chùi cẩn thận các bộ phận làm việc của máy, mặt bàn máy và đầu trượt phải luôn sạch sẽ. Trong trường hợp máy làm việc không bình thường phải dừng máy xem xét, tìm nguyên nhân khắc phục.