Piston làm việc trong điều kiện chịu tác động của tải trọng va đập lớn, chịu ứng suất đối xứng, hai chiều nên rất dễ bị hỏng mỏi. Trong khi sử dụng, đòi hỏi piston phải làm việc lâu dài, liên tục, trong điều kiện nhiệt độ lớn, áp
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạhiêm hê thonạ treo oà hhtío sút dao độny xe Vt/Ư~7777r O
5.3. NHŨNG YÊU CÀU KĨ THUẬT cơ BẢN GIA CÔNG PISTON
Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong
khoảng 0,05 4- l(mm), Ra = 2,5 4- 1,25. Các lỗ có ccx 6 -r 8, Ra = 2,5 4- 0,63.
Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất.
Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01 4- 0,05 trên lOOmm bán kính.
Sau khi gia công, piston cần phải được nhiệt luyện 'hoá bền bề mặt'. Đảm bảo không có hiện tượng rạn nứt trên toàn bộ bề mặt. Không xảy ra hiện tượng tập trung ứng suất ở các góc lượn.
5.4. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KET CẤUCỦACHITIẾT
Trên chi tiết có nhiều bề mặt phải gia công trong đó có nhiều bề mặt đòi hỏi độ chính xác ccx 6-Ỉ-8, trên chi tiết cũng có nhiều lỗ phải gia công. Chi tiết có đủ độ cứng vững đảm bảo khi gia công không bị biến dạng. Các bề mặt cần gia công không có vấu lồi thuận lợi cho việc thoát dao. Các lỗ có kết cấu đơn giản, không có rãnh, bề mặt lỗ không đứt quãng. Các lỗ đều là lỗ thông suốt và ngắn, đều có đường tâm song song hoặc vuông góc với mặt đầu. Không có lỗ xiên thuận lợi cho việc gia công. Khi gia công chi tiết ta tạo chuẩn thống nhất để thuận lợi cho việc gá đặt, không có sai số do chọn chuẩn do đó tăng được độ chính xác gia công.
Tuy nhiên kết cấu có những nhược điểm sau:
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ 77770 í
5.5. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHI GIA CÔNG PISTON
Vì cấu tạo của chi tiết có dạng hộp có nhiều lỗ vậy để đảm bảo điều kiện kết cấu, làm việc cũng như thuận tiện cho việc gia công cơ với vật liệu là 45XHMO nên ta chọn phương pháp đúc phôi. Vì sản xuất loạt nhỏ nên ta dùng phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần làm sạch và cắt ba via.
5.5.1. Xác định đường lôi công nghệ
Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là loạt nhỏ và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy vạn năng thông dụng.
5.5.2. Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết Nguyên công tạo phôi:
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy.
Nguyên công ủ và làm sạch phôi. HÌNH 5.1. PHÔI CHI TIẾT PISTON
Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ.
Ta có thể có các nguyên công chủ yếu để gia công sau:
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Nguyên công 6: Kiểm tra.
Định vị và kẹp chặt:
Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu (tự định tâm) của máy tiện. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do, mặt phẳng đầu của piston hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài của piston hạn chế 2 bậc tự do. Khi gia công trên máy tiện ta chí cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ. Các chấu có tác dụng kẹp chặt chi tiết. Chuẩn thô là mặt phảng đáy của piston.
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
• Xác định lượng dư gia công:
Tiện khoả mặt đầu: độ nhám bề mặt là Ra = 2,5 |am, ccx 6 (Bảng 1.100_ STGCC).
Nguyên công này được chia làm 2 bước: Tiện thô và tiện tinh.
Theo Bảngl.65-STGCC: Tiện thô với lượng dư là z =l,8(mm). Tiện tinh với lượng dư là z = 0, 13(mm).
Tiện mặt lỗ: Theo Bảngl.65-STGCC: Tiện mặt lỗ với lượng dư xác định như tiện khoả mặt đầu.
• Dụng cụ cắt và máy cắt
Chọn máy: (B5.4_STGCC)
Chọn máy TI61: Máy tiện vạn năng của Việt Nam Công suất truyền động của trục chính: N=4,5 (kw)
Hiệu suất máy: r|=0,75
Chọn dao: (B4.2_STGCC):
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=90(m/p). Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): k, =1 Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3= 0,85 v=vb.kj .k2 .k3=90.0,85=76,5(m/p). n = _ ' =—_ =609( v / p ) n.D n.40
Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: n=525(v/p)
T . Yl.D.n n.40.525
V = —— = —— = 66(w / p)
1000 1000
Tiện tinh:
Chiều sâu cắt: t=0,13(mm) bằng cả lượng dư gia công tinh Lượng chạy dao (B2.63_STGCC): s=0,8(mm)
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Tiện mặt lỗ:
Chiều sâu cắt: t=2(mm) bằng cả lượng dư gia công
Lượng chạy dao (B2.63_STGCC): s=0,8(mm)
Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=90(m/p)
Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): k 1 = 1
5.6.2. Nguyên công 2. Tiện khoả mặt đầu
pỉston Tĩnh lại vận tốc cắt: 7T.20.1200 1000 = 1000 = 75 (m/ p) S2 HÌNH 5.3. NGUYÊN CÔNG2
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
• Định vị và kẹp chặt:
Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu (tự định tâm) của máy tiện. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do, mặt phẳng đáy của piston là chuẩn tinh hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài của piston hạn chế 2 bậc tự do. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do. Các chấu có tác dụng kẹp chặt chi tiết.
Vị trí của dao được xác định bằng cữ xo dao, nguyên công được thực hiện trên máy tiện bằng dao khoả mặt đầu.
• Xác định lượng dư gia công:
Tiện khoả mặt đầu:
Độ nhám bề mặt là Ra = 2,5 pm, ccx 6 (Bảngl.lOCL STGCC). Nguyên công này được chia làm 2 bước: Tiện thô và tiện tinh
Theo Bảng 1.65-STGCC:
Tiện thô với lượng dư là z = 1,8(mm)
Tiện tinh với lượng dư là z = 0, 13(mm)
• Dụng cụ cất và máy cắt:
69Ầ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Chế độ cắt:
Tiện khoả mặt đầu:
Tiện thô:
Chiều sâu cắt:
t=l,8(mm) bằng cả lượng dư gia công thô Lượng chạy dao (B2.63_STGCC): s=0,8(mm) Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=90(m/p) Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): kl=l Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3=0,85 V=Vb.ki .k2 .k3=90.0,85=76,5(m/p) n = —— = — =609( v / p ) TĨ.D K.40
Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: n=525(v/p)
V = ——— = ——— = 66(m/p)
ff)ồ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3=0,85
V=Vb.ki .k2 .k3= 100.0,85=90(m/p)
. . 1000.k______ 1000.90 _— . ,. . .
4.6.3. Nguyên công3. Khoan, doa lỗ <Ị)87,3
HÌNH 5.4. NGUYÊN CÔNG3
Định vị và kẹp chặt:
Mặt đầu của piston làm chuẩn chính, chi tiết được định vị trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do. Vì tâm lỗ trùng với tâm chi tiết nên khi gia công chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ. Chi tiết được kẹp
69Ầ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ 77770 í
Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần. Khi khoan dùng bạc dẫn hướng lắp trên 1 phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá.
• Xác định lượng dư.
Theo Bảng 1.64 STGCC, nguyên công này gồm 2 bước:
Khoan:
Doa: với lượng dư theo đường kính khi doa là z= 0,3 (mm).
Như vậy mũi khoan có kích thước: D=87,3 + 0,3 = 87,6 (mm)
• Dụng cụ cắt và máy cắt
Chọn máy: (Bảng5.22_STGCC):
Chọn máy khoan cần 2H125 của liên bang Nga Đường kính lớn nhất khoan được:25 (mm)
Công xuất động co chính: N =2,8 (kW)
'Tính toán kiểm nạhiêm hê thonạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Vật liệu làm dao: BK8 • Tính toán chế độ cắt:
Khoan:
Chọn chiều sâu cắt: t= 13,6/2=6,8(mm)
Lượng chạy dao s (theo Bảng2.101_STGCC): s=0,3(mm/v) Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=17(m/p)
Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: n=325(v/p)
Doa:
Chọn chiều sâu cắt: t=0,4/2=0,2(mm)
Lượng chạy dao s (theo Bảng2.101_STGCC): s=l,l(mm/v) Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=l 12(m/p).
Tốc đô truc chính: =
ìooor _ 1000.16,32
p)
10001000
c 1000 1000
ff)ồ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
riw u, u ìoooy 1000.14,4 .
Tốc đô truc chính: n = ——— = —— = 327,4(v/p)
71.D K. 14
Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: n=325(v/p)
rr'„u 1 • A„ 7I.D.YÌ 7T. 14.325 .. . .
Tính lại vận tốc căt: V, = ——— =- -—— = 14,29(m / p)
5.6.4. Nguyên công 4. Tiện tròn ngoài, tiện rãnh xécmăng
Định vị và kẹp chặt:
Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu (tự định tâm) của máy tiện. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do, mặt phẳng đáy của piston hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngắn (Ị)87,3 hạn chế 2 bậc tự do. Khi gia công trên máy tiện ta chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ. Ta sử dụng đồ gá chuyên dùng khi tiện để định
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
được xác định bằng cữ xo dao, nguyên công được thực hiện trên máy tiện bằng dao tiện láng, dao cắt rãnh gắn hợp kim cứng.
• Xác định lượng dư gia công:
Tiện láng:
Độ nhám bề mặt là Ra = 2,5 pm,ccx 6(Bảngl.l00_ STGCC)
Nguyên công này được chia làm 2 bước: Tiện thô và tiện tinh Theo Bảngl .65-STGCC:
Tiện thô với lượng dư là z =l,8(mm)
Tiện tinh với lượng dư là z = 0, 13(mm)
• Dụng cụ cất và máy cắt
Chọn máy:(B5.4_STGCC)
Chọn máy TI61 :Máy tiện vạn năng của Việt Nam Công suất truyền động của trục chính: N=4,5(kw)
'~ĩính toán kiểm nạhiêm hê thonạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=90(m/p)
Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): k 1 = 1 Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l
Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: n=525(v/p)r r n.D.n ^-.40.525 ... . ,
Tiện tinh:
Chiều sâu cắt: t=0,13(mm) bằng cả lượng dư gia công tinh. Lượng chạy dao (B2.63_STGCC): s=0,8(mm)
Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=100(m/p). Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): k 1=1 Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3=0,85 V=Vb.ki .k2 .k3=100.0,85=90(m/p) Tốc đô truc chính: n = looor _ 1000.76,5 n.D ;z\40 = 609(v/ p) 1000 1000
ff)ồ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạhiêm hê thonạ treo oà hhtío sút dao độny xe Vt/Ư~7777r O
5.6.5. Nguyên công 5. Khoan, doa các lỗ bắt bulon <Ị)8
Định vị và kẹp chặt:
Mặt đầu của piston làm chuẩn, chi tiết được định vị trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do. Nếu thực hiện việc gia công từng lỗ một, do tâm lỗ gia công không trùng với đường tâm của chi tiết nên chi tiết phải được hạn chế 6 bậc tự do, như vậy ta phải tạo thêm một chuẩn
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
máy khoan cần nhiều dao thì chi tiết chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ. Em chọn phương án gia công các lỗ cùng một lúc trên máy khoan cần nhiều dao, như vậy chi tiết chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do.
Chi tiết được kẹp chặt nhờ hàn kẹp.
Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần nhiều dao. Khi khoan dùng bạc dẫn hướng lắp trên 1 phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá.
• Xác định lượng dư.
Theo Bảng 1.64 STGCC, nguyên công này gồm 2 bước:
Khoan:
Doa: với lượng dư theo đường kính khi doa là z= 0,2 (mm)
Như vậy mũi khoan có kích thước: D=8 + 0,2 = 8,2(mm)
• Dụng cụ cất và máy cắ :t
Chọn máy(Bảng5.22_STGCC):
Chọn máy khoan cần nhiều dao 2H120 của liên bang Nga
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^í 77770
SỐ răng dao doa: z=l,5. 72^6+4~6(răng)
Các thông số của dao: D=14(mm); L=70(mm); 10=50(mm); a=60=120; Ỵ=0; cp= 3=50.
Vật liệu làm dao: BK8 • Tính toán chế độ cất:
Khoan:
Chọn chiều sâu cắt: t= 8,2/2 = 4,l(mm)
Lượng chạy dao s (theo Bảng2.101_STGCC): s=0,3(mm/v)
Vận tốc cắt (B2.65_STGCC): Vb=7(m/p)
Hệ sô hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.69): k 1=1,2 Hệ sô hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l Hệ sô hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3=0,85 V=Vb.ki .k2 .k3=7.1,2.0,85=7,14(m/p)
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ í 77770
Hệ sô hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.72): k2=l
Hệ sô hiệu chỉnh vận tốc cắt (B2.73): k3=l
V=Vb.ki .k2 .k3=7,2.1,2=8,64(m/p).
Kiểm tra độ vuông 2ÓC giữa mặt phẳng đỉnh piston và trục tâm lỗ 4>87,3-
Có hai phương pháp để kiểm tra đó là phưong pháp đo trực tiếp và phương pháp đo gián tiếp. Do kết cấu của chi tiết nên rất khó kiểm tra bằng phương pháp trực tiếp, vì vậy ta sử dụng phương pháp đo gián tiếp. Đặt mặt phẳng đỉnh piston và đỉnh kim đồng hồ lên mặt bàn Máp (bàn đo chuẩn). Chỉnh kim
ff)ồ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ 77770 í
một vòng. Kim đồng hồ sẽ chỉ độ không vuông góc tương đối giữa trục lỗ và mặt phẳng đầu piston.
• Thông số kiểm tra: Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01 -í- 0,05 trên lOOmm bán kính.
• Ngoài ra ta có thể kiểm tra độ tròn của mặt trụ ngoài piston bằng cách gá chi tiết lên máy tiện. Đặt kim đồng hồ vào vị trí cao nhất của mặt ngoài
ff)ồ án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạhiêm hê thonạ treo oà hhtío sút dao độny xe Vt/Ư~7777r O
KẾT LUẬN
Tính toán khảo sát dao động ôtô là một lĩnh vực rất quan trọng trong thiết kế ban đầu cũng như trong quá trình khai thác và sử dụng xe. Nó góp phần đảm bảo an toàn chuyển động, nâng cao tính tiện nghi và tăng tuổi bền cho các chi tiết trong hệ thống treo-lái nhất là đối với các ôtô có tải trọng lớn và hoạt động trong địa hình phức tạp thì vấn đề này phải được quan tâm nhiều hơn. CAT777D là loại xe mỏ có tải trọng rất lớn mới được đưa vào khai thác và sử dụng ở Việt Nam, song đã có những hư hỏng trong hệ thống treo; lốp. Các chuyên gia hiện nay cũng đang tim hiểu, đánh giá nhằm nâng cao chất lượng sử dụng xe. Việc lựa chọn đề tài “Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo và khảo sát dao động xe CAT777D” là một phần trong công việc này. Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp đề tài của em đã thu được những kết quả sau:
Đã tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ treo thuỷ-khí dùng trên xe; phân tích tính toán các đặc tính phi tuyến trong hệ thống treo thuỷ-khí (đặc tính treo, đặc tính giảm chấn, đặc tính cản ma sát nhớt); kiểm bền cho một số chi tiết trong hệ thống treo này và đưa ra phương pháp công nghệ gia công chi tiết pitston trong xylanh treo.
Xây dựng thành công mô hình dao động của xe CAT777D bằng phương pháp tách cấu trúc hệ nhiều vật và mô phỏng theo mô đun bằng phần mềm Matlab Simulink. Trong mô hình có chứa các yếu tố phi tuyến mạnh, trong đó có va đập và hiện tượng vật lý phức tạp. Chương trình mô phỏng chạy ổn định.
án tốt nụhỉèp &ính toán hiểm nạ/iiêm hê thônạ treo oà kháo sát dao độnụ Jte 6c^ 77770 í
Tuy nhiên trong đề tài còn có nhiều hạn chế sau: