e) Tính công suất bộ nguồn của cầu nâng thủy lực:
3.3.2.1. Cụm cơ cấu đỡ thép la
Với yêu cầu kỹ thuật để chống lại sự biến dạng do lực tác dụng vào bề mặt gối đỡ. Thép đã sử dụng là thép làm khuôn D2 bởi vì “Thép D2’’ là loại thép có độ bền kéo rất tốt, có khả năng chống mài mòn cao, độ thấm tôi tuyệt vời, có sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo. Thép D2 là loại thép có độ cứng đạt 58-60 HRC sau khi nhiệt luyện. Với những đặc điểm nêu trên, thép D2 nâng cao hiệu suất và kéo dài tuổi thọ cho sản phẩm.
Một số ứng dụng phổ biến của thép D2: Làm dao chấn tôn. Trục cán hình. Dao bẻ đai. Dao xả băng. Con lăn cán thép.
24
Hình 3.6: Cơ cấu đỡ la. 3.3.3.2. Dao cắt.
- Với đặc tính độ bền cao, chịu lực tốt, có khả năng uốn cong linh hoạt. Ngoài ra thép la còn ứng dụng nhiều trong lĩnh vực khác như: Đóng tàu, cơ khí, chế tạo máy, nội thất.
- Thép la có một đặc điểm chính là khả năng chịu lực tuyệt vời với độ bền kéo đứt lên tới 310 N/mm2, giới hạn chảy lên tới 210 N/mm2 và độ dãn tương đối đạt mức 32%, cùng với đó là khả năng uốn linh hoạt.
- Thép la được mạ phủ kẽm bên ngoài giúp khả năng chống mài mòn, không lo bị oxy hóa, rỉ sét, trước các tác nhân của bên ngoài. Với ưu điểm này giúp cho thép có tuổi thọ cao và bền bỉ.
Hình 3.7: Thép la.
Với những đặc điểm chính của thép la thì chúng ta sữ lựa chọn thép làm dao với độ cứng cao.
25
Vì vậy sau khi tham khảo thì nhóm em đựa ra lựa chọn là thép D2 với những ưu điểm tuyệt vời và sử dụng rất phổ biến để làm khuôn dập nguội, dao cắt, chi tiết chịu va đập,... Bởi các đặc điểm sau:
Giúp nâng cao hiệu quả và kéo dài tuổi thọ.
Bề mặt gia công cắt gọt mịn và đẹp hơn, chịu mài mòn cao. Độ thấm tôi tốt và ứng suất tôi là thấp nhất.
Độ cứng của thép D2 không bị biến dạng.
Khả năng nhiệt luyện giúp độ cứng thép D2 đạt từ 58HCR-60HCR. Đây là độ cứng tuyệt với để làm dao.
Hình 3.8: Thép D2
Chọn góc dao cắt.
Góc vát tại lưỡi dao là bộ phận quan trọng với tất cả các loại dao. Đối với mỗi loại dao và công dụng của nó thì góc dao sẽ đem lại các tác dụng khác nhau.
Với sự tác động va đạp liên tục thì việc tính toán góc dao và lựa chọn là vô cùng quan trọng đối với một con dao làm việc hiệu quả.
Tiêu chuẩn để lựa chọn chọn góc dao :
Đây là loại góc vát tại lưỡi dao phổ biến nhất.
Góc tiêu chuẩn cho góc vát tại lưỡi dao là 2º hoặc 5º(theo tiêu chuẩn của công ty conic Nhật Bản).
26
Hình 3.9: Dao cắt..
3.3.3.3. Cụm cơ cấu tăng áp thủy lực.
Hình 3.10: Bộ thủy lực.
Bộ thủy lực gồm: Bình chứa dầu. Đồng hồ đo áp. Van điều khiển.
27 Động cơ điện.
3.4. Thiết kế phần điều khiển. 3.4.1. Lựa chọn phương án. 3.4.1. Lựa chọn phương án.
- Với hệ thống đơn giản chỉ yêu cầu xi lanh thủy lực chỉ thực hiện co duỗi, nhóm đã lựa chọn phương pháp điều khiển Relay và công tắc hành trình.
- Để đảm bảo độ tin cậy hệ thống và hoạt động ổn định trong môi trường học tập hệ thống điều khiển sử dụng các relay của Omron.
3.4.2. Công tắc hành trình.
Hình 3.11: Sơ đồ kết nối công tắc hành trình.
Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình là: Ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC được đấu với nhau. Khi có lực tác động lên cần tác động, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC sẽ chuyển sang trạng thái hở và chuyển qua chân COM và chân NO.
Ưu điểm của công tắc hành trình.
- Có thể sử dụng ở trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp.
- Đáp ứng tốt các điều kiện đòi hỏi độ chính xác cao và có tính lặp lại. - Tiêu thụ năng lượng điện ít.
- Có thể điều khiển nhiều tải cùng lúc. Nhược điểm của công tắc hành trình.
28 - Phải tiếp xúc trực tiếp với loại thiết bị.
- Do phải tiếp xúc với nhiều loại thiết bị nên làm các bộ phận cơ khí bị mòn.
3.4.3. Relay trung gian
Hình 3.12: Sơ đồ kết nối relay trung gian.
Thông số kỹ thuật của Relay trung gian ECNKO HH64P:
- Dòng đóng cắt trên 1 tiếp điểm: 10A/220VAC – 10A/28VDC. - Bộ sản phẩm gồm: relay 14 chân dẹp + đế ra 14 chân.
- Số chân: 14 chân.
- Số cặp tiếp điểm: 4 cặp NC (thường đóng), 4 CẶP NO (thường mở). - Tiếp điểm: Silver alloy.
- Số lần đóng cắt: 100.000 lần.
- Có đèn báo đóng ngắt trên mỗi Relay.
Chức năng
- Trong sơ đồ điều khiển, relay trung gian thông thường được lắp đặt ở vị trí trung gian. Nó nằm giữa những thiết bị điều khiển công suất nhỏ và những thiết bị có công suất lớn hơn. làm cầu nối giữa module điều khiển và các thiết bị đóng cắt động lực.
29
- Relay kiếng, Relay trung gian thường được sử dụng chịu tải trung gian cho các cảm biến, làm các mạch tự giữ, on off, với thiết kế có nhiều tiếp điểm nhờ đó mà ta có thể chỉ cần sử dụng một tín hiệu có thể điều khiển được nhiểu thiết bị cùng một lúc.
- Relay kiếng, Relay trung gian cũng là thiết bị bảo vệ cho các thiết bị báo mức on off, thay vì sủ dụng ngõ ra các cảm biến để kích van hay đèn… thì thông qua relay trung gian nó sẽ giúp cảm biến được cách ly hoàn toàn, nếu có sự cố quá tải thì chỉ hư các tiếp điểm relay trung gian.
3.4.4. Van 5/3.
- Việc sử dụng các Van 5/3 thủy lực nhằm đáp ứng đòi hỏi hệ thống khi đang hoạt động dừng khẩn cấp cơ cấu cắt hoặc trong quá trình hoạt động bị mất điện sau khi khởi động lại vẫn không ảnh hưởng đến chu trình hoạt động và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
- Quy trình điều khiển được kiểm soát bằng các tín hiệu công tắc hành trình. Các công tác hành trình lần lượt xác nhận vị trí của lưỡi cắt khi xi lanh co, duỗi khi đó máy mới điều khiển.
- Các tác động xi lanh được thực hiện bằng thủy lực. Việc sử dụng thủy lực nhằm đảm bảo lực tác động mạnh. Áp lực dầu thủy lực đủ để các xi lanh vận hành dứt khoát. Van 5/3 sử dụng là loại 220VAC.
30 Chức năng và nguyên lý van thủy lực
- Chức năng: các loại van thủy lực đều thực hiện chức năng điều khiển chất lỏng và dầu bên trong hệ thống thủy lực hướng tới một mục đích nhất định.
- Nguyên lý van thủy lực: dựa trên việc cho dòng chảy đi qua hoặc không đi qua. Mỗi loại van thủy lực sẽ cho nó đi qua một cách khác nhau, dầu thủy lực sẽ được đưa từ bồn chứa đến bộ phận cần để tạo lực nén sinh công cho hoạt động của máy.
- Van thủy lực sẽ đảm bảo 3 chức năng chính: + Đóng mở cho dầu đi qua hoặc không.
+ Điều tiết lưu lượng dầu ra theo ý muốn, theo lượng và tỷ lệ đặt trước. + Phân chia, điều hướng dòng chảy của dầu.
3.4.5. Sơ đồ thiết kế phần cứng
- Sơ đồ kết nối phần cứng của hệ thống:
Hình 3.14: Sơ đồ khối biểu diễn mối quan hệ các thiết bị trong hệ thống.
- Sơ đồ kết nối thủy lực điều khiển xi-lanh:
31 - Sơ đồ kết nối mạch động lực.
Hình 3.16: Sơ đồ kết nối mạch động lực.
- Sơ đồ điều khiển:
32
CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP 4.1.Tính mới và tính sáng tạo.
- Máy cắt được nghiên cứu, thiết kế và chế tạo dựa theo mục đích sử dụng tại phòng I311 Hàn nguội.
- Tính ổn định cao, làm việc không biết mệt mỏi, tăng tính an toàn trong học tập.
4.2. Khả năng áp dụng.
- Sau khi chế tạo và đưa vào sử dụng, máy hoạt động ổn định trong suốt quá trình làm việc, giảm ồn, loại bỏ khả năng cháy, giảm nguy cơ vỡ lưỡi khi cắt...
- Phôi sau khi cắt không bavia.
Hình 4.1: Phôi sau khi cắt.
4.3. Hiệu quả kinh tế.
- Tạo ra phôi chất lượng, không có bavia, không có phần kim loại bị loại bỏ trong quá trình cắt.
- Thép la sau khi chấn độ chính xác cao hơn cắt máy. - Thời gian hoàn thành 3-5s/1 sản phẩm.
- Hệ thống thực hiện chấn thép la có chiều dài kích thước khác nhau. - Hệ thống bán tự động.
33
Hình 4.2: Máy chấn được ứng dụng vào quá trình học tập.
4.4. Hiệu quả kỹ thuật.
- Máy sau khi hoàn thành đã tiến hành thử nghiệm và đánh giá trên nhiều loại kích thước chiều dài thép la khác nhau.
- Đánh giá chất lượng sản phẩm giữa vào các tiêu chí như: cắt không bắn phôi, không có bavia, phôi cắt ra đồng đều.
Hình 4.3: Cắt bẳng máy dùng lưỡi cắt. Hình 4.4: Cắt bằng máy chấn.
- Dựa vào Hình 4.4, cho thấy phôi chấn bằng máy chấn không có bavia dư ra. Hơn nữa sản phẩm sau khi chấn không phụ thuộc vào kỹ năng, tâm trạng, sức khoẻ và thể chất của người thao tác.
34
4.5. Ưu nhược điểm của các cơ cấu 4.5.1. Cơ cấu gối đỡ 4.5.1. Cơ cấu gối đỡ
Ưu điểm :
- Cơ cấu đơn giản, dễ chế tạo hoặc lựa chọn mua. - Dễ thay đổi khi bị hư hỏng.
Nhược điểm:
- Cấp phôi vào hơi khó khăn.
- Cần giữ và lực đẩy của người điều khiển.
4.5.2 Cơ cấu xilanh
Ưu điểm:
- Tạo ra được lực chấn lớn dễ dàng tăng được áp suất tang được lực chấn khi vật liệu dầy hơn.
- Dễ điều khiển. - Dễ bảo trì.
- Sử dụng bền, hoạt động được liện tục trong thời gian dài. Nhược điểm:
- Chi phí cao hơn so với lưỡi cắt thông thường.
4.5.3 Cơ cấu dao chấn
Ưu điểm
- Cơ cấu đơn giản dễ thiết kế hoạt lựa chọn. - Dễ thay đổi khi bị hư hỏng.
- Khả năng chống mòn cao. Nhược điểm
- Vật liệu giòn dễ gãy nếu gắn góc dao chưa đúng
4.5.4 Hệ thống thủy lực
Ưu điểm
- Làm việc được ở chế độ cao và liên tục.
- Khả năng truyền động áp lực lớn, công suất cao. - Cơ cấu hệ thống đơn giản.
35 Nhược điểm
- Thiết bị khó chế tạo chính xác. - Giá thành cao.
36
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
- Đề tài “ Nghiên cứu chế tạo máy chấn thép la” là một đề tài cần thiết cho sinh viên chuyên ngành cơ điện nói chung cũng như sinh viên Khoa Cơ Điện-Điện Tử Đại Học Lạc Hồng nói riêng, đề tài giúp sinh viên tiếp cận với khí nén và thủy lực. Giúp người học nắm vững các bộ phận cũng như phần tính toán khí nén và thủy lực. - Vì lý do thời Gian có hạn cũng như khả năng còn hạn chế trong đề tài này chúng em chỉ có thể đề cập đến một phần cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của các bộ phận khí nén và thủy lực.
- Đề tài này nhằm mục đích đem lại kiến thức cơ bản về các bộ phận, cách tính toán để lựa chọn cơ cấu của khí nén và thủy lực. Mặc dù có nhiều cố gắng và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn Th.s Nguyễn Thiện Tài tuy nhiên vẫn còn nhiều sai sót trong quá trình thực hiện đề tài. Kính mong quý thầy cô cũng như các bạn sinh viên đóng góp để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn.
37
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tham khảo tiếng Việt:
[1] Lưu Đức Bình (2002), Giáo trình công nghệ chế tạo máy, khoa Cơ Khí, Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng.
[2] Nhà xuất bản Thời Đại. Solidworks Essentials 2010.
[3] Trần Hữu Quế (chủ biên) (2007), Vẽ kỹ thuật cơ khí (tập 1), Nxb Giáo dục. [4] Trần Hữu Quế (chủ biên) (2007), Vẽ kỹ thuật cơ khí (tập 2), Nxb Giáo dục. Tài liệu tham khảo tiếng Anh
[5] Omron (2009), Programmable relay zen v2 units, <http://www.davis.com/Category/Omron_ZEN>
[6] MISUMI (2008), STANDARD COMPONENTS FOR PRESS DIES 2007.9 – 2008.8.
[7] MITSUBISHI (2009), PROGRAMMABLE TUTORIAL Tham khảo trang Web
[8] http://www.khinenthuyluc.com [9] http://www.omron.com.vn [10] http://www.trangthietbidien.vn [11] http://www.ufo.com.vn [12] http://www.smcvietnam.com.vn [13]https://www.conic.co.jp/vn/tech/punch_press_tools/pdf_vn/vol_13.pdf?202108 [14]https://www.conic.co.jp/vn/tech/punch_press_tools/pdf_vn/vol_33.pdf?202108 [15]https://www.conic.co.jp/vn/tech/punch_press_tools/pdf_vn/vol_24.pdf?202108 16]https://www.conic.co.jp/vn/punching/pdf/punching_tool_pdf.pdf [17] https://thuvienpdf.com/xem-sach/giao-trinh-thuy-luc-va-khi- nen?fbclid=IwAR0KCMoUPYHLOZKPzt0pDgpMo5zGi7VSmAHfyoTqNYllSNj QxFjxv9paoBY