CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ MƠ HÌNH HỐ
4.3. Mô phỏng số cụm siêu âm trên phần mêm NX CAE
4.3.3. Mô phỏng số cụm hàn siêu âm
- Các thông số đầu vào:
Bảng 6: Thông số vật liệu của cụm siêu âm
Loại Vật liệu Tỷ trọng (kg/m3) Modun đàn hồi (GPa) Hệ số Poisson Đe hàn Thép 7860 209 0.3 Súng hàn Thép 7860 209 0.3 Vòng gốm áp điện Gốm PZT-8 7600 65 0.31 Tấm điện cực Đồng 8900 115 0.31 Ốc khóa Thép 7860 209 0.31 Đe hàn Súng hàn Thạch anh sứ (vòng gốm áp điện) Tấm điện cực Ốc khóa
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
+ Giới hạn bền kéo sau khi tôi cải thiện: B = 81 (kg/mm2) = 7,5.108 (N/m2) - Mơ hình tính tốn:
+ Chia lưới:
Kích thước phần tử: (Element Size): 7 mm Số phần tử (Elements): 27158
Số nút (Nodes): 41258
Loại phần tử: Phần tử 3 chiều bậc nhất (3D Tetrahedral).
Hình 4.14: Chia lưới súng hàn và đe hàn
97
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
Hình 4.15: Gán điều kiện cho súng và đe hàn
(1): Vị trí liên kết cứng (2): Hai mặt tiếp xúc
- Kết quả đạt được sau mô phỏng số:
Chuyển vị lớn nhất tại bề mặt đầu búa hàn tương ứng với kết quả thể hiện trên hình màu đỏ, lúc này chuyển vị lớn nhất là 1,5917 μm tại tần số dao động là 19678 Hz (sai số khoảng 1,6 % so với tần số thiết kế 20000 Hz).
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
Hình 4.16: Chuyển vị (Biên độ dao động) của súng hàn và đe hàn
So với một số tính tốn mơ phỏng số tương đồng trong các nghiên cứu gần đây của 2 tác giả Luong Viet Dung [19] và Nguyễn Thanh Hải [12], sử dụng phần mềm
Abaqus®, chuyển vị (biên độ dao động) đạt được lớn nhất tương ứng với các tần số là 20142 Hz và 19616 Hz. Có thể kết luận tính tốn mơ phỏng số sử dụng trong nghiên cứu này có thể chấp nhận được với kết quả đạt được như trên.
Tương tự, kết quả đạt được với ứng suất sinh ra ở tần số tương ứng được thể hiện như ở hình bên dưới (hình 4.17)
99
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
Hình 4.17: Ứng suất của súng hàn và đe hàn
Tại bề mặt làm việc, ứng suất dao động đạt giá trị nhỏ nhất tương ứng với màu xanh.
Ứng suất lớn nhất: 1,176e+007 MPa tại ví trí lắp đe và súng. Ứng suất nhỏ nhất: 20147 MPa.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
1. Kết quả đạt được:
- Xây dựng bản vẽ chế tạo cho cụm máy quai hoàn chỉnh, đã lắp đặt thực tế. - Tính tốn thiết kế, kiểm tra độ bền cho các chi tiết, bộ phận trên toàn bộ máy. - Ứng dụng phần mềm Inventor để mơ hình hóa máy quai của dây chuyền. Sử dụng
module CAE để mô phỏng số, kiểm tra các biến dạng, ứng suất, chuyển … - Đưa ra được bảng tính tốn số xung của tồn bộ động cơ trong máy hàn quai. - Chế tạo máy hoàn chỉnh, kết nối giữa máy thân và máy quai.
- Đánh giá sản phẩm để đưa vào sản xuất hàng loạt nâng cao tỷ lệ nội địa hóa, giảm giá thành sản phẩm, trực tiếp đánh giá của nhà máy Phú Bảo.
2. Triển vọng phát triển của đề tài:
- Tiếp tục mô phỏng các thơng số khi máy đang hoạt động
- Hồn thiện, tối ưu hơn về các thiết kế cũng như hoạt động của các động cơ để nâng cao năng suất, giảm trọng lượng của các chi tiết.
101
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Nguyễn Trọng Hiệp (2006), “Chi tiết máy tập 1, 2”, Nhà xuất bản Giáo Dục. [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2014), “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập
1, 2”, Nhà xuất bản Giáo dục.
[3] Nguyễn Hữu Lộc (2008.), “Cơ sở thiết kế máy”, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
[4] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (1999), “Thiết kế chi tiết máy”, Nhà xuất bản Giáo Dục.
[5] Nguyễn Hữu Lộc (2022), “Mơ hình hóa hình học”, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
[6] Nguyễn Dỗn Phước (2009), “Lý thuyết điều khiển tuyến tính”, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
[7] Lưu Đức Bình (2017), “Thiết kế thực nghiệm trong cơ khí”, Nhà xuất bản
Xây dựng.
[8] Nguyễn Dỗn Phước, Phan Xn Minh (1997), “Tự Động Hố với SIMATIC
S7-200”, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp.
[9] Lâm Tăng Đức, Nguyễn Kim Ánh (2009), “Giáo trình điều khiển Logic”,
Trường Đại HọcBách Khoa Đà Nẵng
[10] Nguyễn Phương, Nguyễn Thị Phương Giang (2005), “Cơ sở tự động hóa trong ngành cơ khí”, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
[11] Huỳnh Thái Hoàng (2008), “Cơ sở tự động”, Đại học Bách Khoa TP. HCM. [12] Nguyễn Thanh Hải, Võ Tấn Thiện (2021), “Thiết kế thiết bị sản xuất thân khẩu trang y tế 4 lớp sử dụng công nghệ hàn siêu âm”, Tạp chí Khoa học và cơng nghệ
- Đại học Đà Nẵng, Vol. 20, No. 2, 2022
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
Design”, William Andrew, Inc.
[14] Robert L.Mott, Edward M. Vavrek, Jyhwen Wang (2014), “Machine
Elements in Mechanical Design”, Shigley’s Inc.
[15] Kansal, H., “Experimental investigation of properties of polypropylene and non-woven spunbond fabric”, IOSR Journal of polymer and
textile engineering (IOSR-JPTE), Vol. 3, No.5,2016.
[16] Bruno J Strasser, Thomas Schlich, “A history of the medical mask and the rise of throwaway culture”, Perspectives, www.thelancet.com, Vol 396 July 4, 2020
[17] Strasser BJ, Schlich T (2020). "A history of the medical mask and the rise of
throwaway culture". Lancet. 396 (10243): 19–20. doi:10.1016/S0140-6736(20)31207-
1. PMC 7255306. PMID 32450110.
[18] Chughtai AA, Seale H, MacIntyre CR (2013). "Use of cloth masks in the practice of infection control – evidence and policy gaps". International Journal of
Infection Control. 9 (3). doi:10.3396/IJIC.v9i3.020.13.
[19] Luong Viet Dung, Ngo Nhu Khoa (2021), “The analysis of ultrasonic transducers using the finite element”, Hội nghị Khoa học toàn quốc Co học Vật rắn lần
thứ XV
[20] Ben M. Chen, Tong H. Lee, Kemao Peng (2006), “Handbook Hard disk drive
servo systems”, AIC.
[21] Zhong Ming Li (2000), “Optimal control issues related to the hard disk drive
servo systems”, National University of Singapore.
Website: [22] https://vi.wikipedia.org/wiki/Kh%E1%BA%A9u_trang_y_t%E1%BA%BF [23] https://antg.cand.com.vn/Khoa-hoc-Ky-thuat-hinh-su/Lich-su-chiec-khau- trang-y-te-i555487/ [24] https://mikyo.vn/day-chuyen-dong-thung-carton-tu-dong/may-san-xuat- khau-trang-y-te-601/
103
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ [25] https://maychebiengocn.com/may-san-xuat-khau-trang-n95-full-automatic- model-01 [26] https://orientcare.vn/may-san-xuat-khau-trang-tu-dong-100-moden-kf94 [27] https://www.anonkia.com/ultrasonic-cleaners/ultrasonic-equipments/face- mask-welding-machine.html [28] https://maykhautrang.vn/may-han-sieu-am-vai-khong-det [29] https://xanhdaiduong.com/may-lam-khau-trang-kf94-cong-suat-130-160- chiec-phut [30] https://www.autodesk.com/products/inventor/overview?term=1- YEAR&tab=subscription [31] https://skytechgroup.vn/tu-dong-hoa/ac-servo/ac-servo-delta/ [32] https://cnc24h.com/con-truot-hiwin-mgn7-mgn9-mgn12-mgn15 [33] https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/products/nx/nx-for- design.html
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
1. Bản vẽ chi tiết một số chi tiết của máy hàn quai. 2. Bản vẽ lắp của một số cụm của máy hàn quai. 3. Bảng số xung của các động cơ trong máy hàn quai.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
BẢNG THÔNG SỐ CÀI ĐẶT XUNG
STT TÊN ĐỘNG CƠ TẦN SỐ XUNG CÀI (xung/ vịng) GĨC QUAY CẦN THIẾT (độ) TIME CẦN THIẾT (mS) TIME TĂNG GIẢM TỐC hiệu chỉnh (mS) TIME TĂNG GIẢM TỐC đang nhập (mS) TẦN SỐ XUNG TỐI ĐA (Hz = xung/s) TỐC ĐỘ XUNG CẦN NHẬP (xung) GÓC QUAY XUNG CẦN NHẬP (xung) TỐC ĐỘ XUNG ĐANG NHẬP (xung) TỐC ĐỘ XUNG VỀ HOME ĐANG NHẬP (xung) GIÁ TRỊ CÒN THIẾU Time cần thêm
1 Động cơ băng tải 30000 120 100 100,000 10,000 150,000 2,000 50,000 33.3
2 Động cơ servo hàn 2500 100 36.25 5 5 95,785 3,472 95,000 -785 -0.3
3 Động cơ step 86 10000 60 35 20 20 47,619 1,667 70,000 22,381 11.2
4 Động cơ servo kéo cắt 10000 75 8.75 5 5 238,095 2,083 70,000 -168,095 -21.0
5 Động cơ step 57 xoay 4000 180 90 20 20 22,222 2,000 21,000 -1,222 -5.2
6 Động cơ step 57 kẹp 4000 60 25 20 20 26,667 667 24,000 -2,667 -2.8
7 Động cơ step 57 nhả kẹp 4000 45 10 20 20 50,000 500 21,000 -29,000 -13.8
8 Động cơ step 57 gập quai 10000 180 200 25,000 5,000 0.0
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.