Tính tốn thanh B

CHƯƠNG 2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ

2.4. Tính tốn phân tích lực cơ cấu gạt mưa

2.4.4.2 Tính tốn thanh B

Momen cực đại giữa dầm

max 2 2 1 1 2 1 .( ) 16.145 0, 084( / ) 4 4 C B P B B M    N m

Lực cắt cực đại ở hai gối tựa B1 và B2

max 1 8 4( ) 2 2 C A P Q    N

B1 PB C1 B2 PB PC

Hình 2.20. Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên thanh B

Ứng suất cực đại: max ax max W n m xn x M M y J    [4] Trong đó: W: Momen chống uốn (N.m) n xn

y : Tung độ xa nhất của các điểm của vùng nén Jx: Momen quán tính chính trung tâm(mm4) Ta có mặt cắt ngang của thanh B tại điểm C1:

xc x1 x2 y=yc C 6,35 5,52 1,42 0,6 6 Hình 2.21. Mặt cắt tại điểm C1

Chia mặt cắt thành hai hình đơn giản: ba hình chữ nhật Diện tích của hai hình chữ nhật 1 là: 2

6,35.0, 6.27, 62(mm ). Diện tích của nửa hình chữ nhật 2 là: 6.0,6=3,6 (mm2). Chọn hệ trục ban đầu đi qua trọng tâm hình chữ nhật 1

Tọa độ trọng tâm từng hình đơn giản là: C1 (0;0), C2 (0;3,46) Do tính chất đối xứng của mặt cắt nên xc=0, yc bằng:

1 1 2 2 1 2 . . 0 3.46.7, 62 2,35( ) 3, 46 7, 62 xo c c c S y F y F y mm F F F        

Tọa độ trọng tâm từng hình đơn giản đối với hệ trung tâm của tồn hình là: C1(0;-2,35); C2(0;1,11);

Như vậy, hệ trục xcyc có gốc tọa độ nằm ở tâm C của mặt cắt là hệ trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt đã cho, và trục xc đồng thời là trục trung hòa của mặt cắt ngang. Từ đây ta có: 3 3 . . .2 12 12 x b h b h J   3 3 2 4 0, 6.6,35 6.0, 6 ( 2,35).7, 62 1,1 .3, 6 59,57( ) 12 12 x J     mm            3 2 ax max 0, 084.10 .5,52 10,18( / ) 45,57 n m xn x M y N mm J    

Với thanh được làm từ thép CT3 có giới hạn bền là:   2 160(N mm/ )

 

Vậy, thanh đảm bảo độ bền khi chịu ứng suất nén.

Flx

PC PC

C1 C2

Hình 2.22. Sơ đồ phân tích lực lên thanh C

Momen cực đại giữa dầm

max 2 2 1 2 1 .( ) 31, 9.272 0, 591( / ) 4 4 lx C F C C M    N m

Lực cắt cực đại ở hai gối tựa C1 và C2

max 31, 9 15, 95( ) 2 2 lx A F Q    N

Ứng suất cực đại: max ax max W n m xn x M M y J    [4] Trong đó: W: Momen chống uốn (N.m) n xn

y : Tung độ xa nhất của các điểm của vùng nén Jx: Momen qn tính chính trung tâm(mm4)

xc yc C 12 1 Hình 2.23. Mặt cắt điểm đỉnh lưỡi gạt Với mặt cắt hình chữ nhật ta có cơng thức tính Wx là: 2 2 3 1.12 W .2 .2 .2 48( ) 6 6 x x xn J bh mm y     3 2 ax max 0, 591.10 13, 3( / ) W 38 m x M N mm    

Với thanh được làm từ thép CT3 có giới hạn bền là:   2 160(N mm/ )

 

CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO KHUNG LƯỠI GẠT MƯA

3.1. Chế tạo các chi tiết dạng tấm vỏ

3.1.1. Khái niệm:

Công nghệ dập biến dạng kim loại tấm là cơng nghệ tạo ra chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết từ kim loại tấm, bằng cách biến dạng tạo hình phơi kim loại nhờ các tạo hình đặc biệt gọi là khn dập.

3.1.2. Phân loại

Dựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành hai nhóm chính:

Nhóm ngun cơng cắt vật liệu: khi tạo hình các chi tiết, các ngun cơng ở nhóm này phải tiến hành biến dạng phá hủy vật liệu, tức là tách một phần vật liệu này ra khỏi vật liệu khác

Nhóm ngun cơng biến dạng dẻo vật liệu: tạo hình chi tiết dựa trên sự biến dạng dẻo của vật liệu và hầu hết các trường hợp đêu có sự dịch chuyển và phân bố lại kim loại

3.1.3. Nguyên lý làm việc

Trong các cơ khí hiện nay có rất nhiều dạng chi tiết dạng tấm mỏng rất đa dạng và gần gũi với cuộc sống thường ngày như xoong, nồi, mâm, đồ trang sức v.v… Các chi tiết này chủ yếu là sản phẩm của dập vuốt, với chiều sâu dập vuốt thấp. Công nghệ dập cho các chi tiết này cũng đã đạt được những thành tựu nhất định như ứng dụng hệ thống tự đàn hồi và chặn đàn hồi và chặn cục bộ với lực chặn thay đổi trên vành môi. Nguyên lý dập vuốt được minh họa trên hình 3.1

Hình 3.1. Nguyên lý làm việc của dập

Theo sơ đồ nguyên lý trên hình 3.1 thì chày được gắn với đế khuôn (bàn máy), cối gắn với đầu trượt. Ở vị trí ban đầu chặn sẽ dâng lên cùng chiều cao với chày (đôi khi cao hơn chày để tạo lực chặn ban đầu), phôi tấm được dặt lên bề mặt của chặn. Ở hành trình dập, cối đi xuống với chuyển động đầu trượt, ép vào phôi và tạo lực kẹp và chặn ban đầu. Khi cối tiếp tục phôi sẽ được chày vuốt vào trong cối để tạo chi tiết. Qúa trình dập vuốt trên thực hiện trên máy ép thủy lực có xy lanh đẩy dưới.

3.1.4. Ưu và nhược điểm

Ưu điểm:

Năng suất cao do đó giá thành giảm, tiết kiệm thời gian sản xuất Độ chính xác sản phẩm cao, tính lắp lẫn tốt

Nâng cao cơ tính của kim loại

Hệ số sử dụng vật liệu này có thể đạt được 80- 90%, thậm chí có thể đạt được 100% trong khi phương pháp gia cơng cơ khí thường chỉ đạt khoảng 50-60%.

Nhược điểm:

Đầu tư ban đầu lớn (khn, thiết bị) do đó chỉ thích hợp với giâ cơng hang loạt. u cầu đội ngũ các kỹ sư và cơng nhân lành nghề, có trình độ.

Tính tốn cơng nghệ phức tạp.

3.2. Chọn vật liệu

Trong chế tạo máy người ta thường sử dụng thép tấm cán và thép tấm cán định hình với nhiều chủng loại khác nhau bao gồm cả kim loại đen và kim loại màu. Đặc trưng của các tấm kim loại cán là đã được tiêu chuẩn hóa về các điều kiện kỹ thuật, thành phần hóa học và chủng loại. Thép cán nguội (thường có chiều dày <4mm) có độ nhẵn bề mặt cao hơn so với thép cán nóng. Vậy nên ta sử dụng thép cán nguội để dùng làm vật liệu chế tạo thanh gạt mưa này.

Tra bảng 1.1. Các dạng thép cacbon chủ yếu [4] ta chọn được thép tấm cacbon chất lượng thường, ta chọn thép C15 với chiều dạy tấm là 1mm.

3.3. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Xác định lượng dư gia công cho các ngun cơng: lượng dư gia cơng được tính tốn cụ thể cho từng nguyên công căn cứ vào thứ tự các bước cơng nghệ cụ thể. Tuy nhiên việc tính lượng dự gia cơng rất tốn thời gian, do đó trong thực tế sản xuất người ta chỉ tính lượng dư cụ thể cho vài ngun cơng. Các ngun cơng cịn lại được tra trong các sổ tay công nghệ chế tạo.

Lượng dư cho từng nguyên công tùy thuộc vào máy móc nhưng khơng vượt q cơng suất của máy.

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết và lượng dư tra được, ta vẽ được bản vẽ lồng phơi (hình 3.2)

11 272 5 65 15 8 46 66 86 12 14 12 Ø2 Ø5 Ø3 Ø7 Ø2 10,5 9 9 R2.5 R2 19,15 Hình 3.2. Bản vẽ lồng phơi

3.4. Xác định đường lối công nghệ và chọn phương pháp gia công

Phương pháp gia công phụ thuộc vào dạng sản xuất. Với dạng sản xuất hàng loạt lớn ta chọn phương án gia công tuần tự. Tức là gia công theo nguyên tắc phân tán ngun cơng, quy trình cộng nghệ được tách ra thành nhiều nguyên công đơn giản ,theo nguyên tắc này mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng. Đường lối cộng nghệ này phù hợp với điều kiện ở việt nam.

Sau khi nghiên cứu chi tiết ta chọn phương án gia công cho chi tiết như sau: - Nguyên công I: Đột lỗ ∅2, ∅3, ∅5, ∅7 trên tấm.

- Ngun cơng II: Đột 4 lỗ hình chữ nhật dài 15mm, rộng 5mm. - Ngun cơng III: Đột 2 lỗ hình chữ nhật và hình đặc biệt. - Ngun cơng IV: Dập cắt mép bao bên ngồi của chi tiết. - Ngun cơng V: Dập cắt mép bao bên ngồi của chi tiết. - Nguyên công VI: Dập vuốt không biến mỏng chi tiết.

3.5. Thiết kế nguyên công

Việc thiết kế nguyên công phải đảm bảo năng suất và độ chính xác theo yêu cầu, năng xuất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt , lượng dư , số bước, thứ tự các bước công nghệ…Vậy nên khi thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng sản xuất là phân tán nguyên công mà chọn sơ đồ hợp lý.

3.5.1. Nguyên công 1: Đột lỗ ∅𝟐, ∅𝟑, ∅𝟓, ∅𝟕 trên tấm

Hình 3.3. Ngun cơng I 3.5.1.1 Định vị và kẹp chặt 3.5.1.1 Định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

3.5.1.2 Tính tốn lực đột lỗ

Dựa vào công thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ: . . c. 0, 7. . . b.

Trong đó:

P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

c

 : Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)

Tổng chu vi cắt L4.2.3.2. 5.2.7.2. 119,3(mm)

Tra bảng thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

 

(1,1 ~ 1.3).0, 7.119,3.1.370 33988 ~ 40168( )

P  N

Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=35000(N)

3.5.2. Nguyên công II: Đột 4 lỗ chữ nhật có kích thước 15x5mm

3.5.2.1 Định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

3.5.2.2 Tính tốn lực đột lỗ

Dựa vào cơng thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ: . . c. 0, 7. . . b.

PL S k  L S k

Trong đó:

P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

c

 : Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)

Tổng chu vi cắt L(15 5).2.4 160(  mm)

Tra bảng thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

 

(1,1 ~ 1.3).0, 7.160.1.370 45584 ~ 53872( )

P  N

Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=50000(N)

3.5.3. Ngun cơng III: Đột hai hình chữ nhật và hình đặc biệt

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

Hình 3.5. Ngun cơng III 3.5.3.2 Tính tốn lực đột lỗ

Dựa vào cơng thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ: . . c. 0, 7. . . b.

PL S k  L S k

Trong đó:

P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

c

 : Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)

Tổng chu vi cắt L(15 5).2.2 152,5  232,5(mm)

Tra bảng thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

 

(1,1 ~ 1.3).0, 7.232,5.1.370 66239 ~ 78282( )

P  N

Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=70000(N)

3.5.4. Nguyên công IV: Dập cắt mép bao bên ngồi chi tiết

Hình 3.6. Ngun cơng IV 3.5.4.1 Định vị và kẹp chặt 3.5.4.1 Định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

3.5.4.2 Tính tốn lực đột lỗ

Dựa vào cơng thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ: . . c. 0, 7. . . b.

Trong đó:

P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

c

 : Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)

Tổng chu vi cắt L660(mm)- Thực hiện đo trong autocad

Tra bảng thông số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

  .

(1,1 ~ 1.3).0, 7.660.1.370 188034 ~ 222222( )

P  N

Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=220000(N).

3.5.5. Ngun cơng V: Dập cắt mép bao bên ngồi của chi tiết

3.5.5.1 Định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

3.5.5.2 Tính tốn lực đột lỗ

Dựa vào cơng thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ: . . c. 0, 7. . . b.

PL S k  L S k

Trong đó:

P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

c

 : Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)

Tổng chu vi cắt L660(mm)- Thực hiện đo trong autocad

Tra bảng thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

 

(1,1 ~ 1.3).0, 7.660.1.370 188034 ~ 222222( )

P  N

Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=220000(N)

3.5.6. Nguyên công VI: Dập vuốt không biến mỏng chi tiết

Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do bằng 1 phiến tỳ: tịnh tiến theo Oz và quay quanh Ox, Oy.

Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít.

Hình 3.8. Ngun cơng VI 3.5.6.2 Tính tốn lực dập

Ta xác định lực dập vuốt chi tiết theo công thức 4-44 [4] là: . . b.

PL S  Trong đó:

P: lực dập (N) L: Chu vi cắt (mm)

S: Chiều dày vật liệu(mm)

b

 : Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2)

dày tương đối của phôi, vật liệu phôi và mức độ biến dạng (mức độ biến dạng càng cao thì trị số càng cao).

Tổng chu vi cắt L686(mm)- Thực hiện đo trong autocad

Tra bảng thông số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền: 2 370( / )

b N mm

 

(0,3 ~ 1,1).686.1.370 76146 ~ 279202( )

P  N

Ta chọn lực dập vuốt ở ngun cơng này là: P=100000(N)

CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ

THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH

Thực hiện cơng việc sửa chữa bảo dưỡng hệ thống gạt mưa - rửa kính trên xe Toyota Fortuner 2017.

4.1. Những hư hỏng nguyên nhân và cách sửa chữa

Bất kỳ bộ phận hay cơ cấu gì cũng vậy, sau một thời gian làm việc sẽ bị hỏng hóc, giảm tuổi thọ. Do đó, chúng ta cần bảo dưỡng sửa chữa định kỳ nhằm cho cơ cấu đó làm việc hiệu quả nhất.

Bảng 3.1. Chẩn đốn sửa chữa hệ thống gạt mưa

Hư hỏng Nguyên nhân Sửa chữa

- Hệ thống phun và gạt nước trước không hoạt động

-Công tắc gạt nước trước bị hỏng

-Dây dẫn đứt

-Thay công tắc gạt nước trước

-Nối dây hoặc thay thế -Hệ thống gạt nước trước

khơng hoạt động ở vị trí LOW hay HIGH

-Đứt cầu chi wiper ngắn mạch

-Dây dẫn đứt

-Cơng tắc gạt nước phía trước hỏng

-Mơ tơ gạt nước hỏng

-Thay cầu chì

-Nối dây hoặc thay thế dây mới

-Thay cơng tắc gạt nước phía trước

-Thay thế -Gạt nước phía trước khơng

hoạt động ở vị trí INT

-Đứt cầu chì wiper ngắn mạch

-Dây dẫn đứt

-Cơng tắc gạt nươc phía trước hỏng

-Mơ tơ gạt nước hỏng

-Thay cầu chì

-Nối dây hoặc thay thế dây mới

-Thay cơng tắc gạt nước phía trước -Thay thế -Hệ thống rửa kính trước khơng hoạt động -Đứt cầu chì washer ngắn mạch -Dây điện đứt -Thay thế -Nối dây hoặc thay thế

-Lưỡi gạt nước hư hỏng gạt không sạch

-Lưỡi cao su bị khô, cứng