Ứng suất cực đại: M max M max
yn maxWJxn x [4] Trong đó: W: Momen chống uốn (N.m)
yxnn : 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:
6 y=yc C 6, 35 5, 52 1 ,4 2 0,6 Hình 2.21. Mặt cắt tại điểm C1 SVTH: Lê Bá Bình 42 Lớp: 57M-KTO
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
Chia mặt cắt thành hai hình đơn giản: ba hình chữ nhật Diện tích của hai hình chữ nhật 1 là: 6,35.0, 6.2 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:
y
S
xo
c
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 hịa của mặt cắt ngang. Từ đây ta có: J x J 0, 6.6, 353 (2, 35).7, 62 6.0, 63 1,12.3, 6 59, 57( mm4 ) x 1212 M max y n 0, 084.103.5, 5210,18( N / mm2 ) maxJxn45, 57 x
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
Flx
PC PC
Hình 2.22. Sơ đồ phân tích lực lên thanh C
Momen cực đại giữa dầm
M C1
max
Lực cắt cực đại ở hai gối tựa C1 và C2
Q
Ứng suất cực đại:max
Trong đó:
W: Momen chống uốn (N.m)
[4]
yxnn : Tung độ xa nhất của các điểm của vùng nén Jx: Momen quán tính chính trung tâm(mm4)
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp 12 y c C Hình 2.23. Mặt cắt điểm đỉnh lưỡi gạt Với mặt cắt hình chữ nhật ta có cơng thức tính Wx là: W J x y max M max 0, 591.10313, 3( N / mm2 ) Wx38
Với thanh được làm từ thép CT3 có giới hạn bền là: 2
160( N / mm
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp 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 khuôn 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 mơi. Ngun 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 khn (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%.
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
Nhược điểm:
Đầu tư ban đầu lớn (khuôn, thiết bị) do đó chỉ thích hợp với giâ cơng hang loạt. Yêu 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 nguyên cơng. Các ngun cơng cịn lại được tra trong các sổ tay công nghệ chế tạo.
Lượng dư cho từng ngun cơng tùy thuộc vào máy móc nhưng khơng vượt q công 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)
86 66 46 11 R2.5 12 Ø2 10,5 9 12 14 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 nguyên 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 ngoài của chi tiết. - Nguyên công VI: Dập vuốt không biến mỏng chi tiết.
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp 3.5. Thiết kế ngun cơng
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 ∅ , ∅ , ∅ , ∅ trên tấm
Hình 3.3. Nguyên công I 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 cơng thức 2-25 [4] ta có thể xác định được giá trị gần đúng của lực đột lỗ:
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 thông số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền:
P (1,1 ~ 1.3).0,7.119,3.1.370 33988 ~ 40168(N)
Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=35000(N)
3.5.2. Ngun cơng II: Đột 4 lỗ chữ nhật có kích thước 15x5mm
Hình 3.4. Ngun cơng II
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
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:
P L.S . c .k 0, 7.L.S .b .k
Trong đó:
P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm) S: Chiều dày vật liệu(mm)
c
b
: Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)
: Giới hạn bền của vật liệu(N/mm2) k: Hệ số (chọn k=1,1~1,3)
Tổng chu vi cắt L (15 5).2.4160( mm)
Tra bảng thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền:b 370( N / mm2 )
P (1,1 ~ 1.3).0,7.160.1.370 45584 ~ 53872(N)
Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên cơng 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:
P L.S . c .k 0, 7.L.S .b .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)
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
Tổng chu vi cắt L (15 5).2.2 152, 5 232, 5( mm) Tra bảng thông số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền:
P (1,1 ~ 1.3).0,7.232,5.1.370 66239 ~ 78282(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 IV3.5.4.1 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:
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:
b 3 70(N /2 mm . P (1,1 ~ 1.3).0,7.660.1.370188034 ~ 222222(N)
Ta chọn lực đột lỗ ở nguyên công này là: P=220000(N).
3.5.5. Nguyên công V: Dập cắt mép bao bên ngồi của chi tiết
Hình 3.7. Ngun cơng V
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
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:
P L.S . c .k 0, 7.L.S .b .k
Trong đó:
P: Lực đột lỗ (N) L: Chu vi cắt (mm) S: Chiều dày vật liệu(mm)
c
b
: Trở lực cắt của vật liệu(kg/mm2)
: 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:
P (1,1 ~ 1.3).0,7.660.1.370188034 ~ 222222(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 cơng thức 4-44 [4] là:
P L.S. b .
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)
: 0,3~1,1 Là hệ số phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của chi tiết, chiều
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
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 thơng số vật liệu (sách CNDK) ta có giới hạn bền:
P (0,3 ~ 1,1).686.1.370 76146 ~ 279202(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 đoán sửa chữa hệ thống gạt mưa
Hư hỏng
- Hệ thống phun và gạt nước trước không hoạt động
-Hệ thống gạt nước trước khơng hoạt động ở vị trí LOW hay HIGH
-Gạt nước phía trước khơng hoạt động ở vị trí INT
-Hệ thống rửa kính trước khơng hoạt động
Khoa cơ khí
-Lưỡi gạt nước hư hỏng gạt khơng sạch
-Nước rửa kính khơng phun hoặc phun khơng đủ
-Hệ thống gạt mưa hoạt động có tiếng ồn
-Gạt nước theo cả hai hướng
4.1.1. Hệ thống gạt mưa hoạt động có tiếng ồn
4.1.1.1 Hư hỏng
Lỗi tiếng ồn trong hệ thống gạt mưa ô tô cũng rất thường gặp, tuy nhiên nhiều người nhầm tưởng là do lưỡi gạt nhưng không hẳn là vậy. Khi hoạt động vẫn gây ra tiếng ồn (kít kít)
4.1.1.2 Nguyên nhân
Nguyên nhân của lỗi gạt ưa ở trường hợp này là do mòn bạc, mòn cốt ở trong hệ thống thanh giằng gạt mưa. Khi đó, nó sẽ phá hỏng hệ thống gạt mưa, khiến cần gạt
Hình 4.1. Hệ thống thanh giằng gạt mưa bị mòn cốt và bạc
4.1.1.3 Sửa chữa
Ở trường hợp này, việc cần thiết đó là chúng ta nên bảo dưỡng hệ thống gạt để xử lý lỗi mòn bạc hay cốt trong hệ thống gạt mưa.
Hình 4.2. Thực hiện tháo cốt ở thanh giằng
Khoa cơ khí Đồ án tốt nghiệp
Để thực hiện sửa chữa, chúng ta thực hiện tháo rời hệ thống gạt mưa ra và tìm đến cơ cấu thanh giằng. Dùng tuavit để tháo cốt bạc ra kiểm tra và thực hiện thao tác thay thế như hình 4.2. Trong quá trình thay thế, cần chú ý thêm mỡ vào cốt bạc để cho hoạt động hiệu quả nhất. Tiếp tục kiểm tra và thêm mỡ bôi trơn vào các khớp nối để giảm tiếng ồn và ma sát tốt nhất có thể. Cuối cùng, thực hiện lắp ráp lại cơ cấu và chạy thử.
4.1.2. Lưỡi gạt nước hỏng, khơng làm sạch bề mặt kính
4.1.2.1 Hư hỏng