NGHIÊN cứu, THIẾT kế mô HÌNH HÓA và CHẾ tạo MÁY mài đầu NGÀM ỐNG

Do vậy, công việc thiết kế chế tạo và cải tiến các loại máy móc phục vụ cho nhu cầu sản xuất là điều vô cùng cần thiết, đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức sâu rộng về

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HÓA

VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI ĐẦU NGÀM ỐNG

Người hướng dẫn: TS Bùi Hệ Thống Sinh viên thực hiện:

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HÓA

VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI ĐẦU NGÀM ỐNG

Người hướng dẫn: TS Bùi Hệ Thống

Sinh viên thực hiện:

Lớp: 18C3

ĐÀ NẴNG, 06/2022

Trang 3

Nhận xét của người hướng dẫn

Trang 4

Nhận xét, đánh giá của doanh nghiệp

Trang 5

Nhận xét của người phản biện

Trang 6

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế mô hình hóa và chế tạo máy mài đầu ngàm

ống

Lớp học phần: Đồ án tốt nghiệp chế tạo máy (221DATNCK04)

Học phần đồ án tốt nghiệp là một trong những học phần cuối cùng mang tính quyết định của sinh viên Đòi hỏi người học phải am hiểu và có kiến thức chuyên sâu về ngành Với học phần đồ án tốt nghiệp, nhóm chúng em tham gia đăng kí đề tài “Nghiên cứu, thiết kế mô hình hóa và chế tạo máy mài đầu ngàm ống” Với mục đích cải thiện hiệu suất công việc, giảm thiểu chi tiêu, …

Để cho ra mô hình hoàn thiện, bước đầu tiên nhóm thảo luận nghiên cứu, tham khảo từ những chiếc máy trên thị trường hiện nay Khảo sát thông số môi trường làm việc và đưa ra phương án tối ưu để chế tạo mô hình

Từ những ý tưởng đó, nhóm tiến hành sử dụng phần mềm vẽ mô phỏng 3D để có những cái nhìn tổng quan và chính xác nhất về mô hình Cuối cùng là dựa vào bản vẽ tiến hành mua vật liệu chuẩn bị chế tạo

Kết quả đạt được là mô hình máy mài đầu ngàm ống được hoàn thành và chạy thử nghiệm thành công

Trang 7

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦU

1 Tình hình hiện nay và xu hướng thế giới

Trong những tiến bộ của khoa học kỹ thuật tạo ra quá trình toàn cầu hóa kinh tế, đầu tiên là nền công nghiệp chế tạo, đặc biệt là ngành cơ khí chế tạo máy Do quá trình đổi mới kỹ thuật diễn ra nhanh chóng nên linh kiện của các sản phẩm như thiết bị cơ khí, thiết bị thông tin, có thể được phân bố sản xuất ở nhiều nước, làm cho mỗi nước

có thể phát huy ưu thế của mình về mặt kỹ thuật, giá thành lao động và tài nguyên có sẵn khiến cho sản phẩm cuối cùng trở thành “sản phẩm quốc tế” mang nhãn hiệu nhiều nước, tạo ra ưu thế cạnh tranh về kỹ thuật và giá thành rất rõ ràng

Cùng bắt nhịp với xu hướng của thế giới và ngành chế tạo máy và yêu cầu độ chính xác của các chi tiết máy sinh viên chúng em đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HÓA VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI ĐẦU NGÀM ỐNG”

Với những kiến thức đã học tập được ở nhà trường cùng với sự tìm hiểu ở Internet, các nguồn thông tin khác nhau thì nhóm chúng em đã cố gắng thiết kế nên mô hình nhỏ gọn nhất, dễ chế tạo, đơn giản nhất, giá thành rẻ nhất có thể Để giảm lượng

áp lực công việc cho con người và với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và máy mài có vai trò quan trọng trong công nghiệp ngày nay là những gì đề tài chúng em hướng đến Bên cạnh đó đề tài phục vụ cho việc học tập của chúng em

2 Lời cảm ơn

Đầu tiên, nhóm sinh viên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng đã đưa môn học “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY” vào khung chương trình giảng dạy Cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất và môi trường học năng động để sinh viên theo học Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn – TS Bùi Hệ Thống đã hướng dẫn nhóm sinh viên chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp Nhờ thầy truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu, chế tạo quý báu cho chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn quy định của nhà trường

Kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận kiến thức của bản thân mỗi người luôn tồn tại những hạn chế nhất định Do đó, trong quá trình hoàn thành “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY” chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Cả nhóm sinh viên chúng em mong nhận được những góp ý, phản hồi tích cực từ quý thầy cô để đồ án tốt nghiệp của nhóm chúng em trở nên hoàn thiện

Nhóm chúng em xin trân trọng cảm ơn!

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm sinh viên thực hiện “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY” xin cam

đoan:

Đề tài “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HÓA VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI ĐẦU

NGÀM ỐNG”, dựa trên sự cố gắng, nỗ lực của cả nhóm, giúp đỡ từ phía nhà trường và

dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Bùi Hệ Thống

Mọi thông số kỹ thuật, số liệu phân tích, viết báo cáo, xây dựng mô hình đều do

nhóm sinh viên chúng em tự tìm hiểu, phân tích kỹ càng một cách khách quan, uy tín,

trung thực, có nguồn gốc rõ ràng Nhóm chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu

có sự không trung thực trong quá trình nghiên cứu đề tài này

Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2022

Nhóm sinh viên thực hiện

Phạm Tuấn Nam

Lê Anh Tuấn Nguyễn Đức Hảo

Trang 10

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

LỜI CAM ĐOAN 1

MỞ ĐẦU 5 1 Tính cấp thiết của đề tài 5

2 Mục tiêu nghiên cứu 5

3 Phạm vi nghiên cứu 5

4 Phương pháp nghiên cứu 5

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY MÀI ĐẦU NGÀM 6

1.1 Giới thiệu về máy mài ngàm ống [1] 6

1.1.1 Đặt vấn đề 6

1.1.2 Tổng quan về mài 6

1.2. Các phương pháp mài 7

1.2.1 Mài tròn ngoài 7

1.2.2 Mài định hình 9

1.2.3 Mài bề mặt 11

1.2.4 Mài xay hình trụ 12

1.2.5 Mài phẳng 13

1.2.6 Mài vô tâm 14

1.3 Tổng quan về đánh bóng kim loại [2] 15

1.3.1 Nhu cầu và vai trò của đánh bóng trong công nghiệp 15

1.3.2 Các phương pháp đánh bóng được sử dụng hiện nay 16

1.3.3 Vật liệu mài và đánh bóng 17

1.3.4 Khảo sát các loại máy đánh bóng trên thị trường và tình hình sử dụng trong, ngoài nước 19 1.3.5 Mục tiêu kinh tế kỹ thuật 23

Chương 2 PHÂN TÍCH, CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 26 2.1 Phân tích ưu điểm, nhược điểm máy mài đầu ngàm ống 26

2.2 Nguyên lí hoạt động cơ bản của máy 27

2.3 Một số cơ cấu chính của máy mài đầu ngàm ống 27

2.3.1 Đưa ra phương án thiết kế giải quyết vấn đề 27

2.3.2 Phương án thiết kế để hoàn thiện mô hình 29

Trang 11

2.4 Phân tích, phương án truyền động và chọn một số chi tiết chính trong máy.

29

2.4.1 Bộ truyền động từ động cơ vào lô dẫn động 29

2.4.2 Cơ cấu căng đai 33

2.4.3 Số lượng lô bị dẫn và cách bố trí 34

2.4.4 Kết cấu lắp ghép giữa các chi tiết 34

2.4.5 Một số chi tiết khác 35

2.4.6 Vật liệu để chế tạo 36

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY MÀI ĐẦU NGÀM ỐNG 37

3.1 Thiết kế các chi tiết điển hình của máy 37

3.1.1 Tính toán các thông số đầu vào 37

3.1.2 Phân phối tỷ số truyền 41

3.1.3 Chọn động cơ 42

3.1.4 Thiết kế bộ truyền đai từ động cơ 43

3.2 Thiết kế bộ truyền đai nhám 46

3.2.1 Thiết kế các chi tiết đỡ nối 47

3.2.3 Chọn ổ lăn cho trục 53

3.2.4 Chọn ổ lăn cho con lăn 54

3.2.5 Thiết kế các chi tiết khác 55

Chương 4 LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT GỐI ĐỠ 56

4.1 Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết 56

4.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 56

4.3 Xác định dạng sản xuất 56

4.3.1 Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau 56

4.3.2 Xác định khối lượng chi tiết 57

4.4 Xác định phương pháp chế tạo phôi 57

4.4.1 Một số phương án chế tạo phôi 57

4.4.2 Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi: 58

4.5 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 58

4.6 Lựa chọn phương pháp gia công 58

4.7 Thiết lập phiếu tiến trình công nghệ 59

4.8 Lập sơ đồ gá đặt chọn chuẩn 59

4.9 Chọn máy và dao cho từng nguyên công 65

Chương 5 KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ QUY TRÌNH VẬN HÀNH, SỬ DỤNG BẢO DƯỠNG 73

Trang 12

5.1 Kết quả thực hiện của đề tài 73

5.1.1 Kết quả thực hiện được 73

5.1.2 Ưu điểm và nhược điểm của mô hình 73

5.2 Quy trình bảo dưỡng máy mài đầu ngàm ống 74

5.2.1 Bảo trì bảo dưỡng 74

5.2.2 Bôi trơn ổ lăn các chi tiết máy 74

5.3 Quy trình về an toàn 75

5.3.1 An toàn về điện 75

5.3.2 An toàn về phòng cháy chữa cháy 75

5.3.3 Vận hành máy 75

5.4 Quy trình tạo ra sản phẩm 75

5.5 Các biện pháp an toàn 82

KẾT LUẬN 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

Trang 13

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ để trở thành một nước công

nghiệp và trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện nay, khoa học kỹ thuật đóng

một vài trò vô cùng quan trọng đối với đời sống con người Việc sử dụng máy móc trong

sản xuất không chỉ giải phóng sức lao động của con người mà còn góp phần tăng năng

suất, thúc đẩy nền kinh tế phát triển Do vậy, công việc thiết kế chế tạo và cải tiến các

loại máy móc phục vụ cho nhu cầu sản xuất là điều vô cùng cần thiết, đòi hỏi người kỹ

sư phải có kiến thức sâu rộng về cơ khí, điện tử, tự động hóa, …

Sau quá trình được đào tạo tại trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Đà Nẵng cùng

với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ trong nước ta, nhóm chúng em

nhận thấy rằng việc mài đánh bóng kim loại thông dụng như thép, sắt, inox, …với số

lượng lớn và đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người, ứng dụng trong

nhiều lĩnh vực nên chúng em đề xuất với giáo viên hướng dẫn và đã được hội đồng Khoa

Cơ Khí nhất trí cho thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH HÓA VÀ

CHẾ TẠO MÁY MÀI ĐẦU NGÀM ỐNG

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mô hình máy mài ngàm ống với kiểu dáng nhỏ gọn, giá thành rẻ, dễ sử dụng đại

trà, có thể hỗ trợ con người trong việc gia công chi tiết, sản phẩm cơ khí chế tạo máy và

đáp ứng cho nhu cầu cần thiết cho sản xuất và phát triển

Trên cơ sở kiến thức đã được học tập ở trường, cộng với sự tìm tòi học hỏi thêm

kiến thức mới Nhóm chúng em đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và mô phỏng máy mài

đầu ngàm ống với mục đích ban đầu là phục vụ thay thế con người trong việc nâng cao

chi tiết sản phẩm Bên cạnh đó đề tài cũng phục vụ cho công tác học tập

3 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình

- Đối tượng nghiên cứu: Các loại máy mài ngàm ống đã có trên thị trường

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận:

Tham khảo nguồn tài liệu từ các nguồn có trên Internet

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

Hoàn thành mô hình, cho chạy thử nghiệm quan sát đánh giá kết quả

Trang 14

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY MÀI ĐẦU NGÀM

1.1 Giới thiệu về máy mài ngàm ống [1]

1.1.1 Đặt vấn đề

Trong ngành chế tạo máy, những chi tiết máy yêu cầu có độ cứng, độ chính xác

và độ bóng bề mặt cao thường phải qua các nguyên công gia công bán tinh và gia công

tinh là nguyên công mài trên máy mài sau khi qua các nguyên công gia công thô hoặc

nhiệt luyện Máy mài ngàm là máy gia công tinh được dùng rộng rãi trên mọi lĩnh vực

của ngành chế tạo máy Số lượng của nó nhiều nơi vượt quá 30% tổng số máy cắt kim

loại trong phân xưởng cơ khí

Với yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác của các chi tiết máy, máy mài ngàm

ống được ra đời với vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng của các sản phẩm

cơ khí chế tạo máy nói riêng và ngành cơ khí nói chung

Máy mài đầu ngàm ống cho năng suất khá cao, đáp ứng các yêu cầu chính xác

của việc mài các góc để lắp ghép chữ T với nhau có khả năng đánh bóng ống đạt cấp độ

nhám rất cao, kết cấu đơn giản dễ chế tạo có thể gia công được thép, sắt, inox, nhôm, có

thể sử dụng trong môi trường ướt và khô Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặc biệt là tự sinh

ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi Các hạt mài đồng kích cỡ nên sản phẩm cơ

khí sau khi mài rất phẳng, đạt tiêu chuẩn khi kiểm tra dưới ảnh đèn hoặc thiết bị đo độ

bóng vì nhu cầu thực tế của đời sống sản xuất nói chung và trong công nghiệp nặng hiện

đại nói riêng thì rất cần thiết nên chúng em đã quyết định và tiến hành chọn “ Thiết Kế

Và Mô Phỏng Máy Mài Đầu Ngàm Ống” cho đề tài tốt nghiệp của mình và với mong

muốn đáp ứng được vào sản xuất và trong tương lai gần

1.1.2 Tổng quan về mài

- Khái niệm: Mài là một quá trình gia công mài mòn, sử dụng một bánh mài

nghiền như là công cụ để cắt vật liệu

- Rất nhiều loại máy được sử dụng để thực hiện công việc mài:

 Đá mài bằng tay (đĩa mài)

 Máy mài dùng đai nhám

 Máy cầm tay như máy mài góc và máy xay

 Các loại máy mài công cụ công nghiệp (máy nghiền) lớn và đắt tiền

 Máy mài cố định thường được sử dụng trong các gara hay xưởng

 Máy mài đầu ngàm ống

Trang 15

Hình 1 1 Máy mài đầu ngàm ống [1]

- Mài gia công

Công việc mài gia công là một lĩnh vực khá lớn và có yêu cầu đa dạng về việc sản

xuất và công cụ thực hiện Việc gia công mài có thể thực hiện công việc hoàn thiện sản

phẩm rất tốt với kích thước rất chính xác Tuy nhiên trong bối cảnh sản xuất hàng loạt,

việc mài cũng có thể loại bỏ một lượng kim loại khá lớn Mài thường thích hợp cho việc

gia công các vật liệu cứng hơn là gia công thường xuyên (nghĩa là cắt các mẩu thừa lớn

bằng các dụng cụ cắt như các dụng cụ hoặc máy xay xát) và cho đến những thập kỷ gần

đây nó chỉ được áp dụng trong việc chế tạo máy với nguyên liệu làm từ thép cứng So

với việc gia công thường xuyên, nó thường phù hợp hơn cho việc cắt giảm cạn, chẳng

hạn như giảm một đường kính của trục bằng nửa phần nghìn của một inch hoặc 12,7µm

Mài là một phần cắt, vì mài cũng là một quá trình cắt kim loại thực sự Mỗi hạt

mài có chức năng mài mòn như là một điểm cắt nhỏ cực nhỏ (mặc dù góc nghiêng tiêu

cực cao) Tuy nhiên, đối với mọi người làm việc trong lĩnh vực gia công, thì công đoạn

mài nghiền thường được phân loại như là một quá trình “riêng biệt” Đây là lý do tại sao

các thuật ngữ thường được sử dụng riêng biệt trong thực tiễn gia công

Mài trơn và chà nhàm là các khía cạnh khác của mài gia công

1.2 Các phương pháp mài

1.2.1 Mài tròn ngoài

Có hai phương pháp mài tròn ngoài: mài có tâm và mài không tâm

- Mài tròn ngoài có tâm

Trang 16

+ Có tính vạn năng cao

+ Có thể gá dùng

+ Nên tiến đá dọc trục

+ Khi chi tiết ngắn, đường kính lớn, độ cứng vững cao  có thể tiến đá hướng

kính

- Mài tròn ngoài không tâm

+ Chuẩn định vị là mặt đang gia công  không mài được chi tiết có rãnh trên bề

mặt

- Hai phương pháp mài tròn ngoài không tâm

+ Ưu điểm:

 Dễ tự động hóa quá trình mài  năng suất cao

 Độ cứng vững của hệ thống công nghệ cao hơn mài có tâm

 Có thể mài các trục dài mà mài có tâm không thực hiện được

 Làm nguội thuận lợi và dễ dàng tiếp nhận phoi qua buồn chứa của đá mài

+ Nhược điểm:

 Không mài được trục bậc, chỉ có thể mài trục trơn

 Không mài được các bề mặt gián đoạn

Hình 1 2 Máy mài tròn ngoài vạn năng [1]

Trang 17

Hình 1 3 Các bộ phận cơ bản của máy [1]

1.2.2 Mài định hình

Có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, các bề mặt định

hình tròn xoay ngoài và trong

Mài có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, ví dụ, mà các

mặt định hình có tiết diết không thay đổi theo phương tiến dao dọc trên máy mài phẳng,

các bề mặt định hình tròn xoay ngoài và trong

Mài định hình được thực hiện bằng cách sửa đá có hình dạng và kích thước theo

âm bản của chi tiết Khi mài rãnh định hình tên máy mài phẳng đầu đá chỉ thực hiện tiến

dao thẳng đứng Sd sau mỗi hành trình kép để cắt hết chiều sâu rãnh Khi mài các mặt

định hình tròn xoay ngoài hoặc trong đầu đá chỉ thực hiện tiến dao ngang Sng

Khi mài cam cần phải có cơ cấu chép hình giống như phay chép hình

Hình 1 4 Máy mài thanh nhôm định hình [1]

Trang 18

Có 2 phương pháp mài tròn trong: mài có tâm và mài không tâm

- Mài lỗ có tâm

+ Thực hiện trên các máy mài tròn lỗ chuyên dùng, máy mài vạn năng có đầu

mài lỗ hoặc trên máy tiện vạn năng có trang bị đồ gá mài lỗ

+ Có khả năng gia công lỗ trụ, lỗ côn, lỗ định hình

- Mài lỗ không tâm

+ Là phương pháp gia công tinh lỗ có năng suất, độ chính xác và độ đồng tâm

cao

+ Chuẩn gia công là mặt ngoài mặt ngoài của chi tiết phải được gia công tinh

hoặc bán tinh trước khi mài lỗ

- Ưu điểm của mài lỗ không tâm

+ Có thể mài được lỗ của chi tiết phức tạp

+ Mài được lỗ không tiêu chuẩn

+ Sửa được sai lệch về vị trí tương quan so với về mặt khác do nguyên công

trước để lại

+ Có khả năng đạt độ chính xác cao

+ Mài được các rãnh định hình sau nhiệt luyện

+ Dễ cơ khí hóa và tự động hóa năng suất cao

- Nhược điểm của mài lỗ không tâm

+ Khó cung cấp dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, điều kiện thoát phoi và thoát

nhiệt khó khăn đá mòn nhanh

+ Khi đường kính lỗ nhỏ, đá mài nhỏ độ cứng vững kém, ảnh hưởng đến độ

chính xác và năng suất gia công

+ Để đảm bảo vận tốc cắt khi mài, lỗ càng nhỏ tốc độ càng lớn, dẫn đến khó

khăn cho việc chế tạo máy mài

Trang 19

1.2.3 Mài bề mặt

Mài bề mặt sử dụng một bánh xe mài mòn để loại bỏ vật liệu tạo ra một bề mặt

phẳng Dung sai cho phép đạt được khi mài là ±2*10-4 inch để mài một vật liệu phẳng,

và ±3*10-4 inch cho một bề mặt song song (trong các đơn vị met: 5µm đối với vật liệu

phẳng và 8µm đối với mặt phẳng song song)

Mài thường được sử dụng trên sắt đúc và các loại thép Các vật liệu này cho phép

mài bởi vì chúng có thể giữ được bằng dụng cụ được sử dụng trên máy mài, và chúng

không bám và trong bánh mài, làm tắc nghẽn và ngăn bánh mài hoạt động

Hình 1 5 Máy mài phẳng bề mặt trục YTU-1000-NC [1]

Hình 1 6 Gia công mài bề mặt bằng CNC [1]

Trang 20

Các vật liệu ít phổ biến nhất là nhôm, thép không gỉ, đồng thau và nhựa Tất cả

chúng đều có xu hướng làm tắc nghẽn bánh mài nhiều hơn thép và gang, nhưng với các

kỹ thuật đặc biết thì vẫn có thể mài chúng

1.2.4 Mài xay hình trụ

Mài xử lý hình trụ (còn gọi là mài trung tâm) được sử dụng để xay, mài các bề mặt

hình trụ và vai của phôi Các phôi được gắn trên trung tâm và xoay bằng một thiết bị

được là một con thoi ổ đĩa hoặc trình chiếu điều khiển trung tâm Các bánh xe mài mòn

và các phôi được xoay bằng động cơ riêng biệt với tốc độ khác nhau Các thông số yêu

cầu đối với sản phẩm được điều khiển bằng bảng điều khiển tự động Đầu bánh xe có

thể xoay Năm loại mài hình trụ là: mài ngoài đường kính (OD), mài đường kính bên

trong (ID), nghiền mài, nghiền kiểu creep, và mài trung tâm

Hình 1 7 Đá mài trục xay hình trụ 6mm trên thị trường [1]

Máy mài trụ có bánh xe mài nghiền (mài mòn), hai trung tâm giữ phôi, và một con

lăn, mài thoi, hoặc các cơ chế khác để điều khiển công việc Hầu hết các máy xay hình

trụ bao gồm một vòng xoay để cho phép hình thành các mảnh mài giảm dần Bánh xe

và phôi di chuyển song song với nhau theo cả hướng xuyên tâm và hướng theo chiều

dọc Bánh xe mài có thể có nhiều hình dạng Các bánh răng dạng đĩa chuẩn có thể được

sử dụng để tạo ra một mô hình tịnh tiến thẳng hoặc giảm dần trong khi các bánh xe được

sử dụng để tạo ra hình dạng cho phôi Quá trình sử dungj một bánh xe tạo ra rụng động

ít hơn so với sử dụng một bánh xe hình đĩa

Trang 21

Hình 1 8 Máy mài hình trụ M1320a [1]

1.2.5 Mài phẳng

Hình 1 9 Phương pháp mài phẳng [1]

Mài phẳng là phương pháp gia công tinh các mặt phẳng sau khi qua phay hoặc bào,

đã hoặc chưa qua nhiệt luyện

Ngày nay do trình độ công nghệ được nâng cao, xu hướng chung là người ta tập

trung nghiên cứu thực hiện tối ưu hóa quá trình tạo phôi, giảm lượng dư gia công cắt

gọt, nâng cao độ chính xác hình dạng, độ chính xác kích thước cũng như chất lượng bề

mặt của phôi, sau đó dùng mài thô thay thế các phương pháp gia công cắt gọt khác nhằm

Trang 22

tiết kiệm vật liệu, giảm chi phí gia công cơ và rút ngắn quy trình công nghệ, đặc biệt đối

với các chi tiết khó gá đặt

Mài phẳng thông thường đạt độ chính xác cấp 7, Ra= 1.6µm, nếu chuẩn bị công

nghệ tốt có thể đạt độ chính xác cấp 6, Ra= 0.4µm

Hình 1 10 Máy mài phẳng [1]

Tuy nhiên, do diện tích tiếp xúc giữa đá và chi tiết nhỏ nên năng suất thấp Để khắc

phục nhược điểm này người ta có thể sử dụng đá có bề mặt lớn hơn bề mặt rộng chi tiết

Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu: mài phẳng bằng mặt đầu của đá chậu nguyên hoặc

ghép cho năng suất cao, tiết kiệm đá và mở rộng được khả năng công nghệ của mài do:

- Có thể mài đồng thời nhiều bề mặt trên máy mài chuyên dùng có nhiều trục đá

khác nhau

- Có thể mài đồng thời hai mặt của một chi tiết bằng hai mặt đầu của hai viên đá

khác nhau

- Có thể sử dụng máy mài để mài những vật liệu cho phép (sắt, thép), tuyệt đối

không dùng để mài các vật liệu dễ bắn lửa như nhôm, magie…

- Kiểm tra máy mài phẳng toàn diện trước mỗi lần vận hành: Đảm bảo đĩa mài và

trục theo chiều kim đồng hồ…

1.2.6 Mài vô tâm

Trang 23

Hình 1 11 Máy mài vô tâm [1]

Mài vô tâm chi tiết được dẫn giữa để chặn, bánh mài và đĩa mài dẫn được mài đi

trong suốt 1 lần đi qua

Đĩa mài thực hiện công đoạn mài trong khi đĩa mài dẫn chạy chậm hơn được bọc

cao su và đặt nghiêng từ 2º ~ 5º tác động bước dẫn tiến Chi tiết quay theo với khoảng

tốc độ chu vi của đĩa mài dẫn

Phương pháp này phù hợp với chi tiết không có bậc (ví dụ như: chốt trụ, trục trơn…)

1.3 Tổng quan về đánh bóng kim loại [2]

Đánh bóng kim loại là công đoạn không thể thiếu trước khi hoàn thiện và đưa bất

kỳ một sản phẩm kim loại nào vào sử dụng Đây là một trong những ngành công nghiệp

phụ trợ đang được tập trung ưu tiên đầu tư phát triển Đánh bóng kim loại thường được

sử dụng để làm tăng độ sáng, mịn của bề mặt kim loại, giúp loại bỏ quá trình oxy hóa

hoặc loại bỏ những khiếm khuyết nhỏ của sản phẩm trong quá trình gia công, sản xuất,

chết tác sản phẩm

1.3.1 Nhu cầu và vai trò của đánh bóng trong công nghiệp

Vật liệu được đánh bóng sử dụng rất phổ biến ngày nay trong xây dựng, trang trí,

đồ nội thất do các tính năng ưu việt và việc sản xuất hàng loạt lớn cùng với việc tiêu

chuẩn hóa Việc giữ cho vật liệu có bề mặt sáng đẹp để đảm bảo tính thẩm mỹ là một

điều quan trọng đòi hỏi phải có phương pháp đánh bóng hiệu quả và đạt năng suất cao

Trang 24

Hình 1 12 Sản phẩm trước và sau khi được đánh bóng 1.3.2 Các phương pháp đánh bóng được sử dụng hiện nay

+ Đánh bóng cơ học: Sử dụng các hạt mài và máy mài với vận tốc quay phù hợp để

đánh bóng, các hạt mài được sử dụng phổ biến như Al2O3, SiO2, Cacbua silicat…

Quá trình đánh bóng cơ học được thực hiện từ các hạt mài với kích thước lớn đến

các hạt mài kích thước nhỏ hơn, để tạo ra được bề mặt bóng mịn Bước cuối cùng trong

đánh bóng cơ học là sử dụng các hạt siêu mịn kết hợp với các loại bánh vải, bánh nỉ để

tạo độ bóng tiêu chuẩn

Thông thường, dánh bóng cơ học chỉ tạo ra được độ bóng tam giác 7-8, với độ bóng

này chưa đạt được yêu cầu về bề mặt của một số sản phẩm chuyên dụng

+ Đánh bóng hóa học: Là phương pháp sử dụng hóa chất để lấy đi các đỉnh của bề mặt

kim loại Phương pháp này chỉ thực hiện sau quá trình đánh bóng cơ, song hiệu quả kinh

tế không cao, gây ô nhiễm môi trường nên thường ít được áp dụng

Trang 25

+ Đánh bóng điện hóa: Là quá trình sử dụng kết hợp cả dòng điện lẫn hóa chất Chi

tiết đánh bóng được treo vào bể đánh bóng và được tiếp điện Về bản chất thì đánh bóng

điện hóa cũng giống đánh bóng cơ học nhưng đây là quá trình chuỗi phản ứng hóa học

phực tạp có điện phân để tăng cường độ bóng cũng như thời gian đánh bóng Đây là

phương pháp đánh bóng tinh trước khi đưa vào quá trình xi mạ

Với sự phát triển của khoa học trên thị trường Việt Nam đang có các phương pháp

đánh bóng mới như: đánh bóng rung (rung bóng), đánh bóng siêu âm… các phương

pháp này rất hiệu quả và kinh tế, song với các vật kích thước nhỏ thì có thể đạt được giá

trị kinh tế, còn đối với các sản phẩm cơ khí có kích thước lớn thì rất khó khăn

1.3.3 Vật liệu mài và đánh bóng

Hạt mài là những nguyên liệu được sử dụng trong các hoạt động như mài, đánh

bóng, mài nghiền, mài giũa, phun áp lực hoặc các quá trình tương tự khác Các hạt mài

có kích thước khác nhau tùy thuộc vào lượng vật chất cần phải được loại bỏ Vật liệu

được sử dụng để mài mòn thường được đặc trung bởi độ cứng cao, trung bình đến độ

dẻo cao

+ Nguyên lí hoạt động của hạt mài:

Mỗi hạt mài mòn cứng hoạt động như một điểm cắt duy nhất Với hàng tram hay

hàng ngàn mài có sẵn trong một diện tích nhỏ, hiệu quả mài nó mang lại rất đáng kể

Hạt mài thô được sử dụng khối lượng của vật liệu cần phải được loại bỏ nhiều, chẳng

hạn như đánh bóng thô, loại bỏ vết trầy lốn hoặc các hoạt động đòi hỏi thay đổi hình

dạng hay kích thước vật liệu Hạt mài mịn thường được sử dụng sau quá trình mài thô

+ Một số vật liệu được sử dụng làm hạt mài bao gồm:

- Silicon carbide thường được sử dụng cho kim loại màu

- Nhôm oxit và nhôm là các loại hạt mài được sử dụng rộng rãi nhất, thường được

sử dụng cho các hợp kim loại màu, vật liệu thép cường độ cao và gỗ

- Kim cương, được dùng thường xuyên nhất trong mài gốm hay đánh bóng công

đoạn cuối do độ cứng cao và chi phí hợp lí

- Cubic boron nitride (CBN)

- Garnet, thường được sử dụng cho gia công gỗ

Trang 26

- Zirconia/ hợp kim nhôm, phù hợp với thép carbon và thép không gỉ và mài mối

hàn

+ Các loại vật liệu mài, đánh bóng:

- Vật liệu mài dạng hạt mài dạng kết khối

Hạt mài được trộn với chất kết dính và tạo hình thành nhiều hình dạng khác nhau

bằng cách nén áp lực Sau đó nó có được nung ở nhiệt độ cao để tạo ra liên kết

các vật liệu tạo thành một khối mài dạng chất nền thủy tinh, do đó nó có được đặt

tên là đá mài dạng kết khối Hình dạng thông thường của loại này bao gồm dạng

bánh, dạng hình trụ, dạng khối và dạng hình nón

- Hạt mài dạng phủ (giấy nhám)

Hạt mài dạng phủ được tạo thành nhờ việc phủ hạt mà trên các loại vật liệu nền

như giấy, vải, sợi hay màng Liên kết được hình thành nhờ chất dẻo hay chất keo,

hoặc kết hợp của cả hai Ví dụ như dây đài mai nhám, giấy nhám, đĩa nhám xếp

Hình 1 13 Vải nhám đai mài [2]

- Hạt mài được kết hợp với sợi tổng hợp

Trang 27

Mạng sợi ba chiều kết hợp theo dạng ngẫu nhiên của vật liệu nylon dệt với cấu

trúc mở được phủ với hát mài Ứng dung rất đa dạng với nhiều hình dạng khác

nhau như miếng đệm, đá nhám trụ và đá chải

Hình 1.14 Bàn chải nhám [2]

- Hạt mài kết khối kim loại

Một sốt loại hạt mài, đáng chú ý nhất là kim cương được kết hợp với nhau trong

một chất nền kim loại để hình thành dụng cụ mài chính xác Nó có thể có dạng

đá cắt, dụng cụ cắt lỗ để cắt gạch, thủy tinh hay gốm sứ

- Bột hay lơ đánh bóng đôi khi được gọi là bột vỗ hoặc bột đánh bóng Thông

thường, một loại vật liệu cỡ hạn rất mịn được sử dụng để đánh bóng tinh và các

bước đánh bóng hoàn thiện Nó có thể được cung cấp ở dạng bột khô hoặc dạng

vữa

1.3.4 Khảo sát các loại máy đánh bóng trên thị trường và tình hình sử dụng trong,

ngoài nước

a) Các loại máy đánh bóng kim loại

- Máy đánh bóng cầm tay

Được thiết kế để sử dụng thủ công trong sản xuất nhỏ

+ Ưu điểm: gọn nhẹ, dễ dàng sử dụng, tính linh động cao, chi phí thấp

+ Nhược điểm: tính đa dạng không cao, chất lượng bề mặt không đều, năng suất

thấp

Trang 28

Hình 1 15 Máy đánh bóng cầm tay [2]

- Máy đánh bóng rung

+ Cấu tạo:

Máy đánh bóng rung có cấu tạo gồm một chiếc lồng dạng hay tròn đạt trên bệ

rung bởi hệ thống lò xo, động cơ được gắn trực tiếp lên trên khay tạo ra độ rung

lắc khi quay do có lắp cán lệch tâm

+ Nguyên lý:

Khi động cơ quay tạo ra độ rung lắc, sản phẩm và vật liệu đánh bóng được cho

vào trong khay, khi rung, sản phẩm và vật liệu mài trà sát vào nhau, và được

đảo đều liên tục quay xung quanh phay nhờ lực ly tâm

Hình 1 16 Máy đánh bóng rung [2]

Trang 29

+ Ưu điểm:

Máy đánh rất tốt các sản phẩm có kích thước nhỏ, đánh đều các bề mặt, vật

liệu có thể đánh ở các góc nhỏ của sản phẩm, tiếng ồn thấp hơn máy lồng quay

+ Nhược điểm:

Máy chỉ đánh sản phẩm nhỏ, vừa, độ bóng yêu cầu vừa phải, đôi khi sản phẩm

va vào nhau cũng có thể gây xước, độ mài thấp

+ Ứng dụng:

Máy dùng để đánh các sản phẩm cơ khí sau khi gia công cơ bản bằng máy tiện,

máy dập, dùng đánh via các sản phẩm từ đúc, đánh bóng cac sản phẩm gia dụng

bằng nhôm, đồng

- Máy đánh bóng ống tròn vô tâm

+ Cấu tạo:

Máy gồm một bánh dẫn được gắn với động cơ, bánh mài có thể là đá mài hoặc

bánh đai kéo dây đai nhám gắn với động cơ thứ hai Các con lăn dùng để đỡ chi

tiết

+ Nguyên lý:

Ống tròn được đặt tự do giữa bánh dẫn và bánh mài Bánh dẫn và bánh mài

quay ngược chiều và cùng chiều với ống đồng thời chuyển động tịnh tiến để mài

hết chiều dài

Hình 1 17 Máy đánh bóng vô tâm KS 100 BA [2]

Trang 30

+ Ưu điểm:

Kết cấu đơn giản, thao tác dễ dàng, chất lượng bề mặt tốt và đồng đều, có thể

đánh bóng được các ống dài đa dạng về kích thước, năng suất cao

+ Nhược điểm:

Chỉ đánh bóng được các loại ống thẳng và tròn Không sử dụng được với các

loại ống cong và hình dạng khác

- Máy đánh bóng đai hành tinh

+ Cấu tạo:

Máy sử dụng hai động cơ độc lập, một động cơ để dẫn động đĩa quay và động

cơ còn lại để dẫn động hệ thống đai hành tinh

+ Nguyên lý:

Hệ thống đai hành tinh kéo dây nhám được dẫn động độc lập và được gắn cố

định trên đĩa mài quay Đai nhám vừa quay quanh trục con lăn vừa quay quanh

ống inox để tạo chuyển động mài bóng Ống chuyển động tịnh tiến để mài hết

chiều dài

+ Ưu điểm:

Chất lượng bề mặt ống tốt và đồng đều, có thể đánh bóng được những ống

thẳng, cong và có hình dạng tròn, elip, ovan, có tiết diện thay đổi

+ Nhược điểm:

Kết cấu phức tạp, năng suất trung bình, giá thành cao, thích hợp trong sản xuất

vừa vả nhỏ

- Tình hình trong và ngoài nước

+ Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài:

Do nền sản xuất cơ khí được tập trung với quy mô lớn nên việc áp dung khoa

học công nghệ sản xuất ở các nước có nền công nghiệp phát triển đã trở nên phổ

biến Chính vì thế việc áp dụng máy móc vào lĩnh vực cơ khí là một diều tất

yếu,

Việc nâng cao chất lượng bề mặt các chi tiết dạng ống bằng việc sử dụng hệ

thống máy móc đánh bóng bề mặt đã dược nghiên cứu và ứng dụng từ lâu

Trang 31

Các loại máy đánh bóng bề mặt kim loại đã được đưa vào sử dụng rộng rãi

Tuy nhiên các loại máy này có giá thành cao, chưa phù hợp với điều kiện cụ thể

ở nước ta

+ Tình hình nghiên cứu ở trong nước:

Cho đến nay, phần lớn các máy đánh bóng ở nước ta đều phải nhập khẩu sang

nước ngoài

Một số máy đánh bóng cầm tay đã được sử dụng phổ biến tuy nhiên năng suất

thấp và đòi hỏi người công nhân phải có kỹ thuật cao

Dạng sản xuất trong nước chủ yếu là vửa và nhỏ cho nên chưa có sự đầu tư

nghiên cứu phát triển

1.3.5 Mục tiêu kinh tế kỹ thuật

a) Yêu cầu

- Mài biên dạng của các tấm, mảnh kim loại

- Mài đánh bóng phụ tùng bánh xe oto, xe máy, biển số xe

- Mài chuẩn các mối nối giữa ống/ống, ống/hộp inox, sắt, thép, đồng, nhôm…

- Các chi tiết máy

- Có thể mài các chi tiết theo góc tùy chỉnh

b) Ưu điểm

- Đa dạng ứng dụng trong ngành kim loại

- Chuyên dụng cho thép nguội

- Chuyên dụng cho inox

- Chuyên ứng dụng Nhôm, Đồng

- Dụng cụ gia công kim loại…

- Có thể sử dụng trong môi trường ướt hoặc khô

- 100% các chi tiết máy ngàm được tiêu chuẩn hóa và gia công hoàn toàn trên máy

CNC, điều này giúp mày mài luôn hoạt động ổn định, chính xác, dễ dàng trong

việc vận hành và hoạt động bảo dưỡng

Trang 32

- Cơ cấu kẹp ống được thiết kế đặc biệt giúp việc sử dụng máy mài ngàm ống trơn

tru, chất lượng mài ổn định, mài đẹp

- Cơ cấu thay nhám thông minh giúp cho thao tác thay nhám nhẹ nhàng, nhanh

chóng

- Rút ngắn thời gian mài so với mài tay, giảm chi phí nhân công, tính thẩm mỹ

cao do có các khuôn định hình sẵn Đặc biệt là góc ôm có thể ôm chéo tùy ý

bằng cách chỉnh tay kê đưa vào ống mài, mài ống nhỏ ôm ống to hay hộp ôm

ống rất dễ dàng nhanh chóng

+ Mục tiêu kỹ thuật:

- Máy làm việc ổn định, rung động ít

- Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng sử dụng, thuận tiện thao tác, vận hành, thay thế sửa

chữa

- Tiết kiệm điện năng

+ Mục tiêu kinh tế:

- Máy phải có giá thành rẻ hơn các máy có trên thị trường

- Phù hợp với hình thức sản xuất trong nước

- Năng suất cao, đem lại hiệu quả kinh tế cao

Cấu tạo của máy mài ngàm ống gồm:

- Động cơ: motor điện 1 pha 220V, 40W-370W

- Thân máy chất liệu thép tấm được gia công chế tạo tại Việt Nam

- Bản nhám 80mm x chu vi 2000mm

- Biến tần điều chỉnh tốc độ

- Bộ lô mài ngàm (theo thông số tiêu chuẩn)

c) Nhược điểm

- Khi hoạt động phát ra tiếng ổn

- Kết cấu lớn chưa cứng vững

- Tuổi bền dây đai thấp khoảng 100 sản phẩm/sợi

Trang 33

Sau đây một số hình ảnh về máy mài ngàm ống hiện nay:

Hình 1 18 Máy mài đầu ngàm ống trên thị trường [2]

Trang 34

Chương 2 PHÂN TÍCH, CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ PHƯƠNG ÁN

TRUYỀN ĐỘNG

2.1 Phân tích ưu điểm, nhược điểm máy mài đầu ngàm ống

Ưu điểm:

- Cực kỳ mạnh mẽ nhờ vào moto mạnh mẽ, và có hệ số quá tải lên tới 150%

- Tạo ra ngàm ống có cung chính xác và các loại cung khác nhau nhờ vào bộ phận

chỉnh cung

- Thời gian tạo ra 1 ngàm ống rất nhanh từ 20-60s tùy vào độ dày ống

- Có hai cấp tốc độ, lý tưởng cho mài phá inox

- Mài đầu ngàm ống inox có đường kính khác nhau tối ưu từ 16-75 mm

- Máy có thể hoạt động liên tục

- Chi phí cho quá trình gia công thấp

- Năng suất mài và đánh bóng cao, chất lượng chính xác đến hoàn hảo tuyệt đối

- Dễ dàng cài đặt và điều chỉnh

- Linh kiện đa dạng, bền bỉ và chất lượng

- Tiết kiệm chi phí và diện tích nhà xưởng

Nhược điểm:

- Khi hoạt động phát ra tiếng ồn

- Mất nhiều thời gian để thay thế đai

- Kết cấu lớn, chưa cứng vững

Lợi ích sở hữu và sử dụng máy

- Máy tạo được sản phẩm inox có độ bóng chất lượng theo tiêu chuẩn Theo từng

cấp độ bóng khác nhau như bóng mờ hairline, sọc xước No4, bóng mờ, bóng

gương BA, bóng gươn No8 Tùy thuộc vào lựa chọn phụ kiện sử dụng

- Máy hoạt động tự động, êm và mạnh mẽ tiết kiệm được thời gian, cho năng suất

đánh bóng cao, đáp ứng được nhu cầu nhanh chóng tiến độ công việc và tăng

sản lượng gia công đánh bóng thiết bị inox

Trang 35

- Sản phẩm thiết bị inox sau khi gia công đánh bóng gương hoặc đánh sọc mờ

hairline có giá trị cao cấp, giá trị sản phẩm chất lượng và mỹ thuật tăng lên bội

lần Tạo được sự cạnh tranh về chất lượng và uy tín với đối tác trong và ngoài

nước

- Mài các mối ghép đầu ngàm ống-ống, hộp vuông-ống

- Mài ngàm thẳng, ngàm góc

2.2 Nguyên lí hoạt động cơ bản của máy

Lắp đai lên bánh dẫn và các con lăn bị dẫn, đai được căng tự động nhờ hệ thống căng

đai tự động (lò xo) Chi tiết (ống sắt, ống inox, mối hàn, dụng cụ cắt…) cần gia công

mài được người thợ đặt lên giá đỡ, điều chỉnh góc mài đai cho phù hợp nhờ thước chia

độ gắn trên máy

Cấp điện cho động cơ, thông qua bộ truyền đai thang động cơ truyền chuyển động

đến bánh dẫn đai dẫn động đai và các con lăn chuyển động kết hợp với lực đẩy phôi từ

người thợ sẽ tạo ra chuyển động cắt gọt Qua đó lấy đi 1 phần vật liệu của phôi để tạo

nên chi tiết cần thiết

2.3 Một số cơ cấu chính của máy mài đầu ngàm ống

- Các con lăn đỡ, gối đỡ

- Thước điều chỉnh góc nghiêng đai

- Bàn đỡ chi tiết gia công

- Phích cắm + dây điện

2.3.1 Đưa ra phương án thiết kế giải quyết vấn đề

Ý tưởng thiết kế 1:

Trang 36

Thiết kế máy mài đầu ngàm ống sử dụng nguồn điện áp 220V động cơ điện

motor 1 pha Đối tượng sử dụng là con người ứng dụng cho sản xuất

- Ưu điểm:

+ Bố trí hệ truyền động để vận hành đơn giản

+ Động cơ hoạt động tốt, tiết kiệm điện năng

+ Tận dụng được động cơ cũ đã qua sử dụng

+ Ứng dụng đa năng, giá cả hợp lý

+ Hoạt động trong thời gian dài và ổn định

- Nhược điểm:

+ Động cơ hoạt động còn tương đối ồn

+ Mất nhiều thời gian thay thế đai

Ý tưởng thiết kế 2:

Thiết kế máy mài đầu ngàm ống sử dụng động cơ điện motor 3 pha 3Hp

(2850v/p)

- Ưu điểm:

+ Động cơ làm việc êm ái

+ Công suất máy lớn phù hợp cho sản xuất công nghiệp hàng loạt

+ Tốc độ mài phá thô nhanh

- Nhược điểm:

+ Chi phí cao vì sử dụng động cơ điện 3 motor 3 pha 3Hp

+ Giá thành động cơ cao và phải có thêm máy biến tần

Kết luận

Qua việc xem xét và thảo luận về hai ý tưởng, thì ý tưởng thứ nhất vừa tối ưu

và phù hợp với nhóm Vì nó đáp ứng đủ và được những mục đích mà nhóm đã vạch

ra Đó là tiết kiệm chi phí, khả năng tận dụng của động cơ và hoạt động ổn định và

lâu dài…

Trang 37

2.3.2 Phương án thiết kế để hoàn thiện mô hình

2.4 Phân tích, phương án truyền động và chọn một số chi tiết chính trong máy

2.4.1 Bộ truyền động từ động cơ vào lô dẫn động

1 Khớp nối (nối trực tiếp động cơ vào lô dẫn)

Khớp nối trục là một bộ phận cơ khí để nối và truyền momen xoắn giữa hai thành

phần chuyển động, thông thường là nối giữa 2 trục Có rất nhiều ứng dụng của khớp

nối, ví dụ: Khớp nối các đăng nối truyền từ động cơ tới cầu trục phía sau oto, trục động

cơ điện với trục bơm Ngoài ra, khớp nối còn có tác dụng như điều chỉnh tốc độ, ngăn

ngừa quá tải hay đóng mở các cơ cấu cơ khí v.v…

Khớp nối được phân thành 2 loại chính: Khớp nối cứng và khớp nối đàn hồi

- Khớp nối cứng:

Nối các trục có đường tâm trên cùng một đường thẳng và không di chuyển tương đối

với nhau Có các loại sau:

Khảo sát thông số ngoài thực tế và

Trang 38

+ Khớp nối ống: kết cấu đơn giản, lắp ráp hơi khó, rẻ tiền, chỉ dùng cho trục có

đường kính nhỏ hơn 70mm

+ Khớp nối bích: đơn giản là nối trực tiếp hai bích của hai trục máy bằng bulong

- Khớp nối đàn hồi:

Dùng để nối các trục có sai lệch tâm do biến dạng đàn hồi của các trục, do sai số chế

tạo và lắp đặt Các sai lệch này sẽ được bù lại nhờ khả năng di động của các chi tiết

trong khớp nối Trong kết cấu của khớp nối trục, chi tiết liên kết có khả năng biến

dạng đàn hồi lớn, sau đó giải phóng dần ra Do đó hạn chế được các chấn động được

truyền từ trục này sang trục kia Một số loại khớp nối đàn hồi như sau:

+ Khớp nối đĩa (Disc coupling): đây là loại sử dụng phổ biến nhất cho các thiết bị

quay của nhà máy công nghiệp như bơm, quạt, máy nén, tuabin, máy phát Kết cấu

cũng khá đơn giản gồm các đĩa kim loại, nhờ các đĩa này mà có thể bù một phần cho

lượng mất đồng tâm trục và khoảng di trục của hai máy

+ Khớp nối răng (Gear Tooth Coupling): làm ở điều kiện tải lớn, đường kính trục

lớn

+ Khớp nối xích

- Ưu điểm của khớp nối:

+ Truyền lực trực tiếp chuyển động từ động cơ vào lô dẫn, tối ưu hóa công suất

của động cơ

+ Truyền momen xoắn lớn

+ Không cần thông qua bộ truyền trung gian

+ Đảm bảo độ đồng tâm giữa các trục khá cao

- Nhược điểm

+ Giá thành tương đối cao

+ Không thay đổi được tốc độ từ động cơ vào lô dẫn

+ Khó khắn và tốn thời gian cho việc thay thế khi hỏng hóc

2 Bộ truyền đai

- Ưu điểm:

Trang 39

+ Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục xa nhau

+ Làm việc êm, không gây tiếng ồn

+ Đảm bảo an toàn cho chi tiết máy và động cơ khi quá tải nhờ hiện tượng trượt

đai

+ Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục

+ Kết cấu đơn giản, bảo quản dễ dàng, giá thành rẻ

+ Dễ dàng thay thế khi hỏng hóc

- Nhược điểm:

+ Lực tác dụng lên ổ trục khá lớn

+ Hiệu suất không cao do có hiện tượng trượt đai

+ Tuổi thọ làm việc tương đối thấp

+ Khuôn khổ, kích thước khá lớn

- Phạm vi sử dụng:

+ Do thích hợp với tốc độ cao nên thường lắp ở đầu vào của các hệ thống máy

+ Thường dùng khi khoảng cách trục lớn, vận tốc khoảng 4000-5000m/s

3 Bộ truyền xích

- Ưu điểm:

+ Truyền chuyển động giữa các trục có khoảng cách tương đối lớn

+ Khuôn khổ kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai

+ Có thể cùng lúc truyền chuyển động cho nhiều trục

- Nhược điểm:

+ Làm việc tạo nhiều tiếng ồn, không thích hợp làm việc với tốc độ cao

+ Đòi hỏi chế tạo, lắp ráp chính xác hơn so với bộ truyền đai, Phải thường xuyên

bảo quản chăm sóc

+ Vận tốc và tỷ số truyền tức thời không ổn định

+ Nhanh hỏng khi làm việc môi trường bụi bẩn và bôi trơn kém

Trang 40

- Phạm vi sử dụng:

+ Khoảng cách trục trung bình

+ Thích hợp với tốc độ thấp, thường sử dụng ở đầu ra của các hệ thống

4 Bộ truyền bánh răng

- Ưu điểm:

+ Kích thước nhỏ gọn, khả năng tải động lớn

+ Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy

+ Hiệu suất truyền cao, có thế đạt 0,97-0,99

+ Tỷ số truyền không thay đổi

+ Khả năng truyền momen xoắn lớn

- Nhược điểm:

+ Chế tạo phức tạp, yêu cầu độ chính xác rất cao

+ Làm việc ồn khi vận tốc lớn

+ Giá thành cao

+ Khả năng thay thế kém (khi hỏng 1 răng phải thay toàn bộ bộ truyền)

- Phạm vi ứng dụng:

+ Sử dụng trong các cơ cấu, hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao

+ Phạm vi sử dụng lớn về công suất, tốc độ và tỷ số truyền

 Vậy qua những phân tích ưu nhược điểm của các bộ truyền và thực tế ứng dụng

các bộ truyền vào máy mài đầu ngàm ống này Ta chọn bộ truyền đai (đai

thang) làm bộ truyền từ động cơ vào lô dẫn vì một số đặc điểm chính như sau:

+ Giá thành đai rẻ giúp làm giảm giá thành chế tạo máy

+ Khả năng thay thế của đai khi hỏng hóc rất thuận tiện

+ Nhờ hiện tượng trượt đai có thể tránh được sự phá hủy khi quá tải

+ Có thể thay đổi tốc độ nhờ kết hợp với puly bậc

+ Hiệu suất truyền cao

Tiêu đề	Nghiên cứu, Thiết kế Mô hình Hóa Và Chế Tạo Máy Mài Đầu Ngàm Ống
Tác giả	Lê Anh Tuấn, Phạm Tuấn Nam, Nguyễn Đức Hảo
Người hướng dẫn	TS. Bùi Hệ Thống
Trường học	Đại học Đà Nẵng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
Chuyên ngành	Công nghệ kỹ thuật cơ khí
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	3,56 MB