ÔN tập KIỂM TRA bộ môn cán kéo KIM LOẠI

Bánh đà là một thiết bị cơ khí quay được sử dụng để lưu trữ năng lượng quay. Bánh đà có mômen quán tính lớn, và do đó chống lại sự thay đổi tốc độ quay. Lượng năng lượng được lưu trữ trong một bánh đà tỉ lệ với bình phương tốc độ quay của nó. Chức năng: Tích luỹ năng lượng làm đồng đều tốc độ quay của trục khuỷu Hỗ trợ việc khởi động động cơ Ngoài ra bánh đà còn là nơi để lắp cơ cấu truyền công suất ra ngoài như bộ ly hợp, lắp vành răng khởi động, là nơi dùng để đánh dấu các ký hiệu: ĐCT của máy , góc đánh lửa sớm, là nơi lắp các cảm biến như: cảm biến tốc độ quay trục khuỷu, cảm biến đánh lửa . Dùng để khởi động động cơ, lắp quạt gió, nam châm.

Cán Kéo- Ôn Tập

Câu 1: Cấu tạo, chức năng bánh đà: Chứng minh công thức Mdt bánh đà: Bánh đà định nghĩa

Bánh đà là một thiết bị cơ khí quay được sử dụng để lưu trữ năng lượng quay Bánh

đà có mô-men quán tính lớn, và do đó chống lại sự thay đổi tốc độ quay Lượng năng lượng được lưu trữ trong một bánh đà tỉ lệ với bình phương tốc độ quay của

nó

** Chức năng:

- Tích luỹ năng lượng làm đồng đều tốc độ quay của trục khuỷu

- Ngoài ra bánh đà còn là nơi để lắp cơ cấu truyền công suất ra ngoài như bộ ly hợp, lắp vành răng khởi động, là nơi dùng để đánh dấu các ký hiệu: ĐCT của máy , góc đánh lửa sớm, là nơi lắp các cảm biến như: cảm biến tốc độ quay trục khuỷu, cảm biến đánh lửa

- Dùng để khởi động động cơ, lắp quạt gió, nam châm

** Cấu tạo

1 Bánh đà dạng đĩa:

Bề mặt lắp ghép

Loại này có dạng trụ tròn mỏng, chiều dày của bánh đà đồng đều

Bánh đà được lắp ghép với mắt bích đuôi trục khuỷu bằng 6 - 12 bu lông

Bu lông bành đà được chế tạo bằng thép có độ bền cao, sau khi gia công được nhiệt luyện để tăng độ bền Khi lắp, mô men siết bu lông bánh đà phải đúng quy định

Để lắp bánh đà đúng vị trí, người ta gia công chốt định vị trên mặt bích và lỗ trên bánh đà hoặc bố trí các lỗ trên bánh đà không đối xứng

Bánh đà loại này thường dùng nhiều trên động cơ ô tô

2 Bánh đà dạng vành

Loại này bố trí vành ngoài dầy, phần trong có khoảng trống, do đó tăng mô men quán tính mà không cần tăng khối lượng bánh đà Khối lượng phần vành chiếm khoảng 80% khối lượng toàn bộ của bánh đà Loại này thường dùng cho những động cơ khởi động bằng khí nén

3 Bánh đà dạng chậu

Bánh đà dạng chậu chỉ khác dạng đĩa là có thêm vành ngoài Phần vành bánh đà có

khối lượng khá lớn để tăng mô men quán tính (mô men bánh đà)

Loại này thường dùng trên các động cơ điêzen vì nó có độ bền cao và mô men bánh

đà lớn

** Momen:

Câu 2: Lỗ hình trục cán là gì?

Lỗ hình trục cán chính là lỗ xuyên ánh sáng do biên dạng ( rãnh) của các trục cán

tạo ra trên một mặt phẳng thẳng đứng đi qua đường tâm trục cán

Trình bày các khái niệm cơ bản liên quan:

Thiết kế lỗ hình trục cán là việc xác định, hình dáng, kích thước và số lượng lỗ

hình, cách bố trí lỗ hình trên trục cán để tạo ra được một sản phẩm nào đó trên cơ

sở một điều kiện công nghệ nhất định

Rãnh hình trục cán là khi cán thép hình cần các rãnh trên trục cán và tạo hình cho

vật đúc được gọi là rãnh hình

*Các yêu cầu khi thiết kệ hệ thống lỗ hình trục cán:

Dung sai (sai số ) cho phép đối với sản phẩm

Chất lượng bề mặt, kích thước

Điều kiện ăn phôi và quá trình biến dạng của phôi trong lỗ hình ổn định

Tuổi thọ trục cán lớn

Điều kiện thao tác thuận tiện cho việc cơ giới hóa, tự động hóa

Hệ thống lỗ hình còn phải dựa vào thiết bị xưởng cán, như:

Kích cỡ của máy cán, cách bố trí máy cán

:Phương pháp cán : liên tục, bán liên tục hay bán cơ giới

Kích thước phôi , mác vật liệu

*Ký hiệu khi vẽ lỗ hình :

Để đơn giản cho việc thiết kế lỗ hình cũng như vẽ chúng lên bản vẽ kỹ thuật, người

ta chỉ vẽ biên dạng của lỗ hình mà không cần vẽ toàn bộ trục cán khe hở giữa 2 trục cán cũng chỉ vẽ 1 đoạn thẳng ngắn đủ để ghi kích thước

Câu 3: Trình bày đặc điểm của các lỗ hình thông dụng

Câu 4:

Câu 5: Vẽ và giải thích QTCN xưởng cán nóng thép dây điển hình:

Phôi thép

60 60mm

L=12m

Nạp lò (Nhiệt độ thường)

Nung phôi

T0 = 1100-12000C

Ra lò

T0 = 11500C

Phôi thép được đúc ra hoặc nhập về sau đó được tính toán cắt chia với độ

dài yêu cầu thường là phôi hình vuông tiết diện 60 60mm, chiều dài 12m, khối

lượng 300kg Phôi thép được vào sàn con lăn chuyển phôi, ở đây nhờ hoạt động

của xilanh- pitông phôi thép được so bằng đầu và được nạp vào lò nung Phôi

thép được nung trong khoảng thời gian (3-4)h, đạt được nhiệt độ yêu cầu tức là

phải đồng nhiệt giữa trong lòng phôi thép và bề ngoài của phôi

Sau khi nung đạt tiêu chuẩn, phôi thép được tống ra ở cửa ra của lò (tại cửa

vào phôi thép mới lại được tiếp tục nạp), hệ thống con lăn ở cửa lò dẫn phôi thép

qua giá cán thô qua M1 qua lần cán thứ nhất, sau đó động cơ kéo trục cán đảo

xoay chiều qua thực hiện cán nghịch, lần thứ hai phôi thép đã được chuyển

xuống băng lăn phía dưới qua trục cán thứ hai sau đó động cơ lại đảo chiều thực

hiện cán nghịch Cứ như vậy, tổng số lần cán thô ở đây là 7 lần với 4 lần cán

thuận, 3 lần cán nghịch Tiếp theo phôi qua giá cán M2 và M3, phôi thép đã dài

Máy cán thô M1

T0 =

1100-11500C

Máy cắt đầu

Máy cán trung M2 và M3

T0 =

1100-9500C

Máy cán trung

M4, M5, M6

Máy cán tinh Vát đầu bằng máy

cắt đĩa

Cắt phân đoạn

Máy đẩy tiếp Máy cán

block

Máy tạo vòng

Sàn làm

nguội

Máy tạo

cuộn

kho

ra và đường kính thì nhỏ đi, lúc này tốc độ máy đã tăng lên nhằm đảm bảo năng suất máy

Qua máy cắt đầu thép được cắt đầu, do quá trình cán thô đầu thép bị rạn nứt Máy cắt đầu được điều khiển tự động hoàn toàn, tín hiệu khi có thép đi qua được cảm biến quang đưa về PLC kết hợp tính toán tốc độ ra phôi sẽ quyết định thời điểm cắt hợp lý

Tiếp theo thép được lần lượt cán qua các giá cán trung M4, M5, M6 và các giá cán tinh M7, M8, M9, M10, lúc này thép đã đạt tiêu chuẩn về chất lượng, đáp ứng độ bền, độ tin cậy cũng như đường kính sản phẩm đáp ứng công nghệ yêu cầu Phôi cấp cho đường cán thép cuộn được cấp từ giá cán M10 với tốc độ 12.5m/s, kích thước của phôi đầu vào cụm giá cán block là Φ9,34 và Φ13,3 (tùy theo cán Φ6 và Φ8)

Sau M10 phôi được cắt vát đầu bởi máy cắt đĩa (chiều dài cắt là 600 – 800mm) qua máy đẩy tiếp và máy cắt bay đi vào giá cán block Tốc độ của động

cơ truyền động cho giá cán ổn định trong suốt quá trình cán và điều chỉnh phối hợp tốc độ với các máy cán khu vực cán trung và khu vực cán tinh (M4-M10) Máy cắt bay được sử dụng để cắt đuôi của phôi sau khi đi qua giá cán M10 (chiều dài cắt 800-1500mm) và cắt phân đọan thép sau M10 khi có sự cố từ khu vực giá cán block đến máy tạo vòng Sau khi qua giá cán block thép tròn được đưa qua hộp nước áp lực làm giảm bớt nhiệt độ trước khi qua máy tạo vòng (nhiệt độ kết thúc trong giá cán block 950oC, nhiệt độ ra khỏi hộp nước làm mát

300oC)

Sau máy tạo vòng thép được tạo vòng ở dạng vòng xoắn lò xo có đường kính 1050-1150mm và xếp thành lớp trên sàn xích tải Tại đây có 5 quạt gió làm nguội thép trước khi tới máy tạo cuộn Sau khi được gom lại thành cuộn thép được đẩy sang con lăn tạo cuộn Sàn con lăn tải cuộn có chức năng chuyển thép

sang vị trí đóng bó, cân điện tử và cuối cùng là đưa lên máy xỏ cuộn Sàn tải cuộn được thiết kế để cho có thể dồn các cuộn sản phẩm đặt kín trên mặt sàn

Câu 6: Vẽ và giải thích QTCN xưởng cán nguội thép tấm điển hình

Qui trình công nghệ : Chuẩn bị nguyên liệu → Máy cắt đầu đuôi → Tẩy rửa bề mặt → Cán nguội → Ủ mềm → Kiểm tra, lưu kho sản phẩm

Giải thích :

-Phôi chuẩn bị cho cán nguội là tôn cuộn cán nóng dày ( 1,5 -6 mm), được cắt đầu đuôi để loại bỏ phần biến dạng không đều

-Đầu tiên phôi được đưa vào hệ thống tẩy rửa để tẩy lớp oxit, làm sạch bề mặt, bể tẩy rửa chứa dung dịch HCl ở (600-700) độ C, sau đó qua hệ thống phun áp lực để rửa sạch HCl, cuối cùng phun bảo vệ bề mặt bằng NaNO3

-Sau giai đoạn trên phôi thép được đưa vào hệ thống dẫn “zic-zac” để lưu thép chuẩn bị cho công đoạn cán

-Sau đó phôi được vào hệ thống máy cán, số lần cán phụ thuộc vào chiều dày của nguyên liệu và chiều dày của sản phẩm sau cán ,thông thường độ biến dạng 50-60%, tối đa là 80%

Trong quá trình cán có hệ thống phun dung dịch làm mát để đảm bảo nhiệt độ,dung dịch bôi trơn để tăng chất lượng bề mặt, giảm hệ số ma sát

-Cuối giai đoạn này phôi cán được cắt đầu đuôi loại bỏ phần biến dạng không chuẩn

-Tiếp theo phôi cán được đưa vào hệ thống lò ủ có khí bảo vệ, để khử biến cứng, đồng nhất chất lượng

-Cuối cùng thép được làm nguội qua hệ thống cuộn để lưu kho, kiểm tra và gắn mác

Câu 7: Góc ma sát và điều kiện ăn vào trục cán:

 Xét quy trình cán đối xứng đơn giản, giả thiết:

o Hai trục cán có: bán kính R, vật liệu, (dẫn động 2 trục) là giống nhau

o Quy trình cán đối xứng

o Bỏ qua:

 không kéo không đẩy

 không quán tính

 không trọng lực

Điều kiện ăn vào trục cán:

 Khi vật chỉ mới ăn vào:

 Phân tích lực: Px đẩy ra, Tx kéo vào ( Thay Fmsx bằng

Tx, và F bằng T )

 Ta có:

o Tx = Tcos = Ptan cos

 Vật ăn vào trục cán khi:

o Tx > Px

Ptan cos > Psin

tan

 Để quá trình cán xảy ra thì góc ăn phải nhỏ hơn góc ma sát

 Khi trục đã ăn vào trục cán:

 Bề mặt tiếp xúc hình thành sinh ra phản lực P

 Điều kiện ăn vào trục cán lúc này là:

o

 Để quy trình cán ổn định thì góc ăn phải nhỏ hơn 2 lần góc ma sát

Câu 8: Cách chọn nhiệt độ cán nóng:

Tuy theo chế độ cán mà có nhiệt độ nung cán khác nhau:

+ Cán nguội: Tcán < 0,4 Tnc : thường d ng để cán th p mỏng, các kim loại

không có pha deo khi nung, trở kháng biến dạng nhỏ

+ Cán ấm: Tcán 0,4 ÷ 0,7 Tnc : cán ở nhiệt độ không cao lắm mà tại nhiệt

độ đó vật liệu kim loại rất dẻo

+ Cán nóng: Tcán > 0,7 Tnc : cán ở nhiệt độ cao trên nhiệt độ kết tinh lại và

dưới nhiệt độ nóng chảy của phôi

a) Nung kim loại:

+ Làm kim loại tiết pha dẻo γ giúp cho quá trình biến dạng dễ dàng để tạo

ra sản phẩm có chất lượng cao, biến dạng nhiều thì biến dạng càng nhanh + Nung kim loại làm trở kháng biến dạng (khả năng chống biến dạng) giảm, điều này s giúp giảm giá trị thiết bị và giúp biến dạng xảy ra nhanh nên giá thành sản phẩm cũng giảm theo

+ Nung làm kim loại bị oxy hóa (oxy hóa thấp) +Nung tốn năng lượng, tuy nhiên giá nhiên liệu nung rẻ Chính vì những lý do đó nên ta thấy cán nóng chiếm ưu thế vì nhiều kim loại có pha dẻo , mức oxy hóa thấp, chi phí năng luowjng nung rẻ

Nung nóng kim loại là một trong những khâu quan trọng ảnh hưởng đến kinh tế kỹ thuật của sản xuất Chọn chế độ nung hợp lý s làm tăng cao chất lượng sản phẩm , giảm hao phí kim loại, giảm sức lao động, giảm hao mòn thiết bị và giảm giá thành sản phẩm, nâng cao năng suất lao động

b) Nhiệt độ nung: Đối với thép cacbon thì dựa vào giản đồ Fe- C để chọn

nhiệt độ nung Còn nếu là thép hợp kim thì tính quy đinh về đương lượng cacbon rồi dựa vào giản đồ Fe- C để chọn nhiệt độ nung Nhiệt độ nung ta xác định có thể sai số phép đo vì dụng cụ đo chỉ đo nhiệt độ không gian lò rồi suy ra nhiệt độ thép nung Vì thế ta cần chọn nhiệt độ nung cao hơn đường γ hóa Nhiệt độ thep ΔT: đối với thép %C < 0,8 lấy trên nhiệt độ γ hóa khoảng 50oC lấy trong khoảng 100oC VD: nhiệt độ γ hóa là 911oC thì nung ở nhiệt độ 961 ÷ 1061 oC Đối với thép có %C 0,8 thì dễ thoát cacbon, thành phần chứ nhiều γ nên nung ở dưới đường γ hóa