thiết kế máy cắt dây đồng đường kính lớn nhất 3,8mm năng xuất 2000mgiờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng công ty thiết bị điện việt nam

Với nhiệm vụ được giao là “Thiết kế máy cắt dây đồng đ ường kính lớn nhất 3,8mm năng xuất 2000m/giờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng c ông t

Em cũng xin chân thành cảm ơn tới ban giám đốc, các cô chú và anh chịtrong Tổng công ty thiết bị điện Việt Nam đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện cho

em trong quá trình thực tập tại Tổng công ty

Em xin gởi lời cảm ơn tới thầy Th.S Trần An Xuân, thầy đã tận tình hướngdẫn em trong suốt quá trình làm đề tài

Tôi cũng chân thành cảm ơn tới tất cả các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ,động viên tôi trong suốt thời gian qua

Mục lục

Lời cảm ơn 1

Mục lục 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ 8 I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRI ỂN CỦA CÔNG TY 8

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM 9

II.1 Các sản phẩm chính: 9

II.2 Hình thức mua hàng: 9

II.3 Mạng lưới tiêu thụ: 10

II.4 Biểu đồ sản phẩm và doanh thu: 11

II.5 CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA LOẠI CV CÓ ĐẶC TÍNH V À ĐỘ TIN CẬY CAO VÀ CÓ NHỮNG TÍNH NĂNG NHƯ 11

IV CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC CÓ TRONG PHÂN X ƯỞNG CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM 13

IV.1 Máy cắt dây MOLIPDEN sản xuất tại Trung Quốc: 13

IV.2 Máy khoan xung: 13

IV.3 Máy cắt dây CHMER: 14

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU TÍNH NĂNG CẤU TẠO CỦA MÁY 15

I CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU, Y ÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ 15

I.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 15

I.2 YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ 15

I.2.1 Hiệu quả sử dụng 15

I.2.2 Yêu cầu về khả năng làm việc 15

I.2.3 Yêu cầu về độ tin cậy 15

I.2.4 Yêu cầu an toàn lao động 15

I.2.5 Yêu cầu tính công nghệ 15

I.2.6 Yêu cầu về tính kinh tế 16

II PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16

II.1 Phân tích sản phẩm 16

II.1.1 Thông số và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 16

II.1.2 Năng xuất của sản phẩm: 18

II.1.3 Đánh giá chung 18

II.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY 18

II.2.1 Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động của máy do tổng công ty thiết bị điện sản xuất 18

II.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 20

II.3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KÉO DÂY 20

II.3.1.1Phương pháp sử dụng vít đai ốc để cấp phôi sau đó d ùng cơ cấu cắt để cắt 20

II.3.1.2 Hệ thống kéo thẳng và cấp phôi bằng con lăn 21

II.3.2 Lựa chọn phương pháp cắt 23

II.3.21 Cơ cấu cắt bằng trục lệch tâm dao tr ên di động 24

II.3.2.2 Cơ cấu cắt bằng bánh lệch tâm dao d ưới di động 25

II.4 Kết luận và chon phương án thiết kế 25

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN Đ ỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ 26

I Các thông số kỹ thuật ban đầu 26

I.1 Tính toán vận tốc kéo dây 26

I.2 Tính toán chiều dài di chuyển của dao 26

II TÍNH TOÁN LỰC HỌC CƠ CẤU 27

II.1 TÍNH LỰC CẮT CỦA CƠ CẤU CẮT 27

II.1.1 Tính toán lực cắt 27

II.1.2 Tính toán công su ất của thiết bị cắt 30

II.2 TÍNH TOÁN CƠ C ẤU KÉO DÂY 31

II.2.1 TÍNH TOÁN LỰC KÉO DÂY RA KHỎI CUỘN DÂY 31

II.2.2 Tính toán hệ thống con lăn 33

II.2.2.1 Tính toán lực cản của các con lăn 33

Lực cản chuyển động do 1 con lăn gây 33

II.2.2.3 Tính toán con lăn có tác d ụng kéo dây ra khỏi hệ thống uốn thẳng 35

II.3 Xác định cam 36

II.3.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của việc thiết kế c ơ cấu cam : 36

II.3.2 Trình tự tổng hợp cơ cấu cam: 36

II.3.2.1 Cách xây dựng đồ thị : 36

II.3.2.2 Cách xác định miền tâm cam: 37

II.3.2.3 Vẽ biên dạng cam: 38

CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THIẾT BỊ 40

I Tính công suất của máy 40

II Tính tỉ số truyền của hệ thống 41

III THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 42

III.1.Các thông số kỹ thuật: 42

III.2 Thiết kế bộ truyền vít bánh vít: 42

III.3 Kiểm nghiệm ứng suất uốn: 44

III.4 Định các thông số hình học củ yếu của bộ truyền theo 2, bảng 4 -3: 44

III.5 Kiểm nghiệm sức bền trục vít v à độ cứng uốn thân trục: 45

IV THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG KÉO 47

IV.1 Chọn tiết diện đai 47

IV.2 Xác định đường kính bánh đai 47

IV.2.1 Tính toán đường kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối với động cơ 47

IV.2.2 Tính toán sơ bộ khoảng cách trục 48

IV.2.3 Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A 49

IV.2.4 Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai 1 49

IV.2.5 Xác định số đai cần thiết Z 50

IV.2.6 Xác định kích thước bánh đai 50

IV.2.7 Xác định lực tác dụng lên trục 51

V THIẾT KẾ TRỤC 51

V.1 Các thông số đã biết 51

V.2 Chọn vật liệu chế tạo trục 52

V.3 Tính toán sơ bộ trục 52

V.4 Tính gần đúng trục 52

V.4.1 Chọn sơ bộ ổ 52

V.4.2 Tính toán trục 53

VI Tính toán ổ đỡ 62

VI.1 Chọn gối đỡ 62

VI.2 Chọn ổ đỡ 62

VI.3 Chọn loại ổ lăn 63

VI.3.1 Xác định tải của ổ 63

VI.3.2 Chọn kích thước ổ lăn 63

V.3.3 Chọn cách bôi trơn cho ổ 64

VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG ÉP 64

VII.1 Tính toán thiết kế hệ thống để tạo ra lực ép dây v ào con lăn chủ động 64

VII.1.1 Tính toán lực nén của con lăn trên 65

VII.1.2.Kiểm nghiệm độ bền của vít 67

VII.2 Kiểm nghiệm bền của khung giá đỡ 67

VIII Thiết kế hệ thống cắt 70

VIII.1 Tính toán độ bền của lưỡi cắt 70

VIII.2 Thiết kế trục lệch tâm 71

VIII.2.1 Xác định biên dạng cam 71

VIII.2.2 Tính toán tốc độ quay của cam 72

VIII 3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG CẮT 73

VIII.3.1 Chọn tiết diện đai 73

VIII.3.2 Xác định đường kính bánh đai 74

1 Tính toán đường kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối với động cơ 74

2 Tính toán sơ bộ khoảng cách trục 75

3 Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A 75

4 Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai 1 76

5 Xác định số đai cần thiết Z 76

6 Xác định kích thước bánh đai 77

7 Xác định lực tác dụng lên trục 77

VIII.4 TÍNH TOÁN TR ỤC 78

VIII.4.1 THIẾT KẾ TRỤC LỆCH TÂM 78

1 Các thông số đã biết 78

2 Chọn vật liệu chế tạo trục 78

3 Tính toán sơ bộ trục 78

4 Tính gần đúng trục 79

VIII.5 Tính lực đẩy của lò xo FF 88

CHƯƠNG V: LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI TIẾT CHÍNH 93

I LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 93

I.1 Phân tích chi tiết gia công 93

I.2 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 93

I 3 CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG 94

I.3.1 Thiết kế nguyên công: 95

II Xác định lương dư 101

II.1 Xác định lượng dư trung gian cho cổ trục kích thước Ф40h6 bằng phương pháp phân tích 101

II.2 Xác định lượng dư cho các kích thước còn lại bằng phương pháp tra bảng 105

II.2.1 Xác định lượng dư cho kích thước Φ36 105

II.2.2 Xác định lượng dư cho kích thước Φ30 105

II.2.3 Xác định lượng dư cho kích thước Φ25h6 106

II.2.4 Xác định lượng dư cho kích thước Φ20h9 106

III Xác định chế độ cắt theo phương pháp phân tích 106

III.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích bư ớc tiện tinh Φ40h6 106

III.2 Xác định chế độ cắt theo phương pháp tra b ảng 109

KẾT LUẬN VỀ ĐỂ XUẤT Ý KIẾN 117

Tài liệu tham khảo 120

LỜI NÓI ĐẦU

Chế tạo máy là một ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong việc sảnxuất ra các thiết bị công cụ cho các ng ành khác như: công nghi ệp, nông nghiệp, xâydựng, giao thông vận tải…V ì vậy, phát triển khoa học kỹ thuật trong ng ành chế tạomáy có ý nghĩa hàng đầu trong chiến lược Công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước

Với nhiệm vụ được giao là “Thiết kế máy cắt dây đồng đ ường kính lớn nhất 3,8mm năng xuất 2000m/giờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong

công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng c ông ty thiết bị điện Việt Nam ”

Nội dung bao gồm:

- Giới thiệu về xưởng cơ khí của tổng công ty thiết bị điện Việt Nam

- Tìm hiểu tính năng, cấu tạo, tác dụng của máy

- Thiết kế kỹ thuật của thiết bị

- Lập quy trình gia công chi tiết điển hình

- Kết luận và đề xuất ý kiến

Qua đây em xin gởi lời cảm ơn ban giám hiêu nhà trường, ban chủ nhiệm Khoa

Cơ Khí , quý thầy, cô trong Bộ môn Chế Tạo Máy và thầy Th.S Trần An Xuân đãtận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong quá trình thực hiện đề tài

Do thời gian gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài của em không thể tránhđược những thiếu sót Kính mong quý thầy, cô và các bạn đồng nghiệp đóng góp ýkiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 10 tháng 10 năm 200 7

SVTH: Mai Văn Định

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC

THIẾT KẾ

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRI ỂN CỦA CÔNG TY

Công ty Thiết bị đo điện (EMIC) đ ược thành lập ngày 01/4/1983 trực thuộcTổng công ty Thiết bị Kỹ thuật điện (Bộ Công nghiệ p) chuyên sản xuất các loạithiết bị đo điện trung và hạ thế

Năm 1995, Công ty được chuyển giao công nghệ của h ãng LANDIS & GYR củaThuỵ Sĩ, được trang bị các máy móc, thiết bị sản xuất v à thiết bị kiểm tra tiên tiến,hiện đại có độ chính xác cao với các thế hệ mới nhất của Thuỵ Sĩ, Đức, Nhật Bản,Mỹ

Năm 1999, Công ty được tập đoàn AFAQ - ASCERT của cộng hoà Pháp cấp chứngchỉ ISO 9001-1994, năm 2002 cấp lại chứng chỉ ISO 9001 -2000, tháng 5/2005 đượccấp lại chứng chỉ ISO 9001 - 2000 lần 3

Các sản phẩm chính của Công ty hiện nay l à:

- Công tơ điện 1 pha và công tơ 3 pha cơ hoặc điện tử một biểu giá hoặc nhiều biểugiá, đa chức năng, đọc chỉ số từ xa bằng sóng Radiô cho các loại công t ơ cơ và điệntử

- Các loại đồng hồ điện tử chỉ thị số: Volmet 1 pha, Vo lmet 3 pha, Ampemet, T ần

số kế

- Đồng hồ Volmet, Ampemet c ơ điện các loại cấp chính xác 2 v à 2,5

- Máy biến dòng hạ thế hình xuyến kiểu đúc epoxy tới 600V, 1000V Dòng điện sơcấp từ 5A đến 10000A, d òng điện thứ cấp 5A hoặc 1A , cấp chính xác 0,5 hoặc 1hoặc 3

- Máy biến dòng trung thế kiểu đúc Epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trongnhà hoặc ngoài trời tới 38,5KV, dòng điện sơ cấp từ 5A đến 5000A D òng điện thứcấp 1A; 5A hoặc 1A và 5A Cấp chính xác 0.5 Cấp bảo vệ 5P5 -5P10-5P15-5P20-5P30;

- Máy biến áp đo lường trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắptrong nhà hoặc lắp ngoài trời tới 38,5KV, Cấp chính xác 0.5; Cấp bảo vệ 3P, 6P

- Máy biến áp cấp nguồn trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắptrong nhà hoặc lắp ngoài trời tới 38,5KV cho máy cắt đóng lặp lại v à các thiết bịkhác.

- Cầu chì rơi (FCO) 6-15kV, 22-27kV và 36KV dòng điện Imax = 200A dung lượngcắt 8,10,12kA Asym

Các sản phẩm của Công ty đạt ti êu chuẩn quốc tế IEC, đạt nhiều huy ch ương vàng

và Chứng nhận Hàng Việt Nam chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, cung cấp thoảmãn nhu cầu trong nước và từ năm 1996 đã xuất khẩu sang các nước: Nga, Mỹ,Nicaragua, Mianma, Lào, Campuchia, Philippin, Bănglades, Burtan

Công ty còn có khách sạn Bình Minh - Hà Nội (Địa chỉ 27 Lý Thái Tổ quận Ho ànKiếm Hà Nội - Việt Nam - ĐT 04 8266442; Fax: 04 8257725) và khách s ạn BìnhMinh - Hạ Long (Địa chỉ Đường Hậu Cần, Phường Bãi Cháy, TP Hạ Long - QuảngNinh ĐT: 033.640486; Fax: 033.640490 )

Công ty đã được tặng thưởng Cúp vàng Hội chợ quốc tế Hàng công nghiệp, Giảicầu vàng chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, cúp sen vàng, siêu cúp thương hi ệumạnh và phát triển bền vững và các Huân chương Lao đ ộng hạng Ba, hạng Nh ì,hạng Nhất

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TỔNG CÔ NG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM

II.1 Các sản phẩm chính:

Công tơ điện 1 pha loại CV

Công tơ điện 3 pha loại MV

Công tơ điện 3 pha 3 giá

Vônmet- Ampemet loại DT96 và loại VA01

Máy biến dòng đo lường hạ thế loại CT-0.6

Máy biến dòng đo lường trung thế tới 36kV

Máy biến áp đo lường trung thế tới 36kV

II.2 Hình thức mua hàng:

Đến trực tiếp mua tại cửa hàng và đại lý của EMIC hoặc gọi điện, FAX y êu cầuđến những cửa hàng, đại lý của EMIC.

Tại Buôn Ma Thuột :

- 12 Nguyễn Tất Thành - TP Buôn ma Thuột - Tỉnh Đắklăk

II.4 Biểu đồ sản phẩm và doanh thu:

II.5 CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA LOẠI CV CÓ ĐẶC TÍNH V À ĐỘ TIN CẬY CAO VÀ CÓ NHỮNG TÍNH NĂNG NH Ư

Hình 1.1 Sơ đồ mạng lưới tiêu thụ

Hình 1.2 Biểu đồ doanh thu của Tổng công ty thiết bị điện Việt Nam

Ảnh hưởng nhiệt độ thấp.

Độ ổn định cao

Chịu quá tải lớn

Chịu điện áp cao

Cách điện áp cao

Gối đỡ dưới hai chân kính hoặc gối từ

Chống ăn cắp điện cơ cấu chống quay ngược hoặc bộ số 1 hướng

Hình 1.3 Cấu tạo của công tơ điện 1 pha

IV.1 Máy cắt dây MOLIPDEN sản xuất tại Trung Quốc:

Sử dụng dây cắt bằng vật liệu molipden, máy có khả năng gia công các dạng bề mặtcong, phẳng, trụ, côn… Dây molipden được nối thành vòng dây và dẫn động bằngtang quay, dây cắt được sử dụng đến khi mòn thì thay bằng sợi dây khác Do đó n ên

độ chính xác của máy cắt dây molipden thấp h ơn máy cắt dây sư dụng dây cắt bằngđồng

Ưu điểm của máy là khả năng đồ họa, có thể nhập trực tiếp bản vẽ AUTOCADbằng đĩa mềm để lập trình cho máy gia công, hay ta có thể sử dụng phầm mềm đồhọa ngay trên Panel điều khiển của máy để vẽ Ngo ài ra ta có thể nhập bản vẽ chitiết vào máy để xuất mã gia công điều khiển một máy khác

Nhược điểm của máy: do dây molipden đ ược sử dụng nhiều lần n ên độ chính xác làkhông cao

IV.2 Máy khoan xung:

Khả năng công nghệ của máy: Là một máy CNC máy có thể tự động khoancác lỗ có đường kính từ 0,2mm đến 3mm

trên các loại vật liệu kim loại, tại các vị

trí mà tọa độ đã được nhập vào khi lập

trình Tại phòng gia công chính xác

người ta chủ yếu sử dụng máy khoan

xung, để khoan lỗ mồi và làm chuẩn cho

nguyên công cắt dây sau đó

Hình 1.4 Máy khoan xung

IV.3 Máy cắt dây CHMER:

Đây là một máy cắt dây khá hiện đại, máy có khả năng gia công các h ìnhdạng bề mặt như: trụ, côn, mặt phẳng, các dạng bề mặt có đường sinh là một đườngthẳng, trên các loại vậy liệu kim loại

Vật liệu dây cắt là dây đồng, dây cắt thường dùng là loại dây đồng có đường kínhΦ0,25mm Chỉ sử dụng một lần rồi thải đi do đó độ chính xác của máy cao h ơn sovới máy cắt dây sử dụng dây cắt molipden Dung dịch làm nguội của máy thườngdùng dòng nước phun với tốc độ cao

Dữ liệu nhận vào máy có thể nhập bằng tay qua panel điều khiển, có thể kếtnối với máy tính để nhận dữ liệu từ máy tính hay từ các phần mềm CAD/CAM quacác thiết bị ngoại vi như thẻ nhớ Ngoài ra máy còn có thể lấy dữ liệu từ máy cắtdây molipden để điều khiển gia công chi tiết

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU TÍNH NĂNG CẤU TẠO CỦA MÁY

I CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU, Y ÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ.

I.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT.

Trọng lượng của cuộn dây đồng l à 36(kg) ( bao gồm cả tang cuốn và dây)

Dây đồng được cuốn trên tang cuốn có đường kính 100(mm), chiều d ài tang cuốn450(mm) Đường kính ngoài của tang cuốn 220(mm)

Đường kính lớn nhất của dây đồng l à 3,8(mm)

Chiều dài đoạn dây cần cắt L = 120073(mm)

Năng xuất cắt 2000(m/giờ)

I.2 YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY Đ ƯỢC THIẾT KẾ.

I.2.1 Hiệu quả sử dụng.

Năng xuất cao

Tiêu thụ ít năng lượng

Chi phí cho lao động vận hành máy thấp

Độ chính xác cao

Kích thước nhỏ gọn

I.2.2 Yêu cầu về khả năng làm việc.

Hoàn thành đúng năng xu ất thiết kế ban đầu, có tuổi thọ cao, không bị thayđổi hình dạng khi chụi ảnh hưởng của ngoại lực tác động, ảnh h ưởng nhiệt

I.2.3 Yêu cầu về độ tin cậy.

Máy được gọi là đảm bảo về độ tin cậy khi đáp ứng được các yêu cầu, cácchức năng nhiệm vụ đặt ra v à đáp ứng được các yêu cầu về năng xuất, tiêu thụ điệnnăng, tuổi thọ…

I.2.4 Yêu cầu an toàn lao động.

Trong quá trình làm việc bình thường hay lúc bị hư hỏng thì máy phải đảmbảo an toàn cho người lao động, không gây thiệt hại về kinh tế, phá huỷ nh à

xưởng…

I.2.5 Yêu cầu tính công nghệ.

Kết cấu phải phù hợp với quy mô sản xuất.

Máy chủ yếu sản xuất để phục vụ tại công ty, số l ượng máy sản xuất ít do đóyêu cầu áp dụng những phương pháp chế tạo theo các thiết bị có tại công ty, các chitiết cần được tiêu chuẩn hoá theo tiêu chuẩn quốc tế để có thể thay thế v à sửa chữakhi cần thiết

Kết cấu và hình dạng phải hợp lý theo quy mô công nghệ

Kết cấu của máy phải đơn giản, dễ lắp ghép, các bề mặt g ia công nên đơngiản, dễ gia công, có thể gia công bằng các ph ương pháp đạt năng xuất cao

Cấp chính xác phải đúng mức

Các cấp chính xác của các chi tiết không quá cao, khi đó giá th ành của sảnphẩm tăng, máy chế tạo ra có giá th ành quá cao, nhưng cũng không được hạ thấpcấp chính xác qua mức l àm cho chi tiết hoạt động không đúng y êu cầu

Phương pháp tạo vật liệu chế tạo phôi hợp lý

Không nên sử dụng các loại phôi có gia th ành quá cao, nên sử dụng các loạiphôi có sẵn trên thị trường

I.2.6 Yêu cầu về tính kinh tế.

Thời gian và công sức thiết kế chế tạo ít

Kích thước gọn nhẹ, khối lượng nhỏ để giá thành giảm

Vật liệu rẻ tiền, dễ cung cấp

Năng xuất cao, tiêu thụ ít năng lượng, chi phí bôi trơn và bảo dưỡng, sửa chữa thấp.Các chi tiết phải được tiêu chuẩn hoá, dễ mua trên thị trường

II PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ II.1 Phân tích sản phẩm

II.1.1 Thông số và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

Sản phẩm được yêu cầu là sợi dây đồng đạt chiều d ài L = 120073 (mm) Phục

vụ cho các nguyên công tiếp theo trong quá trình chế tạo cuộn dây 1 pha v à 3 phatrong công tơ điện 1 pha và 3 pha

Thông số kỹ thuật của dây đồng do h ãng Cadivi cung cấp

 (N/mm2)

Độ dãntương đối(%)

Môđun đàn hồi(kg/mm2)

Khối lượngriêng(Kg/mm3)

c Chất cách điện: Polyvinyl, Format(PVF),

Polyester(PVW), Polyester Imi de(EIW)

h Cuộn dây 1 pha trong công t ơ điện

Hình 2.1:Cuộn dây của hãng Cadivi

Hình 2.2 Cấu tạo sản phẩm sau khi cắt

Hình 2.3 Cấu tạo của cuộn dây 1 pha

II.1.2 Năng xuất của sản phẩm: 2000(m/giờ)

II.1.3 Đánh giá chung

Về hình dáng, sản phẩm được tạo thành không yêu cầu phức tạp, có thể giacông bằng nhiều phương pháp khác nhau đ ể tạo được sợi dây đồng thẳng đạt kíchthước 1200 x 3,8 (mm) Chúng ta có thể d ùng phương pháp kéo th ẳng dây từ cuộnsau đó cắt đạt kích thước, là phương pháp đơn giản nhất vì dây đồng tương đối mềm

ta có thể dùng nhiều phương pháp để uốn thẳng sau đó cắt

Nhưng để đạt được năng xuất 2000m/giờ th ì cần yêu cầu hệ thống phải đảm bảmđược độ cứng vững khi l àm việc với tốc độ cao

II.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY

II.2.1 Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động của máy do tổng công ty thiết bị điện sản xuất

Sơ đồ động của cơ cấu sử dụng khí nén để cấp phôi v à cắt đạt kích thước

Cấu tạo

1 Cuộn dây và tang cuốn và cơ cấu đỡ tang cuốn

2 Cơ cấu dẫn hướng

3 Piston khí 1 để kéo thẳng dây

4 Dây đồng

5 Cơ cấu kẹp phôi bằng piston khí

6 Piston 3 mang thiết bị cắt

Hình 2.4 Sơ đồ động cơ cấu sử dụng khí nén

Nguyên tắc hoạt động:

Giai đoạn 1: Piston 1 ở vị trí A, trên cơ cấu kẹp, khí được bơm vào piston

khí 2 đẩy cơ cấu kẹp chuyển động xuống phía dưới để kẹp phôi Đồng thời lúc n àypiston 3 thực hiện chuyển động tịnh tiến mang c ơ cấu cắt cắt dây

Giai đoạn 2: Kéo dây đồng ra khỏi cuộn dây v à đạt chiều dài cần cắt.

Sau khi cơ cấu kẹp kẹp phôi lúc này cảm biến nhận diện hoạt động điều khi ển vankhí nén A Khí được bơm vào Piston 1 qua van khí A dư ới tác dụng của áp suấtpiston 1 chuyển động tịnh tiến về phía điểm B, do cần piston 1 gắn với bộ phận kẹp

để kéo dây đồng ra khỏi cuộn dây n ên đẩy cơ cấu kẹp tới vị trí cơ cấu cắt

Giai đoạn 3: Sau khi Piston 1 phối hợp với cơ cấu kẹp kéo dây ra khỏi cuộn

dây chuyển động tới vị trí D th ì Piston 2 chuyển động tịnh tiến lên trên, thôi kẹp

phôi đồng thời lúc này cơ cấu cắt chuyển động xuống 1 đoạn có độ d ài L đủ để đưa

dao cắt tì lên mặt của dây đồng không cho dây đồng bị kéo ngược trở lại

Giai đoạn 4: Piston 1 kéo cơ cấu kẹp về vị trí A.

Chiều dài của dây muốn cắt chính bằng chiều d ài của hành trình Piston đi từ điểmchết trên đến điểm chết dưới

 Đường dẫn khí nén ra không cần thiế t có thể đẩy trực tiếp ra ngoài

 Chi phí thấp bởi vì phần lớn các xí nghiệp điều có các máy nén khí

 Hệ thống an toàn được đảm bảo

 Độ tin cây cao

 Hệ thống đơn giản, tuổi thọ cao

Nhược điểm:

 Lực truyền tải trọng thấp

 Dòng khí nén ra ngoài th ường gây tiếng ồn

 Vận tốc thay đổi khi tải trọng thay đổi

II.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

II.3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KÉO DÂY

II.3.1.1Phương pháp sử dụng vít đai ốc để cấp phôi sau đó d ùng cơ cấu cắt để cắt.

Bộ truyền động vít đai ốc gồm có hai bộ phận chính ren ví t và đai ốc Tuỳtheo từng điều kiện làm việc cụ thể để ta có thể sử dụng các ph ương pháp phối hợpchuyển động khác nhau nh ư:

Vít quay đai ốc tịnh tiến: trong đó hai đầu vít đ ược đặt lên hai gối đỡ còn đai

ốc được gắn cứng với cơ cấu kẹp phôi và trượt trên bàn trượt

Vít vừa quay vừa tịnh tiến, đai ốc cố định: trong tr ường hợp này để kéo thẳngsợi dây ta bố trí vít gắn c ơ cấu kẹp vừa chuyển động quay vừa tiến thẳng để kéothẳng sợi dây đến cơ cấu cắt để cắt dây

Đai ốc quay vít tịnh tiến

Cấu tạo của hệ thống cấp phôi và cắt đạt kích thước:

1 Tang cuốn dây đồng và hệ thống đỡ tang

6 Bàn trượt.

7 Cơ cấu cắt

Nguyên tắc hoạt động

Trong trường hợp vít quay đai ốc tịnh tiến Bộ truyền động vít đai ốc d ùng

để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tính tiến nhờ sự tiếp xúc nhaugiữa vít 3 và đai ốc 5 trong đó ren vít được gắn với động cơ hay hộp giảm tốc cònđai ốc chuyển động tịnh tiến dọc trục của ren vít Đai ốc đ ược gắn với cơ cấu kẹp 4

để kéo thẳng dây đồng tr ên bàn trượt 6 và thực hiện chuyển động tịnh tiến đến c ơcấu cắt 7 thực hiện việc cắt đạt kích th ước

Ưu nhược điểm của phương pháp cấp phôi bằng vít đai ốc.

Ưu điểm.

 Kết cấu đơn giản dễ chế tạo, nhỏ gọn

 Khả năng tải cao, làm việc tin cậy

 Làm việc êm, không gây tiếng ồn

 Tạo lực dọc trục lớn

 Đạt độ chính xác cao

Nhược điểm.

 Năng xuất thấp do ma sát trên ren

 Ren nhanh bị mòn khi làm việc với vận tốc lớn

 Tuổi thọ thấp khi làm việc với cường độ cao

II.3.1.2 Hệ thống kéo thẳng và cấp phôi bằng con lăn

Cấu tạo của hệ thống

1 Cuộn dây

2 Con lăn dẫn hướng

3 Con lăn uốn thắng

4 Cơ cấu kéo dây bằng con lăn

Nguyên tắc hoạt động

Khi động cơ 10 hoạt động tạo ra mômen quay , qua bộ truyền động đai 9 tới

hệ thống con lăn, con lăn chủ động quay, d ưới tác dụng của lực ép của con lăn bịđộng tạo ra lực ma sát giữa dây và con lăn chủ động sẽ biến chuyển động quay tr êncon lăn thành chuyển động tịnh tiến của dây, đây chính l à lực kéo dây để kéo dây rakhỏi cuộn dây Hệ thống kéo tạo ra lực kéo để kéo dây từ cuộn dây 1 sau đó dâyđược dẫn hường bằng con lăn dẫn hướng 2 và nắn thẳng bằng con lăn nắn thẳng 3rồi mới tới hệ thống kéo 4 Sau khi dây qua hệ thống kéo v à uốn thẳng dây Dâyđược đẩy đến cơ cấu cắt, trong lúc hệ thống kéo dây kéo dây ra khỏi con lăn th ì rơlethời gian ở trạng thái không hoạt động, khi dây chạy qua hệ thống cắt được thờigian t(thời gian t bằng với thời gian kéo đ ược chiều dài dây là L) thì Rơ le thời gianhoạt động cung cấp để điều khiển ly hợp 8 đóng lại truyền mô men xoắn từ hộpgiảm tốc qua trục trung gian, bộ truyền động đai tới trục cam, trục cam hoạt độngđẩy lưới cắt trên xuống thực hiện nguyên công cắt Quá trình kéo dây và cắt đượcthực hiện đồng thời

Ưu điểm.

 Năng xuất của máy cao, độ cứng vững của hệ thống tốt

 An toàn khi làm việc

 Dễ dàng nâng cao được năng suất của máy

 Tuổi thọ của máy cao

 Làm việc không gây tiếng ồn

 Dễ sửa chữa và bảo dưỡng

Nhược điểm.

 Hệ thống điều khiển của máy t ương đối phức tạp

 Vận tốc thay đổi khi lực kẹp dây thay đổi

 Việc định chiều dài cắt phải làm sau khi máy đã đem vào cắt thử

II.3.2 Lựa chọn phương pháp cắt.

II.3.21 Cơ cấu cắt bằng trục lệch tâm dao tr ên di động

10 Bàn trượt gắn dao dưới

Nguyên tăc hoạt động

Khi vật cắt vào đúng cữ cắt, bàn kẹp (1) kẹp chặt vật cắt Dao dưới (3) đứngyên, dao trên (2) gắn vào bàn trượt chuyển động xuống và quá trình cắt được diễn

ra Sau khi cắt xong dao trên lại trở về vị trí ban đầu Dao trên và bàn trượt chuyểnđộng lên xuống được là nhờ các cơ cấu thủy lực, cơ cấu cam hoặc cơ cấu trục khuỷu

II.3.2.2 Cơ cấu cắt bằng bánh lệch tâm dao d ưới di động

Cơ cấu cắt dao thẳng song song có dao dưới

di động khắc phục được n h ững nhược điểm

của loại dao trên vì vậy trong thực tế loại dao này được sử dụng rất rộng rãi

Cấu tạo của cơ cấu cắt 2 lưỡi song song lưỡi dưới di động:

1 Cữ chặn

2 Bàn trượt dao trên

3 Bàn trượt dao dưới

4 Lưỡi dao trên

5 Lưỡi dao dưới

6 Cơ cấu đỡ phôi

7 Phôi

II.4 Kết luận và chon phương án thiết kế.

Do máy làm việc với tải trọng thấp, đ òi hỏi năng xuất cao, do đó từ các ưunhược điểm của các phương pháp trên và yêu c ầu kỹ thuật đối với máy ta chọnphương pháp cấp phôi và cắt đạt kích thước bằng hệ thống con lăn, v à cơ cấu cắtbằng hai dao song song dao d ưới di động

Hệ thống sử dụng dễ dàng, tuổi thọ của máy cao, đặc biệt l à ta có thể tăngnăng suất của máy mà không phải thay đổi hệ thống nhiều, ta có thể cắt được cácchiều dài, đường kính khác nhau

Hình 2.10 Sơ đồ động cơ cấu cắt bánh lệch tâm dao dưới di động

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN Đ ỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ

I Các thông số kỹ thuật ban đầu

Theo nguyên tắc hoạt động của máy th ì việc tính toán các thông số động học chủyếu của máy bao gồm các công việc sau :

1 Tính toán lực cắt

2 Tính toán lực kéo cần thiết để có thể kéo sợi dây đồng ra khỏi cuộn dây

3 Tính toán hệ thống dẫn động bằng con lăn

Ta có năng xuất của máy là Q = 2000 (m/giờ)

Yêu cầu đối với sản phẩm có chiều d ài là L = 7

3

1200 (mm)Theo thiết kế ban đầu thì máy chỉ cắt được 1 sợi trong 1 hành trình vì vậy đểtăng năng xuất cắt, tăng tuổi thọ của máy tôi chọn ph ương án thiết kế máy cắt được

2 sợi trong 1 hành trình, khi đó thì năng xuất máy vẫn đạt được theo yêu cầu

Khi thiết kế máy cắt được 2 sợi trong 1 lần cắt thì ta phải bố trí 2 cuộn dây.Trong 1 giờ máy sẽ kéo thẳng và cắt được 1000m ở mỗi cuộn dây

Số sợi dây cắt được trong 1 giờ là : Z = 2000/1,2 = 1667(sợi/giờ)

Do trong 1 lần cắt cắt được hai sợi một lúc nên thời gian cắt dây sẽ là:

t = 3600.2/1667 = 4,3(s)

I.1 Tính toán vận tốc kéo dây

Theo yêu cầu thiết kế máy thì máy phải cắt được sản phẩm có chiều d ài1200(mm) Nếu ta coi vận tốc di chuyển của dây ổn định suốt trong quá tr ình làm

h là độ trùng dao xuống để đảm bảo cắt hết đ ường kính của dây chọn h = 3 (mm)

Vậy chiều dài hành trình cắt là:

H = 14,2+3,8 + 2 = 25(mm)

Theo thiết kế thì dao chuyển động tịnh tiến lên xuống do đó chiều dài của cảhành trình là S = H = 25 (mm)

II TÍNH TOÁN LỰC HỌC CƠ CẤU

II.1 TÍNH LỰC CẮT CỦA CƠ CẤU CẮT

II.1.1 Tính toán lực cắt.

Quá trình cắt được thực hiện qua 3 giai đoạn: giai đoạn cặp, cắt và đứt

 Giai đoạn cặp(Hình 3.2)

Đây là giai đoạn mà lưỡi dao ăn vào kim loại, lúc này

lực cắt của dao từ từ tăng lên (0 ÷Pmax) Để đặc

trưng cho độ nhanh chậm của quá trình này người ta

đưa ra thông số tỷ số chiều sâu cắt tương đối  :1

Đây là giai đoạn mà lực cắt giảm dần xuống theo

tiết diện của vật cắt, P giảm từ Pmax ÷Pc

 Giai đoạn đứt:

Hình 3.1

Hình 3.2

Hình 3.3

Đây là giai đoạn kim loại tự đứt Để đặc trưng cho độ nhanh chậm của quátrình đứt, người ta đưa ra khái niệm độ sâu đứt tương đối và được đặc trưng bởi tỷ

F là diện tích tiết diện mặt cắt ngang của dây đồng

Do dây đồng có diện tích tiết diện l à hình tròn tương đối nhỏ ta có thể tính diện tíchtiện diện theo hình vuông

k2 là hệ số tính đến sự tăng lực khi dao c ùn k2 = 1,1 ÷ 1,2

k3 là hệ số tính đến khe hở giữa hai dao k3 = (1,15 ÷1,25)

Trong quá trình cắt khi dao ăn vào kim loại phôi có chiều hướng dịch chuyểnxuống dưới, khi ấy từ các cạnh của dao sinh ra lực tr ượt T, lực trượt T do dao dịchchuyển xuống phía dưới sinh ra mômen có trị số M = a.P có h ướng ngược chiềunhau và có tương quan đ ộ lớn:

T = (0,15÷0,25)P

Để giảm lực trượt và cắt sản phẩm cho chính xác người ta sử dụng lực kẹp Q

để giữ phôi Lực kẹp Q có giá trị Q = (0,03÷0,05)P khi đó T có giá trị

T = (0,1÷0,15)P

Bảng quan hệ giữa vật liệu cắt v à  1, 2

Kim loại cắt Trạng thái nóng Trạng thái nguội

0,75÷0,100,75÷0,950,75÷0,950,65÷0,900,950,750,50

0,30,250,200,200,300,250,15

0,50,35÷0,450,30÷0,400,25÷0,300,450,400,25

Khi cắt dây đồng ở trạng thái nguội ta có  =0,25;1  =0,452

II.1.2 Tính toán công su ất của thiết bị cắt

Theo tính toán ở phần trên ta có chiều dài hành trình cắt là H = 25(mm)Lực cần thiết để cắt được sợi dây là Pmax= 160,2(N)

Vận tốc di chuyển của dao: V = 0,5(m/s)

Hệ thống cơ cấu cắt của máy cắt dây giống nh ư

hoạt động của cam và cần trong đó trục lệch tâm đóng vai

trò là cơ cấu cam còn dao chuyển động tịnh tiến như cần

Từ lược đồ cơ cấu cam, nếu không kể đến lực ma

sát thì góc áp lực là góc giữa phương chuyển động của

cần và pháp tuyến mm(Đường thẳng nối điểm tiếp xúc B

và tâm con lăn C) Trên phương pháp tuy ến này, lực tác

động từ cam tới cần là Q Phân tích lực này thành hai

Trong đó lực làm cần chuyển động P = Pmax= 160,2(N)

Vậy lực tác động cần thiết để cần chuyển động l à

Vậy ta chọn QT = 240,5(N).

Hình 3.4

Công suất cần thiết để quay trục lệch tâm

ηkn là hiệu suất của khớp nối ηkn = 0,97

ηol hiệu suất của ổ lăn ηol = 0,99

ηdlà hiệu suất của bộ truyền động đai ηd = 0,95

ηlh là hiệu suất của ly hợp ηlh= 1

ηtv là hiệu suất của bộ truyền trục vít bánh vít ηtv = 0,8

K là hệ số an toàn K = 1,2

II.2 TÍNH TOÁN CƠ C ẤU KÉO DÂY

II.2.1 TÍNH TOÁN LỰC KÉO DÂY RA KHỎI CUỘN DÂY.

1 Tính toán lực để kéo dây ra khỏi cuộn dây

Để quay được tang cuốn quanh quanh trục của OO’ th ì tổng mômen quay phải lớn

W: lực cản do dây đồng gây ra

Theo công thức thực nghiệm ta có: W =  Fk1

c

Hình 3.5

Pcd là lực do khối lượng của cuộn cáp gây l ên

Pt là lực do khối lượng của trục gây ra

P1 là lực do lực kéo gây ra

N = mcd.g + mt.g+ Fk1.sinα

Ta có

mcd = 36(Kg) khối lượng của 1 cuộn cáp

Khối lượng của 2 cuộn là 72(Kg)

mt khối lượng của trục

Vậy ta chọn Fk1 = 60(N)

II.2.2 Tính toán hệ thống con lăn

Theo sơ đồ hệ thống kéo ta dùng con lăn để kéo dây Hệ thống con lăn có tácdụng như một căp ma sát biến chuyển động quay th ành chuyển động tịnh tiến

Để có thể kéo dây ra khỏi cuộn dây cần tạo ra một lực ma sát giữa con lăn

và dây đồng lớn hơn lực kéo dây ra khỏi cuôn dây v à lực vòng để biến chuyển độngquay thành chuyên động tịnh tiến Trong quá trình kéo, phôi tiếp xúc với con lănphát sinh ra lực đẩy và lực quán tính, lực quán tính gây cản trở chuyển động củaphôi, nhưng do lực quán tính tương đối nhỏ nên ta có thể bỏ qua

Theo yêu cầu của thiết kế máy phải đảm bảo khi gia công ch i tiết khôngđược gây tróc bề mặt do đó tr ên con lăn cần gắn thêm lớp cao su mềm để giảm bớt

áp lực của con lăn lên bề mặt và tăng lực ma sát giữa con lăn v à phôi

Do phôi cần kéo có tiết diện tương đối nhỏ, lực kéo không y êu cầu cao nên ta

sử dụng hệ thống con lăn có 1 trục chủ động và 1 trục bị động

II.2.2.1 Tính toán lực cản của các con lăn.

Lực cản chuyển động do 1 con lăn gây

W = W1 + W2

Trong đó

W1 là lực cản do ma sát của vật với con lăn 2

1.1

k

W qv D (kG)

W2 là lực ma sát trượt trong ngõng trục của các con lăn do trọng l ượng của con lăn

và lực kéo gây ra

W2 = 1,3.qx.k2.d/D (kG)

qv là trọng lượng của vật trên 1 mét dài q v.V

qxlà trọng lượng của con lăn

k1 là hệ số ma sát giữa con lăn v à vật liệu k1 = 0,36

k2 là hệ số ma sát giữa con lăn v à ngõng trục k2 = 0,05

D là đường kính của con lăn D = 50(mm)

d là đường kính ngõng trục con lăn theo thực nghiệm lấy d = D/5 =50/5 = 10(mm)

 là khối lượng riêng của dây đồng  = 8,94(kg/dm3

II.2.2.2 Kiểm nghiêm độ bền của dây:

Trong trường hợp này ta kiểm nghiệm độ bền cho một dây, khi kéo dây với lực kéo

FK = 178(N)

Để đảm bảo dây không bị d ãn ra trong quá trình kéo thì dây ph ải đảm bảo điều kiệnbền:

 2

A 

2 2

II.2.2.3 Tính toán con lăn có tác d ụng kéo dây ra khỏi hệ thống uốn thẳng

1 Tính toán lực lực ma sát cần thiết giữa bánh dẫn v à dây để bánh dẫn có thể kéo được dây.

Để biến đổi chuyển động quay của b ánh chủ động thành chuyển động tịnh tiếncần tạo ra lực vòng FT= 2.T/D Lực vòng được truyền qua chi tiết nhờ lực ma sát dobánh bị động ép vào Do đó bánh bị động phải tạo ra lực ép Fr

Điều kiện để bộ truyền có thể biến chuyển động quay th ành chuyển động tịnhtiến thì Fms > FT

Để giảm bớt hiện tượng trượt trơn khi làm việc ta lấy Fms = K.FT

Với K là hệ số trượt trơn ta lấy K = 1,3(bảng 7 tr 208 sách 3)

Ta có lực vòng FT chính bằng tổng lực cần thiết để kéo dây v à lực cản của hệ thốngcon lăn duỗi thẳng dây FT = 356(N)

Fms = 1,3.356 = 462,8(N)

Lực ép cho phép Fr =Fms/f = 462,8/0,36 = 1285,5(N)

2 Tính toán vận tốc của con lăn

Con lăn dùng để kéo dây từ cuộn dây đ ược chế tạo từ trục bằng thép có lớp bọcngoài bằng cao su ta chọn con lăn có đ ường kính 100 mm

Theo lựa chọn phương án thiết kế bộ truyền trong hệ thống con lăn có các trụccon lăn có đường kính bằng nhau Trong đó có1 trục l à trục chủ động và 1 trục bịđộng nên vận tốc của các con lăn sẽ khác nhau.

Để có thể biến chuyển động quay th ành chuyển động tịnh tiến

Vận tốc của trục chủ động 1 1

1 60.1000

II.3.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của việc thiết kế cơ cấu cam :

Tổng hợp cơ cấu cam là việc rất quan trọng khi thiết kế cơ cấu cam Nhiệm

vụ tổng hợp cơ cấu cam là xác định các kích thước động học của cơ cấu cam như vịtrí tương đối của tâm cam và cần, kích thước bộ phận tiếp xúc của cần với bi ên dạnghình cam, nhằm đảm bảo cho cơ cấu cam thiết kế ra chuyển độ ng được và chuyểnđộng đúng qui luật thiết kế

Như vậy yêu cầu của việc tổng hợp c ơ cấu cam là xác định vị trí tương đối giữacam, cần và biên dạng thực của cam sao cho thỏa m ãn qui luật chuyển động và cácđiều kiện động lực cho tr ước

II.3.2 Trình tự tổng hợp cơ cấu cam:

II.3.2.1 Cách xây dựng đồ thị :

Ta chọn qui luật gia tốc của cần l à quy luật gia tốc hình sin, bởi vì theo quyluật này gia tốc biến thiên đều không đột biến do đó không có hiện t ượng va đập.Đứng về mặt tải trọng động , tổn thất năng lượng và độ bền của cơ cấu đây là quyluật tốt nhất Bằng phép tính tích phân lần 1 ta đ ược đồ thị vận tốc, tích phân lần 2

ta sẽ được đồ thị chuyển vị của cần

Trên đồ thị gia tốc ta chia LV biểu diễn chiều dài L thành các điểm tương ứng

LV = d +x +v g= 100o + 20o + 180o = 360o

tỷ lệ xích trục hoành:

 =

260

1300 = 0,5 [độ/ mm ]

Nghĩa là cứ 1 độ thì được biểu diễn bằng 2 mm tr ên biểu đồ

2 

1 0 1 0

0, 5

0, 46

1, 087525

mac mac

mac

V tg

H1 = 60 mm, nối các điểm cắt trục tung với điểm P1 Từ đó ta kẻ các tia song songvới P1O1, ta vẽ được đồ thị vận tốc

Tương tự ta chọn P2O2 = H2 = 60 mm, ta cũng vẻ được đồ thị gia tốc của cần

II.3.2.2 Cách xác định miền tâm cam:

Nguyên tắc tìm miền tâm cam là làm sao cho cam đư ợc nhỏ gọn nhất mà vẫn đảmbảo các yêu cầu kỹ thuật, đặc biệt l à chọn miền tâm cam sao cho góc áp lực của cơcấu nhỏ hơn góc áp lực cho phép hay góc truyền phải lớn h ơn góc truyền nhỏ nhấtcho phép  []min

Chọn tỉ lệ xích của đồ thị l à:

Từ đồ thị quãng đường ta có ymax = 82 mm

Vì cơ cấu cam cần đẩy có hmax= 25 mm độ nâng của cần

= 0, 3 260.60.0, 5

= 0,00033

mm

s

m/ 2

Xây dựng đường cong E:

Ta xác định miền tâm cam cần đẩy đáy nhọn , quỹ tích của cần là một đường thẳngnên có thể coi đường thẳng này là quỹ đạo của đầu cần lắc có tâm quay ở xa vôcùng và từ đây ta có thể xây dựng đ ường cong E

Vì đây là trường hợp cần đẩy có []maxđi < []maxvề

II.3.2.3 Vẽ biên dạng cam:

Do đầu cần có con lăn khi xét chuyển động t ương đối giữa cần đối với cam,tâm con lăn sẽ quay và vẽ ra quỹ đạo  luôn luôn cách mặt cam một đoạn bằng bánkính r1 của con lăn, quỹ đạo đó gọi l à biên dạng cam lý thuyết Vì thế khi xác địnhchuyển vị có thể coi cần lăn l à cần nhọn tại tâm cam lăn v à tiếp xúc với một mặtcam thực

Để vẽ biên dạng lý thuyết ta lấy các điểm tr ên biên dạng cam thực làm tâm và vẽcác đường tròn có bán kính bằng bán kính r1 của con lăn, hình bao tương ứng của họvòng tròn này chính là biên d ạng cam lý thuyết

7 , 0

r r

min là bán kính công nhỏ nhất của biên dạng cam lý thuyết

Nối các điểm xác định của bi ên dạng cam ta được biên dạng cam

Xác địnhmin Trên cung nhỏ nhất của biên dạng cam lý thuyết, chọn 3 điểm gầnnhau vẽ liên tiếp 3 vòng tròn cắt nhau tại A,B,C,D Từ đó nối AB v à CD kéo dàicắt nhau tại O Lấy từ điểm O đến tâm đ ường tròn giữa ta được bán kính cong nhỏnhất min

Ta đượcmin= 63.9459 mm  rl= 0,7.63.9459 = 44.7394 mm

Ta chọn bán kính con lăn rl =30 mm

Tỉ lệ xích cua cam là : a= 0,115 (mm/mm)

CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THIẾT BỊ

I Tính công suất của máy

Ta có công suất của trục con lăn tác đ ược tính theo công thức:

Trong đó V1 là vận tốc của con lăn trên bánh chủ động

W = 462,5 là tổng lực cản chính bằng tổng lực cần thiết để kéo và uốn thẳng dây.Công suất của động cơ được tính theo công thức

Ndc = 0,22+ 0,23 = 0,45(Kw)

Chọn động cơ cho máy: Động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to đoản mạch đúcnhôm, được che kín loại ĐK31 - 4 có các thông số kỹ thuật sau: (6, bảng 3 trang 29)Kiểu động

cơ

Công

suất(Kw)

Vận tốcquay(vòng/phút)

cos Mm/Mđm Mmax/Mđm Mômen

bánh đà củarôto

GD2(Kgm2)

Trọnglượng(Kg)