ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GẤP ĐAI THÉP

Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây Sơ đồ động của máy trang bên Nguyên lý hoạt động của máy ở chế độ gấp khung kín: Phôi được đưa vào máy và được định vị nhờ cơ cấu chắn phôi số 44.Sau

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Máy gấp khung dây

CHƯƠNG

Thép làm cốt bêtông là loại thép chuyên dùng làm cốt cho bêtông làm tăng khả năng chịu kéo,uốn va tải trọng động cho cấu kiện,rất thường gặp hàng ngày.TCVN 165-85 chia thép làm cốt bêtông ra làm 4 cấp: C I,C II,C III và C IV:

Cấp C I là cấp chịu lực thấp nhất dùng thép trong trơn với mác CT38,Cấp CII dùng thép có tôt hơn CT51,

Các cấp C III và CIV là các cấp chịu lực cao hơn dùng thép HSLA với các mác 35MnSi,18Mn2Si ,25Mn2Si,20CrMn2Zr của TCVN 3104-71 Nói chung thép làm cốt bêtông phải có đặc tính của thép xây dựng đó là:

+Về cơ tính:Ngoài yêu cầu về độ bền mà bất cứ vật liệu nào cũng đòi

hỏi,thép xây dựng phải có:

-Độ dẻo tôt và cao (δ=15-35%) để phù hợp với đòi hỏi trong quá trình chế tạo kết cấu dầm ,cột

-Độ dai tốt (ak=500kJ/m2)để có thể chịu được các tải trọng va đập do phương tiện giao thông hay gió,bão gây ra một cách đột ngột

+Về tính công nghệ:ngoài yêu cầu về độ dẻo tốt và cao không chỉ ở

trạng thái nóng mà cả ở trạng thái nguội thép phải có tính công nghệ nổi bật là tính hàn cao và đảm bảo vì phần lớn các kết cấu kim loại được ghép lại bằng cách hàn chảy

+Về thành phần hoá học:Để bảo đảm độ dẻo,độ dai và tính hàn cao

thép bị hạn chế về hàm lượng Cácbon.Nói chung các loại thép xây dựng

Trang 2

có hàm lượng cácbon <0,25%

Theo TCVN thép thông dụng nhóm A có mác CTxx ,trong đó xx là

chỉ số giới hạn bền tối thiểu theo đơn vị kG/mm 2 gồm các mác tính từ CT31 đến CT61, nó chỉ đảm bảo về mặt cơ tính mà không đảm bảo về thành phần hoá học (cụ thể là thành phần của C).Theo kinh nghiệp mác CT38 có khoảng 0,18ữ0,21%C và σb=38kG/mm2 hay 380MPa,

σ0,2=24kG/mm2;CT51 có khoảng 0,31ữ0,35%C và σb =51kG/mm2 hay 510MPa, σ0,2=29kG/mm2

Đai thép cột bêtông được tạo thành từ các thanh thép tròn có đường kính từ φ4ữφ10.Tuỳ thuộc đòi hỏi của từng kết cấu mà đai thép có chu vi

và hình dáng khác nhau.Nói chung, đai thép cột bêtông thường có chu vi

hình vuông hoặc hình chữ nhật.Về kết cấu của đai thép như hình1.1 ,phần

gấp quá của đai thép có tác dụng tạo ra một khung kín để đảm bảo khả năng chịu kéo của đai thép

Thiết bị tạo hình

Sau khi đã tìm hiểu ở một số công

trường xây dựng và các cửa hành kinh

doanh mặt hàng xây dựng chúng tôi được

biết.Các đai thép được tạo hình trên một

máy gấp bằng tay mỗi lần gấp được một

góc vuông của đai thép.Tất nhiên là ta có

thể gấp nhiều đai cùng một lúc để tăng

năng suất.Nhưng vẫn bị hạn chế do cơ bắp

của con người là có giới hạn.Sau khi tìm hiểu chúng tôi cũng được biết thêm là:để gấp xong 1 sản phẩm người công nhân phải mất từ 1ữ 1,5 phút,bao gồm cả thời gian gá đặt và lấy sản phẩm ra

Hình 1.1 Kết cấu đai thép

Trang 3

Với mong muốn giải phóng sức lao động của con người ,cùng với nhu cầu về đai thép ngày càng nhiều để tạo ra các sản phẩm đai thép với số lượng lớn và với năng suất cao hơn.Nhóm sinh viên chúng tôi đã chọn để

tài “Thiết kế máy gấp đai thép Về mặt nguyên lý ,máy gấp này giống

như máy gấp bằng tay ở trên nhưng quá trình tạo hình và tạo lực gấp là hoàn toàn tự động.Đồng thời máy có thể gấp cùng 1 lúc nhiều sản phẩm hơn

Hình 1.2 Kết cấu máy gấp đai thép bằng tay

Bàn gấp

Phôi gấp Trụ tỳ ngoài Trụ tỳ trong

Tấm chặn Cơ cấu tay gấp

Bulông đai

ốc hãm

Trang 4

Sơ đồ động của máy (trang bên )

Nguyên lý hoạt động của máy ở chế độ gấp khung kín:

Phôi được đưa vào máy và được định vị nhờ cơ cấu chắn phôi số 44.Sau đó được kẹp chặt nhờ cơ cấu má kẹp-xylanh.Hai xylanh gấp ngoài làm việc tạo ra 2 góc vuông đầu tiên của khung.Sau khi hoàn thành chu trình làm việc,hai xylanh gấp ngoài rút về đồng thời 2 xylanh đẩy trụ tỳ ngoài kéo trụ tỳ xuống.Khi trụ tỳ được kéo xuống thì 2 xylanh gấp trong làm việc tạo ra 2 góc vuông còn lại của khung dây.Trong hành trình đi về của 2 xylanh gấp trong thì đồng thời 2xylanh đẩy trụ tỳ đẩy trụ tỳ về vị trí làm việc.Khi chi tiết được hình thành thì xylanh kẹp nhả ra.Người công nhân lấy chi tiết ra khỏ máy.

Hình 2.1c: dạng chữ L Hình 2.1b: khung hở

Hình 2.1a: khung kín

Trang 5

Quá trình hình thành chi tiết trên máy:

Nguyên lý làm việc của máy cho chi tiết có dạng hình 2.1b và 2.1c tương

tự đơn giản hơn nhiều.ở đây 1 hoặc hai xylanh làm việc có thể là xylanh gấp trong hoặc xylanh gấp ngoài.Nếu sử dụng xylanh gấp trong ta phải rút trụ tỳ ngoài xuống trong quá trình làm việc của máy

Hình 2.2: Quá trình hình thành chi tiết trên máy

Trang 6

2.1.1_Phân Tích Kết Cấu Cơ Khí Của Máy Tương Tự

Để tạo ra được chuyển động gấp của máy người ta sử dụng cơ cấu thanh răng-bánh răng.Thanh răng được dẫn động nhờ các piston thuỷ lực

và được gắn vào khối máng trượt trên.Khối máng trượt trên có thể chuyển

động tịnh tiến trên khối máng trượt dưới,khối máng trượt dưới được gắn

Trang 7

chặt vào tấm đế.Để khử khe hở giữa khối máng trượt trên và khối máng trượt dưới người ta sử dụng các tấm căn.Bánh răng và thanh răng có môdun m=2,5;Số răng của bánh răng Z=36 ,chiều dài thanh răng L=250 Bánh răng(thực tế là một bạc răng) có kết cấu có thể lắp đượcvòng bi

và cam gấp.Bánh răng truyền chuyển động cho cam gấp thông qua then.Trên cam gấp ta gắn khối con lăn gấp dây,khối con lăn gấp gồm trục con lăn và con lăn.Đường kính con lăn là khác nhau đối với các chi tiết có

đường kính khác nhau.Về mặt nhiệt luyện con lăn gấp được nhiệt luyện

đạt độ cứng 52-55HRC để hạn chế sự mòn con lăn khi làm việc.Đường kính con lăn phụ thuộc đường kính chi tiết được tính ở phần sau.Đường nối giữa tâm con lăn và tâm trụ tỳ hợp với phương ngang góc 300

Toàn bộ khối bắng răng và cam

trụ tỳ có kết cấu khác nhau đối

với khối gấp trong và khối gấp

ngoài.Trên trụ tỳ có lắp then bằng (để định vị so với phương ngang của máy) và có vát một góc 700 Góc 700 được tạo ra nhằm để có thể gắp được góc <900.Bởi vì ,do tính đàn hồi của vạt liệu,nếu muốn tạo ra góc 900 ta phải gấp một góc nhở hơn góc đó.Sau đó nhờ tính đàn hồi mà ta nhận

được góc cần gấp (tỳ vào từng loại vật liệu mà ta gấp góc nhỏ hơn là bao

Hình 2.4 g ó c ng hiê ng g iữa đừơng

nố i tâm và đừơng nằ m ng a ng

Trang 8

nhiêu.Nói chung,trong thực tế ta điều chỉnh sự vuông góc của khung dây nhờ vào các đai ốc hãm hành trình số 53 và 54)

Máy được cấu tạo gồm 5 khối xylanh piston.Trong đó có 1 khối xylanh kẹp và 4 khối xylanh gấp (2 khối gấp trong và 2 khối gấp ngoài).Kết cấu khối gấp trong và khối gấp ngoài có phần khác nhau.Do khối gấp ngoài cần có sự dịch chuyển lên xuống của trụ tỳ do đó người ta lắp thêm các xylanhthuỷ lực để kéo các trụ tỳ lên xuống trong mỗi hành trình.Trên mỗi khối gấp người ta lắp thêm cơ cấu chắn phôi (số 28,29 và 30).Khối chắn phôi có tác dụng làm tăng tính ổn định của chi tiết tại điểm làm việc.Tức là nhằm tránh sự cong vênh của chi tiết khi chi tiết đang

được gấp trên khối gấp đó.Điều này xảy ra vì phản lực tại trụ tỳ tạo ra mômen uốn ,uốn cong chi tiết về phía sau.Khoảng cách từ mặt má chắn phôi đến mặt tỳ được điều chỉnh nhờ bulông M14

Hình 2.5 Khố i g ấp tro ng và khố i g ấp ng o à i

Trang 9

Khối xylanh kẹp có kết cấu tương tự 1 êtô kẹp gồm một má kẹp động

và 1 má kẹp tĩnh.Má kẹp động được gắn vào máng trượt.Máng trượt trên

được dẫn động bằng 1 xylanh thủy lực

Hai má kẹp được nhiệt luyện để đạt động cứng cao.Vì lực tác dụng vào cơ cấu dọc theo piston vì vậy ta không cần các lá căn khử khe hở giữa máng trượt trên và máng trượt dưới

Máy có hai phạm vi mở rộng tính đa dạng của sản phẩm đó là mở rộng đường kính sản phẩm như đã giới thiệu ở phần trên và mở rộng chu

vi sản phẩm.Việc mở rộng chu vi sản phẩm được thực hiện nhờ việc thay

đổi vị trí tương đối của các khối gấp dây.Các khối gấp có thể di chuyển dễ dàng trên băng máy nhờ các rãnh chữ T.Để tạo ra được sự dịch chuyển của các khối gấp ta dùng hệ thống vít me đai ốc.Mỗi khối gấp được điều khiển đọc lập nhờ các trục vít me dùng riêng cho chúng.Trục vít me có

đường kính ∅35 ,bước vít p=6.Mỗi trục vít được đỡ bởi 4 ổ bi ,trong đó có

Hình 2.6 Khố i kẹp p hô i

Trang 10

2 ổ bi đỡ và 2 ổ bi đỡ chặn.Hai ổ bi đỡ chặn chặn 2 đầu bích chặn số 23

có tác dụng không cho trục vít me dịch chuyển qua lại

Để điều chỉnh chính xác vị trí cuối cùng của xylanh gâp khi làm việc

ta sử dụng cơ cấu đai ốc hãm 53 và 54.Khi muốn tăng hoặc giảm góc gấp

ta chi cần xoáy các đai ốc vào hoặc ra

Hình 2.8 Khối hãm hành trình xylanh gấp

2.1.2_Khảo Sát Cơ Cấu Dẫn Động Của Máy.

Các thiết bị chuyển động của máy được dẫn động bởi hệ thống thủy lực.Hệ thống thủy lực của máy bao gồm:Một động cơ điện 3 pha có công suất 3kW,tốc độ 1420 vòng/phút;Bơm dầu có lưu lượng 44lit/phút ,áp suất

Hình 2.7 C ơ c ấu ví t m e

53

54

Trang 11

tối đa 140kgf/cm2.Dầu được làm mát bằng bộ làm lạnh OR-100 và đưa lên bơm thông qua bộ lọc MF-06.Van tràn và các van đảo chiều (direction valve) loại 4/2 và 4/3.Van 4/2 được điều khiển bằng cuộn hút số 9.Van 4/3 được điều khiển 2 cấp:bằng điện và bằng dầu (Van đảo chiều 4/3 được dùng trong máy có kí hiệu WE43-G03-C2-A220).Để hệ thống được gon gàng các van đảo chiều được đặt trên tấm panel (như hình 2.9).Đường dầu làm việc phía sau các van được gắn thêm bộ điều tốc (MTC-03-W1-K).Gồm 1 van 1 chiều và 1 van tiết lưu điều chỉnh được.Trong hệ thống thủy lực này bộ điều tốc được đặt ở đường dầu về

Nói thêm về cách hoạt động của bộ điều tốc thủy lực:Bộ điều tốc là một block gồm 1 van 1 chiều và 1 van tiết lưu điều chỉnh được.Khi dầu qua của P sang của A thì hệ thống làm việc như một đường ống bình thường.Nhưng khi dầu từ cửa A sang cửa P thì van 1 chiều không cho dầu

đi theo nhánh này,khi đó chỉ có mình van tiết lưu làm việc.Do đó lưu lượng dầu trong đường ống phụ thuộc vào việc điều chỉnh khe hở tiết lưu.Thông qua đó ta sẽ điều chỉnh được tốc độ của piston

Hình 2.8 Bộ điều tố c

Trang 12

§å ¸n tèt nghiÖp M¸y gÊp khung d©y

Trang 13

Trang 14

Nguyên tắc hoạt động(chu trình làm việc)của hệ thống thủy lực:

1)Chế độ không tải:

Cuộn hút sole9 có điện,do đó van 1 không ảnh hưởng đến van tràn.Dầu có áp suất cao một nhánh qua van 1đến van tràn một nhánh đến thẳng van tràn về bể dầu

2)Hành trình Kẹp:

Cuộn hút sole9 mất điện và cuộn hút sole8 có điện.Khi cuộn sole9 mất điện,dầu qua van1 tác dụng lên van trànlàm tăng áp suất làm việc của van tràn.Cuộn hút sole8 có điện (Van số 2 làm việc),dầu từ bơm qua van 1 chiều lên của P của van qua cửa B của van 2 qua van 1 chiều của bộ điều tốc lên buồng dưới của xylanh kẹp.Dầu có áp suất cao đẩy piston đi lên thực hiện quá trình kẹp phôi.Dầu từ buồng trên của xylanh kẹp qua bộ

điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van2 và về bể dầu.Hoàn thành quá trình kẹp phôi

Sau khi phôi được kẹp chặt áp suất dầu tăng lên,đến giới hạn làm việc của van tràn,lượng dầu dư sẽ theo van tràn về bể dầu

3)Hành trình gấp ngoài:

Sau khi phôi được kẹp chặt thì cuộn hút sole2 có điện.Dầu từ cửa P lên cửa B của van 5 qua van 1 chiều đồng thời vào buồng dưới của 2 xylanh gấp ngoài đẩy piston đi lên thực hiện quá trình gấp dây.Dầu từ buồng trên của 2 xylanh gấp qua bộ điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van 5 và về bể dầu

4)Hành trình rút về của 2 xylanh gấp ngoài:

Khi đã gấp xong 2 góc ngoài của chi tiết ,thì các xylanh gấp ngoài rút

về đồng thời các xylanh đẩy trụ tỳ kéo trụ tỳ xuống.Lúc này cuốn hút sole1 và sole5 có điện.Dầu từ cửa P lên cửa A của van5 qua van 1 chiều lên buồng trên của 2 xylanh gấp ngoài,kéo piston đi về.Dầu từ buống dưới

Trang 15

của 2 xylanh gâp ngoài qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu.Cùng lúc đó,dầu từ cửa P lên cửa A của van 3 qua van 1 chiều lên buồng trên của 2 xylanh đẩy trụ tỳ,kéo piston đi xuống.Dầu từ buống dưới của 2 xylanh đẩy trụ tỳ qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu.Hoàn thành quá trình gấp 2 góc ngoài của chi tiết

5)Hành trình gấp trong:

Sau khi hành trình gấp ngoài hoàn thành thì cuộn hút sole4 có

điện.Dầu từ cửa P lên cửa B của van 4 qua van 1 chiều đồng thời vào buồng dưới của 2 xylanh gấp trong đẩy piston đi lên thực hiện quá trình gấp dây.Dầu từ buồng trên của 2 xylanh gấp qua bộ điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van 4 và về bể dầu

6)Hành trình đi về của 2 xylanh gấp trong

Khi đã gấp xong 2 góc còn lại của chi tiết ,thì các xylanh gấp trong rút về đồng thời các xylanh đẩy trụ tỳ đẩy trụ tỳ lên.Lúc này cuốn hút sole3 và sole6 có điện.Dầu từ cửa P lên cửa A của van4 qua van 1 chiều lên buồng trên của 2 xylanh gấp trong,kéo piston đi về.Dầu từ buống dưới của 2 xylanh gâp ngoài qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu.Cùng lúc đó,dầu từ cửa P lên cửa B của van 3 qua van 1 chiều lên buồng dưới của 2 xylanh đẩy trụ tỳ,đẩy piston đi lên.Dầu từ buống trên của 2 xylanh đẩy trụ tỳ qua bộ điều tốc qua cửa A xuống cửa T và về bể dầu.Hoàn thành quá trình gấp 2 góc còn lại của chi tiết

7)Nhả kẹp

Cuộn hút sole7 có điện,dầu từ cửa P qua cửa A qua van 1 chiều lên buồng trên của xylanh kẹp,đẩy piston đi về thực hiện quá trình nhả kẹp.Dầu từ buồng dưới của xyalnh kẹp qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu

Hoàn thành quá trình gấp 1 chi tiết khung dây kín

Trang 16

Trang 17

Trang 18

2.2-Phân Tích Máy Mới

Với sản phẩm là đai thép của các cột bêtông

có hình dánh như hình 2.11.Đường kính dây

thép lớn nhất là φ12 và chu vi lớn nhất là

L=3000.So sánh với sản phẩm của máy tương tự

,ta thấy sản phẩm của máy mới có nhiều hơn

2.2.1_Phân Tích Kết Cấu Cơ Khí Của Máy

Với đặc điểm máy sản phẩm của máy mới không khác so với sản phẩm máy tương tự Do vậy ta sử dụng kết cấu cơ khí máy tương tự làm cơ sở cho việc thiết kế máy mới.Qua đó ta vẫn sử dụng cơ cấu bánh răng- thanh răng để tạo chuyển động gấp cho máy.Do vậy kết cấu khối các cụm gấp ta thiết kế giống hệt như máy tương tự Ngoài ra,do kích thước sản phẩm máy mới giống như kích thước sản phẩm máy tương tự nên các thống số kích thước,vật liệu của các chi tiết cấu thành nên máy mới ta chọn giống như máy tương tự.Việc

Hình 2.11 Đ a i thép c ộ t b ê tô ng

Trang 19

Trang 20

tính và kiểm tra điều kiện làm việc của các cụm chi tiết này được thực hiện trong chương 3

Vấn đề mở rộng kích thước sản phẩm ta vẫn sử dụng cơ cấu trục

vít-đai ốc giống như ở máy tương tự.Các khối gấp có khoảng cách tương đối với nhâu được điều chỉnh thông qua việc quay các trục vít.Các khối gấp trượt trên băng máy và được định vị bằng các rãnh chữ T cùng với các bulông vít chặt các tấm đế lên băng máy

Máy thiết kế mới chỉ khác máy tương tự ở chổ:Máy này cần có thêm

1 khối gấp nữa-Khối gấp này chính là khối gấp để tạo ra góc vuông thứ 5 cho sản phẩm.Và cần có thêm 1 cơ cấu nâng góc cho khung dây để tạo ra

1 đai thép kín như hình 2.11.Với việc lắp thêm 1 khối gấp lên máy như hình 2.12,thì trụ tỳ phôi của khối gấp số 2 cần được đẩy lên-xuống trong

1 chu trình làm việc của máy giống như trụ tỳ phôi của khối gấp sô 1 và sô 5

Tính toán cơ cấu nâng góc:

*Góc lệch tối thiểu của đai thép:

Gọi đường kính dây thép là d chiều dài các cạnh của khung dây là a ,b (a<b).Góc lệch tối thiểu được tính khi dây thép tại 2 góc ôm tiếp xúc nhau:

Trên hình vẽ ta thấy:

l

d

tgα = (1) Theo công thức (1) thì khi d dmax và l lmin thì góc α [α]

Theo yêu cầu của sản phẩm thì dmax=12mm

K Q

α

Trang 21

Kết cấu của máy cho lmin=amin=225 mm

min

max

05,3][225

12]

l

d tg

Tại điểm K cạnh đai thép phải được nâng lên 1 đoạn là:

KQ=170.tg[α]=170.tg3,050=9,05 mm

Chọn KQ =9,5 mm

* Vị trí của cơ cấu nâng góc:

Cơ cấu nâng góc bắt đầu làm việc khi góc gấp tại A là β

Ta nhận thấy trường hợp nguy hiểm nhất là khi: AB=BC và CH=BC/2

Vậy cơ cấu nâng góc phải được đặt ở vị trí

cách đường tâm trụ tỳ một đoạn là 130mm

Tính toán quan hệ giữa đường kính phôi và đường kính con lăn gấp:

Theo hình vẽ ta thấy:

mm d

D d

D

O O H H H H H O

O O H O

5,212

30sin625,92

30sin

0

0 2

1 1 2 2 3 3 2

0 2

1 1 2

=+

⇒

=++

⇔

=+

B

C

D H

β

mm d

O

HH

1 2

3 2

1

Phôi

C o n lă n

Trụ tỳ

Trang 22

Bảng quan hệ kich thước giữa đường kính phôi và đường kính con lăn:

Tính toán hành trình piston khi gấp góc 900

Khoảng dịch chuyển của pison gấp bằng khoảng dịch chuyển của thanh răng

Thông số bánh răng-thanh răng:m=2,5 ,Z=36 ,L=250

2

36.5,22

686,70

1 xylanh gấp 2 đầu và 1 xyalnh đẩy trụ tỳ.Sơ đồ hệ thống thủy lực như

Trang 23

hình 2.13.Sơ đồ này so với sơ đồ thuỷ lực của máy tương tự là có thêm 2 van đảo chiều 4/3 và 2 xylanh

Nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực:

1)Chế độ không tải:

Cuộn hút sole0 có điện,do đó van 1 không ảnh hưởng đến van tràn.Dầu có áp suất cao một nhánh qua van 1đến van tràn một nhánh đến thẳng van tràn về bể dầu

2)Hành trình Kẹp:

Cuộn hút sole0 mất điện và cuộn hút sole8 có điện.Khi cuộn sole0 mất điện,dầu qua van1 tác dụng lên van trànlàm tăng áp suất làm việc của van tràn.Cuộn hút sole8 có điện (Van số 4 làm việc),dầu từ bơm qua van 1 chiều lên của P của van qua cửa B của van 4 qua van 1 chiều của bộ điều tốc lên buồng dưới của xylanh kẹp.Dầu có áp suất cao đẩy piston đi lên thực hiện quá trình kẹp phôi.Dầu từ buồng trên của xylanh kẹp qua bộ

điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van 4 và về bể dầu.Hoàn thành quá trình kẹp phôi

Sau khi phôi được kẹp chặt áp suất dầu tăng lên,đến giới hạn làm việc của van tràn,lượng dầu dư sẽ theo van tràn về bể dầu ( Hình 2-13)

3)Hành trình gấp ngoài:

Sau khi phôi được kẹp chặt thì cuộn hút sole2 có điện.Dầu từ cửa P lên cửa B của van 1 qua van 1 chiều đồng thời vào buồng dưới của 2 xylanh gấp ngoài đẩy piston đi lên thực hiện quá trình gấp dây.Dầu từ buồng trên của 2 xylanh gấp qua bộ điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van 1 và về bể dầu

Trang 24

Trang 25

4)Hành trình rút về của 2 xylanh gấp ngoài:

Khi đã gấp xong 2 góc ngoài của chi tiết ,thì các xylanh gấp ngoài rút

về đồng thời các xylanh đẩy trụ tỳ kéo trụ tỳ xuống.Lúc này cuốn hút sole1 và sole5 có điện.Dầu từ cửa P lên cửa A của van 1 qua van 1 chiều lên buồng trên của 2 xylanh gấp ngoài,kéo piston đi về.Dầu từ buống dưới của 2 xylanh gâp ngoài qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu.Cùng lúc đó,dầu từ cửa P lên cửa A của van 3 qua van 1 chiều lên buồng trên của 2 xylanh đẩy trụ tỳ,kéo piston đi xuống.Dầu từ buống dưới của 2 xylanh đẩy trụ tỳ qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về bể dầu.Hoàn thành quá trình gấp 2 góc ngoài của chi tiết

5)Hành trình gấp trong:

Sau khi hành trình gấp ngoài hoàn thành thì cuộn hút sole4 có

điện.Dầu từ cửa P lên cửa B của van 2 qua van 1 chiều đồng thời vào buồng dưới của 2 xylanh gấp trong đẩy piston đi lên thực hiện quá trình gấp dây.Dầu từ buồng trên của 2 xylanh gấp qua bộ điều tốc qua cửa A xuống cửa T của van 2 và về bể dầu

6)Hành trình đi về của 2 xylanh gấp trong

Khi 2 xylanh gấp trong thực hiện xong hành trình gấp thì nó lùi vê ,ở hành trình này thi đồng thời xylanh trụ tỳ trong cũng kéo trụ tỳ xuống và xylanh đẩy trụ tỳ ngoài làm việc.Do đó cả cuôn hút sole 3, soile6 sole 12

có điện.Dầu từ cửa P của van 2 lên cửa A qua van 1 chiều của bộ điều tốc lên buồng trên của 2 xylanh gấp trong ,kéo piston lùi về.Dầu từ buồng dưới của 2 xylanh gấp trong qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về

bể dầu

Tương tự,dầu từ cửa P lên cửa A của van 6 qua van 1 chiều của bộ điều tốc lên buồng trên của xylanh đẩy trụ tỳ ,kéo trụ tỳ xuống.Dầu từ buồng dưới của xylanh đẩy trụ tỳ qua bộ điều tốc qua cửa B xuống cửa T và về

bể dầu

7)Hành trình gấp cuối

Trang 26

Cuén hót sole 9 cña van 5 cã ®iÖn.DÇu tõ cöa P lªn cöa B qua van 1 chiÒu lªn buång d−íi cña xylanh gÊp cuèi,®Èy piston thùc hiÖn qu¸ tr×nh gÊp.DÇu tõ buång trªn cña xylanh qua bé ®iÒu tèc qua cña A xuèng cöa T

vµ vÒ bÓ dÇu

8)Hµnh tr×nh ®i vÒ cña xylanh gÊp cuèi

Trong hµnh tr×nh nµy c¶ xylanh gÊp cuèi vµ xylanh ®Èy trô tú trong lµm viÖc.Cuén hót sole 10 vµ sole 11 cã ®iÖn.DÇu tõ cña P lªn cöa A qua van 1 chiÒu lªn buång trªn cña xylanh,®Èy piston gÊp trong ®i vÒ,dÇu tõ buång d−íi qua bé ®iÒu tèc qua cöa B xuèng cöa T vµ vÒ bÓ dÇu.§èi víi xylanh ®Èy trô tú ph«i,dÇu tõ cöa P lªn cöa B qua van 1 chiÒu lªn buång d−íi xylanh ®Èy trô tú ®i lªn.DÇu tõ buång trªn cña xylanh qua bé ®iÒu tèc qua cöa A xuèng cöa T vµ vÒ bÓ dÇu

9)Nh¶ kÑp

Cuén hót sole7 cã ®iÖn,dÇu tõ cöa P qua cöa A qua van 1 chiÒu lªn buång trªn cña xylanh kÑp,®Èy piston ®i vÒ thùc hiÖn qu¸ tr×nh nh¶ kÑp.DÇu tõ buång d−íi cña xyalnh kÑp qua bé ®iÒu tèc qua cöa B xuèng cöa T vµ vÒ bÓ dÇu

Hoµn thµnh qu¸ tr×nh gÊp 1 ®ai thÐp kÝn

Trang 27

B¶ng ch©n lý hÖ thèng thñy lùc

+

+ + +

+ +

+

+ +

Trang 28

Việc tính lực tác động vào cơ cấu có vài trò rất quan trọng trong việc thiết

kế máy, nó là cơ sở để tính và chọn một số chi tiết chịu lực chủ yếu, nó cũng là yếu tố chính quết định công suất của máy.Tứ những ảnh hưởng đó cho nên nó là yếu tố chính quết định khẳ năng hoạt động của máy và tính tối ưu và gọn nhẹ của máy Vì đó mà chúng ta phải tính lực tác động đó Chúng ta càng tính kỹ, càng chính xác thì máy chúng ta tạo ra càng nhỏ gọn càng sát với thực tế

Trang 29

Mô hình hoá gá đặt của phôi trên máy

Tại vị trí kẹp ta coi như là ngàm cứng, khoảng cách từ điểm đặt lực uốn

đến điểm tì là a = 62 (mm) ( chọn trong kết cấu)

a a

chiều dài min = 1000 (mm)

Đường kính của phôi = 16 (mm)

Ta biết rằng tại các góc uốn khi quá trình uốn xảy ra thì lực tác dụng vào phôi phải làm cho nó biến dạng dẻo chứ không phải biến dạng đàn hồi Mà tính chất của biến dạng dẻo hoàn toàn khác với biến dạng đàn hồi Điều đó được thể hiện ró trong đường cong ứng suất vật lý của thép CT3

P

A B C

D

OBiểu đồ đường cong ứng suất vật lý của CT3

Trang 30

Qua biểu đồ kéo nén của théo CT3 ta có mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng Trong đoạn OA tại đó mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng

là bậc nhất Khi ngừng tác dụng lực và thì hình dạng và kích thước của nó hồi phục lài như cũ và đây là biện dạng đàn hồi Trong đoạn AB là biến dạng dẻo mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng là không phải bậc nhất

Đoạn BC là giới hạn bền tại đó bất đầu xuất hiễn những vết nứt làm phá huỷ bề măt của vật liệu, và tại D tại đó là biến dạng phá huỷ

Như Vậy: Qua việc phân tích biểu đồ về ứng suất vật lý của CT3 cho ta thấy biến dạng ở các góc uốn của phôi là biến dạng dẻo

Theo quyển LTBDD-[1] tác giả TS Ha Minh Hùng và PGS-TS Đinh Bá Trụ đã viết “ Bất kỳ một phần tử kim loại nào đều có thể chuyển từ trạng thái biến dạng đàn hồi sang biến dạng dẻo khi cường độ ứng suất đạt đến một giá trị bằng giới hạn chảy σch , trong trạng thái ứng suất đơn, tương ứng với nhiệt độ –tốc độ biến dạng và mức độ biến dạng”

Cũng trong quyển này hai tác giả cũng đưa ra kết luận “ Trong điều kiện đặt tải đơn quan hệ giữa ứng suất và biến dạng khi biến dạng dẻo cụng như trong biến dạng đàn hổi chỉ cần thay đổi mô đun E, G, ν trong quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của biến dạng đàn hồi bằng các mô

đun E’ , D’ , b và 1/2 sẽ được mối quan hệ giữa biến dạng và ứng suất của biến dạng dẻo

Tiếp theo hai tác giả cũng đề cập các mô đun E’ D’ và b là không phải hằng số chúng biến đổi ngay trong quá trình biến dạng dẻo Trong vùng biến dạng đàn hồi thì ta có E = tg(α) còn trong vùng biến dạng dẻo thì ta

có E=tg(α’) và α’ là luôn biến đổi, và tại thời điển biến dạng dẻo ta có thể coi E = E’ và α = α’ Có nghĩa là tại thời điểm bắt đầu biến dạng dẻo thông qua trạng thái ứng suất đàn hồi và có thể sử dụng các quan hệ giữa ứng suất và biến dạng để tính gần đúng trong trường hợp biến dạng đàn hồi

Trang 31

Rút ra lý thuyết tính như sau:

Tại chỗ biến dạng dẻo ta sử dụng quan hệ giứa ứng suất và biến dạng của biến dạng đàn hồi liên hệ với giới hạn chảy σCh ta có thể tính được lực tại thời điểm bắt đầu biến dạng dẻo Và như vật ta bết được lực uốn Min cần thiết đặt và điểm tạo lực Từ lực đó ta nhân thêm hệ số (k) hệ số

kể đến các lực cản khác và kể đển sự chuyển đổi từ lý thuyết sang hoạt

động thức tế

3-3.1 Mô hình tính toán như sau và lý thuyết tính

Và mô hình khử siêu tĩnh như sau Tai bậc thừa ta thay bậc thừa bằng lực

X, và đặc và đó điều kiện chuyển vị tại đó = 0, từ đó ta sẽ tính được X, và thay hệ siêu tĩnh bằng một hệ mới

Và dưới đây là biểu đồ mômen khi dầm chịu tác dụng của P và X =1 (đv)

Trang 32

M P

P(L+a)

-a P

2 2

1 1

X

X = ( ) ( )P

L

a L a L

3 2

Trang 33

i=1 i =2

MX = MX0 - P0 Z + X1 (Z - L) 8]

[2-i=1 i =2 Thuyết bền theo ứng suất tiếp lớn nhất được xác định theo công thức sau

3

4 0

R

π

3-3.2 áp dụng cho vị trí gấp ngoài:

Bảng số liệu về hình dáng và vật liệu của phôi

Vật liệu Giới σch Chiều dài L Đường

kính

Chiều dài a

a L a L

3 2

5 , 0 2

062 , 0 5 , 0 2 062 , 0 5 ,

Theo công thức [2-5]

Trang 34

Mx0 = ( ) [ 2]

2

a L P

−

2 0 , 5 0 , 062 0 , 062 5

, 20

062 , 0 5 , 0

− +

P

=0,0305 P (N)

3 3

/ 10 23 , 0 10

14 32

062 , 0

m N P

3

4 0

3

4

R

Q R

3-3.3 ¸p dông t¹i vÞ trÝ gÊp trong:

B¶ng sè liÖu vÒ h×nh d¸ng vµ vËt liÖu cña ph«i

VËt liÖu Giíi σch ChiÒu dµi L §−êng

kÝnh

ChiÒu dµi a

3 2

2

3 2

24 , 0 2

062 , 0 24 , 0 2 062 , 0 24 ,

−

+

2 0 , 24 0 , 062 0 , 062 24

, 20

062 , 0 24 , 0

− +

P

=0,0289P (N)

Trang 35

Thay sè liÖu cña m«men vµ lùc c¾t vµ ph−¬ng tr×nh tÝnh øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp ta cã:

14 32

062 , 0

m N P

3

4 0

3

4

R

Q R

3-3.4 ¸p dông t¹i vÞ trÝ gÊp gi÷a:

B¶ng sè liÖu vÒ h×nh d¸ng vµ vËt liÖu cña ph«i

VËt liÖu Giíi σch ChiÒu dµi L §−êng

kÝnh

ChiÒu dµi a

3 2

2

3 2

12 , 0 2

062 , 0 5 , 0 2 062 , 0 12 ,

2 0 , 12 0 , 062 0 , 062 12

, 20

062 , 0 12 ,

P

=0,0227 P (N)

Trang 36

Thay số liệu của mômen và lực cắt và phương trình tính ứng suất pháp và ứng suất tiếp ta có:

3 3

/ 10 23 , 0 10

14 32

062 , 0

m N

3

4 0

3

4

R

Q R

Lực nhằm uốn các góc tại các vị trí không phụ thuộc và chiều dài của

điểm đặt lực so với điểm kẹp, và lực uốn cần thiết nhỏ nhất để uốn được thép CT3 φ 16 biến dạng đàn hổi là P =1040(N) Đó chỉ là lý thuyết tính toán cóm trong thực tế làm việc thì lực này cần phải lớn hơn nhằm đảm bảo ngoài lực uốn cần thiết còn phải thắng đưởc cả các lực cản tác dụng

và Vì vậy lực cần trong thực tế xác định Ptt = P K ta chọn K = 2,4 như vậy lực thực tế cần thiết Ptt =2496 (N), như vậy ta chọn Ptt = 2500 (N)

trên máy gấp:

Mục đích của phần mày là la phải tính xen với khả năng lực ở trên thì nếu ta thay tiết diện tròn bằng một tiết diện khác thì thì tiết diện ấy có diện tích bằng bao nhiêu thì máy vẫn có khả năng làm việc được Và với việc tính toán ở trên thì ta hiểu rằng sự thay đổi loại của tiết diện thực chất

là thay đổi WX Mà Wx lớn nhất cho phép

3

m

ư

thì diện tích của tiết diện sẽ không được vướt quá phạm vị cho phép đó

P =1040 (N

Trang 37

Giả sử như ta thay tiết diện tròn bằng tiết diện vuông thì kích thước của tiết diện đó như thế nào Xác định tại trường hợp lớn nhất không vướt qua

Wxmax =269,4.10-9 (m3) Ta có mômen chống uốn của tiết diện vuông cạnh (b): Wx =

=

h

b ⇒ b.h2 ≤1,62.10-9 (m3)

Lực từ piston không phải tác dụng trực tiếp vào điểm tạo ra lực uốn của

mà nó tác dụng giám tiếp qua cặp thanh răng bánh răng Trong đó ta có

đường kính của bánh răng là dBR = 90 (mm) khoảng cánh từ chốt tý tời

điểm tạo điểm đặt lực uốn là a = 62 (mm), và lực tác dụng lên piston của

xi lanh là PPt, lực náy được xác định như sau

2 ⇒ PPt =

BR

d

P a.

2

= 2500 3444 ( ) 90

62 2

N

=

Việc tính bền cho một số cơ cấu chịu lực là một nhiệm vụ không thể thiếu được trong quá trình thiết kế máy Tính bền cho kết cấu sẽ cho phép máy hoạt động an toàn trong khi là việc tránh được khá năng phá huỷ chi tiết do bị quá tải, có thể ước lượng khoảng thời gian chi tiết phá huỷ vì mỏi để có thể thay thế kịp thời Trong qúa trình hoạt động máy có nhiều cụm chi tiết có nhiệm vụ giống nhau chịu tải hầu như như nhau, nhưmg lại ở vị trí hoạt động khác nhau vì vậy trong phần tính bền này ta chi tính bền cho một chi tiết còn các chi tiết khác sẽ được chọn theo chi tiết đã

Trang 38

Sử dụng bánh răng nhằm mục đích truyền mômen xoắn giữa bánh răng

và bắnh răng hoặc giứa bắnh răng với thanh răng trong trường hợp này ta dùng bộ truyền bánh răng thanh răng

Khi bánh răng chịu mômen xoắn thì tại chỗ tiếp xúc sinh ra lực pháp tuyến vuông góc với bề mặt răng, ngoài ra trong qúa trình ăn khớp các răng trướt trên nhau Như vậy dưới tác dụng của các lực này thì răng chụi tác dụng của trạng thái ứng suất phức tạp ( ứng suất tiếp và ứng suất uốn

là chủ yếu có ảnh hưởng quyết định đến khả năng làm việc của răng) Đối với mỏi răng các ứng suất này thay đổi theo chu kỳ mạch động gián đoạn ứng suất thay đổi là nguyên nhân làm cho răng hỏng vì mỏi răng bị gẫy

do ứng suất uốn, bị tróc rỗ bề mặt do ứng suất tiếp

Trong trường hợp thiết kế mày thì bánh răng không được ngâm trong dầu cho nên bị hang chủ yếu xảy ra là bị gẫy răng do quá tải… Vì vậy trong quá trình thiết kế phải tính truyền động bánh răng về độ bền tiếp xúc của bề mặt răng làm việc và độ bền uốn của chân răng sau đó kiểm nghiệm răng về độ quá tải

Gẫy răng là là dạng hỏng rất nghiêm trọng, nó không chi là máy ngừng hoạt động mà nó còn là hỏng các chi tiết khác có liên quan

Trong máy đang thiết kế thì bánh răng được bố trí tại bốn vị trí nó có vai trò như nhau là truyền mômen xoắn, nhưng có sự khác biệt duy nhất giữa hai cặp bánh răng đó là giá trị mômen lực đặt lên bánh răng Trong quá tình tính lực ở phía trên thì ta đõ xác định được lực đặt lên cặp bánh răng phía trong lớn hơn lực đặt lên cặp bánh răng phía ngoài Hơn nữa trong quá trình chế tạo thì người ta chế tạo 4 bánh răng hoàn toàn giống nhau Vì vậy khi tính toán bền ta chỉ cần tính toán cho một bánh răng tại

vị trí gấp phía trong

• Các thông số về hình học và chọn sơ bộ đặc tính của bánh răng:

Để đơn giản trong thiết kế và lại trong trường hợp thiết kế này đây là truyện giải quyết mục đích truyền mômen giữa bánh răng và thanh răng

Trang 39

cho nên ta chọn trước các thông số hình học và vật liệu sau đó dữa trên những thông số đó kiểm nghiệm bền cho bánh răng

20X Thấn

cácbon

60mm HRC 45 ữ 53 650(Mpa) 400(Mpa) Bảng thông số hình học

σF = 2.T.KF.Yε.Yβ.YF

m d

Trang 40

PL2.3-HDĐ-T1

KFβ = 1 tra bảng [6-7] HDĐ Thay các số liệu trên và công thức tính ứng suất tiếp ta có:

σF = 2.367.103.1,1.1,5.1.3,5

5 2 90 30 85 0

Kết cấu bánh răng truyền mômen tại điểm gấp trong

răng:

• Phân tích đặc tính làm việc và các dạng hang xảy ra của mối ghép then Mối ghép then đ−ợc dùng để truyền mômen xoắn từ trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ng−ợc lại

Mối kép then đơn giản và đ−ợc dùng khá phổ biến trong công nhiệp cũng nh− trong đồi sống xã hội Trong quá trình làm việc mỗi ghép then

có thể bị hỏng do dập bề mặt làm việc, ngoài ra then còn bị hỏng do bị do

bị cắt đứt, và bị mòn trong quá trình làm việc

Trong đồ án này thì mối khép then đ−ợc sử dụng khá nhều để kiểm tra hểt các then sử dụng là rất khó khăn bởi vật chúng ta chỉ đi kiểm tra mỗi

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	2,95 MB