LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT

Lựa chọn vật liệu để thiết kế: Lò xo Khớp bản lề Thanh tạo dấu Cấu trúc chịu uốn cho polymer giòn Bình áp lực Cấu trúc giảm rung cho máy sàng Lớp cách nhiệtLựa chọn vật liệu để thiết kế: Lò xo Khớp bản lề Thanh tạo dấu Cấu trúc chịu uốn cho polymer giòn Bình áp lực Cấu trúc giảm rung cho máy sàng Lớp cách nhiệtLựa chọn vật liệu để thiết kế: Lò xo Khớp bản lề Thanh tạo dấu Cấu trúc chịu uốn cho polymer giòn Bình áp lực Cấu trúc giảm rung cho máy sàng Lớp cách nhiệt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Báo Cáo Bài Tập Lớn

CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Nội Dung

Lựa chọn vật liệu để thiết kế:

• Lò xo

• Khớp bản lề

• Thanh tạo dấu

• Cấu trúc chịu uốn cho polymer giòn

• Bình áp lực

• Cấu trúc giảm rung cho máy sàng

• Lớp cách nhiệt

2

Lò Xo

Lò xo có nhiều hình dạng khác nhau

3

• Năng lượng đàn hồi trên 1đơn vị thể tích:

Cao su 18-45 nổi bật hơn 20 lần so với thép đàn hồi 

nhưng hệ số tổn thất cao

9

Khớp Bản Lề

10

-Thanh Tạo Dấu

14

Ta thiết lập được các biểu thức tính toán sau:

Do thanh tạo dấu phải đàn hồi được nên ta có thêm điều kiện

Ta xét haai thông số để chọn vật liệu

16

Polypropylenes 0,2-0,0 Rẻ tiền

Nylons 0,02-0,03 Giá trị ứng suất cho phép quá gần với 

mức giới hạn Cork  0,03-0,06 Ứng suất thấp, bền hoá học

Polymer foams Lớn hơn 0,03 Ứng suất rất thấp, thường dùng làm các 

thanh tạo dấu tinh xảo

Cấu trúc chịu uốn cho polymer giòn

Khi vật liệu giòn bị biến dạng, nó sẽ chệch hướng đàn hồi cho đến khi bị phá vỡ Ứng suất tại đó:

Kc: độ bền cơ tương thích

a c: chiều dài của vết nứt lớn nhất trên bề mặt vật liệu

C: hằng số phụ thuộc vào hình dạng vật liệu

Yêu cầu thiết kế

Chức năng Chống lại nứt gãy

Ràng buộc Thiết kế tải trọng lý thuyết, năng lượng lý

thuyết, độ uốn lý thuyết Mục tiêu Tối thiểu thể tích ( khối lượng, chi phí)

Giá trị tự do chọn theo vật liệu

18

Mô hình

• Việc thiết kế tải trọng giới hạn lựa chọn vật liệu tốt nhất

phải có giá trị K 1 c =M 1 lớn để đạt đc thể tích thiết kế là

nhỏ nhất.

19

• Việc thiết kế năng lượng giới hạn: năng

lượng được cực đại hóa bằng cách lựa chọn vật liệu có giá trị M2 lớn với Jc là độ bền

20

• Việc thiết kế khoảng dịch chuyển giới hạn: loại

vật liệu tốt nhất để sử dụng trong việc thiết kế

khoảng dịch chuyển cần có giá trị M3 lớn.

21

Loại thiết kế và quy tắc kinh nghiệm

Thiết kế giới hạn gãy của

Bình áp lực

Yêu cầu thiết kế cho bình chịu áp an toàn

Chức năng

bình áp lực ( bao gồm áp suất

p an toàn)

Ràng buộc bán kính R

Mục tiêu an toàn tối đa sử dụng tiêu chuẩn cong (oằn)/ rò rỉ trước

khi vỡ Giá trị

tự do chọn theo vật liệu

24

Mô hình

Ứng suất trong thành mỏng của bình áp lực hình cầu có bán kính R:

25

• Ứng suất cần thiết để làm lan truyền vết nứt

• Đối với bình áp lực lớn: những vết nứt có thế phát triển 1 cách chậm rãi bởi vì sư an mòn hoặc tải tuần hoàn:

• Để bề dày thành bình nhỏ nhất:

27

Những vật liệu dùng cho bình chịu áp an toàn

(m1/2)

M3(MPa)

Cấu trúc giảm rung cho máy sàng

- Momen của công đoạn thứ 2 , I tỷ lệ với t3R Vì vậy, cho độ

Độ chọn lọc : mô hình 6.22 chỉ ra biểu đồ của hệ số

mất mát η chống lại modun E Đường thẳng đứng chỉ

ra E ≥ 30 Gpa Đường chéo chỉ ra sự bắt buộc η ≥

0.001 Sự lựa chọn bao gồm CFRP và 1 lượng lớn các kim loại : Mg, Titan, Sắt và thép tất cả đều là những ứng cử viên có thể Bảng 6.22 so sánh các cấu trúc của chúng:

6.13 Chất cách nhiệt cho bình chứa

35

Mô hình :

Chúng ta thiết kế cho 1 bức tường có bề dày u’,hệ số  dẫn nhiệt :

  Ví dụ: Hình 6.24 cho thấy sự khuếch tán nhiệt của bọt thì không 

lớn, đó là lý do các bọt có khối lượng nhỏ, sự hấp thu nhiệt cũng  vậy. Sự khuếch tán nhiệt ở polymer rắn hoặc vật liệu đàn hồi thấp  hơn sự thoát nhiệt bình thường. Chúng ta có thể xác nhận và sử 

xác định bằng hình 6.24) có thể giữ được khoảng 1h sau khi nhiệt 

độ bên ngoài thay đổi trước khi nhiệt độ bên trong thay đổi nhiều

38