Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực

Tào Quang Bảng đã tạo điều kiện thuận lợi giúp chúng em hoàn thành đề tài Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực.Do khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án kh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS TÀO QUANG BẢNG

Sinh viên thực hiện: BÙI VĂN KỲ

Đà Nẵng, 2018

Tên đề tài: Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực

Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Kỳ

Lớp: 13C1A

Số thẻ SV: 101130032

1 Nhu cầu thực tế của đề tài:

Máy cắt thép tấm là công cụ dùng để sản xuất các tấm thép cho các ngành công nghiệp điện, cơ khí, ô tô, tàu thủy, xây dựng và đƣợc sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, đặc biệt hơn nữa góp phần vào sự phát triển trong lĩnh vực cơ khí chế tạo

2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:

 Cơ sở lí thuyết về thép tấm

 Xây dựng kết cấu tổng thể máy và tính toán bộ phận cơ bản

3 Nội dung đề tài đã thực hiện:

 Số trang thuyết minh: 104 trang

- Thiết kế và tính chọn các kết cấu máy

- Thiết kế hệ thống điều khiển máy

Họ tên sinh viên: Bùi Văn Kỳ Số thẻ sinh viên: 101130032

Lớp: 13C1A Khoa: Cơ khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

 Theo tài liệu thực tế tại nhà máy thực tập

 Phôi tấm có Smax= 15mm,Bmax=2000 mm

 Vật liệu phôi tấm:thép CT38,CT15,C20

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

 Cơ sở lý thuyết về quá trình dập cắt kim loại

 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý

 Tính toán động học và động lực học máy

 Thiết kế và tính chọn các kết cấu máy

 Thiết kế hệ thống điều khiển máy

 An toàn vận hành máy

5 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):

 Bản vẽ phương án cắt thép tấm 1Ao

 Bản vẽ lắp toàn máy 1Ao

 Bản vẽ cơ cấu cấp phôi 1Ao

 Bản vẽ hộp giảm tốc 1Ao

 Bản vẽ sơ đồ nguyên công chi tiết bánh vít 1Ao

 Bản vẽ kết cấu cụm dao trên 1Ao

 Bản vẽ sơ đồ động máy 1Ao

6 Họ tên người hướng dẫn: TS.Tào Quang Bảng

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 06/02/2018

8 Ngày hoàn thành đồ án: 22/05/2018

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 05 năm 2018

Trưởng bộ môn: Người hướng dẫn

DUT.LRCC

Trong thời đại ngày nay, ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng là một trong những ngành quan trọng, có tính then chốt và cũng là nền tảng để đưa đất nước ta trở thành một nước công nghiệp hiện đại Để đáp ứng nhu cầu khoa học kỹ thuật nói chung và ngành cơ khí nói riêng, thì người kỹ sư cơ khí rất cần thiết đối với một nước công nghiệp phát triển.

Máy cắt thép tấm là công cụ dùng để sản xuất các tấm thép cho các ngành công nghiệp điện, cơ khí, ô tô, tàu thủy, xây dựng và được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày Do vậy việc đầu tư máy móc, trang thiết bị sản xuất là điều hết sức cần thiết

Nhu cầu các sản phẩm thép tấm sẽ vượt qua thép dài trong vài năm tới, dẫn chứng các nghiên cứu gần đây đều cho thấy tiêu thụ sản phẩm thép tấm toàn cầu sẽ tăng trưởng ở tốc độ cao Nguyên nhân chính đẩy tăng nhu cầu sản phẩm thép như dải thép, thép tấm là ngành công nghiệp ôtô, đóng tàu, chế tạo máy và một số ngành nghề khác đang phát triển

Em hy vọng với đề tài này sẽ giúp em kiểm tra lại kiến thức đã học được và trang bị thêm kiến thức để làm nền tảng cho em sau này Với sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của thầy TS Tào Quang Bảng đã tạo điều kiện thuận lợi giúp chúng em hoàn

thành đề tài Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực.Do khả năng và kinh nghiệm

còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong sự đóng ý kiến của các thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 10 tháng 05 năm 2018

Sinh viên thực hiện Bùi Văn Kỳ

DUT.LRCC

CAM ĐOAN

Cùng với sự phát triển của khoa học nói chung và ngành cơ khí nói riêng Đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật phải nắm vững kiến thức cơ bản tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức đã học trong suốt 5 năm để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng Dựa trên những cơ sở và ý tưởng ban đầu những loại máy móc ngày càng hoàn thiện hơn qua những lần cải tiến

Trên cơ sở đó, em Bùi Văn Kỳ thực hiện đề tài Thiết kế máy cắt thép bằng tấm

thủy lực Trong đề tài tốt nghiệp này , em xin cam đoan tự làm 100% dưới sự góp ý và

hướng dẫn từ thầy Tào Quang Bảng khoa Cơ khí, tìm hiểu tài liệu về công nghệ cắt

loại và một số tài liệu liên quan

Với đề tài Thiết kế máy cắt thép tấm bằng thủy lực em xin cam đoan tự thiết kế,

tự làm, nếu có sự tranh chấp hay gian dối e xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Đà nẵng, ngày10 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực hiện

DUT.LRCC

MỤC LỤC

TÓM TẮT I

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II

LỜI NÓI ĐẦU III

CAM ĐOAN IV

DANH SÁCH CÁC BẢNG HÌNH VẼ VIII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI 2

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM: 2

1.1.1 NHU CẦU SỬ DỤNG VỀ THÉP TẤM: 2

1.1.2 CÁC SẢN PHẨM ĐƯỢC SỬ DỤNG TỪ THÉP TẤM: 2

1.2 CƠ SỞ CẮT KIM LOẠI: 4

1.2.1 QUÁ TRÌNH CẮT ĐỨT VẬT LIỆU: 4

1.2.2 SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA THÉP TẤM TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG: 6

1.2.3 LỰC TÁC DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH CẮT: 7

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI 9

1.3.1 PHƯƠNG PHÁP CẮT BẰNG NHIỆT: 10

1.3.2 CẮT BẰNG LỰC: 14

1.3.3 KẾT LUẬN: 18

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN MÁY HỢP LÝ 20

2.1 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG: 20

2.1.1 YÊU CẦU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG: 20

2.1.2 KẾT CẤU TỔNG THỂ VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG: 20

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY 25

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY: 25

DUT.LRCC

3.2 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC: 27

3.2.1 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CHO BỘ PHẬN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG: 27

3.2.2 CƠ CẤU ĐỠ PHÔI: 31

3.2.3 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CHO BỘ PHẬN ĐỠ SẢN PHẨM: 35

CHƯƠNG 4THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ HỆ THỐNG THỦY LỰC 36

4.1 TÍNH TOÁN BỘ PHẬN CẮT: 36

4.1.1 TÍNH TOÁN LỰC CẮT: 36

4.1.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ PHẬN CẮT: 36

4.2 TÍNH TOÁN BỘ PHẬN KẸP CHẶT: 40

4.2.1 LỰC KẸP: 40

4.2.2 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CỦA BỘ PHẬN KẸP: 40

4.3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN CÕN LẠI CỦA HỆ THỐNG THỦY LỰC: 42

4.3.1 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA BƠM: 42

4.3.2 TÍNH CÁC TỔN THẤT TRONG HỆ THỐNG: 45

4.3.3 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN ỐNG DẪN DẦU: 48

4.3.4 PHÂN TÍCH CHỌN LOẠI DẦU TRONG HỆ THỐNG: 49

4.3.5 CHỌN CÁC PHẦN TỬ THUỶ LỰC KHÁC: 49

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CÁC CỤM CƠ KHÍ CÕN LẠI 55

5.1 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA LƯỠI DAO VÀ BÀN TRƯỢT GÁ DAO: 55

5.1.1 CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO DAO CẮT: 55

5.1.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA DAO VÀ BÀN TRƯỢT GÁ DAO: 56

5.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP PHÔI: 59

5.2.1 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 59

5.2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI: 59

5.3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐỠ SẢN PHẨM: 63

5.4 THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC: 64

5.4.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG: 64

5.4.2 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN: 65

CHƯƠNG 6THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 84

DUT.LRCC

6.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THÔNG ĐIỀU KHIỂN PLC: 84

6.1.1 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC: 84

6.1.2 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC: 84

6.1.3 LẬP TRÌNH CÁC THIẾT BỊ LOGIC CHUẨN: 85

6.1.4 NỘI DUNG CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN: 86

6.2 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN: 87

6.2.1 DÙNG MỘT CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH: 88

6.2.2 SỬ DỤNG CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI: 89

6.2.3 DÙNG CẢM BIẾN ĐO ĐỘ DÀI: 89

6.2.4 KẾT LUẬN: 90

6.3 HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN: 90

6.3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: 90

6.3.2 HOẠT ĐỘNG: 91

6.3.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN: 92

ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

DUT.LRCC

Hình 1.7- Sơ đồ phân bố các vết nứt tại mép cắt

Hình 1 8-Sơ đồ các phương pháp cắt vật liệu

Hình 1 9- Sơ đồ cắt bằng khí

Hình 1 10- Sơ đồ nguyên lý điều khiển hướng chùm tia laser khi cắt Hình 1 11- Sơ đồ nguyên lý cắt bằng lưỡi dao nghiêng

Hình 1 12- Sơ đồ nguyên lý cắt bằng lưỡi dao song song

Hình 1 13- Sự thay đổi lực khi cắt trên máy cắt

Hình 1 14- Kết cấu của dao cắt đĩa 1 cặp dao

Hình 1 15- Sơ đồ nguyên lý cắt bằng lưỡi dao chấn động

Hình 2 1- Sơ đồ nguyên lý hoạt động của toàn máy

Hình 2 2- Sơ đồ cơ cấu tay quay con trượt

Hình 2 3- Sơ đồ nguyên lý cơ cấu hình sin

Hình 2 4- Sơ đồ hệ thống xy lanh thuỷ lực

Hình 2.5- Sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt

Hình 3 1- Sơ đồ xác định độ vận hành của dao nghiêng

Hình 3 2- Nguyên lý cấp phôi bằng hệ thống các xilanh - piston khí nén

Hình 3 3- Sơ đồ nguyên lý cấp phôi nhờ ma sát hai lô cán

Hình 3 4-Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp phôi dùng băng tải

Hình 3 5- Sơ đồ động của máy

Hình 3 6- Kết cấu bàn đỡ phôi

Hình 3 7- Sơ đồ kẹp phôi bằng trọng lực của khối kim loại

Hình 3 8- Sơ đồ cơ cấu kẹp phôi bằng lo xo chịu nén

DUT.LRCC

Hình 3 9- Sơ đồ bộ phận đỡ sản phẩm

Hình 4 1- Sơ đồ xác định kích thước xy lanh

Hình 4 2- Sơ đồ nguyên lý bơm cánh gạt kép

Hình 4 3- Hình ảnh chi tiết bơm cánh gạt kép

Hình 4 4- Sơ đồ kết cấu và ký hiệu van tràn

Hình 4 5- Sơ đồ kết cấu và ký hiệu

Hình 4 6- Ký hiệu van một chiều

Hình 4 7- Ký hiệu van giảm áp

Hình 4 8- Các loại ống nối

Hình 4 9- Sơ đồ kết cấu bể dầu

Hình 5 1- Kết cấu lưỡi dao trên

Hình 5 9- Biểu đồ mômen tác dụng lên trục vít

Hình 5 10- Biểu đồ mômen tác dụng lên trục bánh vít

Hình 5 11- Sơ đồ phân bố lực trục vít

Hình 5 12- Sơ đồ phân bố lực trục bánh vít

Hình 6 1- Sơ đồ khối bộ PLC

Hình 6 2- Ví dụ lập trình bằng rơle phụ

Hình 6 3- Sơ đồ đo bằng công tắc hành trình

Hình 6 4- Sơ đồ đo bằng cảm biến hồng ngoại

Hình 6 5- Sơ đồ đo bằng cảm biến độ dài

Hình 6 6- Sơ đồ điều khiển máy

Hình 6 7- Biểu đồ trạng thái hệ thống điều khiển

Hình 6 8- Chương trình điều khiển

DUT.LRCC

MỞ ĐẦU

 Mục đích đề tài:

 Máy cắt thép tấm là công cụ dùng để sản xuất các tấm thép cho các ngành công nghiệp điện, cơ khí, ô tô, tàu thủy, xây dựng và được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, đặc biệt hơn nữa góp phần vào sự phát triển trong lĩnh vực cơ khí chế tạo

 Mục tiêu đề tài:

Phân tích, tính toán và thiết kế các bộ phận của máy

 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

- Phạm vi:

 Không gian: Sách chuyên ngành, tài liệu liên quan

 Nội dung: Phân tích thép tấm,thiết kế ,thành lập sợ đồ động máy

- Đối tượng:

 Cơ sở lý thuyết về thép tấm

 Máy cắt thép tấm thủy lực

 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp nghiên cứu thực tế: Khảo sát thực tế thu thập thông tin về đề tài

- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tìm hiểu các tài liệu giáo trình, bài viết

và các thông tin có chọn lọc trên internet có liên quan đến đề tài

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Từ việc nghiên cứu tài liệu, giáo trình và các nguồn thông tin tiến hành tính toán thiết kế các phần của đề tài

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến từ giáo viên hướng dẫn và giáo viên khác để có thể hoàn thiện nội dung cũng như hình thức của đề tài

 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp:

- Cơ sở lý thuyết về quá trình dập cắt kim loại

- Lựa chọn kết cấu máy hợp lý

- Tính toán động học và động lực học máy

- Thiết kế và tính chọn các kết cấu máy

- Thiết kế hệ thống điều khiển máy

- An toàn vận hành máy

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT

KIM LOẠI

1.1 Giới thiệu chung về thép tấm:

1.1.1 Nhu cầu sử dụng về thép tấm:

Ngày nay các sản phẩm thép tấm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công

nghiệp như ngành công nghiệp ôtô, điện, hàng không, đóng tàu, chế tạo máy và một

số ngành nghề khác… đang phát triển Cùng với xu hướng này, sự phát triển mạnh

mẽ ở các ngành công nghiệp khác nhau sẽ thúc đẩy ngành thép duy trì xu hướng tăng trưởng đi lên trong vài năm tới Thép tấm được tạo thành từ quá trình cán kim loại, kim loại bị biến dạng giữa 2 trục cán quay ngược chiều nhau, có khe hở giữa 2 trục cán nhỏ hơn chiều dày của phôi ban đầu Kết quả làm chiều dày phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng lên tạo thành tấm hay còn gọi thép tấm

1.1.2 Các sản phẩm được sử dụng từ thép tấm:

Thép tấm có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc nguội, ở mỗi loại có các ưu điểm và nhược điểm khác nhau Các sản phẩm thép tấm được phân loại theo chiều dày của tấm thép:

- Trong ngành chế biến: Thép tấm đƣợc sử dụng rộng rãi không kém, nó đƣợc dùng để chế tạo các thùng chứa, bể chứa, các chai, hộp để đóng gói,

- Trong xây dựng: Thép hình cỡ lớn trong các dầm cầu đƣợc tạo thành từ các tấm thép tấm dày cắt nhỏ, hay thép tấm đƣợc dùng để liên kết với nhau để tạo nên các kết cấu thép bền vững hơn nhƣ nó liên kết với nhau có thể bằng mối hàn, bulông hoặc đinh tán

Hình 1.2-Tàu đƣợc chế tạo từ thép tấm

DUT.LRCC

Hình 1.3- Một công đoạn chế tạo vỏ tàu

Hình 1.4- Máy cán thép nóng để đóng tàu

Ngoài ra thép tấm còn được dùng để dập ra các đồ dùng dân dụng phục vụ đời sống hay trong ngành công nghiệp hàng không dùng để che chắn, nắp đậy thân, cửa của máy bay, tên lửa,

Với nhu cầu sử dụng hiện tại của thép tấm, cần thiết phải có các máy móc, thiết

bị để cắt các loại thép tấm phục vụ công nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực cơ khí chế tạo

1.2 Cơ sở cắt kim loại:

1.2.1 Quá trình cắt đứt vật liệu:

Dưới tác dụng của ngoại lực kim loại biến dạng theo các giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá huỷ

DUT.LRCC

- Biến dạng đàn hồi: Làbiến dạng mất đi khi bỏ tải trọng tác dụng, nó xảy ra khi tải trọng nhỏ hơn một giá trị gọi là giới hạn đàn hồi

Khi tải trọng tác dụng nhỏ hơn Pđh thì biến dạng kim loại tăng theo đường bậc nhất, đây là giai đoạn biến dạng đàn hồi: biến dạng mất đi sau khi khử bỏ tải trọng

- Biến dạng dẻo: Là biến dạng vẫn tồn tại khi bỏ tải trọng tác dụng, nó xảy ra khi tải trọng lớn hơn giới hạn đàn hồi Tuỳ theo cấu trúc tinh thể của mỗi kim loại, các giai đoạn trên có thể xảy ra ở các mức độ khác nhau dưới tác dụng của ngoại lực và tải trọng

Khi tải trọng từ Pđh → Pd thì độ biến dạng tăng với tốc độ nhanh, đây là giai đoạn biến dạng dẻo, kim loại bị biến đổi kích thước, hình dạng sau bỏ tải trọng tác dụng lên nó

- Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn nhất thì trong kim loại bắt đầu xuất hiện vết nứt, tại đó ứng suất tăng nhanh và kích thướt vết nứt tăng lên, cuối cùng kim loại bị phá huỷ Đó là giai đoạn phá huỷ, trong giai đoạn này tinh thể kim loại bị đứt rời

Các giai đoạn của quá trình cắt được biểu diễn cụ thể ở hình dưới:

a b c

Hình 1.5- Các giai đoạn của quá trình cắt (Hình 15/ Trang 32, [9])

a Giai đoạn biến dạng đàn hồi b Giai đoạn biến dạng dẻo c Giai đoạn phá phá

Chú thích:

1 Bộ phận kẹp chống xoay 3 Lưỡi cắt dưới

2 Vật cắt kim loại dạng tấm 4 Lưỡi cắt trên

Ở giai đoạn đầu của quá trình cắt biến dạng dẻo tập trung ở mép làm việc của lưỡi cắt sau đó ổ biến dạng bao quanh lưỡi cắt (H1.5a)

DUT.LRCC

Giai đoạn hai bắt đầu khi có sự chuyển dịch tương đối giữa phần này với phần kia của tấm (H1.5b) Ở giai đoạn này nó tạo ra bề mặt phẳng nhẵn, bóng và được san phẳng bởi lực ma sát hướng theo bề mặt bên của lưỡi dao

Do sự tiến lại gần nhau của các lưỡi cắt, mức độ biến dạng tăng lên và khi đó tính dẻo của kim loại bị mất đã bắt đầu giai đoạn phá hủy Các vết nứt xuất hiện, phát triển và phá huỷ kim loại cho đến khi kết thúc quá trình tách phần vật liệu này ra khỏi phần vật liệu khác của tấm (H1.5c) Sự phá huỷ kim loại xảy ra ở phía trước mép làm việc của lưỡi dao trong tấm, vì vậy các vết nứt gọi là các vết nứt phá vỡ trước

1.2.2 Sự thay đổi tính chất của thép tấm trong quá trình gia công:

Khi cắt tính chất của thép tấm bị thay đổi, sở dĩ như vậy là do trong quá trình cắt biến dạng dẻo nguội làm cấu trúc tinh thể thay đổi: mật độ khuyết tật tăng lên mạnh

mẽ dẫn tới độ bền kim loại tăng lên, kích thước và hình dạng các hạt kim lọai cũng như hướng của trục tinh thể thay đổi làm phát sinh ứng suất dư và xuất hiện những mặt trượt kích thích quá trình hóa già của kim loại Cụ thể như sau:

- Sự hóa già do biến dạng:

Hệ quả của sự hóa già kim loại là giảm tính dẻo (độ giãn dài tỷ đối giảm) và nâng cao tính bền của kim lọai (trở lực biến dạng, giới hạn chảy và độ cứng tăng) Sự hóa già biến dạng xảy ra không đồng đều, trước tiên nó làm tăng độ cứng của kim loại tại các vùng có mật độ các nguyên tử nitơ và các bon cao, chủ yếu là ở mặt trượt, tại đây đặc biệt có nhiều lệch

Đối với thép Cacbon thấp, sự hóa già do biến dạng xảy ra mãnh liệt hơn sau khi biến dạng dẻo nguội; cường độ của nó tỷ lệ thuận với mức độ biến dạng, nhiệt độ môi trường xung quanh và thời gian

- Xuất hiện mặt trượt:

Mặt trượt là những dấu vết vật lý do biến dạng dẻo cục bộ gây ra Mặt ttrượt xuất hiện tại vùng gần mép cắt, làm giảm độ nhẵn bóng bề mặt Sự xuất hiện các mặt trượt có liên quan đến tính chất cơ học không đồng đều của phôi Sự không đồng đều này là do sự hóa già trong quá trình biến dạng gây ra Trên vùng bề mặt này sau khi cắt có thể quan sát thấy những phần lồi lõm tương ứng với các mặt trượt

DUT.LRCC

Trong quá trình xảy ra biến dạng dẻo nguội kim loại xảy ra sự hóa bền Sự hóa bền cùng với một số hiện tượng khác làm cho khả năng chống ăn mòn của kim loại giảm đi Tuy vậy, do những điều kiện không giống nhau, sự thay đổi hình dạng của các phôi kề nhau sau khi cắt sẽ phát sinh những ứng suất dư tế vi Những ứng suất dư này khi có sự ăn mòn sâu và các tinh thể sẽ làm suy yếu liên kết ở biên giới giữa các hạt và có thể gây ra những mầm giòn tự phát của các sản phẩm kim loại hoặc bán thành phẩm

1.2.3 Lực tác dụng trong quá trình cắt:

Tiếp theo dưới đây chúng ta sẽ đi phân tích cụ thể các lực tác dụng khi cắt vật liệu tấm bằng dao cắt Dưới đây là hình biểu diễn sơ đồ tác dụng lực khi cắt:

Hình 1.6 - Sơ đồ tác dụng lực khi cắt (Hình 16/ Trang 32, [9])

Lực tác dụng P của lưỡi cắt trên và lưỡi cắt dưới lệch nhau, do đó có khe hở giữa

2 lưỡi cắt, tạo nên momen quay:

Thông thường a = (1.5-2).z (m)

Momen này có xu hướng làm cho vật liệu quay đi một góc nhỏ trước lúc bị cắt đứt Hiện tượng quay làm cho chất lượng mặt cắt xấu đi Bởi vậy cần có sự chống quay đó bằng cách thêm vòa lực ép Q lên tấm vật liệu được biểu diễn như trên hình (2.5)

Lực cắt được tính toán theo công thức sau:

- Đối với lưỡi cắt bố trí song song:

DUT.LRCC

- Đối với lưỡi cắt bố trí nghiêng 1 góc φ:

Φ : Góc nghiêng của lưỡi cắt trên (độ)

α : Góc ăn của cặp dao đĩa tính theo độ (độ)

S : Chiều dày tấm thép (mm)

c : Giới hạn bền cắt của vật liệu (N/ mm2)

Bộ phận làm việc là những lưỡi cắt nhấn sâu vào trong kim loại làm cho nó bị biến dạng dẻo cho đến khi tách hoàn toàn một phần vật liệu này ra khỏi phần vật liệu khác Giữa các lưỡi cắt có một khe hở L

Tuỳ thuộc vào khe hở giữa các lưỡi cắt L và độ lún sâu của lưỡi dao vào chiều dày tấm h tại thời điểm bắt đầu sự phá huỷ, các vết vết nứt vỡ xuất phát từ các mép làm việc của lưỡi dao trên và dưới có thể song song với nhau hoặc gặp nhau Khi các vết nứt ở mép làm việc của các lưỡi cắt gặp nhau thì trị số khe hở L là tối ưu bởi vì khi

đó chất lượng mặt cắt là tốt nhất, mặt cắt phẳng và nhẵn Dưới đây là hình biểu diễn rõ hơn sự tối ưu và không tối ưu khi cắt

DUT.LRCC

Hình 1.7- Sơ đồ phân bố các vết nứt tại mép cắt

Ngoài ra lực cắt còn bị phụ thuộc vào một số yếu tố như bảng sau

1.3 Các phương pháp cắt kim loại

Trải qua hàng trăm năm hình thành và phát triển nghành kỹ thuật nói chung cũng như ngành cơ khí nói riêng đã tìm ra và ứng dụng vào cuộc sống khá nhiều kỹ thuật, phương pháp cắt kim loại, điển hình có thể nêu lên một số phương pháp tổng quát như sơ đồ hình (2.1) sau:

DUT.LRCC

Hình 1 8- Sơ đồ các phương pháp cắt vật liệu

Trên thực tế hiện nay sử dụng rất nhiều phương pháp để cắt vật liệu từ thô sơ nhất cho tới những phương pháp cực kì hiện đại mang lại sự chính xác và năng suất cực kì cao Cơ bản ta có thể thấy được những phương pháp cụ thể như: cắt thủ công, cắt bằng ngọn lửa hàn khí, cắt bằng plasma, đặc biệt cắt bằng chùm tia laser là phương pháp khá mới mẻ và được xem là một trong những phương án cực kì chính xác cũng như hiệu quả, hay phổ biến hơn nữa là các phương pháp cắt bằng máy cắt có lưỡi dao Tùy theo hình dạng, kích thước của phôi, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm cũng như qui mô sản suất mà ta có thể áp dụng phương pháp cắt khác nhau Mặt khác phương pháp cắt còn ảnh hưởng rất lớn đến năng suất sản xuất Sau đây ta sẽ đi tiến hành phân tích một số phương pháp cắt thép tấm phổ biến hiện nay, từ đó chọn ra phương án thích hợp

Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt đƣợc nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt

độ của ngọn lửa nung, sau đó cho dòng oxy thổi qua, kim loại bị oxy hoá mãnh liệt tạo

thành oxit Sản phẩm cháy bị nung chảy và đƣợc dòng oxy thổi khỏi mép cắt, tiếp theo

do phản ứng cháy của kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung nóng

nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt

Để cắt bằng khí, kim loại cắt phải thoả mãn một số yêu cầu sau:

- Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt dộ nóng chảy

- Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy

của kim loại

- Nhiệt toả ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để nung mép cắt tốt đảm

bảo quá trình cắt không bị gián đoạn

- Oxit kim loại nóng chảy phải loãng tốt, dễ tách khỏi mép cắt

- Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự toả nhiệt nhanh dẫn

đến mép cắt bị nung nóng kém, làm gián đoạn quá trình cắt

 Ƣu điểm:

- Thiết bị đơn giản, dễ vận hành

- Có thể cắt đƣợc kim loại có chiều dày lớn

DUT.LRCC

 Nhược điểm:

- Chỉ có thể cắt được kim loại thỏa mãn điều kiện cắt

- Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau khi cắt chi tiết dễ bị cong vênh, biến dạng đặc biệt khi cắt các tấm dài

- Mặt khác để đảm bảo chất lượng phôi, nâng cao năng suất và hạ giá thành cắt cần phải chọn các chế độ cắt hợp lý khác nhau như áp suất khí cắt, lượng tiêu hao khí cắt, tốc độ cắt, khoảng cách cần khống chế từ mỏ cắt tới vật cắt do đó việc dùng phương pháp này để cắt thép tấm không mang lại hiệu quả kinh tế cao cũng như năng suất thấp, khó chuyển sang tự động hoá

 Phạm vi ứng dụng:

- Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng tàu, chế tạo toa xe, xây dựng

- Cắt thép tấm, phôi tròn và các dạng phôi khác

- Ngày này được tự động hóa máy cắt điều khiển số hay máy cắt CNC với nhiều

mỏ cắt cùng một lúc, mang lại năng suất và hiệu quả cao

Hình 1 10- Sơ đồ nguyên lý điều khiển hướng chùm tia laser khi cắt

(Hình 3.52/ Trang 119, [2])

Chú thích:

1 Máy phát laser 2 Chùm tia laser

3 Gương phẳng nghiêng 4 Thấu kính hội tụ

5 Vật gia công Nguồn bức xạ laser 1 tạo ra chùm tia laser 2 đi thẳng hoặc đổi hướng nhờ gương

phẳng 3 và được hội tụ nhờ thấu kính hội tụ có tiêu cự f trong 4 Nguồn năng lượng

laser tập trung trên một diện tích rất nhỏ với mật độ dòng nhiệt tạo vùng tiếp xúc bề

mặt rất cao làm vật liệu 5 nóng chảy và bốc hơi tạo thành rãnh cắt hoặc lỗ khoan

 Ưu điểm:

- Cắt bằng chùm tia laser có nguồn nhiệt tập trung với một mật độ nhiệt cao, vì

vậy nó có thể cắt tất cả các loại vật liệu và hợp kim của nó

- Rãnh cắt hẹp, sắc cạnh và độ chính xác cao

- Ngoài ra nó còn có thể cắt theo đường thẳng hay đường cong và có thể cắt

theo các hướng khác nhau nhờ quá trình cắt không tiếp xúc

- Cắt thép bằng chùm tia laser cho năng suất cao, có thể cơ khí hoá và tự động

hoá dễ dàng

 Nhược điểm:

- Khó điều chỉnh công suất ra

- Phương pháp này có những hạn chế là chiều dày tấm cắt trong phạm vi 10-20 mm

DUT.LRCC

- Thiết bị tạo tia laser cũng như các thiết bị điều khiển chương trình số CNC có giá thành cao

1 Cụm dao trên 2 Sóng trượt 3 Lưỡi dao trên

4 Phôi 5 Công tắc hành trình 6 Cụm dao dưới

Ở phương pháp cắt này người ta thường bố trí lưỡi dao nghiêng một góc γ so với bàn máy.Khi bố trí lưỡi dao trên nghiêng thì quá trình cắt xảy ra dần dần, trên phần tách ra của tấm, vì thế lực cắt nhỏ hơn khi bố trí dao song song Ngoài ra tải trọng tĩnh đặt lên mép làm việc của lưỡi dao làm tăng độ cứng vững của chúng Góc nghiêng của lưỡi dao trên γ cần phải đảm bảo tự hãm, nghĩa là với góc nghiêng đó trong quá trình cắt không có sự dịch chuyển tấm trong mặt phẳng nằm ngang Tùy theo chiều dày của tấm, góc nghiêng γ = (2 ÷ 6)º, vật liệu càng dày góc γ càng lớn

DUT.LRCC

+ Lực cắt không yêu cầu cao

+ Có thể cắt theo những đường cắt cong, do đó không yêu cầu kết cấu máy phải cồng kềnh, máy ít rung động đến xung quanh

Hình 1 12 - Sơ đồ nguyên lý cắt bằng lưỡi dao song song

(Hình 4.15/ Trang 34, [4])

Chú thích:

1 Cụm dao trên 2 Sóng trượt 3 Lưỡi dao trên

4 Phôi 5 Công tắc hành trình 6 Cụm dao dưới Điểm khác biệt cơ bản đó là về sự thay đổi lực khi cắt, biểu đồ sau sẽ cho ta thấy cụ thể hơn về điều trên:

DUT.LRCC

Hình 1 13 - Sự thay đổi lực khi cắt trên máy cắt

I- Dao nghiêng II- Dao song song

Khi cắt trên máy cắt dao song song lực cắt P tăng nhanh và đạt giá trị cực đại, sau đó giảm dần (đường II hình 2.1)

Khi cắt các tấm như nhau thì công biến dạng được đặc trưng bởi diện tích của phần bề mặt giới hạn bởi đường cong I và II (đường cong tải trọng làm việc) là gần bằng nhau Tuy nhiên ở trường hợp I lực cắt nhỏ hơn so với II Do đó công suất dẫn dộng của các máy cắt dao nghiêng nhỏ hơn so với máy cắt dao song song

Hình 1 14 - Kết cấu của dao cắt đĩa 1 cặp dao

(Hình 4.17a/ Trang 34, [4])

Chú thích:

1 Cặp dao đĩa 2 Phôi Các máy cắt có lưỡi dao chuyển động quay gồm các lưỡi cắt (đĩa) có cùng đường kính chuyển động quay ngược chiều nhau với cùng một tốc độ góc Các mép làm việc của các đĩa dao được đặt sao cho độ trùng dao d = (0,2 - 0,4 )S

 Ưu điểm:

- Đặc điểm nổi bật khi cắt trên máy cắt dao đĩa là với một đường kính đĩa dao xác định, các máy cắt không những chỉ cắt kim loại mà còn giữ chặt và kéo kim loại vào vùng cắt Vì vậy, chiều dài của dải cắt là không giới hạn

- Thông số đặc trưng cho máy cắt dao đĩa là chiều dày lớn nhất của tấm cắt,

nó có thể cắt được tấm có chiều dày đến 25mm khi ≤ 500 MPa

 Nhược điểm:

- Phương pháp này tốc độ cắt chậm

- Năng suất thấp khi ta cắt thép tấm có chiều dày lớn tuy rằng lực cắt nó nhỏ

DUT.LRCC

c Máy cắt lưỡi dao chấn động:

- Phương pháp dùng hồ quang quang điện hay ngọn lửa khí có thể cắt được thép tấm có bề dày lớn nhưng chất lượng mép cắt không cao, năng suất thấp, khó cơ khí hoá và tự động hoá Do đó nó chỉ phù hợp khi cắt những tấm dày, có hình dáng phức tạp

DUT.LRCC

- Phương pháp cắt bằng tia laser: Dùng chùm tia laser có thể gia công được các loại vật liệu có cơ tính tốt, dế dàng cơ khí hoá và tự động hoá Tuy nhiên chiều dày cắt được tương đối mỏng, mặt khác thiết bị tạo nguồn laser phức tạp và giá thành cao

- Phương pháp cắt bằng cặp dao đĩa, phương pháp này tốc độ cắt chậm hơn, năng suất thấp khi ta cắt thép tấm có chiều dày lớn tuy rằng lực cắt nó nhỏ, do đó phương pháp này không hiệu quả

- Phương pháp cắt bằng dao có lưỡi nghiêng: Phương pháp này tuy mép cắt không được thẳng và đẹp nhưng lực cắt cần thiết không yêu cầu lớn, có thể cắt theo những đường cắt cong, do đó không yêu cầu kết cấu máy phải cồng kềnh, máy ít rung động đến xung quanh, do vậy ta chọn phương án lưỡi dao cắt nghiêng để thiết kế máy

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN MÁY HỢP LÝ

2.1 Phân tích chọn phương án truyền động:

2.1.1 Yêu cầu lựa chọn phương án truyền động:

Như vậy ta đã phân tích chọn được phương án cắt dùng cặp lưỡi dao nghiêng chuyển động tịnh tiến Tuy nhiên để thực hiện chuyển động tịnh tiến cũng có nhiều loại cơ cấu khác nhau Do đó cần phải chọn phương án truyền động hợp lý nhằm thoả mãn một số yêu cầu chủ yếu sau:

- Máy thiết kế có hình dạng và kết cấu hợp lý theo quan điểm công nghệ chế tạo và lắp ráp

- Vật liệu chế tạo chi tiết máy được chọn hợp lý, đảm bảo các yêu cầu liên quan đến công dụng và điều kiện sử dụng máy

- Có thể sử dụng các phương pháp công nghệ phù hợp để đơn giản hoá quá trình chế tạo từ khâu chuẩn bị phôi đến gia công chế tạo, kiểm tra, lắp ráp và nghiệm thu sản phẩm

- Máy phải có khối lượng và kích thước nhỏ gọn

- Giá thành và chi phí cho sử dụng là thấp nhất, phù hợp với điều kiện hiện có

2.1.2 Kết cấu tổng thể và phân tích lựa chọn cơ cấu truyền động:

a Sơ đồ nguyên lý toàn máy:

Hình 2 1- Sơ đồ nguyên lý hoạt động của toàn máy

Chú thích:

1 Con lăn đỡ 2 Phôi thép

DUT.LRCC

b Nguyên lý hoạt động toàn máy:

Phôi 2 được đỡ bằng hệ thống các con lăn đỡ 1 đi vào được cán qua con lăn cán

3, khi phôi chạm vào công tắc hành trình So báo hiệu phôi đủ chiều dài cắt thì bộ phận kẹp 4 hoạt động kẹp Tiếp theo dao trên 5 sẽ tiến hành cắt, phôi sau khi cắt sẽ rơi xuống bộ phận đỡ phôi 6 Khi dao trên xuống chạm công tắc hành trình cũng là lúc bộ phận kẹp lui về và chu kì cắt được lặp lại

c Lựa chọn phương án truyền động:

 Một số phương án đặc trưng:

Chuyển động tịnh tiến của dao trên có thể nhờ vào chuyển động của các cơ cấu sau:

- Chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu tay quay con trượt

- Chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu hình sin

- Chuyển động tịnh tiến nhờ hệ thống thuỷ lực hoặc khí nén

Muốn cắt được thép tấm có chiều dày khá lớn amax = 15 mm và chiều rộng

Bmax = 3000 mm, vật liệu phôi thép tấm là thép CT38 thì ta cần phải xác lập một

sơ đồ động thích hợp cho máy để đảm bảo được tính công nghệ cũng như tính kinh tế

 Chuyển động tịnh tiến bằng cơ cấu tay quay con trượt:

Cơ cấu này có tác dụng biến chuyển động quay của tay quay thành chuyển động tịnh tiến của con trượt Cơ cấu này có nguyên lý đơn giản, chuyển động không phức tạp, tạo được lực lớn, độ cứng vững cao, dễ chế tạo Khi tay quay quay làm cho đầu trượt chuyển động cắt đi xuống hoặc đi lên

- Nguyên tắc hoạt động:

Tay quay 1 đƣợc dẫn động bởi động cơ điện chuyển động quay tròn, truyền chuyển động cho thanh truyền 2 Thanh truyền đẩy con trƣợt 3 chuyển động tịnh tiến dọc theo rãnh trƣợt

+ Tạo lực không lớn, dẫn động phức tạp và khó điều khiển

 Cơ cấu hình sin:

Hình 2 3 - Sơ đồ nguyên lý cơ cấu hình sin

Khi tay quay quay tròn làm cho con trƣợt tịnh tiến lên xuống trong ống, làm cho cần C tịnh tiến qua lại Cơ cấu này có hành trình chuyển động tịnh tiến lớn nhƣng kết cấu cồng kềnh, đòi hỏi không gian làm việc của cơ cấu lớn, tạo lực không lớn, cơ cấu kém vững do đó hiệu suất của nó kém

 Chuyển động tịnh tiến nhờ hệ thống thuỷ lực:

- Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2 4 - Sơ đồ hệ thống xy lanh thuỷ lực

DUT.LRCC

- Nguyên tắc hoạt động:

Dầu được bơm với áp suất cao từ bể dầu, qua các phần tử thuỷ lực như van tràn, van an toàn, van phân phối sau đó được dẫn vào buồng bên trái của xy lanh Áp lực lớn của dầu sẽ đẩy pít tông tiến lên phía trước Trong hành trình ngược lại dầu được dẫn vào buồng bên phải đẩy pít tông lùi về

+ Tự động hoá đơn giản

+ Khó thực hiện sự đồng bộ hoá chính xác các chuyển động

+ Giá thành lắp đặt hệ thống thuỷ lực khá đắt tiền, phức tạp đòi hỏi phải chế tạo chính xác

 Kết luận:

Qua ba phương pháp tạo chuyển động tịnh tiến để tạo lực cắt cho dao ta thấy phương pháp nào cũng có những ưu điểm riêng Tuy nhiên xét về tính năng kỹ thuật, công nghệ, khả năng tự động và làm giảm nhẹ công việc của công nhân thì cơ cấu tịnh tiến bằng hệ thống thuỷ lực dầu ép phù hợp nhất khi cắt các loại thép cacbon, thép thường với kích thước phôi lớn

DUT.LRCC

c Sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt và nguyên tắc làm việc:

 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt:

Hình 2.5- Sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt

Chú thích:

DUT.LRCC

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY

3.1 Xác định các thông số cơ bản của máy:

3.1.1 Xác định chiều dài lưỡi dao, hành trình vận hành:

a Tính sơ bộ chiều dài lưỡi dao:

Theo kinh nghiệm chiều dài của lưỡi

Chiều dài cần thiết của dao tương đối dài, do đó để đảm bảo được độ chính xác,

độ thẳng lưỡi dao và độ nhiệt luyện tốt, thông thường ta chế tạo từng đoạn ngắn rồi ghép lại, ta chọn chiều dài của dao chia làm 4 đoạn, do đó chiều dài của mỗi đoạn dao là: L0 =

= 525 (mm)

b Xác hành trình vận hành của dao nghiêng:

Dưới đây là sơ đồ biểu diễn sự vận hành của dao nghiêng Hình 3.1

Hình 3 1- Sơ đồ xác định độ vận hành của dao nghiêng

: Độ trùng dao để đảm bảo cắt hết chiều rộng tấm thép  = (1020) (mm)

3.1.2 Xác định vận tốc và thời gian cắt của đầu dao trên:

a Xác định vận tốc của đầu dao trên:

Vận tốc cắt của dao có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ, năng suất cắt, chất lượng của mép cắt, mặt khác vận tốc cắt còn ảnh hưởng đến độ rung động va đập của máy Vì vậy cần phải tính và chọn vận tốc cắt hợp lý để máy làm việc tốt, đạt năng suất và yêu cầu thiết kế

Đối với cắt thép tấm, với chiều dày tấm thép cắt amax = 15mm là khá lớn, vì vậy vận tốc cắt nằm trong khoảng (5100) mm/s, với amax như vậy ta chọn: v = 50(mm/s)

b Xác định thời gian đi xuống của đầu dao trên:

Thời gian cắt của dao trên đóng vai trò là một phần trong chu kỳ làm việc của máy Được tính bằng công thức sau:

T = (mm) Trong đó:

3.2 Thiết kế động học:

Thiết kế động học cho máy là lựa chọn các phương án truyền động và xác định

các hệ thống truyền động của máy, sự phối hợp nhịp nhàng trong chu kỳ làm việc giữa

các bộ phận và tính toán sơ bộ về vận tốc và thời gian của sự phối hợp đó

3.2.1 Thiết kế động học cho bộ phận cấp phôi tự động:

Trong bất kỳ một máy nào thì bộ phận cấp phôi cũng đều là khâu đầu tiên, là đầu

vào để tạo ra sản phẩm Với sự phát triển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật thì vấn

đề tự động hoá trong các khâu của quá trình sản xuất sẽ góp phần rất lớn vào việc tăng

năng suất, chất lượng sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động Trong công nghệ cắt thép tấm

thì tự động hoá quá trình cấp phôi giúp người công nhân giải phóng được sức lao động

khi mà phải khiêng những phôi thép nặng hàng tấn vừa mệt nhọc vừa nhàm chán, dễ

sẩy ra tai nạn lao động, từ đó tăng năng xuất và chất lượng sản phẩm

a Phân tích chọn phương án:

Để thuận tiện trong việc điều khiển tự động theo chương trình, ta có một số

phương án cấp phôi như sau:

 Cấp phôi bằng hệ thống các xilanh - piston khí nén:

- Sơ đồ bố trí như hình 3.2 sau:

Hình 3 2- Nguyên lý cấp phôi bằng hệ thống các

xilanh - piston khí nén Chú thích:

1 Piston-xylanh kẹp lúc cấp phôi 2 Piston-xilanh đẩy phôi vào

3 Hệ thống các con lăn đỡ 4 Phôi thép tấm

5 Cảm biến áp suất

DUT.LRCC

- Hoạt động:

Khi phôi thép tấm đã đƣợc đặt lên sàn các con lăn, piston (1) đi lên kẹp phôi lại Ở đầu của piston này có đặt một cảm biến áp suất (5), khi piston kẹp đã đủ áp suất lên tấm thép để đủ tạo lực ma sát đủ lớn thì nó đóng mạch điều khiển piston (2) và đẩy cả hệ piston - xilanh (1) cùng tấm thép đi vào đến vị trí của lƣỡi cắt

- Ƣu điểm:

+ Cơ cấu dễ điều khiển nếu ta sử dụng nguồn điều khiển là khí nén để tạo áp lực tác dụng lên piston

+ Thiết bị kết cấu đơn giản

+ Thiết bị điều khiển trong khí nén rẻ tiền

- Hoạt động:

Khi lực tác động của hai lô cán lên tấm thép đã đủ, lô cán (2) được dẫn động từ động cơ qua hộp giảm tốc sẽ kéo tấm thép đi tới đến vị trí lưỡi cắt Lực kéo phôi này nhờ vào lực ma sát giữa lô cán với tấm thép, lực này phải lớn hơn ma sát của tấm phôi trên sàn con lăn

- Ưu điểm:

+ Hạn chế được nhược điểm của cơ cấu cấp phôi bằng xilanh - piston khí

nén, nó có thể cấp phôi khi chiều rộng tấm thép cần cắt thay đổi

- Nhược điểm:

+ Để dẫn động cho lô cán (2) thì phải cần nguồn động lực từ động cơ qua hộp giảm tốc, do vậy làm kết cấu của máy thêm cồng kềnh

 Hệ thống cấp phôi dùng băng tải:

- Sơ đồ nguyên lý hình 3.4 dưới:

Hình 3 4-Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp phôi dùng băng tải

Chú thích:

4 Phôi tấm 5 Bộ phận kẹp chặt 6 Dao trên

 Chọn sơ bộ vận tốc cấp phôi:

DUT.LRCC