Thiết kế máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng

Để củng cố và bổ sung thêm những kiến thức đ học và để áp dụng những kiến thức đ vào thực tế em đ được nhận và thực hiện đ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy duỗi uốn cắt đai thép xâ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: PGS.TS LƯU ĐỨC BÌNH

Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ TRANG

Đà Nẵng, 2019

MỤC LỤC

TÓM TẮT 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ SẢN XUẤT ĐAI THÉP TRONG XÂY DỰNG 5

1.1 Trình bày tổng quan về máy uốn đai thép xây dựng: 5

1.1.1 Sơ lược sử dụng thép trên thế giới và trong nước: 5

1.1.2: Sơ lược của máy duỗi và uốn đai thép trên thế giới và trong nước: 9

1.2 Nguyên lý làm việc và các yêu cầu đối với máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng: 13 1.2.1 Hoạt động duỗi thẳng thép: 13

1.2.2 Hoạt động uốn thép: 14

1.2.3 Hoạt động cắt: 15

1.2.4 Các yêu cầu đối với máy uốn đai: 15

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY DUỖI UỐN CẮT ĐAI THÉP XÂY DỰNG 17

2.1 Phân tích chọn phương án truyền động: 17

2.2.Thiết kế động học 19

2.2.1 Tính toán thiết kế bộ phận duỗi thẳng thép 19

2.2.2 Cơ cấu uốn thép: 22

2.2.3 Cơ cấu cắt thép: 23

2.2.4 Tính chọn động cơ cho cơ cấu uốn và cắt: 23

2.3 Thiết kế các cơ cấu truyền động: 25

2.3.1 Thiết kế bộ truyền cho cơ cấu uốn và cơ cấu cắt: 25

2.3.2 Bộ truyền đai qua trục trung gian 25

2.3.3 Tính bộ truyền đai từ trục trung gian qua trục cắt: 29

2.3.4 Tính chọn bộ truyền xích cho trục uốn: 32

2.3.5 Tính sức bền trục quay cụm duỗi: 37

2.3.6 Tính sức bền trục trung gian của cụm cơ cấu uốn và duỗi: 42

2.3.7 Thiết kế gối đỡ ổ trục: 46

2.3.8 Tính toán sức bền then trên trục: 47

2.3.9Ly hợp: 47

2.4 Trang bị điện: 50

DUT.LRCC

2.4.1Các phần tử và thiết bị điều khiển: 50

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG MÁY 56

3.1 Quy trình lắp ráp và chạy thử máy: 56

3.2 Quy trình vận hành máy: 57

3.2.1 Kiểm tra cụm duỗi: 57

3.2.2 Kiểm tra cụm uốn và căt: 57

3.2.3 Hệ thống điều khiển điện 57

CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 59

4.1 Xác định giá thành máy: 59

4.2 Ưu nhược điểm của máy, phương hướng cải tiến máy: 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

DUT.LRCC

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Trang MSSV: 101150269 Lớp: 15C1VA

1 Xuất phát từ yêu cầu thực tế: người lao động cần đạt năng suất cao trong xây dựng Do vậy em nhận nhiệm vụ thiết ế, chế tạo máy uốn đai thép xây dựng Trong quá tr nh chế tạo em đ tham hảo một số máy ẻ đai trong thực tế và một số tài liệu

c liên quan

2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:

Cơ sở l thuyết về quá tr nh duỗi, uốn và cắt

+ Thiết ế và chế tạo máy uốn đai thép xây dựng

3 Kết quả đạt được:

phần l thuyết

Giới thiệu về máy duỗi, máy uốn và cắt thép dây tự động

Cơ chế duỗi thẳng, cụm uốn và cắt thép dây tự động

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành chế tạo máy đ ng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá

và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết kế, chế tạo những các thiết bị, phương tiện máy móc phục vụ cho sản xuất và trong sinh hoạt Để làm được điều này người kỹ sư cần có kiến thức đủ sâu và rộng để có thể phân t ch, đề xuất những phương án nhằm giải quyết tốt những vấn đề trong thiết kế cũng như chế tạo

Từ những thực tế là sinh viên của ngành Công nghệ chế tạo máy sau 4 năm học,

em đ t ch lũy được một số kiến thức về thiết kế và chế tạo máy Để củng cố và bổ sung thêm những kiến thức đ học và để áp dụng những kiến thức đ vào thực tế em

đ được nhận và thực hiện đ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng”

Trong đ án tốt nghiệp này em vừa tính toán về lý thuyết, vừa thiết kế máy cho nên cũng gặp hông t h hăn Trong suốt quá tr nh làm đ án, nhờ sự hướng dẫn

tận tình của thầy Lưu Đức Bình và sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong khoa cho

nên em đ hoàn thành tốt đề tài Em xin chân thành!

Đ án tốt nghiệp này là ước ngoặt cuối cùng để em trở thành những kỹ sư thực thụ Đây cũng ch nh là cơ hội cuối cùng để em thể hiện khả năng của mình ở trường.Em đ cố gắng hết sức m nh để hoàn thành tốt đề tài này Tuy nhiên, trong quá

tr nh làm đ án thì không thể không có những sai sót, kính mong các thầy tận tình chỉ bảo để giúp em sửa chữa những khuyết điểm, những khúc mắc còn t n tại và có thêm

kinh nghiệm thực tiễn để sau hi ra trườngem làm việc được tốt hơn

Đà Nẵng, ngày 10 tháng12 năm 2019

Sinh viên thực hiện:

Lê Thị Trang

DUT.LRCC

CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ SẢN XUẤT ĐAI THÉP TRONG

XÂY DỰNG

1.1 Trình bày tổng quan về máy uốn đai thép xây dựng:

1.1.1 Sơ lược sử dụng thép trên thế giới và trong nước:

a Sơ lược sử dụng thép trên thế giới:

Ngày nay thép là thiêt bị, dụng cụ không thể thiếu đối với con người, chúng ta có thể dễ dàng tìm thấy chúng khắp mọi nơi, trên các thiết bị ô tô,

xe máy, tàu thủy, nhà cửa hay đ dùng gia đ nh… Thép còn đ ng g p trong

sự tiến hóa của loài người Có thể nói tầm quan trọng của sắt thếp đối với con người là rất lớn

Theo số liệu báo cáo của 66 nước gửi tới Hiệp hội Thép Thế giới (Worldsteel), sản lượng thép thô đ đạt 1,88 tỷ tấn trong năm 2018 tăng 4,6%

so với lượng thép thô trên toàn cầu trong năm 2017

Hình 1.1: Sản lượng sẩn xuất thép thô của các khu vực t nh đến năm 2016

Trung Quốc là quốc gia sản xuất thép lớn nhất thế giới, chiếm gần 50% sản lượng sản xuất toàn thế giới Trong giai đoạn 2010 đến nay, sự phát triển của ngành thép chuyển dần từ các quốc gia đ phát triển (Bắc Mỹ, châu Âu) sang các đang phát triển là Trung Quốc, Ấn Độ và hiện nay là các quốc gia Đông Nam Á Từ năm 2005 đến năm 2017, tăng trưởng cả về nhu cầu và sản lượng sản xuất thép đ giảm mạnh lần lượt 6,2% xuống 2,5% và từ 6,8% xuống 2,1%

DUT.LRCC

Hình 1.2: sản xuất và suất khẩu thép trên thế giới t nh đến năm 2017

Trong năm 2017, Trung Quốc vẫn là quốc gia đứng đầu thế giới về xuất khẩu thép với sản lượng 75 triệu tấn, tương đương hoảng 27% sản lượng thép xuất nhập khẩu trên thế giới Quốc gia đứng thứ 2 là Nhật Bản, chiếm khoảng 14%.Đáng chú , Hàn Quốc tuy đứng thứ 3 thế giới về sản lượng xuất khẩu với 31 triệu tấn Tuy nhiên, nếu xét về xuất khẩu thuần (xuất khẩu – nhập khẩu), Hàn Quốc chỉ đứng thứ 6 với 12 triệu tấn

Hiện tại, Mỹ vẫn là quốc gia nhập khẩu thép nhiều nhất thế giới, với sản lượng 35 triệu tấn trong năm 2017 Nh m các nước đang phát triển, đặc biệt khu vực Đông Nam Á (Thái Lan, Việt Nam, Indonesia) đang trong giai đoạn tăng trưởng mạnh Tại các quốc gia này, nhìn chung nhu cầu xây dựng vẫn còn rất lớn, và cần phải nhập khẩu khá nhiều sản phẩm thép

b Sơ lược sử dụng thép tại Việt Nam:

Từ giai đoạn 2015 tới nay, Việt Nam xuất khẩu khoảng 20% lượng thép sản xuất nội địa Trong năm 2017, Việt Nam sản xuất được hơn 22 triệu tấn thép, và xuất khẩu được 4,7 triệu tấn Như vậy, thị trường xuất khẩu chiếm 21,4% tổng sản xuất thép của Việt Nam, trong đ thị trường chính là các nước trong khối ASEAN - đặc biệt là Campuchia, Malaysia, Indonesia, và Thái Lan – chiếm hơn 50% tổng lượng thép xuất khẩu, Mỹ và EU đứng thứ 2

và 3 với 11% và 9% tổng lượng thép xuất khẩu

DUT.LRCC

Tổng sản lượng tiêu thụ thép xây dựng 6 tháng đầu năm 2018 đạt 4,9 triệu tấn (+16,3% yoy) Những doanh nghiệp đầu ngành có lợi thế về quy mô như HPG, POM tiếp tục có mức độ tăng trưởng lợi nhuận tốt, đi cùng tăng trưởng doanh thu TIS tuy c doanh thu tăng trưởng 35% nhưng LNST lại giảm 43% so với cùng kỳ, do không còn lợi nhuận bất thường Hai trường hợp đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất thép này là VIS và DNY, với doanh thu giảm 10 – 14% và báo lỗ, trong khi cùng kỳ vẫn có lãi

DUT.LRCC

Doanh nghiệp Tiêu thụ thép xây dựng

Theo TCVN 1765 : 1975 thép cac on thường được chia thành 3 loại A,

B, C Thép cac on thường loại A là loại thép chỉ quy định về cơ t nh Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1765: 1975) quy định mác thép loại này ký hiệu là

CT, con số đi cùng chỉ độ bền giới hạn Ví dụ, Thép CT31 là Thép c độ giới hạn bền tối thiểu là 310 N/mm2

Thép cac on thường loại A có các loại mác theo bảng 1-1

Bảng 1-1 Các loại mác thép theo tiêu chuẩn Nga và Việt Nam

Mác thép (số hiệu) Giớ hạn bền , N/mm2 Độ giản dài tương đối

Thép cacbon loại B là thép chỉ quy định về thành phần hóa học

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1765:1975) quy định mác thép loại này ký hiệu là BTC, con số kèm theo vẫn chỉ độ bền giới hạn như thép cac on thường loại A, còn thành phần hóa học quy định như ảng 1-2

Bảng 1-2 Thông số Mác thép tại Việt Nam

(không lớn hơn,%)

P (không lớn hơn,%)

1.1.2: Sơ lược của máy duỗi và uốn đai thép trên thế giới và trong nước:

a Sơ lược máy duỗi uốn đai thép trên thế giới:

Hiện nay trên thế giới thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và trong xây dựng trang trí nội thất với nhiều chủng loại thép khác nhau c đường nh cũng rất đa dạng, nhận thấy được tầm quan trọng của sắt thép chính vì vậy việc chế tạo máy duỗi, cắt phù hợp, tăng năng suất với nhu cầu rất cần thiết Trên thế giới hiện nay máy duỗi, cắt rất đa dạng nhỏ gọn, từ bằng tay cho đến các máy lớn sử dụng động cơ thủy lực r i đến NC hay CNC

có thể duỗi, cắt và uốn với nhiều bán kính khác nhau với độ chính xác và năng suất cao

DUT.LRCC

Máy duỗi, cắt, uốn tự dộng thủy lực điều khiển bằng động cơ servo c độ

ch nh xác cao, ch thước sắt tương đối lớn máy được sử dụng dộng cơ thủy lực vì vậy tạo ra lực cắt tác dụng lên sắt đ ng đều ít sinh ra khuyết tật trong khi cắt, duỗi, điều khiển máy tướng đối đơn giản sử dụng bằng àn đạp chân, máy cắt máy duỗi có sử dụng hành trình vì vậy nên sắt được duỗi cắt theo các chiều dài hác nhau Nhưng máy cắt, duỗi này hoàn toàn tự động, và bán

tự động người công nhân chỉ việc cấp phôi

Hình 1.6: Máy duỗi, cắt thép sản xuất tại Trung Quốc

Bảng 1-3 Thông số kỹ thuật cảu máy bẻ đai thép GT4

(Max, Model)

Hydralic GT4-14 (Regular, Model)

Hydralic GT4-14C (Update, Model)

Hình 1.7: Máy uốn sắt TOYO Nhật Bản

b Thực trạng máy duỗi uốn đai thép tại Việt Nam:

Trên thị trường đ c nhiều máy duỗi, cắt và bẻ đai sắt hiện đại và cho năng suất cao Tuy nhiên tình hình sản xuất thực tại vẫn phổ biến nhiều hình thức sản xuất thủ công máy bẻ bán tự động hay chỉ giải quyết một khâu uốn, duỗi hay cắt Các khâu này hoạt động độc lập với nhau nên tiêu tốn nhiều thời gian và nhân công Việc tiêu tốn nhiều thời gian sẽ ảnh hưởng tới tiến độ thi công các công trình

Hình 1.8: Công nhân đang kéo thép từ máy duỗi

DUT.LRCC

Hình 1.9: Công nhân cắt thép bằng máy cắt bằng tay

Hiện nay nước ta cũng c một số công ty sản xuất máy uống như Cơ

Sở Chế Tạo Thiết Bị Máy Công Nghiệp Thùy Dương tại An Thuận Bình Dương Đ nghiên cứu và chế tạo máy thành công máy bẻ đai thép tự động TD08, Được thiết kế bằng các vi mạch kết hợp cùng hệ thống thủy lực nên máy bẻ đai thép TD08 hoàn toàn chạy bằng tự động, các thao tác đơn giản cho người vận hành Từ quá trình thép cuộn qua dàn lô nắn thẳng tự động tới

bộ phận bẻ và cắt đai đ được lập trình sẵn cho nên giúp cho các nhà thầu giảm thiểu tối đa được mức nhân công và tiến độ cũng như hiệu quả của công việc cho công trình

Đặc điểm chung của máy: Máy bẻ đai thép TD08 được thiết kế chuyên dụng cho bẻ đai thép thuộc ngành kết cấu thép xây dựng c đường kính từ (Φ6 – Φ8)mm ẻ được đai thép đai vuông và đai h nh chữ nhật, kích thước đai từ (100 × 100) mm đến (800 × 800) mm dễ dàng sử dụng phù hợp với tr nh độ của các người thợ tại các công trường

Hình 1.10: Máy bẻ đai thép TD08

DUT.LRCC

Dàn lô nắn thẳng: Máy bẻ được coi như mang một ước cải tiến vượt trội bỏi t nh năng sử dụng đơn giản thay thế dễ dàng và đặc biệt c độ bền cao Một số máy hác như máy ẻ đai tự động do Công ty TNHH H ng Phúc Lâm có trụ sở tại Quận Bình Thạnh, TP HCM, máy có khả năng ẻ nắng uốn được đai thép c ch thước cạnh dài nhất đến 800 mm đường nh Φ8

mm Máy bẻ đai sắt thép tự động do Công ty cổ phần máy xây dựng Phúc Long sản xuất, thao tác hoàn toàn tự động do lập trình sẵn trên màn hình

c . Các loại đai thép:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đai về h nh dáng và ch thước

cỡ như là đai h nh vuông, đai hình chữ nhật, đai tam giác, đai chữ C… Tuy nhiên phổ biến vẫn lầ đai h nh h nh vuông, đai h nh chữ nhật, các ch thước đai phụ thuộc vào dầm và khoảng cách đầu đai đến góc giáp là 50

Hình 1.11: đai hình chữ nhật và đai hình vuông

1.2 Nguyên lý làm việc và các yêu cầu đối với máy duỗi uốn cắt đai thép

xây dựng:

1.2.1 Hoạt động duỗi thẳng thép:

Thép cuộn sau khi ra khỏi huôn lò th hông được nắn thẳng mà được cuộn tròn thành từng cuộn vì thế người ta gọi đ là thép cuộn Thép cuộn được sử dụng nhiều và phổ biến trong xây dựng, nó có thể được uốn thành đai hay các hình dạng hác,được kết thành lưới để đổ dầm, sàn Sở dĩ loại thép này được cuộn tròn là v n c ch thước nhỏ và chiều dài rất lớn, nên để thuận tiện trong quá trình luyện thép và vận chuyển thép đến nơi thi công th phải cuộn thép thành từng cuộn tròn

DUT.LRCC

Để thép cuộn có thể sử dụng được th người công nhân phải tiến hành duỗi thằng thép Duỗi thép có nhiều cách,có thể là dùng úa đập thẳng, dùng thép buộc vào gốc cây r i dùng xe tải éo để duỗi thẳng, dùng các m c để bẻ…

Đ chỉ là các cách người ta thường sử dụng ngày xưa Còn ây giờ người ta phải sử dụng các máy nắn để làm cho sản phẩm thép cuộn trở thành các đoạn thép thẳng dài, thuận tiện khi sử dụng thép vào các mục đ ch hác nhau, đảm bảo được yêu cầu

Trong bản thiết kế này, thép được duỗi bằng máy duỗi thép tự động gắn trên

hệ thống máy uốn đai

độ hoàn toàn phụ thuộc vào tay nghề của công nhân và chất lượng của công đoạn duỗi và cắt thép Độ bền của đai thép hông được đảm bảo v công nhân thường uốn sai r i duỗi ra uốn lại

Vì vậy, ở đây hệ thống sẽ thiết kế sao cho thép sau khi duỗi lập tức được đưa vào hệ thống uốn được vận hành hoàn toàn tự động Hệ thống sẽ lần lượt uốn sắt

DUT.LRCC

định hình theo dạng hình vuông hoặc chữ nhật khép kín Sau khi hoàn thành công đoạn uốn, hệ thống cắt sẽ hoạt động để cắt rời đai thép ra hỏi cuộn và đưa ra ngoài

Để làm được công việc này, hệ thống có sử dụng các công tắc và encorder đo chiều dài để các đai sản phẩm có thể đạt được ch thước chính xác và các góc cạnh đủ tiêu chuẩn

1.2.3 Hoạt động cắt:

Thay vì cắt thép bằng kéo như đời thường thì máy cắt thép hoàn toàn tự động Khi thép đ được uốn thành đai, hệ thống điều khiển sau hi đếm đủ số cạnh uốn thì sẽ thực hiện nhiệm vụ tách ly hợp cho cơ cấu cắt hoạt động để cắt rời đai thép ra

Ở đây ta thực hiện công đoạn cắt bằng động cơ với ly hớp có tác dụng tách chuyển động của động cơ so với trục

Thép sau khi uốn thành đai và được cắt rời thì sẽ tự động rơi vào thanh chứa

1.2.4 Các yêu cầu đối với máy uốn đai:

 Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng

- Đối với máy sau khi thiết kế phải đạt các chỉ tiêu về hiểu quả sử dụng:

- Có khả năng các loại đai thép c đường kích từ 6mm đến 8mm

- Chi phí sản xuất và chuyển giao ở mức tối thiểu

- Máy thiết kế phải c năng suất và hiệu quả cao, ít tốn năng lượng, ch thước máy phù hợp, chi ph đầu tư thấp và vận hành máy dễ dàng

 Khả năng làm việc

- Xét về khả năng làm việc máy cần đạt được các yêu cầu sau:

- Máy có thể hoàn thành các chức năng đ định mà vẫn giữ được độ bền, hông thay đổi ch thước cũng như h nh dạng của máy, ngoài ra vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mòn, chịu được nhiệt và chấn động

- Vận hành dễ dàng ở cả chế dộ tự động và chế độ bằng tay

- Để máy c đủ khả năng làm việc cần xác định h nh dáng, ch thước chi tiết máy, chọn vật liệu thích hợp chế tạo và sử dụng các biện phắp tăng ền như nhiệt luyện,…

 Độ tin cậy

DUT.LRCC

Khi đánh giá về độ tin cậy cần xét tới:

- Độ tin cậy là tính chất của máy vừa đảm bảo công năng thiết kế đ ng thời vẫn giữ được các chỉ tiêu về sử dụng ( như năng suất công suất, mức độ tiêu thụ năng lượng, độ ch nh xác,…) trong suốt quá trình làm việc hoặc trong quá trình thực công việc đ quy định

- Độ tin cậy được đặc trưng ởi xác suất làm việc không hỏng hóc trong một thời gian quy định hoặc quá trình thực hiện công việc

 An toàn trong sử dụng

Một kết cấu làm việc an toàn c nghĩa là trong điều kiện sử dụng bình thường thì kết cấu đ hông gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như hông gây ra hư hại cho thiết bị, nhà cửa và các đối tượng xung quanh

DUT.LRCC

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY DUỖI UỐN CẮT ĐAI THÉP

XÂY DỰNG

Mục đích thiết kế máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng

Máy bẻ đai c tác dụng trong việc cắt uốn , bẻ và định h nh đai sắt thép chính xác với nhiều công suất,quy mô và độ khó khác nhau,phù hợp với nhiều loại hình bê tông sắt thép cao cấp hiện nay.Sự xuất hiện của chiếc máy bẻ đai đ thực sự mang lại nhiều tác dụng lớn đối với ngành xây dựng cụng như g p phần phát triễn chung của xã hội Đối với ngành xây dựng:

Máy bẻ đai c tác dụng rất lớn đối với ngành xây dựng đ là giúp công đoạn định hình bẻ sắt thép theo chiều hình học , hình chữ hiện đại với sự đ ng nhất, chính xác vô cùng cao.Từ đ cụng làm hạn chế những đoạn sắt uốn bẻ định hình sai sót , nguyên liệu không bị tiêu hao nhiều như ẻ đai truyền th ng trước đây

Sự xuất hiện của máy bẻ đai xây dựng có tác dụng rất lớn khi giả phóng một lực lượng lớn công nhân làm công đoạn nặng nhọc,vất vả này.Hạn chế tình trạng gây thương t ch trong việc uốn bẻ đai nguy hiểm

Máy bẻ đai c thể tăng năng suất hiệu quả lao động lên đến nhiều lần.Vì thế máy

bẻ đai c tác dụng giúp công trình hoàn thiện nhanh ch ng hơn.Tiết kiệm chi phí cho chủ đầu tư và mang lại ngu n lợi nhuận đầu tư hợp l hơn

Đối với xã hội

Khi sừ dụng tất cả máy bẻ đai trong tất cả các công trình xây dựng nhu cầu cao thì một số ngành dịch vụ inh doanh,cơ h cụng phát triễn theo.Mang lại nhiều ngu n lợi kinh tế cho toàn xã hội, cơ hội việc làm cho nh người hơn

2.1 Phân tích chọn phương án truyền động:

- Phương án 1: Sử dụng 3 động cơ để điều khiên tách riêng từng cơ cấu

Sử dụng động cơ 1 để điều khiển cơ cấu duỗi, tiếp tục đến động cơ 2 để thực hiện quá trình uốn, và sử dụng động cơ 3 để điều khiển cắt đứt

Ưu điểm:

 Quá trình thiết kế và chọn kết cấu cho từng cụm máy đơn giản

 Việc sử dụng độc lặp 3 động cơ nên sẽ tạo được thuận lợi trong việc thiết

DUT.LRCC

 Chi phí chế tạo máy tốn ém hơn

- Phương án 2: chỉ sử dụng 2 động cơ

Sử dụng động cơ 1 cho cơ cấu duỗi, sử dụng động cơ 2 cho cả cơ cấu uốn và cắt

Ưu điểm:

 Kết cấu máy nhỏ gọn, khối lượng máy nhẹ hơn so với phương án 1

 Không tác động trực tiếp vào đối tượng mà thông qua các cơ cấu trung gian do đ đảm bảo dộ bền dễ thay thế

 Tận dụng được công suất của động cơ hông gây hao ph như tách riêng từng động cợ như phương án 1

 Tiết kiệm chi phí sản xuất giá thành máy sẽ hạ

Nhược điểm:

 Có thêm các ly hợp để điều khiển cho cơ cấu uốn và cơ cấu cắt

 Gây h hăn cho việc thiết kế mạch điều khiển và phần lập trình

DUT.LRCC

Sơ đ động máy

H nh 2.1 : Sơ đ động máy duỗi uốn cắt đai thép xây dựng

2.2.Thiết kế động học

2.2.1 Tính toán thiết kế bộ phận duỗi thẳng thép

1 Quan hệ mômen nội lực và ứng suất:

Nhắc lại định luật Hucko

Giản đ Huc o đƣợc biểu diễn qua hình :

Hình 3.5 Giản đồ Hucko

DUT.LRCC

Điểm A ứng với giới hạn tỷ lệ

Điểm B ứng với giới hạn đàn h i

Ba điểm A B C rất gần nhau, trong thực tế xem như trùng nhau tại điểm C

2 Các giả thiết:

- Trước và sau biến dạng tiết diện ngang của vật rắn vẫn phẳng và vuông góc với đường tâm của vật nắn

- Trong khi biến dạng vật nắn chỉ chịu uốn thuần túy

- Không xét tới ảnh hưởng của biến cứng

- Độ cong an đầu của con lăn thứ nhất 2: r2=2,5

- Độ cong an đầu của con lăn thứ nhất 4: r4=2,6

- Độ cong an đầu của con lăn thứ nhất 6: r6=2,8

- Độ cong an đầu của con lăn thứ nhất 8: r8=2

DUT.LRCC

2 )].2.0,53

0,03 .

10,95=394,84 (W) =0,4 (KW)

Trong đ : Mn: là mômen tổng cộng (N.m)

P: là tổng áp lực tác dụng lên các con lăn (N)

 : Là hệ số ma sát giữa con lăn với vật rắn (M) Đối với thép hình  = 0,00080,0012

DUT.LRCC

f : là hệ số ma sát của ổ trục con lăn Nếu là ổ trượt f = 0,05 ~ 0,07 ;Nếu là ổ bi f = 0,005

d: Đường kính của ổ trục con lăn (m)

D: Đường kính của thân trục (m)

V: vận tốc nắn (m/s)

: hiệu suất máy

Ta chọn động cơ c công suất 0,4 kW

- Tốc độ 48 vòng/phút

2.2.2 Cơ cấu uốn thép:

a Cơ sở quá trình tính toán:

Khi tính toán thiết kế máy ta chọn vật liệu và đường nh phôi thép để tính

ra lực uốn lớn nhất mà máy cần để uốn từ đ t nh ra công suất động cơ điện

Thép gia để gia công uốn CT38 có chảy = 25 KG/mm2; b = 40 KG/mm2 Đường kính phôi lớn nhất là: Dmax = 8 mm

Đường kính phôi nhỏ nhất là: Dmin = 4 mm

Chiều dài phôi thép lớn nhất: lmax = 150 mm

Chiều dài phôi thép nhỏ nhất: lmin = 50 mm

b Tính lực bẻ cong được phôi thép:

Momen chống uốn của thép (7.10 SBVL)

250W

u max u

Q

DUT.LRCC

Với F: là diện tích mặt cắt

Q: là lực cắt

c: là ứng suất cắt tiếp tuyến

Để cắt đứt dây thép điều kiện là:

Mà đối với vật liệu dẻo c 0, 7  

   : là ứng suất bền của vật liệu

Ở đây ta cắt dây thép xây dựng CT38 có    = 360 (N/mm2)

2.2.4 Tính chọn động cơ cho cơ cấu uốn và cắt:

Theo quá trình thiết kế thì ta sử dụng chung động cơ giữa cơ cấu uốn và cơ cấu cắt, cho nên khi tinh chọn động cơ ta chỉ cần dựa vào kết quả tính lực lớn nhất của một trong hai cơ cấu

Sau khi tính lực uốn và lực cắt thì ta nhận thấy lực sử dụng cho cơ cấu uốn nhỏ hơn rất nhiều so với lực sử dụng cho cơ cấu cắt





DUT.LRCC

Trong đ :

Ndm : là công suất định mức của động cơ (KW)

N : là công suất làm việc (KW)

QV N



Tra bảnh 2P trang 322 [5] ta chọn động cơ c công suất 2,2 K

b Xác định lƣợng chuyển vị của dao:

Vậy lƣợng chuyển vị của dao

' 35 25 10

DUT.LRCC

2.3 Thiết kế các cơ cấu truyền động:

2.3.1 Thiết kế bộ truyền cho cơ cấu uốn và cơ cấu cắt:

Sơ đồ nguyên lý cơ cấu uốn và cắt:

1 2 3

8

5 6

7

4

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu uốn và cắt

2.3.2 Bộ truyền đai qua trục trung gian

a Tính chọn bồ truyền đai thang:

- Công suất động cơ N = 2.2 KW

Hình 2.2: Tiết diện đai B

Ta có v < vmax = (30 – 35) m/s

 vận tốc đai thỏa m n điều kiện

- T nh đường nh ánh đai lớn:

D2 = i.D1.(1 - )

Trong đ  là hệ số trượt của đai

Với đai thang  = 0,02

Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây

5, 24

0, 00331600

v u L

Amin = A - 0,015.L = 390 - 0,015.1600 = 414 mm Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng đai:

Amax = A + 0,03.L = 390 + 0,03.1600 = 438 mm Vậy ánh đai c thể dịch chỉnh từ Amin đến Amax

e Kiểm nghiệm góc ôm:

f Xác định số đai cần thiết:

1000

.[ p o] t v

N Z

v  C C C F

Chọn ứng suất căng an đâu 0 = 1,2 N/mm2

Theo bảng (5-17 [5]) ta được: ứng suất có ích cho phép [ p] = 1,51 (N/mm2)

Theo bảng (5-6 [5]) ta được: hệ số tải trọng Ct = 0,8

Theo bảng (5-18 [5]) ta được: hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm Cα = 0,92

DUT.LRCC

g Định các kích thước chủ yếu của bánh đai:

Hình 2.3: Kích thước chủ yếu của rảnh đai

h Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

Lực căng an đầu:

So= o.F = 1,2.230 = 276 N Lực tác dụng lên trục

R = 3So.Z.sin(1/2) = 3.276.2.sin(133/2) = 1518 N

2.3.3 Tính bộ truyền đai từ trục trung gian qua trục cắt:

a Tính chọn bồ truyền đai thang

- Công suất trục trung gian Ntg = Nđc.𝜂 = 2,2.0,955 = 2,1 N

Với đai thang  = 0,02

Theo bảng (5-12 [5])chọn chiều dài đai L = 1900 mm

Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây

2, 25

0, 00121900

v u L

Ta có u < umax = 10 vòng

 Thỏa m n điều kiện

Khoảng cách trục A đƣợc xác định theo L tiêu chuẩn: