1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế máy cắt thép tấm thủy lực

102 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế máy cắt thép tấm thủy lực
Tác giả Hoàng Thanh Trung
Người hướng dẫn PGS.TS Lưu Đức Bình
Trường học Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 102
Dung lượng 2,57 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Thiết kế máy cắt thép tấm thủy lực Thiết kế máy cắt thép tấm thủy lực Thiết kế máy cắt thép tấm thủy lực luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: NHU CẦU SẢN XUẤT THÉP TẤM 6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CẮT – UỐN KIM LOẠI 10

2.1 GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC 10

2.2 QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG CỦA KIM LOẠI 10

2.2.1 Những nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo kim loại 11

2.2.2 Trạng thái ứng suất và phương trình dẻo 12

2.3 QÚA TRÌNH CẮT VẬT LIỆU TẤM BẰNG DAO CẮT 14

2.3.1 Quá trình cắt đứt vật liệu 14

2.3.2 Lực cắt 15

2.3.3 Độ chính xác và chất lượng mặt cắt 17

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 18

3.1 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN CẮT THÉP TẤM 18

3.1.1 Phương án cắt bằng lực 18

3.1.2 Phương pháp cắt bằng nhiệt 24

3.1.3 Phương pháp cắt bằng mài mòn 26

3.1.4 Kết luận: 26

3.2 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN TẠO CHUYỂN ĐỘNG CẮT TRONG MÁY CẮT LƯỠI DAO NGHIÊNG 27

3.2.1 Chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu tay quay con trượt 27

3.2.2 Chuyển động tịnh tiến nhờ xy lanh thuỷ lực 28

3.2.3 Kết luận 29

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 30

LỰA CHỌN MỘT SỐ CƠ CẤU MÁY 30

4.1 DAO CẮT 30

4.1.1 Tính toán sơ bộ chiều dài của lưỡi dao 30

4.1.2 Xác định hành trình của dao nghiêng 30

4.1.3 Xác định vận tốc và thời gian cắt của đầu dao trên 31

4.2 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XY LANH – PISTON 31

4.2.1 Phương án bố trí 1 xy lanh – piston 31

4.2.2 Phương án bố trí 2 xy lanh – piston 32

DUT.LRCC

Trang 2

4.2.3 Phương án bố trí 3 xy lanh – piston 33

4.2.4 Kết luận 33

4.3 BỘ PHẬN KẸP CHẶC 33

4.3.1 Kẹp phôi bằng chính trọng lực của một khối kim loại 34

4.3.2 Kẹp chặt bằng hệ thống thuỷ lực dầu ép hoặc khí nén 35

4.3.3 Kẹp chặt bằng hệ thống các lò xo chịu nén gắn lên lưỡi dao trên 35

4.3.4 Kết luận 37

4.4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG CẤP PHÔI 37

4.4.1 Cấp phôi bằng hệ thống các xilanh - piston khí nén 38

4.4.2 Cấp phôi dùng hệ thống băng tải 39

4.4.3 Cấp phôi dùng hệ thống cặp con lăn 39

4.4.4 Động học hệ thống cấp phôi 40

4.5 PHÂN TÍCH CHỌN KẾT CẤU BỘ PHẬN LẤY PHÔI 41

4.5.1.Hệ thống lấy phôi bằng băng tải 42

4.5.2 Hệ thống lấy phôi bằng con lăn 43

4.5.3 Kết luận 43

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ 45

CÁC KẾT CẤU MÁY 45

5.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC 45

5.1.1 Tính toán xy lanh tạo lực cắt: 46

5.1.2 Tính toán bộ phận kẹp chặt 49

5.1.3 Tính các tổn thất trong hệ thống 51

5.1.4 Tính toán lựa chọn các thông số của bơm 54

5.1.5 Xác định tiết diện ống dẫn dầu 56

5.1.6 Phân tích chọn loại dầu trong hệ thống 56

5.1.7 Các phần tử thuỷ lực khác 57

5.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA LƯỠI DAO VÀ BÀN TRƯỢT GÁ DAO 60

5.2.1.Chọn vật liệu chế tạo dao cắt 60

5.2.2 Các thông số của dao và bàn trượt gá dao 61

5.2.3 Kiểm nghiệm sức bền của thanh dao gá lên bàn dao 63

DUT.LRCC

Trang 3

5.3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP PHÔI 64

5.3.1 Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động của bộ phận cấp phôi 64

5.3.2 Tính lực kéo phôi thép tấm của tang dẫn động 65

5.3.3 Tính chọn động cơ 66

5.4 TÍNH HỆ THỐNG RA SẢN PHẨM 67

5.4.1 Sàn lăn 67

5.4.2 Cơ cấu đỡ phôi 68

5.5 THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 69

5.5.1 Chọn vật liệu, cách chế tạo và nhiệt luyện 69

5.5.2 Chọn số mối ren Z1 của trục vít và tính số răng Z2 của bánh vít: 70

5.5.3 Chọn sơ bộ hiệu suất, hệ số tải trọng và tính công suất trên bánh vít 70

5.5.4 Định mođun m và hệ số đường kính q theo điều kiện sức bền tiếp xúc 70

5.5.5 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất và hệ số tải trọng 71

5.5.6 Kiểm tra sức bền uốn của răng bánh vít 72

5.5.7 Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền 72

5.5.8 Tính lực truyền tác dụng lên trục vít 73

5.5.9 Kiểm nghiệm sức bền và độ cứng uốn của thân trục vít 74

5.5.10 Thiết kế trục 75

5.5.11 Tính then 83

5.5.12 Thiết kế gối đỡ trục: 85

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 88

6.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC 88

6.1.1 Sơ đồ khối của bộ điều khiển PLC: 88

6.1.2.Lập trình các thiết bị logic chuẩn 89

6.1.3.Nội dung của một chương trình điều khiển 90

6.2 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN 92

6.2.1 Dùng một công tắc hành trình 92

6.2.2 Sử dụng cảm biến hồng ngoại 93

6.2.3 Dùng cảm biến đo độ dài 93

6.2.4 Kết luận: 94

6.3 HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 94

DUT.LRCC

Trang 4

6.3.1 Sơ đồ nguyên lý: 94

6.3.2 Hoạt động: 94

6.3.3 Biểu đồ trạng thái: 95

6.3.4 Chương trình điều khiển: 96

CHƯƠNG 7: AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY 97

7.1 TRƯỚC KHI LÀM VIỆC 97

7.2.TRONG KHI LÀM VIỆC: 97

7.3 SAU KHI LÀM VIỆC 97

7.4 BẢO DƯỠNG MÁY 98

7.4.1 Bảo dưỡng khung máy 98

7.4.2 Bảo dưỡng hộp giảm tốc 98

7.4.3 Bảo dưỡng dụng cụ cắt 98

7.4.4 Bảo dưỡng các thiết bị thủy lực 98

DUT.LRCC

Trang 5

LỜI MỞ ĐẦU

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 chắc kiến thức cơ bản tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong thực tế sản xuất, trong kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày

Đồ án tốt nghiệp với mục đích giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức cơ bản đã học trước lúc ra trường, đồng thời phát huy khả năng tư duy, sáng tạo của mỗi sinh viên khi đứng trước một vấn đề thực tế trong kỹ thuật Cùng với sự phát triển của thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa ngành cơ khí, nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc với độ chính xác cao, giảm thiểu sức lao động của con người, tăng năng suất lao động

Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển đấy, em thực hiện đề tài “ THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM BẰNG THỦY LỰC” Đồ án góp phần giải quyết nhu cầu sử dụng phôi thép tấm ngày một tăng trong thời đại ngày nay nhờ việc tăng năng suất cắt cũng như nâng cao điều kiện làm việc nhờ khả năng tự động Đề tài với các nội dung sau:

Chương 1: Nhu cầu sử dụng thép tấm

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về dập cắt kim loại

Chương 3: Phân tích chọn phương án thiết kế máy

Chương 4: Tính toán động học toàn máy – lựa chọn một số cơ cấu máy

Chương 5: Tính toán động lực học và các kết cấu máy

Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển của máy

Chương 7: An toàn và vận hành máy

Để cho đề tài được đầy đủ và cụ thể hơn thì ngoài phần lý thuyết còn bổ sung thêm các bản vẽ

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 12 năm 2018

Sinh viên thiết kế

Hoàng Thanh Trung DUT.LRCC

Trang 6

CHƯƠNG 1: NHU CẦU SỬ DỤNG THÉP TẤM

Trong sự phát triển của các lĩnh vực cơ khí như: Chế tạo máy, giao thông vận tải, điện lực, xây dựng, đóng tàu , thì nhu cầu về sử dụng thép tấm ngày một tăng; nhằm trang bị cho sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước

Thép tấm được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp kể trên 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 dạng tấm hay còn gọi là thép tấm

Cán thép tấm có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội, ở mỗi loại

nó có ưu điểm và nhược điểm khác nhau Cán ở trạng thái nóng cho ta những sản phẩm có độ dày từ 1,5mm đến 60mm, còn ở trạng thái nguội cho ta sản phẩm mỏng và đến cực mỏng có độ dày từ 0,007mm đến 1,25mm Các sản phẩm thép tấm được phân loại theo độ dày của tấm thép:

- Trong ngành điện: thép tấm được dùng làm kết cấu các cột điện cao thế, các

sản phẩm trong lĩnh vực điện như các lá thép trong stato của động cơ điện, các cánh quạt cỡ lớn, các tấm thép mỏng dùng làm các lá thép để ghép lại trong chấn lưu đèn ống, máy biến áp, các hộp công tơ điện…

DUT.LRCC

Trang 7

Hình 1.1: Sản phẩm làm từ thép tấm

- Trong xậy dựng: các tấm thép cỡ lớn trong các dầm cầu được tạo thành từ các

tấm thép tấm dày cắt nhỏ, hay thép tấm được dùng để liên kết với nhau có thể bằng mối hàn, bu lông hoặc đinh tán để tạo nên các kết cấu thép bền vững Rõ ràng nhất là thép tấm được sử dụng làm tấm lợp…

Hình 1.2: Kết cấu hàn từ thép tấm

- Trong ngành cơ khí: Thép tấm được sử dụng trong các thần máy của các máy

cắt kim loại, vỏ hộp giảm tốc bằng kết cấu hàn, khung, sườn xe, máy, …

- Trong ngành cơ khí ô tô: việc sử dụng thép tấm không thể thiếu được Nó được

sử dụng làm khung, sườn, gầm ô tô, lót sàn ô tô,, che kín thùng xe, làm các b ộ phận che chắn khác…

- Trong ngành chế biến lương thực thực phẩm: thép tấm được sử dụng rộng rãi

không kém, nó được dùng để chế tạo các thùng chứa, bể chứa, hộp đóng gói,…

Mối hàn DUT.LRCC

Trang 8

- Trong các ngành nghề khác: thép tấm được dùng để chế tạo ra các thùng đồ

dùng dân dụng phục vụ đời sống hay trong ngành hàng không thép tấm được dùng để che chắn, làm cửa máy bay, làm thân máy bay, phục vụ ngành chế tạo tên lửa,…

*Những sản phẩm chủ yếu dùng thép tấm dày:

Để sản xuất tàu: tanker, bulk carrier, container…

Hình 1.3: Ứng dụng thép tấm trong chế tạo tàu biển

Dùng làm các công trình dễ hàn bình thường: cầu, máy móc công nghiệp, xây dựng…(ảnh minh họa):

Hình 1.4: Ứng dụng thép trong xây dựng cầu

Để sản xuất đồ chứa áp lực, sản xuất nồi hơi: LPG tank, nồi hơi (ảnh minh họa)

Hình 1.5: Ứng dụng thép tấm trong sản xuất bình chứa áp suất

DUT.LRCC

Trang 9

Để làm ống thép: đường ống dẫn gas, dầu…

Hình 1.6: Ứng dụng thép tấm trong chế tạo ống dẫn

Với nhu cầu sử dụng thép tấm rộng lớn như vậy, cần thiết phải có những máy cắt thép tấm với năng suất cao, với độ chính xác lớn, được điều khiển tự động hoặc bán tự động đủ khả năng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nền công nghiệp nói riêng cũng như nền kinh tế nói chung, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước

DUT.LRCC

Trang 10

Δdh

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CẮT – UỐN KIM LOẠI

2.1 GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC

Gia công kim loại bằng áp lực là một trong những phương pháp cơ bản để chế tạo các chi tiết máy và các sản phẩm kim loại thay thế cho phương pháp đúc hoặc gia công cắt gọt

Gia công kim loại bằng áp lực là các phương pháp gia công dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại rắn ở nhiệt độ cao (nóng) hay nhiệt độ thấp (nguội) với cường độ lực vượt quá giới hạn đàn hồi của kim loại để làm thay đổi hình dáng của vật thể mà không phá hủy tính liên tục và tính bền của kim loại

Cắt kim loại là nguyên công chia phôi tấm ra thành mảnh nhỏ, dãi hẹp… cho đúng với hình dáng kích thước yêu cầu Quá trình cắt xảy ra từ biến dạng đàn hồi khi

có lực tác dụng, sau đó biến dạng dẻo cùng với sự tăng lực tác dụng và các vết nứt xuất hiện gặp nhau theo hướng cắt và tách rời tấm phôi

2.2 QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG CỦA KIM LOẠI

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

Biểu đồ biến dạng khi thí nghiệm kéo đứt kim loại như sau:

Trang 11

Biến dạng đàn hồi (OA): Là biến dạng kim loại xảy ra khi lực tác dụng chưa vượt quá giới hạn đàn hồi, khi thôi tác dụng lực, lượng biến dạng mất đi và kim loại trở về trạng thái ban đầu

Biến dạng dẻo (AB): Là biến dạng xảy ra khi lực tác dụng vượt quá giới hạn đàn hồi, sau khi thôi tác dụng lực, kim loại tồn tại dưới trạng thái ứng suất dư

Biến dạng phá hủy (BC): Là biến dạng khi có lực tác dụng vượt quá giới hạn bền của vật liệu, lượng biến dạng vẫn tiếp tục xảy ra, cho đến khi không cần lực tác dụng vẫn có biến dạng dư và cuối cùng vật liệu bị phá hủy

2.2.1 Những nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo kim loại

Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào rất nhiều nhân tố khác nhau: thành phần và tổ chức kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng…

a) Ảnh hưởng của thành phần hóa học và tổ chức kim loại

Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể khác nhau, lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau, do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau, chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt Đối với hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức, cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm Thông thường, kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc một pha dẻo hơn hợp kim

có cấu trúc nhiều pha Các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt, làm tăng xô lệch mạng cũng như làm giảm tính dẻo của kim loại

b) Ảnh hưởng của nhiệt độ

Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, hầu hết tính dẻo của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng Khi tăng nhiệt độ, dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn Khi ta nung thép từ 20 – 1000C thì độ dẻo tăng chậm nhưng từ

100 – 4000C độ dẻo giảm nhanh, quá nhiệt độ này độ dẻo tăng nhanh

c) Ảnh hưởng của trạng thái ứng suất chính

Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại Qua thực nghiệm người ta thấy rằng kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao

DUT.LRCC

Trang 12

hơn khi chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo Ứng suất chính là ứng suất pháp tuyến sinh ra bên trong vật thể khi có ngoại lực tác dụng

d) Ảnh hưởng của ứng suất dư

Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch tăng mạnh, ứng suất lớn làm cho tính dẻo của kim loại giảm mạnh

e) Ảnh hưởng của ma sát ngoài

Ma sát ngoài làm thay đổi hình thức tác dụng lực, do đó làm thay đổi trạng thái ứng suất chính của vật thể Ngoài ra ma sát ngoài còn cản trở biến dạng tự do của vật thể, làm cho vật thể biến dạng không đồng đều, tăng lực và công biến dạng, cản trở sự biến dạng hay cắt đứt của kim loại dưới tác dụng của lực cắt thép

f) Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng

Tăng tốc độ biến dạng sẽ làm giảm tính dẻo của kim loại Ngoài ra, tốc độ biến dạng tăng còn làm sinh nhiều nhiệt, hiệu ứng nhiệt còn làm kim loại đạt đến nhiệt độ

mà tại đó tính dẻo thấp hoặc do hiệu ứng nhiệt mà nhiệt độ của kim loại tăng dần lên làm cho kim loại chuyển từ vùng giòn sang vùng dẻo, điều này cũng ảnh hưởng đến tốc độ tác dụng lực để cắt thép, đó là chu kỳ cắt hay cũng chính là năng suất cắt thép Vậy để cắt được thép tấm thì lực cần thiết tác dụng phải tạo ra trong kim loại ứng suất lực lớn, đồng thời tốc độ biến dạng phải đạt một trị số nhất định để kim loại dễ dàng bị đứt rời ra khỏi tấm cắt

2.2.2 Trạng thái ứng suất và phương trình dẻo

Giả sử trong vật hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể chịu 3 ứng suất

chính sau:

a b c

Hình 2.2: Các trạng thái ứng suất chính a) ứng suất đường b) ứng suất mặt c) ứng suất khối

+ Trạng thái ứng suất khối: τmax = max min

2

DUT.LRCC

Trang 13

- Điều kiện để kim loại biến dạng dẻo bị phá hủy: 𝜏max ≥ 𝜏giới hạn

• Khi kim loại chịu trạng thái ứng suất đường thì điều kiện biến dạng dẻo là:

Các phương trình trên gọi là phương trình dẻo

Biến dạng dẻo chỉ bắt đầu sau khi biến dạng đàn hồi Thế năng của biến dạng đàn hồi:

A = A0 + Ah [Tài liệu 2] (2.1) Trong đó:

A0 – thế năng để thay đổi thể tích vật thể

Ah – thế năng để thay đổi hình dáng vật thể

Trong trạng thái ứng suất khối, thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Hooke được xác định:

E E E

Trang 14

Theo (2.2) thế năng của toàn bộ biến dạng được biểu diễn:

2.3 QÚA TRÌNH CẮT VẬT LIỆU TẤM BẰNG DAO CẮT

2.3.1 Quá trình cắt đứt vật liệu

Quá trình cắt đứt vật liệu trải qua ba giai đoạn liên tục:

+ Giai đoạn biến dạng đàn hồi: từ khi dao cắt tiếp xúc với vật liệu cho đến trước điểm tới hạn – điểm chuyển từ biến dạng đàn hồi sang biến dạng dẻo (hình 2.3, a) + Giai đoạn biến dạng dẻo: dao cắt tiếp tục đi xuống lam cho ứng lực cắt tăng lên vượt qua điểm tới hạn Kim loại bị biến dạng dẻo cho đến khi bắt đầu xuất hiện các vết nứt Quá trình này chiếm từ 0,2 – 0,5 chiều dày kim loại (hình 2.3, b)

+ Giai đoạn cắt đứt: khi ứng lực cắt gần đến giới hạn bền, các vết nứt xuất hiện

từ mặt phẳng sắc của dao, tiến sâu vào vật liệu và làm đứt rời vật liệu (hình 2.3, c)

DUT.LRCC

Trang 15

Hình 2.3: Quá trình biến dạng khi cắt vật liệu

a – giai đoạn biến dạng đàn hồi b – giai đoạn biến dạng dẻo

c – giai đoạn cắt đứt

Nếu vết nứt từ hai phía gặp nhau trên cùng một mặt phẳng thì mặt cắt sẽ phẳng, đẹp, không có ba via Nếu gặp lệch sẽ tạo nên chất lượng mặt cắt xấu (xù xì, ba via) Bởi vậy việc khống chế khoảng hở giữa hai lưỡi cắt và độ sắc của cạnh của nó có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mặt cắt

Hình 2.4: Sơ đồ tác dụng lực khi cắt

DUT.LRCC

Trang 16

Lực cắt P và công A cần thiết để cắt vật liệu có thể tính toán theo công thức sau:

- Đối với lưỡi cắt bố trí song song:

M – mô men quay, (kGm);

k – hệ số tính đến tính chất và chiều dày vật liệu không đồng đều,

k = 1,2 ÷ 1,4;

D – đường kính dao đĩa, (mm);

m – số cặp dao đĩa khi bố trí nhiều dao;

𝜑 – góc nghiêng của lưỡi cắt trên tính theo độ;

𝛼 – góc ăn của cặp dao đĩa, tính theo độ;

Trị số góc ăn có thể lấy theo bảng 2.1

Trang 17

Khi cắt trên máy cắt lưỡi nghiêng, dải vật liệu cắt ra bị uốn cong lên Góc nghiêng 𝜑 càng lớn thì sự uốn cong càng lớn Bởi vậy, góc nghiêng 𝜑 thông thường chỉ nhỏ (𝜑 = 2 - 60)

Do ưu điểm của máy cắt lưỡi nghiêng là lực cắt không phụ thuộc vào chiều dài cắt, nên máy cắt lưỡi nghiêng được vẫn được sử dụng rộng rãi nhất trong các phân xưởng dập tấm

Quan sát mặt cắt sau khi cắt bằng dao (hình 2.5), ta nhận thấy mặt cắt không vuông góc với bề mặt vật liệu (do có khe hở Z giữa 2 dao cắt) Phần trên của mặt cắt

có một dải sáng, phần dưới xù xì hơn Để nâng cao độ nhẵn bề mặt có thể tiến hành sửa tinh trên đá mài tròn

Lượng dư để sửa tinh sau khi cắt phụ thuộc vào phương pháp cắt nguội hay nóng,

và chiều dày vật liệu Đối với trạng thái cắt nguội có thể lấy lượng dư bằng (0,22 – 0,25)S

DUT.LRCC

Trang 18

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

Trong thực tế sản xuất có rất nhiều phương pháp cắt thép tấm như : Cắt bằng lực, cắt bằng nhiệt, cắt bằng mài mòn và một số phương pháp khác 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 Ta tiến hành phân tích một số phương pháp cắt thép tấm phổ biến hiện nay, từ đó chọn ra phương án thích hợp

3.1 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN CẮT THÉP TẤM

3.1.1 Phương án cắt bằng lực

a) Cắt trên máy có lưỡi dao bố trí nghiêng

* Đặc điểm:

- Lưỡi dao và vật cắt chỉ tiếp xúc nhau trên một phần chiều rộng

+ Diện tích tăng từ 0 đến cực đại, đây là giai đoạn bắt đầu cắt

+ Diện tích tiếp xúc giữ ở giá trị cực đại, đây là giai đoạn ổn định

+ Diện tích tiếp xúc giảm từ cực đại về 0, giai đoạn kết thúc

- Trong giai đoạn ổn định lực cắt có giá trị cực đại và cố định

Hình 3.1: Máy cắt lưỡi dao nghiêng

1 – lưỡi dao dưới 2- lưỡi dao trên 3 – đầu trượt

4 – dao trên 5 – phôi 6 – bàn dao dưới

Trang 19

 (N/ mm2) là giới hạn bền của vật liệu

Lực cắt trên máy cắt dao nghiêng được xác định theo công thức:

2

t

S P

l = S/tg𝛼 nên F = S2/ 2tg𝛼 (3.3) DUT.LRCC

Trang 20

 - giới hạn bền cắt của vật liệu (N/mm2);

S - chiều dày vật liệu (mm);

𝛼 - góc nghiêng của dao;

Tính chất cơ lý của vật liệu, khe hở giữa các lưỡi cắt, tốc độ biến dạng, điều kiện

ma sát có ảnh hưởng đến trở lực cắt của vật liệu cvà do đó ảnh hưởng đến lực cắt Nếu vật liệu có độ bền càng lớn và tính dẻo càng giảm, cũng như tốc độ biến dạng càng tăng thì trở lực cắt ctăng, nếu khe hở giữa các lưỡi cắt tăng thì cgiảm

Trở lực cắt được xác định gần đúng theo giới hạn bền chảy:

c

Khi cắt có thể xảy ra hiện tượng uốn (xoắn) các dải phôi xung quanh trục của nó Nếu 𝛼 càng lớn và chiều rộng của dải cắt càng nhỏ thì hiện tượng uốn (xoắn) càng nhiều

Khi cắt, lực cắt P ở các giai đoạn đã ổn định của quá trình cắt thay đổi không đáng kể Do đó công biến dạng sẽ là:

DUT.LRCC

Trang 21

b) Cắt trên máy có lưỡi dao bố trí song song

Nhìn chung, kết cấu máy cắt có lưỡi dao song song giống với máy cắt có lưỡi

dao bố trí nghiêng, chỉ khác về lưỡi dao trên

Hình 3.3: Sơ đồ máy cắt lưỡi dao song song

1 – lưỡi dao dưới 2- lưỡi dao trên 3 – đầu trượt

4 – dao trên 5 – phôi 6 – bàn dao dưới

* Sơ đồ kết cấu máy:

• Góc trước 𝛽 = 2 ÷ 30

• Cắt được các tấm rộng B ≥ 3200 mm, chiều dày S đến 60 mm

• Chỉ cắt được đường thẳng, chiều rộng tấm phôi cắt phải nhỏ hơn chiều dài dao

• Đường cắt thẳng, đẹp, hành trình dao nhỏ, lực cắt tương đối lớn

P = k.B.S.𝜎c (N) [tài liệu 2] (3.9) Trong đó:

Trang 22

S – chiều dày phôi cắt (mm);

𝜎c – giới hạn bền cắt của phôi, 𝜎c = (0,6 ÷ 0,8) 𝜎b (N/mm2);

c) Cắt trên máy có lưỡi dao chuyển động quay (máy cắt dao đĩa)

Máy cắt dao đĩa một cặp dao:

* Dao đĩa có tâm trục song song:

Hình 3.4: Máy cắt dao đĩa tâm trục song song

* Máy cắt dao dưới nghiêng:

Hình 3.5: Máy cắt đĩa có dao dưới nghiêng

S

B D

Trang 23

• Góc nghiêng 𝜑 = 30 ÷ 400;

• Nếu S > 10mm: D = 20S, B = 50 ÷ 80 mm;

• Nếu S < 3mm: D = 28S, B = 15 ÷ 20 mm;

* Máy cắt hai dao nghiêng:

Hình 3.6: Máy cắt đĩa 2 dao nghiêng

• Nếu S > 10mm: D = 12S, B = 40 ÷ 60 mm;

• Nếu S < 5mm: D = 20S, B = 10 ÷ 15 mm;

Máy cắt nhiều dao đĩa:

Hình 3.7: Máy cắt nhiều đĩa

• Lưỡi cắt là hai đĩa tròn quay ngược chiều nhau, máy có thể có hai hoặc nhiều cặp đĩa cắt

• Góc cắt 900, Z = (0,1 ÷ 0,2)S;

• Đường kính dao đĩa: D = (40 ÷ 125)S (mm);

• Chiều dày dao: B = 15 ÷ 30 (mm);

D

B

DUT.LRCC

Trang 24

Cắt đứt bằng hồ quang: là quá trình nóng chảy hoặc cắt đứt kim loại bằng nhiệt lượng hoặc hồ quang điện, điện cực hồ quang có thể là than hoặc kim loại Phương pháp này không kinh tế, khó thuận tiện khi chiều dày tấm thép lớn, đường cắt không đều

a) phương pháp cắt bằng khí cháy

Hình 3.8: Sơ đồ cắt thép bằng khí cháy

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

Ngọn lửa

Rãnh cắt Oxit lỏng DUT.LRCC

Trang 25

Thép các bon có nhiệt cháy 13500C, nhiệt độ nóng chảy trên 15000C, nhiệt cháy đạt tới 70% lượng nhiệt cần để nung nóng nên rất thuận lợi khi cắt bằng khí Thép cacbon cao do nhiệt độ chảy thấp nên khó cắt hơn, khi cắt thường nung nóng trước tới 300- 6000C Thép hợp kim crôm hoặc hợp kim niken do khi cháy tạo thành oxit crôm nhiệt độ chảy tới 20000C phải dùng thuốc cắt mới cắt được , 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

b) Phương pháp cắt kim loại bằng laser

Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý cắt bằng chùm tia laser

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 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 koá và tự động hoá

dễ dàng nhưng phương pháp này có những hạn chế là chiều dày tấm cắt nhỏ hơn 20

DUT.LRCC

Trang 26

mm, thiết bị tạo tia laser cũng như các thiết bị điều khiển chương trình số CNC có giá thành cao, bảo trì khá phức tạp, gia công bằng tia laser khá nguy hiểm, gây khó khăn trong quá trình gia công

3.1.3 Phương pháp cắt bằng mài mòn

Đây là phương pháp cắt kim loại dựa trên sự mài mòn giữa dụng cụ cắt và kim loại cắt Cắt kim loại bằng mài mon có một số đặc điểm:

Tốc độ cắt lớn, tiết diện phoi bé

- Đá cắt là loại dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt gồm các hạt mài liên kết với nhau bằng chất kết dính

- Tốc độ cắt cao và góc cắt lớn nên khi cắt, nhiệt độ rất lớn

- Dụng cụ cắt có lưỡi cắt không liên tục Các hạt mài nằm tách biệt nhau trên bề mặt làm việc của dụng cụ cắt và cắt mỗi phoi riêng biệt, do đó có thể xem quá trình mài mòn là quá trình cào xước liên tục

- Do không thể thay đổi vị, trí hình dạng hình học của hạt mài trong đá mài nên việc điểu khiển quá trình mài mòn rất khó khăn

và tự động hoá Do đó nó chỉ phù hợp khi cắt những tấm dày, có hình dáng phức tạp

- 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

DUT.LRCC

Trang 27

- 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

3.2 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN TẠO CHUYỂN ĐỘNG CẮT TRONG MÁY CẮT LƯỠI DAO NGHIÊNG

Để thực hiện chuyển động tịnh tiến 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

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

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

DUT.LRCC

Trang 28

Đặc điểm: Cơ cấu năy có nguyín lý lăm việc vă kết cấu đơn giản, độ cứng vững cao, dễ chế tạo Tuy nhiín tạo lực không lớn, dẫn động phức tạp vă khó điều khiển

3.2.2 Chuyển động tịnh tiến nhờ xy lanh thuỷ lực

Truyền dẫn thuỷ lực ngăy căng được ứng dụng rộng rêi trong chế tạo mây, đặc biệt lă trong câc mây cắt, mây đột dập, mây gia công âp lực…

a)Sơ đồ nguyín lý:

1- Van phân phối 2- Xy lanh 3- Pít tông

3 2

+ Có khả năng giảm khối lượng vă kích thước nhờ âp suất thuỷ lực cao

+ Lăm việc ím, ít bị va đập nhờ quân tính nhỏ của bơm vă động cơ thuỷ lực

vă tính nĩn được của dầu

+ Tự động hoâ đơn giản

DUT.LRCC

Trang 29

* Nhược điểm:

+ Tổn thất trong đường ống và rò rỉ làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng + Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn

+ 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

3.2.3 Kết luận

Qua hai phương án tạo chuyển động tịnh tiến để tạo lực cắt cho dao ta thấy mỗi phương án đều 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 dùng cơ cấu tịnh tiến bằng

xy lanh thuỷ lực dầu ép phù hợp nhất khi cắt các loại thép cacbon, thép thường với chiều dày phôi đến 15mm và chiều rộng cắt lớn nhất của tấm thép là 2000mm

12 11 10

9 8

7 6

5 4

1

Hình 3.13: Sơ đồ hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt

* Chú thích:

DUT.LRCC

Trang 30

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY

LỰA CHỌN MỘT SỐ CƠ CẤU MÁY 4.1 DAO CẮT

4.1.1 Tính toán sơ bộ chiều dài của lưỡi dao

Theo kinh nghiệm chiều dài của lưỡi dao L :

L = B + ( 50 150 ) (mm) Trong đó : B là chiều rộng lớn nhất của tấm thép đem cắt Bmax= 2000 (mm)

B: Chiều rộng lớn nhất của tấm thép đem cắt Bmax= 2000 (mm)

: Độ trùng dao để đảm bảo cắt hết chiều rộng tấm thép,

Trang 31

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

b) 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 Sau khi tính được độ vận hành của dao nghiêng là H = 200 mm

Thời gian của dao đi là:

t = 𝐻

𝑣 =200

50 = 4 (s) Vậy thời gian cắt chính của dao là: t = 4 (s)

4.2 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XY LANH – PISTON

4.2.1 Phương án bố trí 1 xy lanh – piston

Hình 4.2: Sơ đồ bố trí một xy lanh

4 – xy lanh piston 5 – các phần tử thủy lực 6 – bơm dầu

7 – động cơ bơm dầu 8 – lọc thô 9 – bể dầu

P T T L

DUT.LRCC

Trang 32

+ Năng suất không cao

4.2.2 Phương án bố trí 2 xy lanh – piston

* Ưu điểm:

+ Chuyển động dao cân bằng → quá trình cắt ổn định

+ Giảm được kích thước xy lanh – piston

* Nhược điểm:

+ Tốn nhiều chi phí hơn so với một xy lanh – piston

Hình 4.3: Sơ đồ bố trí 2 xy lanh – piston

P T T L

DUT.LRCC

Trang 33

4.2.3 Phương án bố trí 3 xy lanh – piston

+ Khó cân bằng dao hơn

Hình 4.4: Sơ đồ bố trí 3 xy lanh – piston

Có nhiều cách để tạo nên lực Q, sau đây ta xét một vài phương án kẹp chặt phôi

có thể sau đây:

P T T L

DUT.LRCC

Trang 34

4.3.1 Kẹp phôi bằng chính trọng lực của một khối kim loại

a)Sơ đồ nguyên lý:

Hình 4.5: Sơ đồ kẹp chặt bằng trọng lượng khối kim loại

b)Nguyên lý hoạt động:

Khi dao lưỡi dao trên bắt đầu đi xuống thì khối lượng vật liệu kẹp chặt 2 cũng đi xuống theo và xuống chạm vào tấm thép cần kẹp chặt trước Dao tiếp tục đi xuống cắt thì khối lượng này trượt lồng không trong rãnh 3 của dao cắt, lúc khối lượng bắt đầu trượt lồng không là lúc lực kẹp của tấm thép đã cố định và là lúc có lực kẹp lớn nhất

c)Ưu nhược điểm:

* Ưu điểm:

+ Cơ cấu này hoạt động đơn giản, dễ thiết kế, dễ chế tạo

* Nhược điểm:

+ Kết cấu và khối lượng máy trở nên cồng kềnh

+ Lực kẹp không thể thay đổi khi cắt thép mỏng hoặc dày khác nhau

+ Khi kẹp chặt va đập mạnh, kém cững vững cho máy

1

2

3 4

5

DUT.LRCC

Trang 35

4.3.2 Kẹp chặt bằng hệ thống thuỷ lực dầu ép hoặc khí nén

+ Cơ cấu phức tạp, đắt tiền

+ Chi phí vận hành, bảo dưỡng lớn

4.3.3 Kẹp chặt bằng hệ thống các lò xo chịu nén gắn lên lưỡi dao trên

Lợi dụng lực đàn hồi của lò xo sinh ra khi chịu kéo hoặc chịu nén để làm lực kẹp cho phôi khi cắt kim loại

1

2

3 4

5

DUT.LRCC

Trang 36

a)Sơ đồ nguyên lý:

Hình 4.7: Sơ đồ cơ cấu kẹp phôi bằng lo xo chịu nén

1 – bàn dao dưới 2 – phôi 3 – lưỡi dao trên

4 - ống dẫn hướng 5 – lò xo

b) Hoạt động

Lò xo chịu nén được đặt trong xilanh, xilanh gắn cứng lên dao trên Khi dao trên nhận được động lực từ nguồn xilanh thuỷ lực, dao trên bắt đầu đi xuống, dao mang theo xilanh kẹp chặt Khi dao xuống thì do bố trí đầu kẹp của piston kẹp ở vị trí thấp hơn đầu dao trên nên đầu kẹp chạm vào phôi trước, đầu dao tiếp tục đi xuống lò xo bị nén lại sinh ra phản lực đàn hồi, lực này tác dụng lên cần piston, tác dụng lên đầu kẹp, kẹp phôi xuống, lúc này đầu dao bắt đầu tiến hành cắt phôi Sau khi cắt, phôi xong dao

đi lên mang theo cả đầu kẹp đi lên để chuẩn bị cho chu kỳ cắt kế tiếp

5

DUT.LRCC

Trang 37

4.3.4 Kết luận

Phân tích các phương pháp kẹp chặt phôi trên ta thấy:

- Kết cấu kẹp bằng trọng lượng của khối kim loại đặc, kết cấu này tuy đơn giản nhưng khi kẹp lại rung động va đập lên máy lớn

- Kết cấu kẹp bằng các lò xo chịu nén, kết cấu này khi kẹp êm, nhẹ nhàng, ít rung động và va đập máy nhưng nhược điểm là kết cấu máy bị cồng kềnh, cần phải tăng lực tác động ở cơ cấu thuỷ lực tác động lên đầu dao

- Kẹp bằng hệ thống các xilanh thuỷ lực tuy phức tạp nhưng hệ thống này có khả năng thay đổi lực kẹp dễ dàng khi chiều dày tấm thép thay đổi

Vậy phương án kẹp chặt phôi là dùng hệ thống các xy lanh thuỷ lực

4.4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG CẤP PHÔI

Trong lao động sản xuất, chúng ta có xu hướng sư dụng máy móc thay thế con người ở những khâu lao động nặng nhọc nhờ vào việc cơ khí hoá và tự động hoá Đó chính là việc giải phóng sức lao động cho chính bản thân mình bằng cách thay thế các hoạt động thủ công của ta bằng hoạt động của máy móc Hơn nữa khi người công nhân trực tiếp đứng máy, có rất nhiều động tác lặp đi lặp lại mang tính nhàm chán dễ xảy ra tai nạn cho người công nhân, Từ các yếu tố đó đặt ra vấn đề ta phải trang bị thêm các

hệ thống cấp phôi tự động cho các máy móc thiết bị phục vụ sản xuất

Trên thực tế nhiều máy cắt thép tấm sử dụng hiện nay chưa có một hệ thống cấp phôi tự động mà chủ yếu nhờ sức lao động của người công nhân Công việc này chủ yếu là di chuyển tấm thép vào vùng cắt một cách chính xác và liên tục, như vậy sẽ làm tăng năng suất và giảm nhẹ sức lao động cho công nhân

Để thực hiện công việc này cũng có một số phương án, ta có thể phân tích để đưa

ra phương án thích hợp nhất

DUT.LRCC

Trang 38

4.4.1 Cấp phôi bằng hệ thống các xilanh - piston khí nén

a) Sơ đồ bố trí

Hình 4.8: Hệ thống cấp phôi dùng xy lanh thuỷ lực

1 – phôi 2 – xi lanh cấp phôi

3 – xi lanh kẹp phôi 4 – xy lanh kẹp chặt

5 – lưỡi dao trên 6 – lưỡi dao dưới

b) Nguyên lý hoạt động:

Trình tự hoạt động của hệ thống cấp phôi tự động như sau:

Khi phôi thép tấm đã được đặt lên sàn các con lăn, piston 3 đi lên kẹp phôi lại Khi piston đã kẹp chặt thì xy lanh 2 đẩy cả hệ piston - xilanh 3 cùng tấm thép đi vào đến vị trí của lưỡi cắt

c) Ưu nhược điểm của cơ cấu

* Ưu 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 gọn, đơn giản

+ Thiết bị điều khiển trong khí nén rẻ tiền

Trang 39

4.4.2 Cấp phôi dùng hệ thống băng tải

a) Nguyên lý hoạt động

Băng tải được bố trí phía trước bàn dao dưới, được dẫn động bởi động cơ điện cấp phôi cho máy cắt Sự chuyển động của tấm thép nhờ vào ma sát giữa bản thân nó với băng tải Vật liêu làm băng có thể là vải cao su hoặc làm bằng thép tấm mỏng

Hình 4.9: Sơ đồ cấp phôi bằng hệ thống băng tải

1 – tang dẫn 2 – con lăn 3 – băng tải 7 – lưỡi dao dưới

4 – phôi 5 – xi lanh kẹp chặc 6 –lưỡi dao trên

b) Đặc điểm

Hệ thống làm việc tương đối êm, năng suất cao tuy nhiên tấm thép luôn tiếp xúc trên mặt băng làm cho băng chóng mòn Mặt khác thiết bị cồng kềnh, khó điều khiển chính xác phôi thép đến vị trí cần cắt

4.4.3 Cấp phôi dùng hệ thống cặp con lăn

a) Nguyên lý hoạt động

Phôi thép được đỡ trên hệ thống các con lăn đỡ, được truyền động bởi cặp con lăn được dẫn động bởi động cơ điện Lực kéo phôi này nhờ vào lực ma sát giữa con lăn với tấm thép, lực này phải lớn hơn ma sát của tấm phôi trên sàn con lăn

Trang 40

Hình 4.10: Sơ đồ cấp phôi bằng cặp con lăn

3 – con lăn dẫn động 4 – xy lanh kẹp phôi

4.4.4 Động học hệ thống cấp phôi

a) Hoạt động của hệ thống

Động cơ 1 quay, qua khớp nối 6 và hộp giảm tốc 2 truyền momen xoắn cho trục dẫn động con lăn 3 làm cho con lăn 3 quay Nhờ lực ma sát giữa tấm thép và các con lăn mà khi nó quay tấm thép được kéo và cấp phôi cho quá trình cắt

Ngày đăng: 23/04/2021, 21:59

w