Thiết kế máy lốc 4 trục

Nhu cầu thực tế của đề tài: Các sản phẩm ống được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống sinh hoạt và trong hoạt động sản xuất của doanh nghiệp.. Nắm bắt được nhu cầu trên, việc thiết kế

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY LỐC 4 TRỤC

Người hướng dẫn: TS TÀO QUANG BẢNG

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN TIẾN

Nội dung đã làm được bao gồm các vấn đề sau:

Số Trang: 89 trang

Số bản vẽ: 7 A0

1 Nhu cầu thực tế của đề tài:

Các sản phẩm ống được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống sinh hoạt và trong hoạt động sản xuất của doanh nghiệp Đó là nhu cầu rất cần thiết không thể thiếu được

Nó chiếm một tỷ trọng đáng kể trong nhiều lĩnh vực Nắm bắt được nhu cầu trên, việc thiết kế máy lốc để tạo ra các sản phẩm phù hợp với thực tế là 1 điều thật sự cần thiết, đem lại nhiều lợi ích trong đời sống xã hội và hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp

2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:

Đi sâu vào tính toán và thiết kế các cơ cấu cũng như bộ phận chính của máy lốc

như: thiết kế các cơ cấu cơ khí, tính toán hệ thống thủy lực…

3 Nội dung đề tài đã thực hiện :

• Phần lý thuyết: Nêu lên được tính cấp thiết của đề tài, tổng quan về các loại

máy lốc, lựa chọn phương án thiết kế từ đó đưa ra nguyên lý làm việc của máy Tính toán động học và động lực học của máy để tính toán và thiết kế các cơ cấu, bộ phận của máy

• Cơ sở để tính toán thiết kế máy:

+ Chiều dày phôi S = 1÷ 8 mm

Em xin chân thành cảm ơn!

DUT-LRCC

KHOA CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Tấn Tiến Số thẻ sinh viên: 101150052

Lớp: 15C1A Khoa: Cơ khí Ngành: Công nghệ Chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án: Thiết kế Máy lốc 4 trục

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:

Chiều rộng phôi: B = 500 ÷ 2000 mm

Chiều dày phôi: S = 1 ÷ 8 mm

Đường kính lốc: ∅ = 2000 ÷ 3000 mm

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu về máy lốc 4 trục

Chương 2: Cơ sở tính toán thiết kế máy lốc

Chương 3: Phương án thiết kế máy lốc 4 trục

Chương 4: Thiết kế cơ khí máy lốc 4 trục

Chương 5: Thiết lập quá trình lốc thép tấm trên máy

Chương 6: Các quy phạm an toàn trong sử dụng và bảo dưỡng máy

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

- Bản vẽ Phương án thiết kế: 1 A0 - Bản vẽ Hộp phân lực bánh răng V: 1 A0

- Bản vẽ Sơ đồ nguyên lý: 1 A0 - Bản vẽ Chế tạo: 1 A0

- Bản vẽ Tổng thể máy: 1 A0 - Bản vẽ Phương thức lốc thép tấm: 1 A0

- Bản vẽ Lắp toàn máy: 1 A0

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 28/ 9/ 2019

Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp nước

ta nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng đã có nhiều bước phát triển vượt bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn và then chốt trong nền kinh tế của đất nước Để bắt nhịp cùng sự phát triển bậc của ngành công nghiệp cơ khí trên thế giới, ngành cơ khí nước ta không ngừng đào tạo nguồn nhân lực biết vận dụng và nắm bắt công nghệ tiên tiến và hiện đại, đồng thời từng bước cải tiến sáng tạo ra công nghệ mới, cải tiến cách thức sản xuất phù hợp với nền công nghiệp đất nước

Hiện nay nhu cầu về việc sử dụng các loại đường ống lớn ngày càng phổ biến đối với các ngành công nghiệp như: Dầu khí, thuỷ điện, vận chuyển hoá chất, chất đốt… là những ngành có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

Để chế tạo ra các loại ống không chỉ có phương pháp uốn hàn mà còn có những phương pháp khác nhau như: cán, ép, kéo…Tuy nhiên các phương pháp này chỉ thích hợp với việc sản xuất các đường ống cỡ nhỏ, còn đối với ống có đường kính lớn phương pháp uốn hàn thì có nhiều tính năng vượt trội hơn so với các phương pháp khác và nó đáp ứng được nhu cầu về việc sản xuất các đường ống cỡ lớn

Sau thời gian học tập tại Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và tìm hiểu máy móc tại công ty TNHH MTV Tổ hợp cơ khí Thaco Chu Lai, em được thầy giáo và ban

lãnh đạo công ty giao đề tài “Thiết kế máy lốc 4 trục” làm đồ án tốt nghiệp

Với những kiến thức đã học ở trường cùng với quá trình tìm hiểu máy móc tại

Công ty TNHH MTV Tổ hợp cơ khí Thaco Chu Lai, cùng với sự hướng dẫn tận

tình của thầy giáo TS Tào Quang Bảng, các anh/chị trong công ty và các thầy giáo

trong khoa Cơ khí, đã giúp em hoàn thành nhiệm vụ được giao Tuy nhiên, do thời gian có hạn, đồng thời vốn kiến thức còn nhiều hạn chế nên việc tính toán, thiết kế máy không tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong được các thầy đóng góp ý kiến

và sửa chữa để em ngày một hoàn thiện hơn trong quá trình thiết kế sau này Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tấn Tiến

DUT-LRCC

Em xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp của mình không vi phạm quy định về liêm chính học thuật của trường Đảm bảo sử dụng đúng các tài liệu có liên quan, ghi đầy

đủ thông tin về tài liệu tham khảo và bản quyền tác giả

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tấn Tiến

DUT-LRCC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

LỜI NÓI ĐẦU

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ MÁY UỐN 4 TRỤC 2

1.1 Tổng quan quá trình nghiên cứu và sử dụng máy lốc 4 trục 2

1.2 Khái niệm về máy lốc 4 trục điểu khiển thủy lực có profin dạng tròn 2

1.3 Nghiên cứu thị trường và nhu cầu sử dụng máy lốc tại việt nam……… 4

1.4 Ứng dụng các loại sản phẩm lốc vào trong cuộc sống 5

1.5 Kết luận 6

Chương 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC 7

2.1 KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VỀ UỐN 7

2.2 Kích thước của phôi khi uốn 8

2.3 Bán kính uốn lớn nhất và nhỏ nhất 9

2.4 Tính đàn hồi khi uốn 10

2.5 Lực uốn 11

Chương 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC 4 TRỤC 13

3.1 Lựa chọn phương án dẫn động cho phôi 13

3.2 Lựa chọn phương án tạo chuyển động quay cho trục I, II 13

3.3 Lựa chọn phương án chuyển động cho trục uốn 16

3.4 Lựa chọn phương án truyền động trục ép dưới 19

Chương 4: THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY LỐC 4 TRỤC 22

4.1 Các số liệu ban đầu: 22

4.2 Cụm thân máy 23

4.3 Tính lực uốn 24

DUT-LRCC

4.5 Tính công suất động cơ 57

4.6 Tính toán gối đỡ trục lốc bên 59

4.7 Thiết kế hộp phân lực bánh răng chữ V 61

Chương 5: THIẾT LẬP QUÁ TRÌNH LỐC THÉP TẤM TRÊN MÁY 79

5.1 Công nghệ uốn lốc trong máy lốc 4 trục 79

5.2 Phương thức lốc 80

5.3 Chuẩn bị vật liệu trước khi lốc 85

Chương 6: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 86

6.1. Lắp đặt vận hành và bảo dưỡng máy Error! Bookmark not defined. 6.2 Cách lắp đặt ……… 86

6.3 Yêu cầu Vận hành ……….86

6.4 Bảo dưỡng……….87

6.5 Sự cố máy và khắc phục ……… 87

KẾT LUẬN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

DUT-LRCC

Hình 1.1 Một số biên dạng sản phẩm của máy lốc 4 trục

Hình 1.2 Một số loại máy lốc trên thị trường

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thủy lực

Hình 3.2 Sơ đồ sử dụng động cơ điện

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí trục cho phương án 1

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí trục của phương án 2

Hình 3.5: Sơ đồ bố nguyên lý dùng thủy lực nâng 2 trục uốn

Hình 3.6 Sơ đồ dùng bộ truyền trục vít - bánh vít và cơ cấu vít me - đai ốc Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý dùng thủy lực nâng trục dưới

Hình 3.8 Sơ đồ động toàn máy lốc 4 trục

Hình 4.1 Tổng thể máy lốc 4 trục

Hình 4.2 Dựng hình trong việc bố trí các tọa độ lốc

Hình 4.3 Sơ đồ tọa độ hóa uốn thép tấm

Hình 4.4 Mô hình cánh tay đòn trong uốn lốc

Hình 4.5 Sơ đồ đặt lực

Hình 4.6 Mô tả sơ bộ trục bên III, IV

Hình 4.7 Phân bố lực trục bên III, IV

Hình 4.8 Biểu đồ lực cắt, momen uốn trục III, IV

Hình 4.9 Kết cấu sơ bộ trục II

Hình 4.10 Biểu đồ lực cắt, momen trên trục dưới II

Hình 4.11 Kết cấu sơ bộ trục đỉnh I

Hình 4.12 Biểu đồ lực cắt, momen trên trục đỉnh I

Hình 4.13 Mô tả phân tích lực tác dụng sơ bộ của xylanh đẩy trục bên Hình 4.14 Mô tả phân tích lực tác dụng sơ bộ của xylanh đẩy trục bên

DUT-LRCC

Hình 4.16 Phân tích lực

Hình 4.17 Biểu đồ lực cắt, momen uốn trục I

Hình 4.18 Biểu đồ lực cắt, momen uốn trục II

MỞ ĐẦU

Trong ngành công nghiệp cơ khí và các ngành khác, máy móc chiếm vị trí quan trọng không thể thiếu Có nhiều loại máy móc thiết bị cho các lĩnh vực khác nhau như: nông nghiệp, y tế, xây dựng Mỗi một loại máy móc thiết bị cho ra sản phẩm phục vụ cho một hoặc một số lĩnh vực Sản phẩm ống là một trong số đó và được dùng rộng rãi trong cuộc sống và trong công nghiệp Ống đa dạng về hình dạng, kích cỡ, độ dày nên kéo theo máy móc phục vụ sản xuất ống cũng đa dạng về hình dạng, kích cỡ,

phương thức

Cùng với sự phát triển của xã hội, đời sống, công nghiệp thì sản phẩm ống cần cung cấp để phục vụ ngày càng tăng Tùy theo yêu cầu mà ống có hình dạng, kích thước khác nhau, cong ở góc độ từ đơn giản đến phức tạp, đường kính phôi ống cũng khác nhau từ nhỏ đến lớn Để có thể có được các sản phẩm ống có dạng cong như vậy, người ta có thể sử dụng nhiều cách thức khác nhau để tạo ống cong, máy móc để thực hiện cũng đa dạng từ đơn giản đến phức tạp Trong đó máy lốc ống giữ vai trò quan

trọng trong việc cung cấp sản phẩm ống để phục vụ cho xã hội

Với mục tiêu và tầm quan trọng trên thì việc thiết kế một loại máy lốc là cần thiết Được sự nhất trí cho phép của Khoa cơ khí, Thầy giáo hướng dẫn T.S Tào Quang Bảng và Ban giám đốc Công ty TNHH Tổ hợp cơ khí Thaco Chu Lai em đã chọn thiết kế máy lốc ống 4 trục làm đề tài tốt nghiệp

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 6 chương:

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu về máy lốc 4 trục

Chương 2: Cơ sở tính toán thiết kế máy lốc

Chương 3: Phương án thiết kế máy lốc 4 trục

Chương 4: Tính toán thiết kế cơ khí máy lốc 4 trục

Chương 5: Thiết lập quá trình lốc thép tấm trên máy

Chương 6: Các quy phạm an toàn trong sử dụng và bảo dưỡng máy

DUT-LRCC

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ MÁY UỐN 4 TRỤC

1.1 TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG MÁY LỐC 4

TRỤC

1.1.1 Trong nước

Thực tế, một số doanh nghiệp trong nước đã tự chế một số máy lốc 3 trục được chép mẫu các máy có xuất xứ từ Trung Quốc từ những năm 80 của Thế kỷ trước, với các loại máy lốc thép mỏng từ 1 đến 8 mm, đáp ứng được một số nhu cầu nhất định để chế tạo một số loại ống khói, ống dẫn khí và ống nước trong một số ngành công nghiệp, nông nghiệp và thủy lợi Nhìn chung, các loại máy này tạo ra sản phẩm đơn chiếc, thiếu tính toán cơ sở khoa học và dựa trên chép mẫu Những đơn vị chỉ chế tạo

để đáp ứng công việc của bản thân doanh nghiệp và định hướng sản phẩm cụ thể, nên nhiều năm trở lại đây cũng chưa có đơn vị nào thực sự coi sản phẩm máy lốc 3 trục, 4 trục là sản phẩm truyền thống của họ Các máy lốc tự chế xuất hiện ở một số nhà máy

Cơ khí Hải Dương, VINASHIN,…

1.1.2 Trên thế giới

Hằng năm, các doanh nghiệp phải nhập nhiều loại máy lốc với nhiều kích cỡ khác nhau cho những mục đích chế tạo tại các dự án Các máy có xuất sứ từ các nước G7, Nga, Trung Quốc và một số nước Đông Âu với nhiều thế hệ máy, song đa phần là máy lốc 3 trục Hiện tại, loại máy 4 trục đã được nhập vào một số doanh nghiệp trong nước như DOOSAN VINA – Quãng Ngãi, LISEMCO – Hải Phòng, LILAMA – Hải Dương, CS WIND TOWER – Hồ Chí Minh, của các hãng chế tạo thiết bị máy lốc hàng đầu như DAVI – Italya, MG – Italya, 4HEL – Italya, SERTOM –Thổ Nhĩ Kỳ,… các nước này đã đạt tới trình độ cao về nghiên cứu và chế tạo máy lốc siêu lớn với nhiều biên dạng phức tạp, với tấm thép dày đến 200mm như MB 3070, MCB3080,

MG 375,… các chương trình điều khiển số NC và CNC

1.2 KHÁI NIỆM VỀ MÁY LỐC 4 TRỤC ĐIỂU KHIỂN THỦY LỰC CÓ

PROFIN DẠNG TRÒN

Máy lốc 4 trục là một thiết bị gồm các cặp lô có profin giống profin của sản phẩm, được dẫn động bởi động cơ thủy lực, nhờ sự chuyển động của các cặp lô tạo hình này mà vật liệu (thép tấm) sau khi di chuyển qua các cặp lô sản phẩm sẽ có được hình dáng như đã thiết kế Máy lốc thực chất là một dạng máy gia công nguội, dưới

DUT-LRCC

dạng gia công bằng áp lực (phương pháp gia công không phoi) Quá trình tạo hình profin sản phẩm là quá trình gây biến dạng dẻo dưới tác dụng của ngoại lực (nhờ vào các lô cuốn)

Sản phẩm của máy lốc đa dạng và phong phú (đặc trưng của nó là mặt cắt ngang (profin) của sản phẩm không thay đổi theo chiều dài, và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế như: chi tiết hình ống, thùng phi, nồi hơi, ống dẫn nhiên liệu lỏng, khí, hơi trong công nghiệp dầu khí,… kích thước của sản phẩm có thể đạt tới 3000mm chiều rộng và lốc các tấm có chiều dài hàng chục mét, các chi tiết có profin hình tròn có thể đạt đường kính đến 10000mm (10m)

Hiện nay, có rất nhiều dạng máy lốc, ở nước ta cũng có một số cơ sở sản xuất máy lốc, tuy nhiên với điều kiện sản xuất đơn chiếc, giá thành đắt nên chỉ sản xuất những dạng máy lốc gia công nhưng sản phẩm có profin đơn giản như: U, C, tròn, dang sóng (tấm lợp),…

Dưới đây là một số biên dạng sản phẩm của máy lốc 4 trục

Hình 1.1 Một số biên dạng sản phẩm của máy lốc 4 trục

DUT-LRCC

1.3 NGHIÊN CỨU THỊ TRƯỜNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG MÁY LỐC TẠI

VIỆT NAM

Thị trường máy lốc đã tồn tại từ những năm sau chiến tranh chống Mỹ dành độc lập dân tộc và thống nhất đất nước, nhu cầu xây dựng và kiến thiết các nhà máy, xí nghiệp ở mọi nơi trên mọi miền Tổ quốc Ngày nay, cùng với quá trình đô thị hóa và thực hiện Nghị quyết của Bộ chính trị là đến năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp Các ngành công nghiệp khai thác, công nghiệp dầu khí, công nghiệp năng lượng, nhiệt điện, thủy điện, xi măng, hóa chất,… còn rất nhiều việc phải làm Việc nâng cao khả năng và phát huy nội lực nghiên cứu phát triển đồng thời thúc đẩy cơ khí trong nước phát triển là việc làm rất quan trọng Các lượng ống chịu áp lực, bồn bể, lò nung Clinker (thường phải nhập ngoại), bao hơi (100% phải nhập)… khối lượng rất lớn Việc nghiên cứu thành công một mặt góp phần nâng cao cơ sở lý luận khoa học trong việc chế tạo các sản phẩm từ máy lốc, mặt khác thúc đẩy việc tự chế tạo máy lốc trong nước, ổn định sản xuất và tiết kiệm ngoại tệ là điều cần làm cho Việt Nam trong hoàn cảnh hiện nay

Qua quá trình học tập và tìm hiểu hiện nay có hai loại máy lốc thép là máy lốc 3 trục và máy lốc 4 trục

a Máy lốc của hãng MCB b Máy lốc của hãng ASH

Hình 1.2 Một số loại máy lốc trên thị trường Bảng 1.1 Một số loại máy lốc trên thị trường

Tên máy Hãng sản xuất Chiều dày

tấm (mm)

Chiều dài tấm (mm)

Chiều rộng tấm (mm)

Công suất (KW)

DUT-LRCC

MCB 2027 DAVI MCB 28 2050 550

AHK 610 AKYAPAC 2 - 200 1000-12000 1000-12000

1.4 ỨNG DỤNG CÁC LOẠI SẢN PHẨM LỐC VÀO TRONG CUỘC SỐNG

a Ứng dụng trong nông nghiệp: Trong các công trình thuỷ lợi, sản phẩm ống

được lắp đặt để cung cấp nước phục vụ cho tưới tiêu nông nghiệp,

b Ứng dụng trong ngành công nghiệp: Ống đóng vai trò chủ chốt trong mọi hoạt

động sản xuất:

- Ở các xí nghiệp các sản phẩm dạng ống được dùng để dẫn khí ( O2, CO2, C2H2…), Tại các công ty, doanh nghiệp xăng dầu sản phẩm dạng ống được sử dụng rất nhiều như dùng làm bồn chứa dầu, hệ thống ống cấp phát, hệ thống phòng cháy chữa cháy, các loại xe bồn vận chuyển nhiên liệu

Tại các nhà máy thủy điện ống được dùng dẫn nhiên liệu, hệ thống thu hồi, xử lý nhiệt

ở nhà máy nhiệt điện, các vỏ tuabin máy phát, các lò hơi, nồi hơi, ống thải, ống thu hồi …

c Trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, quân sự quốc phòng, công

nghiệp đóng tàu, ôtô…

Trong ngành đóng tàu sản phẩm là các vỏ tàu thủy có kích thước bán kính lớn, vỏ ôtô, các loại vỏ tên lửa, vũ khí quân sự trong ngành công nghiệp quốc phòng…

Bảng 1.2 Tổng quan về các loại sản phẩm lốc

 Ứng dụng trong nông nghiệp - Đường ống phục vụ tưới tiêu

- Hệ thống đường ống cấp nước sinh hoạt

 Ứng dụng trong công nghiệp

- Các đường ống dẫn khí, đường ống dẫn dầu…

- Tháp chưng cất dầu khí

- Bồn chứa xăng dầu, hóa chất…

- Bồn chịu áp suất như: Bồn chứa gas, bồn chữa cháy, nồi hơi…

DUT-LRCC

- Hệ thống thu hồi nhiệt

 Ứng dụng trong ngành công

nghiệp quốc phòng, hàng không

vũ trụ, công nghiệp đóng tàu,

ôtô…

- Thân tàu con thoi, tàu vũ trụ…

- Thân tên lửa hành trình

- Vỏ máy bay, tàu thủy, ôtô…

- Các bệ phóng tên lửa, bệ phóng tàu con thoi…

1.5 KẾT LUẬN

Việc nghiên cứu máy lốc 4 trục là cần thiết trong hoàn cảnh hiện tại, phù hợp chung với xu hướng phát triển ngành cơ khí Việt Nam, đồng thời thúc đẩy công tác nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ làm chủ về công nghệ lốc 4 trục, nâng cao năng lực chế tạo cơ khí trong nước, tạo công ăn việc làm cho người lao động, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu thiết bị

DUT-LRCC

Chương 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC

2.1 KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VỀ UỐN

2.1.1 Khái niệm

- Uốn là một trong những phương pháp gia công biến dạng dẻo kim loại thường gặp được thực hiện trong vùng biến dạng dẻo cho phép của vật liệu

- Quá trình uốn tấm được thực hiện do biến dạng dẻo - đàn hồi xảy ra khác nhau

ở hai mặt của phôi uốn

- Phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của vật uốn, dạng phôi ban đầu đặc tính của quá trình uốn như: Uốn khuôn, uốn trên gá bằng tay hoặc trên máy chuyên dùng

- Giá trị và sự phân bố ứng suất trong vùng biến dạng dẻo tùy thuộc vào bán kính cong của phôi uốn Ở giai đoạn đầu bán kính cong của phôi lớn, phôi chỉ bị biến dạng đàn hồi và giai đoạn này gọi là uốn đàn hồi

Nếu tiếp tục uốn, bán kính uốn giảm dần, các lớp kim loại ở xa tâm phôi bắt đầu

bị biến dạng dẻo Khi đó ứng suất tiếp tuyến σ0 trong các lớp này đạt đến giá trị ứng suất chảy Giai đoạn này được gọi là giai đoạn uốn đàn hồi dẻo

Nếu tiếp tục giảm bán kính uốn thì vùng biến dạng dẻo sẽ tăng lên còn vùng biến dạng đàn hồi giảm đi và khi tỷ số r/S <=5 thì hầu như toàn bộ tiết diện ngang của phôi

ở trạng thái dẻo, bắt đầu giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn Ở giai đoạn này xảy ra sự dịch chuyển rõ rệt của lớp bề mặt trung hòa ứng suất về phía các thớ bị nén của phôi, sự dịch chuyển này sẽ tăng lên khi bán kính uốn giảm

DUT-LRCC

Ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn do có sự dịch chuyển của lớp trung hòa ứng suất, nên ở vùng biến dạng sẽ tồn tại một vùng biến dạng không đơn điệu Nghĩa là có những lớp kim loại ở thời điểm trước đó thuộc vùng nén, nhưng sau đó lại chịu kéo Giữa các lớp này sẽ tồn tại một lớp mà biến dậng nén trước đó sẽ bằng biến dạng kéo tại thời điểm đang xét và bề mặt trùng với lớp này được gọi là mặt trung hòa biến dạng (hay lớp trung hòa biến dạng) Đặc điểm của lớp trung hòa biến dạng là có độ dài bằng

độ dài của phôi ban đầu Vì vậy nó là cơ sở tốt nhất để xác định độ dài của phôi khi uốn

- Sản phẩm thông thường là uốn nguội, nhưng trong một số trường hợp ta có thể uốn nóng để giảm lực uốn, tăng khả năng uốn cho vật liệu

- Không uốn được các sản phẩm đã qua xi mạ vì các góc biến dạng làm phá vỡ lớp xi mạ

- Uốn qua hệ thống trục có thể cho sản phẩm có chiều dài, độ dày lớn, liên tục

- Quá trình uốn tuân theo định luật Hooke

2.2 Kích thước của phôi khi uốn

Độ dài của phôi khi uốn tại góc uốn được xác định trên cơ sở cân bằng với độ dài của lớp trung hòa biến dạng Do vậy đối với một chi tiết uốn, độ dài của phôi sẽ bao gồm: tổng độ dài của các phần cạnh thẳng và tổng độ dài của các phần cung cong là các bán kính cong của lớp trung hòa biến dạng tịa các góc uốn

Lphôi = Lthẳng+ Lcong = ∑ li

n+1

i=1

+ ∑παi180

αi: trị số các góc uốn

ρbdi: bán kính cong của lớp trung hòa biến dạng tại các góc uốn Như vậy muốn xác định được độ dài của phôi cần phải xác định được vị trí của lớp trung hòa biến dạng, bán kính cong và độ dài của lớp trung hòa biến dạng tại một góc uốn

DUT-LRCC

Bán kính cong của mặt trung hòa biến dạng có thể được xác định bởi một hệ số

x, giá trị của nó phụ thuộc vào bán kính cong tương đối r/S, khi r/S càng lớn thì trị số x càng lớn Với r/S=0,1 thì x=0,3 còn với r/S=5 thì x=0,5 Như vậy ứng với mỗi giá trị của x ta có thể xác định được bán kính cong của lớp trung hòa biến dạng:

ρbd = r + x S Trong đó:

r: bán kính trong của phôi tại góc uốn S: bề dày phôi (mm)

Khi uốn phôi dải rộng tiết diện ngang của phôi tại vùng uốn thay đổi không đáng

kể và chủ yếu chỉ bị giảm chiều dày S Sự biến mỏng của chiều dày S tài vùng uốn có thể được xác định gần đúng theo công thức:

ΔS = S − Sbd = S

3

4(2r − S)2

Chiều dày của phôi sau khi uốn tại vùng biến dạng dẻo có thể được xác định trên

cơ sở các số liệu thực nghiệm:

Sb.mỏng = η S (mm) Trong đó:

η: hệ số giảm chiều dày S: chiều dày ban đầu của phôi (trước khi uốn) (mm) η=0,82 khi r/S=0,1

Bán kính uốn lớn nhất cho phép được xác định theo công thức:

rmax = ε.S

2.σ T

DUT-LRCC

Trong đó: ε – modun đàn hồi khi kéo (kG/mm2)

σT – giới hạn chảy của vật liệu (kG/mm2)

Bán kính uốn nhỏ nhất cho phép được quy định theo mức độ biến dạng cho phép

ở lớp ngoài cùng và được xác định theo công thức:

rmin =S

2(

1

δ− 1) Trong đó: 𝛿 – độ dãn dài tương đối của vật liệu (%)

Thực tế, bán kính uốn nhỏ nhất cho phép được xác định theo công thức thực nghiệm đơn giản hơn:

rmin = K S

2.3.2 Góc làm bởi đường uốn và hướng cán

Vì kim loại chịu kéo và nén theo phương của thớ kim loại thì tốt hơn nhiều so với khi kéo và nén vuông góc với thớ kim loại Cho nên khi đường uốn vuông góc với hướng cán (thớ kim loại) thì rmin cho phép nhỏ hơn so với khi uốn dọc theo hướng cán

từ 1,5 ÷ 2 lần

Khi xếp thành hình pha băng, cắt phôi để uốn cần chú ý đến bố trí đường uốn vuông góc với hướng cán

2.3.3 Ảnh hưởng của tình trạng mặt cắt vật liệu

Khi cắt phôi uốn, trên mặt cắt cóc nhiều ba via hoặc nhiều vết đứt thì khi uốn dễ sinh ra ứng lực tập trung và tại những nơi đó dễ sinh ra vết nứt Bởi vậy cần phải tăng trị số rmin lên 1,5 ÷ 2 lần

2.4 Tính đàn hồi khi uốn

Trong quá trình uốn không phải toàn bộ kim loại ở phần cung uốn đều chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn ở biến dậng đàn hồi Vì vậy khi không còn tác dụng của chày thì vật uốn không hoàn toàn như hình dáng của chày cối uốn Đó là hiện tượng đàn hồi sau khi uốn

Tính đàn hồi được biểu hiện khi uốn với bán kính nhỏ (r<10S) bằng góc đàn hồi

β Còn khi uốn với bán kính lớn (r>10S) thì cần phải tính đến cả sự thay đổi bán kính cong của vật uốn

DUT-LRCC

Góc đàn hồi được xác lập bởi hiệu số giữa góc của vật uốn sau khi dập và góc của chày cối uốn

β = α0− x Mức độ đàn hồi khi uốn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu, góc uốn, tỷ số giữa bán kính uốn với chiều dày vật liệu, kiểu khuôn uốn và hình dáng kết cấu vật uốn Góc đàn hồi khi uốn với bán kính nhỏ (r<10S) được xác định dựa trên cơ sở thực nghiệm

Khi uốn hình chữ U:

tgβ = 0,75l1 σs

K STrong đó:

β – góc đàn hồi về một phía tính theo độ

K – hệ số xác định vị trí lớp trung hòa K=1-x

l1 = cánh tay đòn uốn; l1 = rc+ rch+ 1,2S (mm)

rc và rch – bán kính của cối và chcayf (mm)

Để khử bỏ hiện tượng sai lệch góc uốn do đàn hồi, người ta thường dùng các biện pháp sau:

+ Thu nhỏ góc uốn ở chày, cối để bù trừ lại góc đàn hồi β

+ Làm lõm phía dưới chày của khuôn uốn hình chữ U Sauk hi uốn cần có nguyên công làm phẳng phần ở giữa

+ Vừa kéo vừa uốn, tức là làm tăng ứng suất của vật liệu để đạt đến biến dạng dẻo, làm giảm tính đàn hồi của vật liệu Vừa kéo vừa uốn thường dùng khi cần uốn với bán kính lớn

Trong đó:

k = 1,33 khi 𝑙

𝑠> 8 và k = 1,26 khi 𝑙

𝑠> 12 l- chiều rộng miệng cối (khoảng cách giữa hai ụ đỡ), mm

r – bán kính uốn của chày, mm

R1 – bán kính trượt của cối (bán kính lượng ở miệng cối), mm

Khi uốn hình chữ U và vật uốn được qua cối thì lực uốn được xác định theo công thức:

Pc = 0,4 B S σb, kG

Công thức này thích hợp khi tỷ số 𝑟

𝑙 ≈ 0,15 ÷ 0,2 Khi 𝑟

σb – giới hạn bền của vật liệu, kG/mm2

B – chiều rộng của vật uốn, mm

q – áp suất để là phẳng khi uốn chữ U

F = (L – 2r)B diện tích là phẳng dưới chày, mm2

DUT-LRCC

Chương 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC 4 TRỤC

3.1 Lựa chọn phương án dẫn động cho phôi

Quá trình uốn diễn ra khi phôi thép tấm chuyển động tịnh tiến đi qua các trục uốn Các trục uốn chuyển động tịnh tiến lên xuống để tạo ra biên dạng uốn

Có nhiều phương pháp tạo chuyển động cho phôi thép nhưng cần lựa chọn một phương pháp đảm bảo các điều kiện 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

- 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

Từ những yêu cầu trên và với phương án thiết kế đã lựa chọn trên ta chọn phương pháp dẫn động phôi bằng cách truyền chuyển động quay cho trục I và trục II Điều kiện để phôi có thể di chuyển là:

Fms = f.Fn ≥ Ft Trong đó:

Fms: là lực ma sát trên vùng tiếp xúc (N)

Ft: lực vòng cần truyền (N)

Fn: lực nén trên các trục (N) f: hệ số ma sát

3.2 Lựa chọn phương án tạo chuyển động quay cho trục I, II

 Phương án 1: Sử dụng động cơ thủy lực:

Có nhiều loại động cơ thủy lực như : động cơ bánh răng , động cơ cánh gạt , động cơ piston ….tương ứng với các loại bơm dầu là các loại động cơ dầu

DUT-LRCC

Sơ đồ mạch thủy lực được bố trì như sau:

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thủy lực

1– Bể dầu 5- Động cơ thủy lực

2 – Động cơ điện 6- Hộp phân lực

3 – Bơm dầu 7- Khớp nối trục các đăng

4 – Các phần tử thủy lực 8- Trục lốc

- Nguyên lý hoạt động:

Khi đóng điện cho động cơ điện quay làm cho bơm dầu hoạt động, bơm dầu lên động cơ thủy lực thông qua các phân tử thủy lực truyền chuyển động quay cho các bộ phận chấp hành như hộp phân lực

- Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm:

- Momen khởi động và chống quá tải tốt

- Điều chỉnh tốc độ dễ dàng

- Kết cấu động cơ nhỏ gọn hơn

- Làm việc ở môi trường khắc nghiệt như ngập nước, dễ cháy nổ…

Nhược điểm:

DUT-LRCC

Để động cơ hoạt động được thì cần phải có nhiều thiết bị khác đi kèm vì thế hệ thống khá phức tạp, khó sửa chữa và thay thế và giá thành cao.

Phương án 2: Sử dụng động cơ điện

Động cơ điện là loại động cơ được sử dụng nhiều trong công nghiệp cũng như gia dụng Có rất nhiều loại động cơ điện như động cơ một chiều, động cơ chiều 3 pha

đồng bộ, động cơ 3 pha không đồng bộ…

Sơ đồ bố trí động cơ như sau:

1– động cơ điện giảm tốc 3- Khớp nối trục các đăng 2– Hộp phân lực 4- Trục lốc

Hình 3.2 Sơ đồ sử dụng động cơ điện

 Nguyên lý hoạt động:

Khi đóng điện cho động cơ hoạt động thì trên các quận dây của stato và roto động cơ sinh ra hiên tượng cảm ứng điện từ làm cho roto quay Trục động cơ quay truyền chuyển động quay cho cơ cấu chấp hành như hộp phân lực tới trục I của máy

 Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm:

 Kết cấu đơn giản, không cần các thiết bị đi kèm phức tạp

 Dễ lắp đặt sửa chữa và thay thế

 Vận hành tin cậy

 Giá thành rẻ, thông dụng

Nhược điểm:

DUT-LRCC

 Khó khăn trong việc khởi động dòng khởi động lớn ( 4 đến 7 lần định mức ) làm sụt áp lưới điện và làm nóng động cơ

 Momen khởi động nhỏ

 Kích thước lớn hơn so với các loại động cơ khác có cùng công suất

Kết luận: Với những ưu nhược điểm và kết cấu như trên và với yêu cầu của máy

ta lựa chọn phương án dùng động cơ điện tạo chuyển động quay cho trục I, II để tạo

chuyển động cho phôi thép

3.3 Lựa chọn phương án chuyển động cho trục uốn

3.3.1 Lựa chọn phương án di chuyển cho hai trục uốn

 Phương án 1: Công nghệ dẫn hướng kiểu hành tinh

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí trục cho phương án 1

Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm: Uốn được những ống có đường kính lớn và những đường ống nhỏ Đồng thời do trục bên ép theo phương xiên góc nên ép kim loại nhanh biến dạng hơn cho nên năng suất cao hơn

Nhược điểm: Bố trí tọa độ tâm quay các trục khó khăn

 Phương án 2: Công nghệ dẫn hướng kiểu băng trượt

DUT-LRCC

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí trục của phương án 2

Ưu điểm: Chế tạo rãnh trượt đơn giản

Nhược điểm: Khó khăn khi uốn các ống có đường kính nhỏ

 Kết luận: Với những ưu nhược điểm trên ta lựa chọn phương án 1 cho 2 trục

cán di chuyển theo công nghệ dẫn hướng kiểu hành tinh để nâng cao năng suất, đảm bảo tính công nghệ cho máy và đảm bảo độ chính xác của sản phẩm

3.3.2 Lựa chọn phương án truyền động nâng hai trục uốn III, IV

 Phương án 1: Dùng thuỷ lực

Ta có thể dùng xilanh thủy lực để tạo chuyển động tịnh tiến cho các trục uốn

Sơ đồ nguyên lý như sau:

Hình 3.5: Sơ đồ bố nguyên lý dùng thủy lực nâng 2 trục uốn

DUT-LRCC

1- Bể dầu 3- Bơm dầu 2- Động cơ điện 4- Các phần tử thủy lực 5- Trục uốn III, IV 6- Xylanh thủy lực

 Nguyên lý hoạt động:

Khi ta đóng điện cho động cơ bơm dầu hoạt động dầu sẽ được bơm lên hệ thống thông qua các phân tử thủy lực kích hoạt xylanh thủy lực hoạt động nâng hạ trục uốn III, IV

 Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm: Truyền động dễ dàng, kết cấu đơn giản

Nhược điểm: Do tính nén được của dầu nên có thể làm piston không ổn định và làm sai số bán kính cung uốn

 Phương án 2: Dùng bộ truyền trục vít - bánh vít và cơ cấu vít me - đai ốc

Đây là hệ thống truyền động bằng cơ khí được sử dụng khá nhiều trong các lại máy gia công thép đặc biệt là các máy công cụ

Sơ đồ nguyên lý như sau:

1: Động cơ điện 4: Trục vít - bánh vít 2: Gối đỡ 5- Vitme đai ốc

3: Nối trục 6- Trục uốn III, IV

Hình 3.6 Sơ đồ dùng bộ truyền trục vít - bánh vít và cơ cấu vít me - đai ốc

 Nguyên lý hoạt động:

DUT-LRCC

Khi ta muốn các trục chuyển động thì ta khởi nhấn nút cho động cơ 1 dẫn động hoạt động Động cơ quay làm cho trục vít 4 nối với trục động cơ quay, trục vít tạo chuyển động cho bánh vít quay Bánh vít lắp trên trục vít me 2 quay thông qua rãnh then hoa truyền chuyển động cho trục vít me quay Vì đai ốc được lắp cố định trên thân máy nên khi trục vít me quay đai ốc đứng yên thì trục vít me phải tịnh tiến lên xuống và tạo chuyển động cho các trục ép

Đặc tính cho bộ truyền này làm cho cơ cấu vít me đai ốc quay chậm lại, vít me đai ốc chịu được lực ép ( lực dọc trục ) rất lớn, vận tốc trượt chuyển động thấp

Cấu tạo của trục vít me có 3 đoạn Đoạn đầu để lắp ráp với bánh vít, đoạn cuối

áp chặt vào cốc an toàn và tì vào gối trục, đoạn giữa có ren và được lắp với đai ốc bằng đồng để điều chỉnh lượng ép

Ren được dùng trong vít me đai ốc là loại ren hình thang đỡ chặn một phía để chống rơ và lỏng khi làm việc

Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm: Ổn định, không có sai lệch khi bị nén như dầu thủy lực

Nhược điểm: Khó khăn trong việc chế tạo trục vít_bánh vít…

 Kết luận: Với những phân tích như trên ta lựa chọn phương án 2 sử dụng

xylanh thủy lực truyền chuyển động tịnh tiến cho hai trục uốn Tạo ra độ chính xác cao cho sản phẩm

3.4 Lựa chọn phương án truyền động trục ép dưới

Trục II với nhiệm vụ tăng lực pháp tuyến để đảm bảo phôi quay không bị trượt trong quá trình gia công và rút ngắn khoảng cách giữa các trục để gia công được đoạn đầu phôi một cách dễ dàng

Trục này chỉ có chuyển động tịnh tiến lên xuống để ép phôi và nhận chuyển động quay của trục I Ta có các phương án truyền động sau:

 Phương án 1: Sử dụng cơ cấu trục vít bánh vít và cơ cấu vít me đai ốc

Cơ cấu này tương tự cơ cấu nâng hạ hai trục uốn đã nêu ở trên tuy nhiên do không có khả năng nén khi tải trọng thay đổi nên phôi thép sẽ khó di chuyển khi tải trọng lớn vì vậy quá trình uốn sẽ không ổn định

 Phương án 2: Sử dụng xilanh thủy lực

Sơ đồ nguyên lý:

DUT-LRCC

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý dùng thủy lực nâng trục dưới

 Nguyên lý hoạt động:

Ban đầu khi mới đưa phôi thép tấm vào máy thì trục II ở vị trí dưới cùng Ta bấm nút điều khiển cho động cơ điện hoạt động làm cho bơm hoạt động Bơm dầu lên 2 piston nâng trục II đi lên nhờ lực ép của dầu lên hai 2 xilanh Khi trục II đã lên ép được vào phôi thép thì ấn nút dừng van đảo chiều hoạt động trục II sẽ đứng tại vị trí mong muốn

Sau khi gia công xong ta bấm nút điều khiển cho van đảo chiều hoạt động dảo chiều cho dầu chảy về bể nhờ trong lượng của trục tạo ra lực ép dầu chảy về bể dầu cho đến khi xilanh xuống tới điểm chết dưới

Ngoài ra cần bố trí thêm cơ cấu thanh truyền giữa hai piston để đảm bảo tính di chuyển đồng thời của hai piston và cân bằng lực giữa hai đầu trục uốn II

- Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm: Nhờ tính nén được của dầu nên, trong quá trình lốc thì trục II có thể

dịch chuyển lên xuống được khi tải trọng của quá trình biến dạng phức tạp thay đổi, làm cho quá trình lốc được tốt hơn Đồng thời dễ chế tạo hơn so với dùng trục vít _ bánh vít

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, khó bảo trì sửa chữa, giá thành cao

DUT-LRCC

 Kết luận: Ta lựa chọn phương án 2 sử dụng xilanh tủy lực để tạo chuyển động

cho trục ép vì khả năng nén của dầu thích hợp khi tải trọng thay đổi đảm bảo quá trình

uốn ổn định đảm bảo tính chính xác của sảm phẩm

3.5 Xây dựng sơ đồ động học của máy

Với những phân tích và lựa chọn trên ta có sơ đồ động toàn máy sau:

Hình 3.8 Sơ đồ động toàn máy lốc 4 trục

DUT-LRCC

Chương 4: THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY LỐC 4 TRỤC 4.1 Các số liệu ban đầu:

 Chiều dày của phôi: Smax =1 ÷ 8 (mm)

 Chiều rộng của phôi: Bmax = 500 ÷ 2000 (mm)

 Đường kính yêu cầu lốc: D = 2000 ÷ 3000 (mm)

 Vật liệu: Thép Q345B (Tiêu chuẩn ISO 630-2)

Bảng 4.1 Thành phần hóa học

%C

(max)

%Si (max)

%Mn (max)

%P (max)

%S (max)

%V (max)

%Nb (max)

%Ti (max)

rmin =1 − 2 ψmax

2 ψmax S Với:

rmin: Bán kính uốn cực tiểu (mm)

DUT-LRCC

ψmax: Độ co thắt tương đối cực đại cho phép của tiết diện ngang vật liệu khi kéo

S: Chiều dày vật liệu (mm)

Bán kính uốn thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất vật liệu ở trạng thái đã cho (đã ủ, đã làm mềm, đã biến cứng,…), chất lượng bề mặt các chi tiết làm việc, tốc độ biến dạng và các yếu tố khác nữa ( Võ Trấn Khúc Nhã, 2005) Bán kính uốn cực tiểu cũng có thể được xác định có tính đến sơ đồ của trạng thái ứng suất (Nguyễn Mậu Đằng, 2006)

Quá trình lốc các tấm vật liệu là thép hợp kim thấp độ bền cao Q345B với kích thước đường kính trong khoảng 2000 – 3000 (mm) ta chọn các thông số cần thiết cho quá trình tính toán tiếp theo:

- Tính toán cho đường kính cần lốc: D = 2000 (mm)

V: Thể tích của chi tiết (dm3)

γ : Trọng lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)

DUT-LRCC

Hình 4.1 Tổng thể máy lốc 4 trục

- Sử dụng phần mềm thiết kế 3D (Catia) để dựng mô hình máy lốc 4 trục

- Khung máy: Được làm bằng kết cấu thép và được tổ hợp, đủ cứng vững để đảm

an toàn trong quá trình vận hành Các khoảng cách và cách bố hệ lỗ, khoảng cách lắp ráp, khoảng cách an toàn theo tiêu chuẩn (Tham khảo tài liệu Hướng dẫn thiết kế T1

và 2, Trịnh Chất – Lê Văn Uyển)

- Hệ trục lăn: Gồm 4 trục, được bố trí dựa trên nguyên lý chung của máy Trục

số 1 là trục đỉnh (I), trục số 2 là trục giữa (II), trục số 3 là trục bên phía trái (III), trục 4

là trục bên phải (IV) Các trục lốc được tính toán, bố trí phù hợp với điều kiện lốc tiêu chuẩn theo bài toán ban đầu Từ đó ta có thể tính toán và áp dụng cho việc uốn lốc các sản phẩm khác theo yêu cầu

- Hệ dẫn động trục con lăn là các động cơ điện giảm tốc, xy lanh thủy lực Các trục lốc được nối với động cơ điện thông qua khớp nối trục các đăng, hộp phân lực, khớp nối trục đàn hồi, chuyển động vô cấp

4.3 Tính lực uốn

4.3.1 Tính khoảng cách “b” theo kích thước

- Trạng thái phẳng khi bắt đầu uốn

DUT-LRCC

Hình 4.2 Dựng hình trong việc bố trí các tọa độ lốc

HO1O3 =190

2 + t +

150

2 = 170 + t Tọa độ tâm I = [-160; -245]

Phương trình đường tròn chưa tâm O3:

Hình 4.3 Sơ đồ tọa độ hóa uốn thép tấm

Theo hình vẽ sơ đồ hóa khi uốn ta có:

R = Rx+150

2 + t = Rx+ 75 + t

HO1O2 = Rx + (245 −190

2 ) = Rx + 150 Tọa độ tâm I = [-160; -(Rx+ 150)]

Phương trình đường tròn tâm O: XR2 + YR2 = R2 = (Rx+ 75 + t)2

Phương trình đường tròn tâm I: (Xr + 160)2+ [Yr + (Rx+ 150)]2 = 1502

Tọa độ tâm 𝑂3là giao điểm của 2 đường tròn tâm I và tâm O

R = Rx + 75 + t

X2+ Y2 = R2

DUT-LRCC

a Tính lực cần để uốn tôn ở trạng thái phẳng

Giả sử lực uốn từ trục bên tác dụng lên tấm tôn là F (N)

Lực kẹp từ trục lên tấm tôn là Fđ (N)

DUT-LRCC

⇒ Phản lực tác dụng lại trục bên là N = F (N)

⇒ Phản lực tác dụng lại trục dưới là P = Fđ (N)

⇒ Lực tác dụng lên trục trên Q = P + F (N)

+ Tính lực và xây dựng biểu đồ nội lực ứng suất

Hình 4.4 Mô hình cánh tay đòn trong uốn lốc

s.t =F.sin α

s.t (N) Momen uốn:

Lựa chọn hệ số n phù hợp cho các vật liệu sử dụng để uốn: các vật liệu sử dụng

để uốn trên máy chủ yếu là thép tấm với mác thép chính là thép cacbon kết cấu thông dụng Ngoài ra còn sử dụng các loại thép hình, tuy nhiên mác thép sử dụng cũng là thép cacbon kết cấu Nhận thấy các mác thép này đều có tỉ lệ σb

σ ch nên ta chọn hệ số n=1,15

* Công thức tính lực uốn

- Trạng thái phẳng:

DUT-LRCC

b Tính ứng suất cho phép vật liệu làm trục

Vật liệu làm trục là thép 20Cr: Thép dùng để chế tạo các chi tiết chịu mài mòn lớn, chịu tải trọng va đập cao, các bộ phận quan trọng của máy móc, bánh răng trục truyền động,… có thể tôi bề mặt

DUT-LRCC