Chương 3 MỤC TIỂU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KE
4.3.2. Giải pháp liên kết, lựa chọn kích thước và kiểm tra bên
Sản phẩm tủ được cấu tạo từ nhiều chi tiết và cụm chi tiết riêng lẻ, các chi tiết được liên kết với nhau tạo thành các cụm chi tiết. Các cụm chi tiết liên kết với nhau thành sản phẩm hoàn chỉnh nhờ các vật liệu liên kết.
Tủ tivi TH-10 được chia thành các cụm/chi tiết chính: cụm nóc, cụm khung chân sắt, cụm hậu, cụm hông trái, cụm hông phải, cụm đáy, cụm hộc kéo và các chi tiết khác. Với mục tiêu đơn giản hóa công nghệ sản xuất, nhằm giảm bậc thợ cũng như giảm thiểu thời gian gia công, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, do đó tôi đã đề xuất những giải pháp liên kết quen thuộc, đễ dàng gia công mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ bền cơ học cho sản phẩm.
Ưu điểm của sản phẩm là có tính linh hoạt cao, dé thao tác tháo lắp trong quá trình sử dụng. Do đó sản phẩm được lựa chọn những giải pháp liên kết tương đối đơn giản, sử dụng những loại vật tư quen thuộc chẳng hạn như: đỉnh, vis đầu dù, liên kết bọ, chốt gỗ gia cố keo, ray trượt, bọ liên kết,
bulong, bản lề bật giảm chấn mở, pat góc..Sản phẩm có kích thước tương đối lớn, nhưng khá gọn nên sẽ ráp chết tại xưởng.
Bảng 4.1 Tên chi tiết và bảng liên kết.
STT | Tên chỉ tiết Liên kết
1 Ván kệ-ván 6p trước Mộng lưỡi gà 2 Ván kệ - vách ngăn Chốt gỗ
3 Ván tiền ngăn kéo-hông ngăn kéo Mộng mang cá 4 Ván mặt ngăn kéo — ván tiền ngăn kéo LK vis
5 Van nóc — ván hong /vách ngăn LK vis,chét gỗ 6 Van hông-mặt day LK vis, chét g6
7 Van hau-cum tủ LK vis 8 Van đáy ngăn kéo - van hông ngăn kéo LK mộng 9 Khung chan kim loại-cụm tủ LK bulong
10 Ván hông-Ván hậu; Ván hông-Ván đáy; Vách | Bọ gỗ
ngăn — Ván hậu; Vách ngăn — Ván đáy...
Hình 4.7 liên kết vis
=
Hình 4.8 Liên kết chốt
“SS
ẹ
Hình 4.9 Liên kết bulong
Hình 4.10 Liên kết mộng mang cá
4.3.3. Lựa chọn kích thước.
Khâu lựa chọn kích thước là một khâu rất quan trọng trong công việc thiết kế. Các kích thước phải có tỷ lệ hợp lý vừa tạo cho sản phẩm có hình dáng hài hoà, cân đối, tiết kiệm nguyên liệu cũng nhưng giá thành phù hợp với người tiêu dùng. Thể hiện độ bền chắc, đảm bảo khả năng làm việc tốt của sản phẩm.
Các kích thước cần thiết cho nhu cầu sử dụng, các số liệu, kích thước của người sử dụng chính là cơ sở để xác định các kích thước cơ bản của
sản phẩm. Ngoài ra còn xét đến trọng lượng, kích thước các vật dụng đặt
vào tủ.
Tủ tivi có chức năng chính để tivi ngoài ra tủ còn có thể làm tủ trang trí không gian phòng khách. Tủ còn có rất nhiều ngăn có thể chứa các vật dụng như: hồ sơ giấy tờ và một số vật dụng cá nhân khác...Sản phẩm tủ tivi còn được thiết kế nhiều ngăn giúp người dùng có thể cất giữ đồ đạc cá nhân một cách gọn gàng, tủ tiết kiệm được không gian. Với quá trình khảo sát ở Công ty và trên thị trường đề xuất mô hình thiết kế với kích thước bao của sản phẩm tủ Tivi 1981 x 508 x 753 (mm).
Bảng 4.2: Thống kê các chi tiết của sản phẩm tủ tivi TH-10.
STT Tên chỉ tiết Nguyên | Kích thước tỉnh | SL | Cụm chỉ tiết
liêu chê (mm)
Ì Dày | Rộng | Dài
1 Ván nóc MDF 26 | 508 1981 | 1 | Cụm nóc
| Ván đáy MDF 25 | 508 1981 |1 | Cụm
2 Ván hông trái MDF 26 | 550 508 1 | day+Cum van 3 Van hong phai MDF 26 |550 | 508 1 | hong
1 Vách ngăn trải MDF 19 550 455 1 Cum Vach 2 Vách ngăn trái MDF 19 | 550 | 455 |
1 Ván mặt MDF 19 |398 |643 1 | Cụm kệ
2 Ván 6p trước MDF 19 | 38 643 |
3 Ván hậu nhỏ MDF 19 |275 |643 |2
1 Van hau MDF 26 =| 550 1929 |1 | Cum ván hậu 1 Ván trên PLy 18 |337 |605 I | Cụm chân đỡ
2 Ván ốp trước Cao su |19 |148 |643 |1
3 Ván hông trái Cao su |19 148 333 1 4 Ván hông phải Cao su |19 148 353 1
5 Ván ốp dưới Ply 9140 100 |1
6 Ván hậu MDF 19 |120 |643 1
1 Ván tiền ngăn kéo |Ply 12 |229 |607 |4 | Cụmngăn
2 Van hau ngan kéo Ply 12 209 607 4_ | kéo (T+P) 3 Ván hông ngăn kéo | Ply 12 |229 |396 |4
trái
4 Van hông ngăn kéo | Ply 12 | 229 396 4 phai
5 Van day ngan kéo Ply 6 395 595 |4 6 Ván mặt ngăn kéo MDF 19 | 270.5 | 640 |4 7 Do đáy ngăn kéo Ply 9 50 390 |8
4.3.4. Kiểm tra bền cho các chỉ tiết.
Để đảm bảo cho sản pham có được kết cau vững chắc, chịu lực tốt thì ta cần tính toán và kiểm tra bền cho các chi tiết chịu lưc lớn nhất trong điều kiện nguy hiểm nhất. Phần lớn tính toán bền cho các chi tiết chịu uốn và chịu nén nhiều nhất. Nếu như chi tiết đó đủ bền thì các chi tiết còn lại đã đảm bảo khả năng chịu lực tốt. Qua phân tích khả năng chịu lực cua tu tivi TH-10 này ta thấy sản phẩm chủ yếu chịu uốn và chịu nén. Do đó dé đảm bảo cho sản phẩm có kết cấu vững chắc, chịu lực tốt, ta cần phải tính toán và kiểm tra bền những chi tiết chịu lực tác dụng lớn nhất. Sau đó so sánh các thông số tính toán được với các thông số chịu uốn và chịu nén của nguyên liệu, nếu chúng đủ bên thì các chi tiết khác cũng đủ bền.
4.3.4.1. Kiểm tra bền cho các chi tiết chịu uốn.
Kiểm tra bền cho chi tiết ván nóc: Theo tổng thể thiết kế nhận thấy rằng ván nóc là nơi sẽ phải chịu lực uốn tĩnh nhiều nhất. Vì chúng ta có thể bỏ những vận dụng nặng vào đó lên trên sản phẩm. Giả sử ta cho ván nóc có thể bỏ tối đa 100kg, Lúc này mặt ván nóc sẽ chịu một lực tác dụng khoảng 1000N. Biểu đồ biểu diễn lực như sau:
P
A 5 Ỷ B
\e 0 Q, S10 ÿ Mụ | Je
NY _k
Hình 4.11: Biểu đồ ứng suất tĩnh tác dụng lên mặt ván nóc.
Kích thước của ván nóc:
B = 508 mm = 50.5 cm H = 3l mm = 3.1 cm L = 1981 mm = 198.1 cm
Theo phương trình cân bằng tĩnh, ta có:
> Ma = 7mr= Rp x L—-P x L222 = 0 L (Rs-P/2) = 0
Rs= P/2 =1000/2= 500 N
Do luc P tac dung giữa mặt ván nên: Ra= P —RB = 1000 - 500 = 500 N
Mat cat nguy hiém la mat cat 6 giữa mặt ván nóc có diện tích:
BxH= 50.8 x 3.1 = 157.5 (cm?)
Xét momen uốn tại mặt cat giữa mặt ván nóc:
Mu= Ra x L/2 = 500 x 99.1 = 49.505 (N.cm)
Momen chống uốn: Wu =( B x H2)/6=(50.8 x 3.1?) /6=81.36 (cm?) Ung suất tại mat cắt này là: ứu= Mu / Wu = 49505 / 81.36 = 608 (N/em’) Do không có hệ số an toàn tính toán cho ván nhân tạo nên trong trường hợp này ta chọn hệ số an toàn như gỗ tự nhiên tức là K = 3+6. Đối với chi tiết van nóc là chi tiết chịu lực nên chọn hệ số K = 5, lúc nay 5x ov = 3040 (N/ cm? ).
5 x ou < [ou ]= 3500-4500 N/cm?. Do ứng suất uốn tĩnh nhỏ hơn ứng suất cho phép nên chi tiết dư bền.
4.3.4.2. Kiểm tra bền cho các chi tiết chịu nén.
Kiểm tra khả năng chịu nén của chi tiết ván hông: Hông tủ cũng là bộ phận quan trọng và chịu lực nhiều. Hông tủ chịu tác dụng của phần lớn trọng lượng của các chi tiết của tủ và tổng trọng lượng của các vật đặt trong tủ. Vì vậy, tiến hành kiểm tra bền cho ván hông tủ, dưới tác dụng của tổng hợp lực hông tủ sẽ chịu nén. Trọng lượng đặt lên hông tủ bao gồm: Trọng lượng của nóc tủ, kệ ráp chết , kệ đi động, các vật dụng đặt lên tủ.
Giả sử khối lượng đặt lên nóc tủ là 200 Kg, khi đó mỗi tam van hông
sẽ chịu một lực là 2000N.
H = 26 mm = 2.6 cm B = 550 mm = 55.0 cm
Nội lực: Nz= - RA= - 2000 (N)
Tiết điện chịu luc: Fz = B x H = 2.6 x 55.0 = 143 (cm?)
Ứng suất: omex=Nz/Fz = |-2000| / 143 = 13.98 (N/ cm?). Chi tiết van hông
tủ không chỉ thường xuyên chịu lực của toan bộ trọng lượng của tu ma con
cả trọng lượng của các vật dụng khác. Vì vậy, tôi chọn hệ số an toàn cho
ván hông tủ là K = 6.
Khi đó : omax x k = 13.98 x 6= 83.88 (N/cm? ) < [o] = 7000 (N/cm?).
Vay chi tiết dư bền và đảm bảo an toàn.
P= 2000N N,(N) +0-
1 2000
7
Ra
Hình 4.12: Biểu đồ ứng suất nén tác dụng lên ván hông.