Thiết kế máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, thuyết minh THIẾT KẾ máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, động học máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, kết cấu máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, nguyên lý máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, cấu tạo máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, quy trình sản xuất ,
Hiện nay, Đảng và Nhà Nước cùng với nhân dân thực hiện công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Đảng ta đã xác định công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước phải gắn liền với cơ khí hóa. Như chúng ta đã biết nước ta là một nước có nền công nghiệp còn lạc hậu, trình độ công nghệ chưa theo kịp các nước trên thế giới vì vậy phải nhập ngoại phần lớn các thiết bị để phục vụ cho nền kinh tế. Từ đó Đảng ta đã chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng, trong đó việc đào tạo thế hệ những người có chuyên môn trong lĩnh vực này là rất cần thiết.
Từ chủ trương của Đảng trường ĐẠI HỌC KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng dạy và học trong đó ngành cơ khí ngày càng phát triển, được đầu tư xây dựng cơ sở dạy và học nâng cao chất lượng đào tạo. Là những sinh viên may mắn được tìm hiểu và học tập tại khoa cơ khí chúng em rất tự hào và phấn khởi. Sau một thời gian học tập tại trường và được đi tham quan và thực tập tại các nhà máy xí nghiệp bản thân em đã được giao cho nhiệm vụ thiết kế máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng.
Bằng kiến thức học tập được tại trường và qua quá trình thực tập tại nơi sản xuất cùng với sự hướng dẫn tận tình cúa thầy ..... em đã phần nào hoàn thành nhiệm vụ đã được giao
Tuy nhiên do khả năng còn hạn chế nên việc tính toán thiết kế máy chắt chắn còn rất nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn !
MỤC LỤC
Chương 1. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ QUI TRÌNH SẢN XUẤT
1.1. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
1.2. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Chương 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI
2.1.1. Tính dẻo của kim loại
2.1.2. Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo
2.1.3. Biến dạng dẻo của kim laọi trong trạng thái nguội
2.2.LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH UỐN
2.2.1.Khái niệm
2.2.2.Quá trình uốn
2.3. CƠ SỞ TÍNH TOÁN ĐỂ UỐN PHÔI THÉP
2.3.1. Cơ sở tính toán
2.3.2.Công thức
Chương 3. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC
3.1. GIỚI THIỆU QUI TRÌNH GIA CÔNG
3.2.PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU TRONG MỘT GIAI ĐOẠN TẠO HÌNH
3.3. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC
3.3.1. Phương án 1
3.3.2. Phương án 2
3.3.3. Phương án 3
3.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY
3.5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CHO MÁY
3.5.1. Phân tích hoạt động của máy
3.5.2. Tính toán lực ép cần thiết của máy
3.6. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG
3.6.1. Tính lực ép, áp suất, đường kính piston
3.6.2. Tính chọn công suất bơm dầu
3.6.3. Tính van an toàn
3.6.4. Tính toán van cản
3.6.5. Tính toán cho acqui dầu
3.6.6. Chọn lựa van điều khiển
3.6.7. Chọn lọc dầu cho hệ thống
3.6.8. Tính toán ống dẫn dầu
3.6.9. Tính công suất động cơ điện
3.6.10. Tính toán thiết kế bể chứa dầu
3.7. THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
Chương 4. TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU MÁY
4.1. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHO THÂN DAO TRÊN
4.2. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHO THÂN DAO DƯỚI
4.3. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHO CẦN PISTON
4.4. TÍNH BỀ DÀY CHO THÀNH XI LANH
4.5. TÍNH CHỌN VÍT ĐỂ GHÉP VÒNG CHẮN KHÍT
Chương 5. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ TRỤC
5.1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
5.1.1. Công dụng
5.1.2. Các yêu cầu kỷ thuật
5.1.3. Vật liệu chế tạo
5.1.4. Phân tích chi tiết gia công
5.2. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
5.3. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
5.3.1. Chọn dạng phôi
5.3.2. Phương pháp chế tạo phôi
5.3.3. Tra lượng dư gia công cho các bề mặt của phôi
5.4. PHÂN TÍCH CHUẨN VÀ LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
5.4.1. Chọn chuẩn thô
5.4.2. Trình tự gia công chi tiết
5.5. NỘI DUNG CÁC NGUYÊN CÔNG
5.5.1. Nguyên công 1
5.5.2. Nguyên công 2
5.5.3. Nguyên công 3
5.5.4. Nguyên công 4
5.5.5. Nguyên công 5
5.5.6. Nguyên công 6
5.5.7. Nguyên công 7
5.5.8. Nguyên công 8
Chương 6. VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG
Chương 1
GIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ QUI TRÌNH SẢN XUẤT
1.1 GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
Sau hội nghị chuyên đề chiếu sáng đô thị toàn quốc lần thứ 2 tổ chức tại thành phố Đà nẵng vào tháng 12 năm 1995 với mẫu trụ bát giác côn đầu tiên dùng cho chiếu sáng của công ty điện chiếu sáng Đà Nẵng giới thiệu được hội nghị chấp nhận . Các loại sản phẩm trụ chiếu sáng bát giác , tròn côn đã từng bước thay thế cho trụ bê tông ly tâm truyền thống .
Công nghệ sản phẩm trụ thép phục vụ cho các công trình ngày càng nhiều về số lượng cũng như yêu cầu cao về chất lượng và thẩm mỹ trong khi đó hàng ngoại nhập đã có mặt tại nhiều nơi trong nước nên các cơ sở sản xuất tất yếu phải cải tiến công nghệ đưa ra sản phẩm mới nhằm thỏa mãn nhu cầu của thị trường cũng như để cạnh tranh . Trên cơ sở nhu cầu của thị trường và để cạnh tranh việc sản xuất ra các loại trụ thép bằng công nghệ mới là rất quan trọng .
Sản phẩm trụ đèn chiếu sáng công cộng như bến cảng đường giao thông có nhu cầu rất lớn và chủ yếu phục vụ chiếu sáng cho các công trình giao thông là loại trụ bát giác có phần thân dài 6m , phần đế đúc bằng gang , phần cổ trụ .
Phần thân trụ được chế tạo từ phôi ban đầu là thép tấm có chiều dày 6mm , chiều dài 6m . Từ phôi ban đầu qua dập định hình để tạo thành hình bát giác rồi sau đó hàn giáp mối.
1.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT.
Sau khi được giao đề tài thiết kế máy để gia công trụ đèn chiếu sáng em đã tìm hiểu qui trình sản xuất cụ thể của một trụ đèn chiếu sáng tại nơi sản xuất mà trong đó máythiết kế sẽ thực hiện một công đoạn trong quá trình gia công. Qui trình sản xuất gồm các bước như sau:
+ Chuẩn bị vật tư nguyên liệu .
+ Khai triển tole , vạch dấu .
+ Cắt tole đã khai triển bằng máy cắt Plasma .
+ Nhấn định hình trụ ( Đa giác hoặc tròn côn ) giai đoạn 1 .
+ Sửa phôi sau khi nhấn giai đoạn 1 (tiến hành hàn gân trong vết nối nếu trụ dài hơn 6m ).
+ Nhấn trụ giai đoạn 2 trên máy nhấn .
+ Ép liền 1 đương sinh trụ trên máy ép .
+ Hàn 1 đường sinh trụ bằng máy hàn tự động có khí CO2 bảo vệ .
+ Nắn trụ sau khi hàn bằng máy ép .
+ Mài định hình đương hàn bằng máy hàn cầm tay .
+ Hàn đế trụ cửa cột , đầu cột .
+ Kiểm tra xử lí tất cả các công đoạn trước .
+ Mạ kẽm .
+ Sửa trụ sau khi nhúng .
+ Hoàn chỉnh trụ nhập kho .
Vật liệu để chế tạo trụ đèn là các loại thép :
+ Thép gia công CT3 có sch = 24 [kg/mm2] , sb = 36 [kg/mm2].
+ Thép gia công J/S có sch = 37 [kg/mm2] , sb = 42 [kg/mm2].
Bề dày phôi thép tối đa là 6mm , chiều dài theo yêu cầu là 6000mm.
....................................................
Chương 2
CƠ SỞ TÍNH TOÁN
2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI
Như chúng ta đã biết dưới tác dụng của ngoại lực , kim loại biến dạng theo các giai đọan : biến dạng đàn hồi , biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy . Tùy theo từng cấu trúc tinh thể của mỗi loại các giai đoạn trên có thể xảy ra với các mức độ khác nhau : dưới đây sẽ khảo sát cơ chế biến dạng trong đơn tinh thể kim loại trên cơ sở đó nghiên cứu biến dạng dẻo của các kim loại và hợp kim .
Trong đơn tinh thể kim loại , các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định , mỗi nguyên tử luôn luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó (a) .
Biến dạng đàn hồi : dưới tác dụng của ngoại lực , mạng tinh thể bị biến dạng . Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi của các nguyên tử kim loại dịch chuyển không vượt quá 1 thông số mạng (b) , nếu thôi tác dụng lực , mạng tinh thể trở về trạng thái ban đầu .
+ Biến dạng dẻo : khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi , kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh .
Theo hình thức trượt , một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định , mặt phẳng này gọi là mặt trượt (c) . Trên mặt trượt , các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng số nguyên lần thông số mạng , sau khi dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới , bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trang thái ban đầu .
Theo hình thức song tinh , một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến 1 vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua 1 mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d) . Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỉ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh .
Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại , các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất , Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé , nhưng khi có song tinh trượt sẽ xảy ra thuận lợi hơn .
Biến dạng dẻo của đa tinh thể : kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể ( hạt tinh thể ) , cấu trúc chung của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể . Trong đa tinh thể biến dạng dẻo có 2 dạng : biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt . Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh . Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với hướng của ứng suất chính 1 góc bằng hoặc xấp xỉ 450, sau đó mới đến các hạt khác . Như vậy biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều . Dưới tác dụng của ngoại lực , biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng , khi đó các hạt trượt và quay tương đối với nhau . Do sự trượt và quay của các hạt , trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục xuất hiện .
2.1.1 Tính dẻo của 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 hàng loạt các nhân tố khác nhau : thành phần và tổ chức của kim loại , nhiệt độ , trạng thái ứng suất chính , ứng suất dư , ma sát ngoài , lực quán tính , tốc độ biến dạng .
Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau chẳng hạn đồng , nhôm dẻo hơn sắt . Đối với các 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 nhiều pha các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại .
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ , hầu hết kim loại khi tăng nhiệt độ tính dẻo tăng , 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 . Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo , khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thì hình thành pha có độ dẻo cao .
Khi kim loại bị biến dạng nhiều , các hạt tinh thể bị vỡ vụn , xô lệch mạng tăng , ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo kim loại giảm mạnh ( hiện tượng biến cứng ) . Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25¸0,30 Tnc ( nhiệt độ nóng chảy ) ứng suất dư và xô lệch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại ( hiện tượng phục hồi ) . Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4Tnc trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại , tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn , mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng .
Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khoi chịu ứng suất nén mặt , nén đường hoặc chịu ứng suất nén kéo .Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trang thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm .
2.1.2 Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo :
2.2. LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH UỐN
2.21. Khái niệm :
Uốn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực nhằm tạo cho phôi hoặc một phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc , phôi có thể là tấm , dải , thanh định hình và được uốn ở trạng thái nguội hoặc nóng . Trong quá trình uốn phôi bị biến dạng dẻo từng vùng để tạo thành hình dáng cần thiết .
Uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng dẻo đàn hồi xảy ra khác nhau ở 2 mặt của phôi uốn .
2.2.2 Quá trình uốn :
Uốn là một trong những nguyên công thường gặp nhất trong dập nguội . Quá trình uốn bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo . Uốn làm thay đổi hướng thớ kim loại , làm cong phôi và thu nhỏ dần kích thước .
Trong quá trình uốn , kim loại phía trong góc uốn bị nén và co ngắn ở hướng dọc , bị kéo ở hướng ngang . Giữa các lớp co ngắn và dãn dài là lớp trung hòa.
Khi uốn những dải hẹp xảy ra hiện tượng giảm chiều dày , chỗ uốn sai lệch hình dạng tiết diện ngang , lớp trung hòa bị lệch về phía bán kính nhỏ .
Khi uốn tấm dải rộng cũng xảy ra hiện tượng biến mỏng vật liệu nhưng không có sai lệch tiết diện ngang . Vì trở kháng của vật liệu có chiều rộng lớn sẽ chống lại sự biến dạng theo hướng ngang Khi uốn phôi với bán kính góc lượn nhỏ thì mức độ biến dạng dẻo lớn và ngược lại .
..............................
Chương 3
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHO MÁY
3.1. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC:
Tính toán động lực học cho máy là việc phân tích , so sánh chọn các phương án thiết kế máy và nguyên lý máy .
Dập định hình trụ đèn là quá trình làm biến dạng phôi thép tấm để có được biên dạng như ý muốn. Ở đây nhiệm vụ của người thiết kế là phân tích tìm hiểu các phương án một cách kỷ càng để đưa ra một phương án thiết kế máy hợp lý nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để nâng cao chất lượng của sản phẩm, đem lại hiệu quả kinh tế và khả năng chế tạo của nơi sản xuất phải đáp ứng được.
3.2. PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU TRONG MỘT GIAI ĐOẠN TẠO HÌNH :
Việc nhấn định hình trụ được thực hiện trên máy nhấn với lực nhấn được tính toán sau cho phôi thép tấm biến dạng dẻo để có biên dạng như yêu cầu . Biên dạng được hình thành nhờ phần chày và cối có biên dạng thích hợp .
Do biến dạng đàn hồi của phôi thép cho nên sau khi nhấn tạo hình phôi thép sẽ biến dạng như biên dạng của chày và cối cho nên phải tính toán biên dạng khuôn trên và khuôn dưới để có biên dạng phôi đúng như yêu cầu .
3.3. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỘNG LỰC :
Để tạo hình cho thân trụ đèn thì việc tạo lực nhấn cho chày được thực hiện thông qua các cơ cấu truyền động . Có nhiều phương án truyền động cho máy:
3.3.1.Phương án 1
Máy nhấn có sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Sơ đồ nguyên lý
Nguyên lý hoạt động
Khi mở máy mô tơ 1 quay làm quay bánh đai 2 chuyển động được truyền qua đai truyền. Khi ly hợp 3 đóng chuyển động được truyền đến trục khuỷa đồng thời phanh hãm 4 được nhả ra.Khi trục khuỷa quay truyền chuyển động đeén con trượt công tác thông qua thanh truyền 6. Ly hợp 3 được điều khiển bằng bàn đạp.
Ưu và nhược điểm
Ưu điểm:
+ Bền, chắc chắn, dể chế tạo , giá thành rẽ.
+Truyền động của trục khuỷa là truyền động cứng, khoảng hành trình của máy được khống chế chính xác nên sản phẩm dập có chất lượng cao và đồng đều.
Nhược điểm:
+ Chưa có tính tự động hóa cao.
+ Tốc độ không đều, lực quán tính sinh ra trong quá trình chuyển động của đầu trượt lớn.
+ Năng suất thấp.
+ Phạm vi điều chỉnh hành trình bé đòi hỏi phải tính toán phôi chính xác.
3.3.2. Phương án 2
Tạo hình bằng máy ép ma sát trục vít.
Các máy ép trục vít có lực ép từ 40 đến 630 tấn.
Sơ đồ nguyên lý
Nguyên lý hoạt động :
Động cơ 1 truyền chuyển động qua bộ truyền đai 2 làm quay trục 4 trên đó có lắp các đĩa ma sát 3 và 5 . Khi nhấn bàn đạp 11, cần điều khiển 10 đi lên đẩy trục 4 dịch sang bên phải và đĩa ma sát 3 tiếp xúc với bánh ma sát 6 làm trucl vít quay theo chiều thuận đưa đầu búa đi xuống. Khi đến vị trí cuối của hành trình ép vấu 8 tỳ vào cữ 9 làm cho cần điều khiển10 đi xuống đẩy trục 4 qua trái và đĩa ma sát 5 tỳ vào bánh ma sát 6 làm cho trục vít quay theo chiều ngược lại đưa đầu trượt đi lên đến cữ hành trình 7, cần 10 lại được nhấc lên, trục 4 được đẩy sang phải lặp lại quá trình trên.
Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm :
+ Máy ép ma sát có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ ép không lớn nên kim loại biến dạng từ từ và triệt để hơn, hành trình làm việc điều chỉnh trong phạm vi khá rộng.
+ Đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẽ.
Nhược điểm :
+ Năng suất không cao.
+ Lực ép tạo được không lớn.
+ Chưa có tính tự động hóa cao.
3.3.3. Phương án 3
Tạo hình cho trụ bằng máy nhấn thủy lực.
Sơ đồ nguyên lý
Trong đó :
1. Van an toàn
2. Bộ lọc dầu
3. Bơm thủy lực
4. Van cản một chiều
5. Van phân phối dầu điện từ
6. Xi lanh công tác 200 tấn
7. Đồng hồ đo áp lực dầu
8. Thùng dầu thủy lực
9. Ắc qui dầu
10. Chày
11. Cối
.........................................
Nguyên lý hoạt động
Sau khi đóng aptomat cung cấp nguồn thì bơm hoạt động dầu đi vào máy bơm được nén vào đường ống đi vào van phân phối điện từ. Từ van phân phối dầu có áp suất cao đi vào xi lanh làm việc 6 và nén các pitton để thực hiện hành trình cônh tác.
Khi kết thúc hành trình công tác ta điều chỉnh vị trí của van phân phối chất lỏng có áp suất cao theo đường ống II đi vào xi lanh và làm cho pitton dịch chuyển lùi về
Ưu điểm và nhược điểm của phương án
Ưu điểm :
+ Lực ép được kiểm soát chặt chẽ trong từng chu kỳ
+ Có khả năng tạo ra lực làm việc lớn, cố định ở bất kỳ vị trí nào khi xảy ra quá tải cho nên sẽ an toàn cho máy
+ Lực tác dụng làm biến dạng vật liệu rất êm và từ từ
+ Tốc độ chuyển động của chày mang khuôn ép cố định và có thể điều chỉnh được, có thể thay đổi chiều dài hành trình
+ Làm việc không có tiếng ồn
+ Hệ thống điều khiển tự động hóa
+ Năng suất và hiệu quả cao
Nhược điểm :
+ Giá thành cao, khó chế tạo
+ Máy có cấu phức tạp
3.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY
Với yêu cầu đặt ra của việc tạo hình cho thân trụ
+ Lực ép đủ lớn để có thể tạo ra biên dạng yêu cầuvới phôi thép tấm có chiều dày lớn.
+ Yêu cầu năng suất cao để đảm bảo cho dây chuyền sản xuất của toàn nhà máy hoạt đông tốt.
+ Chiều dài nhấn rất lớn.
Với yêu cầu của công nghệ gia công trụ đèn chiếu sáng và việc phân tích lưa chọn
nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của các phương án , các loại máy ta thấy việc lựa máy để gia công tạo hình cho sản phẩm là máy nhấn thủy lực phù hợp với yêu cầu đặt ra
3.5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CHO MÁY
3.5.1. Phân tích hoạt động của máy
Trong quá trình thiết kế máy nhấn thủy lực phải đảm bảo cho máy làm việc chính xác.Các chuyển động của các pittông phải thực hiện một cách đồng bộ không có sự chênh lệch về vận tốc, hành trình do đó phải chế tạo các bộ phận của máy chính xác đồng thời phải dùng các cơ cấu và các thiết bị thủy lực để làm đồng bộ các giá trị như các van tiết lưu hàyla trục truyền đồng bộ. Lực ép tạo ra phải đủ lớn để làm biến dạng phôi thép theo yêu cầu
3.5.2. Tính toán lực ép cần thiết của máy
Từ yêu cầu của việc thiết kế máy là nhấn định hình mà trong đó chủ yếu là nhấn định hình sản phẩm từ phôi thép tấm ta đi tính toán các thông số động học cho máy mà giá trị cần thiết nhất để cho máy làm việc theo đúng theo yêu cầu là lực nhấn cần thiết để cho phôi thép tấm biến dạng một góc cho trước.
Cơ sở tính toán :
Thép gia công CT3 có schảy = 24 kg/mm2 ; sb = 36 kg/mm2
Thép gia công JIS có schảy = 37 kg/mm2 ; sb = 42 kg/mm2
Bề dày phôi thép tối đa 6mm .
Công thức tính :
+ Lực uốn góc tự do
P1 = = B.s.sb.k1
Trong đó: k1 = .n : Hệ số uốn tự do có thể tính theo công thức hoặc chọn theo bảng phụ thuộc vào tỉ số L/S
S : Chiều dày vật uốn
B1: Chiều rộng của dải tấm
n : Hệ số đặc trưng của ảnh hưởng của biến cứng
n = 1.6÷1.8
sb : giới hạn bền của vật liệu
L : Khoảng cách giữa các điểm tựa
F : Diện tích phôi được tinh chỉnh
+ Lực uốn góc có tinh chỉnh
P2 = qxF (N)
Trong đó
q : Ap lực tinh chỉnh chọn theo bảng q = 100 (N/mm2)
F : Diện tích phôi được tinh chỉnh
+ Lực uốn góc tự do
P2 = B.s.sb.k1
Trong đó :
B : Chiều rộng của dải tấm
S : Chiều dày của vật uốn
L : Khoảng cách giữa các điểm tựa
k1 = .n
Thay các số liệu vào ta được
+ Lực là phẳng tinh chỉnh góc :
P2 = q.F (N)
Với q = 100 (N/ mm2) , F = 3mm.6000mm = 18000 mm
P2 = 18000.100 = 1800000N = 180000 KG
+ Lực uốn tự do :
P1 = B.s.sb.k1
P1 = 6000.6.420.1,8.
= 3265920N = 326592 KG
Vậy lực ép tối đa cần thiết
P1 + P2 = 180000 KG +326592 KG = 506592 KG
Theo tính toán đã giảm đi bề mặt tiếp xúc của phôi dưới chày để giảm đi lực là phẳng tinh chỉnh, nhưng do sai số chế tạo và chày cối bị mòn do đó diện tích xúc sẽ lớn hơn. Từ lý do đó ta cần chọn lực ép thiết kế là 600 Tấn và tính toán các phần còn lại cho các thiết bị khác của máy
3.6. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG
Các đại lượng cần tính toán:
Ap lực dầu cung cấp: (bar)
Lưu lượng dầu vào (lít/phút)
Lưu lượng dầu ra (lít/phút)
Công suất của xilanh truyền lực(KW)
Tính toán hệ thống truyền lực chính
Công suất của bơm dầu
Tính toán các phần tử điều khiển như van tràn, van một chiều, van tiết lưu và đường ống dẩn dầu
Tính công suất và chọn động cơ điện
Tính toán các thông số của bể dầu
3.6.1. Tính lực ép, áp suất, đường kính piston
Theo yêu cầu của việc tạo hình cho trụ đèn chiếu sáng thì lực cần thiết tạo ra để làm biến dạng thép tấm như đã tính toán là : Pmax = 6.000.000N = 6.000KN = 600.000KG
Từ công thức: Pmax = p.D2.r/4 (Truyền động thuỷ lực)
Trong đó:
r: áp suất khí lớn nhất (KG/cm2)
Pmax: lực ép lớn nhất (KG)
D: đường kính của piston chính (cm)
Theo máy chuẩn ta chọn D =32cm
Từ công thức trên suy ra áp lực lớn nhất tác dụng lên piston
P = 4.Pmax/p.D2 = 248 (KG/cm2)
Từ công thức D/d= k (truyền động dầu ép trong máy)
Trong đó:
D: Đường kính piston
k: hệ số: với áp suất lực ép 248(KG/cm2) ta chọn k=2,9 (đối với các máy lớn)
Þ d= 320/2,9 = 110,344mm ,chọn d=120mm
Tính lực ma sát giữa piston và xilanh
Để đảm bảo tính công nghệ người ta sử dụng xilanh có nhiều secmăng
- Võ xilanh
- ......................
-
3.6.9. Tính công suất động cơ điện
Ta có công thức:
Nđc = Nb/hđ
Trong đó:
Nđc: công suất động cơ
hđ : công suất từ động cơ qua bơm
chọn h = 0,85 Þ Nđc= 13/0,85 = 12,94 KW
Để đảm bảo an toàn cho động cơ điện có công suất Nđc = 14KW
3.6.10. Tính toán thiết kế bể chứa dầu
Bình chứa dầu có hai chức năng: Lưu trữ dầu và điều hòa dầu trong hệ thống. Các bộ lọc có nhiệm vụ tách chất bẩn trong bể dầu để khỏi gây nghẹt dẫn đến sự phá hủy hệ thống. Bộ tản nhiệt hay bộ làm mát được dùng để duy trì nhiệt độ dầu trong giới hạn an toàn và ngăn cản sự biến chất của dầu.
1.thiết kế bình chứa dầu.
Thật dể dàng dể thiết kế bình chứa dầu lý tưởng nếu không bị những ràng buột về giới hạn không gian, về trọng lượng và có thể chọn vị trí lắp đặt theo ý muốn. Tuy nhiên với những bình chứa dầu thủy lực trên các máy có những ràng buột trên. Vì vậy việc thiết kế bình chứa dầu có kích thước, hình dáng, vị trí một cách tối ưu cũng là một vấn đề lớn.
Bình chứa dầu thủy lực có cấu tạo hợp lý, ngoài việc cung cấp đủ dầu cho bơm còn phải có các khả năng:
+ Tỏa nhiệt tốt
+ Tách được không khí ra khỏi dầu
+ Nhận biết đươc sự ô nhiễm dầu
Chúng ta sẽ xem xét một số vấn đề liên quan đến việc thiết kế bình chứa dầu:
Hình dạng:
Trong đó :
1. Lưới lọc
2. Bơm dầu
3. Đường ống ra
4. Ống về
5. Nút xả từ tính
6. Mức dầu
Về hình dạng bình chứa dầu nên thiết kế cao và hẹp tốt hơn là nông và rộng. Cùng dung tích nhưng bình cao và hẹp có mức dầu cao hơn bình nông và rộng. Mức dầu trong bình cao hơn cửa ống nạp của bơm, sẽ tránh sư xoáy lốc của dầu. Nếu có sự xoáy lốc của dầu ở đường ống nạp sẽ có không khí đi vào hệ thống
, khi dấu có lẫn không khí khả năng truyền công suất sẽ giảm vì không khí bị nén.
Hơn nữa, không khí sẽ làm giảm khả năng bôi trơn của dầu
Kích thước:
Trong thời gian dài, thường ta áp dụng quy tắc là dung tích chứa dầu phải bằng 2 hoặc 3 lần lưu lượng dầu được ra trong một phút. Với quy tắc nầy nếu lượng dầu ở ngỏ ra của bơm là 10 lít trên một phút thì bìnhh chứa dầu phải có dung tích từ 20 đến 30 lít trong một phút. Thật ra quy tắt này thích hợp với các máy móc tĩnh.
Bình chứa dầu có kích thước lớn sẽ có khả năng làm mát dầu cao do diện tích bề mặt lớn nên việc tản dầu ra không khí bên ngoài sẽ dể dàng hơn. Bình chứa lớn, thì sự tuần hoàn dầu cũng ít dầu hơn nêncác chất bẩn dể lắng đọng.
Kích thước bình chứa dầu cũng phải đủ đê có thể chứa dầu khi tất cả các piston trở về vị trí ban đầu và khoảng trống đủ cho sự giản nỡ của dầu khi tăng nhiệt độ
Lưu lượng lớn nhất của bơm trong quá trình hoạt động của máy là 48 lít trên một phút do đó ta thiết kế bể dầu có thể tích là 150 lít.
Vị trí đặt:
Bình chứa đặt phía trên bơm chiếm tỉ lệ khá cao trong hệ thống thủy lực như vậy sẽ làm giảm khã năng có khoảng trống trong bơm. Khi trong bơm có khoảng trống thì sự ăn mòn sẽ xẩy ra.Dầu trong ống nạp không đầy cũng có thể gây ra sự xoáy lốc dầu ở cửa nạp
Tấm ngăn:
Trong bình chứa có bố trí một số tấm ngăn. Chiều cao tấm ngăn khoảng bằng 2/3 mựt dầu. Các tấm ngăn có hai tác dụng:
+ Ngăn không cho dầu trên đường ống trở về đi ngay vào bơm. Có tấm ngăn, dẩu trở về sẽ tản ra phía vách thùng chứa, nhiệt độ sẻ giảm thấp trước khi hòa vào lượng dầu có sẵn tronh bình.
+ Tránh sự tung tóe dầu trong bình chứa khi hệ thống đang hoạt động. Nắp bình chứa thường có lỗ thông hơi, trên nắp có bộ lọc để ngăn bụi lọt vào cùng không khí. Một số bình chứa không dùng lỗ thông hơi mà thay thế là van điều khiển. Van sẽ tự động đưa không khí lọc vào bình chứa nhưng ngăn không cho không khí đi ra ngoài cho đến khi áp suất trong bình đạt đến giá trị xác định trước.
2. Bảo dưỡng bình chứa dầu thủy lực
Việc bảo dưỡng bình chứa bao gồm việc xả dầu cũ và làm sạch bình chứa theo đinh kỳ qui định của nhà sản xuất . Cũng có những thiết kế không cần phải tiến hành việc bảo dưỡng.
Trên bình chứa thường có ô kính kiểm soát hoặc một que kiểm tra để người vận hành hệ thống thủy lực có thể kiểm tra mực dầu. Nếu thiếu dầu bơm thủy lực sẽ bị hư hỏng do không dược bôi trơn đầy đủ
Bộ lọc trên đường ống nạp của bơm có thể không cần thiết phải bảo dưỡng thường xuyên nhưng màng lọc trên đường ống dầu trở về phải được thay thế sau thời gian qui định. Vì vậy, bộ lọc trở vê thường không đặt bên trong bình chứa để thuậm lợi cho việc bảo dưỡng
Trong không khí luôn luôn có hơi nước vì vậy cần phải có bộ tách ẩm và phải trí ở nơi nào mà có thể xem xét hằng ngày.
Đường ống nối từ bình chứa tới bơm phải có chỗ nối với bình chứa cao hơn đáy thùng. Với cách này cáu bẩn lắng dưới đáy thùng không thể đi vào đường ống khi thùng chứa hoặc bộ lọc được súc sữa
Đường ống dầu trở về nối vào thùng chứa ở vi trí thấp hơn mực dầu trong thùng và không đối diện với đường ống nạp của bơm. Cách bố tri này tạo hiệu tốt cho việc hạ nhiệt độ trở về và giảm sự xoáy lốc.
3.7. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
Máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, thuyết minh THIẾT KẾ máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, động học máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, kết cấu máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, nguyên lý máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, cấu tạo máy máy ép thủy lực chuyên dùng nhấn trụ điện chiếu sáng, quy trình sản xuất ,
