CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN

CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN, 500 MB Bao gồm tất cả file CAD, thiết kế 2D(3D)..... , file DOC (DOCX), thuyết minh MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN, quy trình sản xuất MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN, bản vẽ nguyên lý MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN, bản vẽ thiết kế MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN, tập bản vẽ các chi tiết trong  , Thiết kế kết cấu  , Thiết kế động học MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN  ...............và nhiều tài liệu liên quan đến đồ án này.......... quy trinh công nghệ gia công các chi tiết trong máy: bản vẽ lồng phôi, sơ đồ đúc, quy trình công nghệ, sơ đồ kết cấu nguyên công, bản vẽ đồ gá

NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN

Thiết kế máy:  Xoắn dây cáp điện.

Với các yêu cầu sau:

• PHầN BảN VẼ

1. Bản vẽ  sản phẩm, dây chuyền sản xuất
2. Bản vẽ  sơ đồ nguyên lý
3. Bản vẽ lắp / cụm của máy
4. Bản vẽ các chi tiết gia công của máy
5. Bản vẽ sơ đồ nguyên công của qui trình công nghệ gia công (nếu khối lượng công việc ít)

• PHầN THUYẾT MINH

1 - Tổng quan

+ Yêu cầu xã hội

+ Phân tích sản phẩm (Cơ lý tính)

+ Yêu cầu của máy

2 - Thiết kế máy

+ Lựa chọn nguyên lý làm việc

+Tính toán động học máy

+Tính toán động lực học máy

3. kết luận

+ Nhận xét đánh giá máy

+Hướng dẫn sử dụng bảo quản

4 - Sản xuất thử mô hình, điều chỉnh, sửa chữa lại thiết kế (nếu có)

Ngày giao đề ……………, ngày hoàn thành ……………

Giám Hiệu duyệt                Khoa Cơ khí               GV hướng dẫn

-  Trong quá trính phát triển kinh tế của mỗi nước năng lượng đóng một vai trò rất quan trọng và là ngành được coi là phải đi trước một bước để phát triển các ngành khác. Điện năng được coi là ngành năng lượng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, khoa học kĩ thuật. Và dây cáp điện là một bộ phận không thể thiếu trong việc truyền tải điện năng. Ngày nay nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Dây cáp điện lại càng được sử dụng phổ biến. Vì vậy nhóm em tìm hiểu về máy xoắn cáp điện nhằm đưa ra nguyên lí và tính toán thiết kế máy thực hiện quy trình xoắn dây cáp điện, một công đoạn của quá trình sản xuất dây điện.

-  Tài liệu trình bày về nhu cầu sử dụng dây cáp điện, các nguyên lí xoắn dây cáp điện, tính toán động học và động lực học của máy.

MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN

Đề mục                                                                                                          Trang

Lời cảm ơn  ·············································································     3

Phần mở đầu  ··········································································   · 4

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn····················································· 5

Nhận xét của hội đồng chấm thi·······················································   6

PHẦN I: TỔNG QUAN

1. Yêu cầu xã hội.·································································     10  
2. Phân tích sản phẩm.··························································      11

1. Phân tích sản phẩm···································································· 11

2. Quy trình sản xuất···································································   · 14

3. Yêu cầu của máy.·····························································        14

PHẦN II:  THIẾT KẾ MÁY

Chương I:  LỰA CHỌN NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC·······························....· 15

1. Chọn Phương án bện.·····················································.... 15
2. Sơ đồ nguyên lý máy.····················································....... 17

Chương II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC MÁY.······································ .....18

1. Phân tích các chuyển động của máy.······································ ..18
2. Phân phối tỉ số truyền và tính số vòng quay các trục.················ .....19

1. Đường truyền từ động cơ đến khung quay.·································19

1. Sơ đồ truyền động.···························································· ...19
2. Phân phối tỉ số truyền.·······················································.... 20

1.2.1) Tỉ số bộ truyền đai.·······························································20  

1.2.2) Tỉ số truyền của hộp giảm tốc thứ nhất.····································· 20

1.2.3) Tỉ số truyền của hộp giảm tốc thứ hai.······································· 21

2. Đường truyền từ động cơ đến tang cuốn.····································21

2.1)Sơ đồ truyền động.··································································21

2.2)Phân phối tỉ số truyền.······························································21

2.2.1) Tỉ số truyền của hộp tốc độ.··················································· 21

2.2.2) Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng.······································· 26

2.2.3) Tỉ số truyền của trục vít – bánh vít.·········································.· 26

       III.       Số vòng quay của tang và chuyển động tịnh tiến của dây.······· ...27

Chương III:  TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY······················ ..........30  

1. Tính động lực học của cụm máy từ động cơ dến khung quay.·· ...........30  

1. Phân tích các lực tác dụng lên khung.·········································30
2. Sơ đồ tính toán.··································································...31  
3. Quá trình tính toán.·····························································....31

3.1) Với khung mang 12 cuộn cáp phôi.··········································..··· 31

3.2) Với khung mang 7 cuộn cáp phôi.··············································· ..34

4. Tính công suất trên trục các khung và chuyển công suất về trục (3).··· 35

2. Tính động lực học của cụm máy từ động cơ đến tang cuốn.····...........· 36

1. Momen cản quán tính.·····························································36
2. Momen cả do ma sát.······························································37
3. Tính công suất trên trục và chuyển công suất về trục (3).················ 38

3. Tính công suất của động cơ.··········································.............39  
4. Tính toán, thiết kế các bộ truyền.······································ ..........39

1. Tính bộ truyền đai thang từ động cơ đến trục (3).·······················....39
2. Tính bộ truyền đai thang từ trục (3) đến khung quay···················... 42
3. Thiết kế hộp tốc độ.····························································.· 45

3.1)Thiết kế bộ truyền  bánh răng trụ, răng thẳng.································ 45

3.2)Thiết kế trục.········································································.. 50

3.3)Tính then.············································································...52

3.4)Chọn ổ lăn.··········································································...53

4. Thiết kế hộp giảm tốc 1.······················································..· 53

4.1)Thiết kế bộ truyền  bánh răng trụ, răng thẳng.································ 54

4.2)Thiết kế trục.·······································································.·· 57

4.3)Tính then.·······································································....··· 58

4.4)Chọn ổ lăn.·····································································......·· 60

5. Thiết kế hộp giảm tốc 2.····················································.....· 60

5.1)Thiết kế bộ truyền  bánh răng trụ, răng thẳng.·························.······· 61

5.2)Thiết kế trục.·········································································· 64

5.3)Tính then.·············································································· 65

5.4)Chọn ổ lăn.············································································· 67

6. Tính toán bộ truyền trục vít – bánh vít.········································ 68

PHẦN 3:  KẾT LUẬN

Chương I:  HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY··········..........··· 73

1. Hướng dẫn sử dụng.························································...··· 73
2. Bảo dưỡng máy.······························································....·· 74

Chương II:   KẾT LUẬN·····························································...···· 75

Tài liệu tham khảo········································································· 76

PHẦN I:

TỔNG QUAN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN

---o0o---

1. Yêu cầu xã hội.

-  Trong quá trính phát triển kinh tế của mỗi nước năng lượng đóng một vai trò rất quan trọng và là ngành được coi là phải đi trước một bước để phát triển các ngành khác. Điện năng góp phần rất lớn vào sự phát triển kinh tế, khoa học kĩ thuật của từng Quốc Gia. Năng lượng điện phổ biến ở từng quốc gia, từng tỉnh, từng huyện, từng hộ gia đình. Từ dụng cụ sinh hoạt gia đình đơn giản như thắp sáng cho đến các thiết bị hiện đại điều đa số dùng năng lượng điện. Vì vậy có thể coi điện năng là nguồn năng lượng rất quan trọng và phổ biến.

-  Trước đây dây tải điện đa số chúng ta phải nhập khẩu ở nước ngoài. Cho đến nay nhu cầu về dây truyền tải điện trong nước ta vẫn chưa đáp ứng đủ. Với chủ trương của Đảng là chổ nào có dân sống là chổ đó phải có nguồn điện vì thế để nguồn điện về được với mọi người thì nhu cầu về lượng dây dẫn điện rất lớn.

 -  Nói chung nhu cầu dây cáp điện phục vụ chủ yếu cho ngành điện lực, sử dụng truyền tải mạng điện cao áp, trung áp, hạ áp và một số ngành công nghiệp nặng. nhu cầu sử dụng dây điện của nước ta rất lớn vì nước ta đang trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng, công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Mặt khác ngành truyền thông vô tuyến, viễn thông…cũng cần một lượng dây truyền tải đáng kể. Vì vậy trong thời gian gần đây nhu cầu về dây cáp điện vẫn còn rất lớn. Vì thế máy xoắn dây cáp điện hoạt động rất thường xuyên và nhu cầu đặt hàng ngày càng nhiều.

    Câu hỏi đặt ra cho sản phẩm dây cáp điện là tại sao chúng ta không dùng dây dẫn một lõi lớn mà cần phải bện nhiều dây nhỏ lại với nhau ?

• Dùng dây một lõi lớn, nếu dây bằng thép thì rất cứng khả năng dẫn điện của thép kém, nếu sử dụng ngoài trời thì rất chống rỉ nhưng vận chuyển và lắp đặt rất khó khăn.
• Nếu dùng dây một lõi bằng hợp kim đồng thì lại rất tốn kém nhưng không đảm bảo độ bền mà vận chuyển lại khó khăn.
• Nếu dùng dây một lõi bằng hợp kim nhôm cũng không bền, nhôm dẻo dễ kéo đứt và vận chuyển cũng khó khăn.
• Nói chung nhược điểm của dây dẫn điện một lõi là khả năng dẫn điện kém, vận chuyển khó khăn. Kim loại dẫn điện thường nhờ diện tích lớp ngoài của dây vì thế từng sợi nhỏ bện lại với nhau làm tăng diện tích lớp ngoài kim loại, làm tăng khả năng dẫn điện.
• Dùng phương pháp bện từ các sợi nhỏ có những ưu điểm sau:

  +   Chúng ta dùng một lõi giữa bằng thép sau đó bện những dây nhỏ bằng nhôm xung quanh thì vừa đảm bảo độ bền, vừa đảm bảo khả năng truyền tải điện.

  +   Chúng ta sản xuất tưng dây nhôm, thép nhỏ bằng phương pháp kéo nguội nên độ bền từng sợi dây nhỏ tăng dẫn đến độ bền của dây cáp bện tăng.

  +   Dây cáp bện vừa bền vừa dẻo dễ cuộn tròn nên quá trình vận chuyển và lắp đặt dễ dàng.

• Nhược điểm của dây cáp bện là phải có máy bện và máy kéo sợi. Như vậy để phục vụ cho nhu cầu sản xuất dây cáp điện tất phải có máy bện dây để đáp ứng nhu cầu của ngành điện lực và một số nghành khác…

2. Phân tích sản phẩm.

1. Phân tích sản phẩm

 -   Dây cáp điện có nhiều loại khác nhau, ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến sản phẩm dây cáp điện dùng để truyền tải mạng điện cao áp, trung áp và hạ áp. Có tiết diện dây khoảng từ 10 (mm) đến 50 (mm).

-  Dây cáp điện có thể một lớp hay nhiều lớp.

-  Dây cáp điện có nhiều bước bện khác nhau và có thể thay đổi hướng bện ở mỗi lớp để triệt tiêu momen xoắn.

PHẦN II:

THIẾT KẾ MÁY

---o0o---

Chương I:

LỰA CHỌN NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC

1. Chọn Phương án bện dây cáp.

Có hai phương án bện dây:

- Thiết kế máy có bộ phận chứa dây cáp phôi đứng yên. Phương án này có ưu điểm là có động cơ và các chi tiết máy nhỏ gọn, tiết kiệm được năng lượng và vật liệu. nhưng nếu kết hợp bện nhiều lớp cùng một lúc thì đối với phương án này máy có kích thước lớn chiếm nhiều diện tích nền xưởng và phải qua nhiều lần bện dây.

- Thiết kế máy có thể bện được nhiều lớp cáp trong mỗi lần bện. với phương pháp này kích thước máy nhỏ gọn, năng suất bện cao hơn. Nhưng phương án này có nhược điểm là công suất động cơ lớn để mang được các cuộn cáp phôi, ta thiết kế khung quay mang những cuộn cáp phôi nhỏ và sẽ quay trong quá trình bện, và qua mỗi khung quay là bện được một lớp cáp. Phương án này có ưu điểm bện được nhiều lớp cáp trong một lần bện,giảm diện tích tiếp xúc n dây cáp quay.

- Với nhu cầu sản xuất dây cáp điện có nhiều lớp và đạt năng suất cao nên ta chọn phương án thiết kế máy có các khung mang các cuộn dây cáp phôi cùng quay.

Nguyên lí hoạt động của máy:

Động cơ điện (1) sẽ truyền chuyển động quay và mô men xoắn đến trục (3). Trục (3) sẽ truyền chuyển động chung đến khung quay thứ nhất, thứ  hai và đến tang kéo.

Để chuẩn bị cho máy hoạt động ta phải gắn các cuộn cáp phôi (8) vào các khung quay (9) và long các dây cáp phôi qua các lỗ của đĩa bện. Dùng một dây mồi kéo từ tang đến các dây cáp phôi cho chắc chắn. sau đó khởi động động cơ với tốc độ thấp cho đến khi điểm nối từ dây mồi đến các dây cáp phôi cuốn vào tang được một vòng thì tăng tốc độ động cơ vào giai đoạn sản xuất ổn định. Khi các cuộn dây cáp phôi sắp hết ta cho tốc  độ động cơ chậm lại để dễ quan sát và thay cuộn khác.

Chương II:

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC MÁY

1. Phân tích các chuyển động của máy.

Động học máy bao gồm các chuyển động và sự phối hợp của các chuyển động để tạo thành sản phẩm theo yêu cầu.

    Trước hết ta phân tích quá trình bện dây cáp. Nguyên lí bện dây cáp cũng giống như quá trình tạo ren nhiều đầu mối. Một phần tử trên mỗi tao cáp thực hiện hai chuyển động, chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến.

• Chuyển động quay để thực hiện quá trình bện vòng.
• Chuyển động tịnh tiến để đạt chiều dài bước bện.

    Tổng hợp hai chuyển động trên ta thấy chuyển động của các phần tử trên tao cáp là chuyển động kiểu xoắn ốc. Qua phân tích trên ta xác định máy thiết kế phải có hai chuyển động, chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến. Và giữa hai chuyển động này phải có sự phối hợp với nhau để tạo nên bước xoắn theo yêu cầu.

• Do dây cáp có nhiều yêu cầu bước bện dài ngắn khác nhau, hướng xoắn trái hướng xoắn phải khác nhau nên máy phải có bộ phận thay đổi tốc độ và thay đổi chiều quay của các khung.
• Để tạo ra dây cáp có nhiều bước khác nhau để đáp ứng nhu cầu rộng rãi của thị trường ta phải phối hợp chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến để tao nhiều loại dây có hướng bện và bước bện khác nhau.
• Ta có hai cách để thay đổi bước bện:

+  Thay đổi tốc độ quay của khung, giữ nguyên tốc độ tịnh tiến. Như ta đã thấy phải đặt hợp tốc độ trên đường truyền từ động cơ đến khung quay, như đã phân tích các khung quay mang các cuộn cáp phôi cùng quay nên mômen quay lớn vì vậy các chi tiết trong hộp tốc độ lớn dẫn đến hộp tốc độ lớn không kinh tế. Vì thế ta không chọn phương án này.

+ Giữ nguyên tốc độ quay của khung, thay đổi vận tốc chuyển động tịnh tiến của dây. Phương án này ta sẽ thay đổi tốc độ quay của tang cuốn, như vậy ta đặt hộp tốc độ trên đường truyền từ động cơ đến tang cuốn để tạo tốc độ quay khác nhau của tang. Với phương án này mômen trên tang cuốn sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với mômen xoắn trên khung, nên phương án này hộp tốc độ sẽ nhỏ gọn hơn, kinh tế hơn.

    Như vậy để thay đổi chiều dài bước bện ta thay đổi tốc độ kéo của tang cuốn.

• Đối với máy bện dây cáp ta thấy giai đoạn đầu khi bện ta phải kéo dây mồi một khoảng và khi các cuộn dây phôi gần hết ta cần phải thay, ở hai giai đoạn này khung quay cần phải quay với tốc độ chậm nên khung quay cũng thay đổi được một số cấp tốc độ nhất định. Tuy nhiên, bước xoắn vẫn được giữ cố định do ta thay đổi tốc độ của trục nối chung từ khung quay đến hộp tốc độ thay đổi tốc độ quay của tang cuốn.
• Để thay đổi tốc độ  quay của khung ta có thể dùng hộp tốc độ hoặc dùng động cơ có thể thay đổi được một số cấp tốc độ. Để máy nhỏ gọn ta dùng động cơ có thể thay đổi được một số cấp tốc độ.

2. Phân phối tỉ số truyền và tính số vòng quay các trục.

Để tính số vòng quay các trục và phân phối tỉ số truyền đơn giản ta chia quá trình tính toán thành 2  phần:

• Phần 1: tính toán cho đường truyền từ động cơ đến khung quay.
• Phần 2: Tính toán cho đường truyền từ động cơ đến tang cuốn dây cáp thành  phẩm.

1. Đường truyền từ động cơ đến khung quay.

1.1) Sơ đồ truyền động.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XOẮN DÂY CÁP ĐIỆN