Monday, September 29, 2014

Thiết kế máy đùn mặt lốp ôtô

Thiết kế máy đùn mặt lốp ôtô


 


19a 19b 19c 19d 19e 19g 19h


Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên

Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM0000019
Tải đồ án


Tên đề tài : Thiết kế máy ép đùn mặt lốp ôtô

Số liệu ban đầu: Năng suất làm việc của máy :1600 kg/h

Số vòng quay trục vít : 26 v/ph

Tỉ số giữa chiều dài và đường kính :L / D = 5


Nội dung thuyết minh

Lời nói đầu                                Trang

Chương I : Giới thiệu lốp ô tô và quy trình công nghệ

sản xuất lốp ô tô

1.1.    Nhu cầu về lốp ô tô.

1.2.    Cấu tạo lốp ô tô.

1.3.    Vật liệu chế tạo lốp ô tô.

1.4    Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất lốp ô tô.

Chương II : quy  trình công nghệ  sản xuất mặt lốp ô tô.

2.1    Sơ đồ quy trình công nghệ  sản xuất mặt lốp ô tô.

2.2    Phương pháp chế tạo mặt lốp ô tô.

2.2.1       Phương pháp tạo hình nhiệt.

2.2.2    Phương pháp ép liên tục.

2.2.3    Phương pháp ép trực tiếp.

2.3       Dây chuyền sản xuất  lốp ô tô.

2.4.       Máy ép đùn mặt lốp ô tô.

Chương III:   Cơ sở lý thuyết về ép đùn vật liệu.

3.1    Phương pháp tạo mặt lốp ô tô (phương pháp ép).

3.1.1   Tách pha lỏng

3.1.2    Ép định hình.

3.2.    Cơ sở lý thuyết về ép đùn vật liệu.

3.2.1.    Hệ số lèn chặt.

3.2.2.    Hệ số rổng.

3.2.3.    Ap suất ép.

3.2.4.    Hệ số ma sát.

3.2.5.    Lực chiều trục.

3.2.6.    Năng suất lý thuyết của máy ép đùn.

3.2.7.    Công suất yêu cầu.

Chương  IV :   phân tích và chọn phương án .

4.1    Yêu cầu chế tạo mặt lốp ô tô.

4.2    Các phương pháp ép đùn (các phương án).

4.2.1  Phương pháp ép bằng máy ép loại cần đẩy.

4.2.2    Phương pháp ép bằng thủy lực.

4.2.3    Phương pháp ép bằng máy ép bánh răng côn.

4.2.4    Phương pháp ép bằng máy ép dùng cơ cấu tay quay con trượt

4.2.5    Phương pháp ép bằng máy ép trục khuỷu.

4.2.6    Phương pháp ép bằng trục vít đùn.

4.2.7    Phương pháp ép bằng vít xoắn.

4.2.8    Phương pháp ép bằng máy ép cán.

4.3      Phân tích và chọn phương án.

Chương V :   tính toán thiết kế máy ép đùn .

5.1    . Số liệu ban đầu.

5.2    . Tính chọn công suất động cơ.

5.3    . Xác định các kích thước yêu cầu.

5.4. Xác định các tải trọnh tác dụng lên trục vít đùn.

5.5. Tính sức bền của trục vít đùn.

5.6. Tính sức bền của vòng xoắn vít ép.

5.7. Tính toán năng lượng tiêu thụ trong quá trình ép.

5.8. Tính toán cân bằng nhiệt cho khoang ép.

5.9. Xác định các kích thước của buồng xoắn.

5.10. Tính toán khuôn ép.

CHƯƠNGVI: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

Chương VII :    thiết kế  quy trình công nghệ gia công trục vít đùn.

Chương VIII :   vận hành và bảo dưỡng máy.

kết luận  chung.

Tài liệu tham khảo.

Mục lục


LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa để đưa đất nước ta sánh vai với các nước trong khu vực và trên thế giới. Muốn vậy thì các ngành công nghiệp phải không ngừng đẩy mạnh sản xuất, mở rộng nhà máy, xí nghiệp, cải tiến trang thiết bị để nâng cao chất lượng sản phẩm, nhờ chính sách đó, đã đưa đất nước ta phát triển nhanh chóng trong đó có một phần đáng kể đến là ngành sản xuất sản phảm cao su.

Ở nước ta cũng như tất cả các nước trên thế giới, nhu cầu vận chuyển, giao thông đường bộ ngày càng phát triển mạnh. Vì vậy sử dụng phương tiện xe đạp, xe máy, ôtô là thực trạng đáng quan tâm.

Để đáp ứng nhu cầu thực tế của người tiêu dùng và nền kinh tế, ngành cao su, thiết bị cơ khí cho ra đời sản phẩm cao su không những về số lượng mà còn về chất lượng tốt. Đặt biệt là sản xuất lốp ôtô các loại.

Với yêu cầu thực tế hàng năm là 2 triệu chiếc (theo ước tính của nhà máy cao su Đà Nẵng), để tạo được sản phẩm lốp ôtô nhất thiết phải có thiết bị, máy móc chuyên dùng, đảm bảo yêu cầu sản xuất, yêu cầu công nghệ và môi trường, đó chính là nhiệm vụ của ngành cơ khí.

Để đóng góp một phần vào nhiệm vụ đó, được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo ĐINH  MINH  DIỆM và các anh, chị cán bộ kỹ thuật ở công ty cao su Đà Nẵng. Tôi đã nhận nhiệm vụ thiết kế máy ép đùn mặt lốp ôtô. Đây là một trong những loại máy rất cần thiết cho ngành cao su và đặt biệt là ngành sản xuất lốp.

Máy này ngoài nhiệm vụ sản xuất mặt lốp ôtô, còn dùng để sản xuất một số bán thành phẩm như: mặt lốp ôtô, xăm lốp xe đạp, xe máy, mặt lốp xe máy.

Qua thời gian 3 tháng thực hiện nhiệm vụ, nay tôi đã hoàn thành. nhưng do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án của tôi không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự góp ý của thầy cô bạn bè và các anh chị.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị ở phòng kỹ thuật ở công ty cao su Đà Nẵng, bạn bè và các thầy cô đã giúp tôi hoàn thành đề tài này.

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 5 năm 2002.

Người thực hiện.


Tôn Thất Kim Thạnh.

CHƯƠNG  I

GIỚI THIỆU VỀ LỐP ÔTÔ

1.1   Nhu cầu về lốp ôtô

Theo thống kê về thị trường ở công ty cao su Đà Nẵng và luận chứng YOKOHAMA cho biết:

Số xe ôtô ở Việt Nam đăng ký ở cục đường bộ vào đầu năm 2000 là 449733 chiếc.

Theo thống kê của nhà máy cao su DRC thì năm 2000 ở Việt Nam có khoảng 557000 chiếc.

Theo luận chứng của YOKOHAMA thì số xe ôtô trong năm 2000 là 45100 chiếc. Và cứ trung bình trong 1 năm thì mỗi xe thay 2,25 lốp.

Theo dự đoán về nhu cầu thị trường Việt Nam: Lượng xe con và xe tải nặng tăng trưởng bình quân từ 10  20%. Ở đây giả sử ta chọn lượng xe tăng trưởng là 17%.

Với nhu cầu như vậy ta thấy đến năm 2005 thì số lượng xe dự kiến sẽ là:

55700 +5..55700 = 1030450 (chiếc).

Và dự kiến số lượng lốp cần là:

1030450 x 2,25 = 2318512,5 (lốp).

Với nhu cầu số lượng lốp như vậy đòi hỏi nhà máy xí nghiệp phải mở rộng sản xuất và cải tiến thiết bị, để nâng cao chất lượng và số lượng sản phẩm.

Để hiểu rỏ thêm về nhu cầu lốp ta lập bảng như sau:

Số xe đăng ký cục đường bộ năm 2000    Số xe theo luận chứng Yokohama    Loại xe    Số liệu ước tính của nhà máy DRC

Số lượng xe năm 2000 (chiếc)    Số lốp thay thế    Số lốp cần trong năm 2000 (cái)    Số lốp cần trong năm 2001 (cái)

Ôtôcon    142904    Ôto con    170000

Xe tải    75957    Tải nhẹ

Xe khách    75957    Tải nặng bus

Tổng    4049733    Tổng


BẢNG DỤ KIẾN NHU CÂQÙ LỐP XE Ô TÔ( CHÈN SAU)1.2 . Cấu tạo lốp ôtô.

Lốp ôtô được cấu tạo bởi 4 lớp chủ yếu:

–    Lớp ngoài cùng được cấu tạo bằng cao su sau khi đã qua các công đoạn nhiệt luyện, thành hình, lưu hóa. Lớp này chịu nén và chịu mài mòn rất tốt, nó còn có tác dụng  bảo vệ các lớp bên trong.

–    Lớp thứ nhì là lớp bố nilông nó được cấu tạo bởi dây bố và hợp chất pôlime lớp này có tác dụng tạo thành hình lốp ôtô. Nó có tính chịu kéo rất tốt.

–    Lớp cao su mỏng bên trong, đây là lớp có tác dụng bảo vệ lớp bố

–    Thép được bố trí trên vành lốp nhằm mục đích chống sự co nén và sự giản ra của vành.

1.3. Vật liệu chế tạo lốp ô tô

1.3.1. Tanh  (Triên).

– Tanh được làm bằng thép dùng để làm triên lốp (gọi là tanh). Thép này có đường kính nhỏ tùy theo loại lốp mà ta chọn đường kính của vòng thép đối với loại lốp cở 660 thì kích thước đường kính của lõi thép là 2mm các dây thép này được quấn thành từng vòng, sau đó dùng vải bọc tanh (dùng bố có tráng cao su), bọc 4  6 vòng thép lại với nhau, đường kính của mỗi vòng thép chính bằng dường kính của vành xe . Mỗi lốp sử dụng khoảng 8  10 vòng tanh.

1.3.2. Dây bố:

Đây là thành phần quan trọng của chiếc lốp vì nó chịu lực kéo, lực nén do áp suất bên trong lốp tác dụng. Vì vậy dòi hỏi bố phải tốt, chịu kéo tốt và có độ bền mỏi cao, đòi hỏi tấm vải bố (được dệt bằng dây bố) phải đều nếu không sẽ dễ xảy ra ứng suất  không đều khi bơm căng lốp, chính vì vậy để đảm bảo độ bền của lốp  ta cần phải quan tâm đến các thành phần của lốp

1.3.3 Cao su:

–    Đây là một trong những thành phần quan trọng nhất, vì nó giúp cho các thành phần của lốp liên kết với nhau chặt chẻ hơn.

–    Sau khi nhiệt luyện tính dẻo của cao su được tăng lên, chính nhờ tính dẻo này làm cho các thành phần bên trong của lốp liên kết chặt chẽ hơn và giúp cho việc tạo hình lốp được dể dàng hơn.

–    Khi lưu hoá dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất, cao su chảy ra và điền đầy các khoảng trống bên trong các lớp làm cho lốp chắc chắn hơn.

–    Ngoài ra lốp sau khi lưu hoá sẽ được để nguội một thời gian để cho cao su chết và đông cứng giúp cho bề mặt lốp có khả năng chịu mài mòn tốt.

Ngoài các thành phần chủ yếu trên còn có các thành phần khác như phụ gia chất độn và các chất hóa học khác.


3.3.    Sơ đồ quy trình công nghệ  sản xuất lốp ôtô


Chương II     Quy trình công nghệ  sản xuất mặt lốp ôtô

2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mặt lốp ôtô

2.2  phương  pháp chế tạo mặt lốp ô tô.

Có nhiều phương pháp chế tạo mặt lốp ôtô. Như phương pháp tạo hình

nhiệt, phương pháp ép đùn, phương pháp dập, phương pháp phun ép. Nhưng phương pháp sử dụng chủ yếu nhất hiện nay là phương pháp tạo hình nhiệt và phương pháp đùn.

2.2.1  phương pháp tạo hình nhiệt.

Quá trình gia công được thực hiện với nguyên liệu dẻo ở dạng tấm hay dạng ống gồm các công đoạn sau:

·    Cắt định hình sơ bộ.

·    Đốt nóng.

·    Tạo hình và làm nguội.

·    Lấy sản phẩm và làm nguội.

* Trong phương pháp này vật liệu chỉ được nung nóng đến trạng thái dẻo và quá trình tạo hình là quá trình gây biến dạng tấm vật liệu để đạt đến hình dạng cuối cùng, nên lực tác dụng nhỏ hơn các phương pháp khác.

*  Phương pháp này có ưu điểm như:

+ Thiết bị đơn giản.

+ Phù hợp với sản xuất sản lượng ít, kích thước sản phẩm lớn, hình dạng đơn giản.

*  Tuy nhiên do vật liệu biến dạng ở trạng thái dẻo nên chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào chế độ gia công và phương pháp gia công. Trong đó đáng chú ý là: do ứng suất bên trong lớn nên chất lượng sản phẩm không ổn định và độ bền không cao, sản phẩm có chiều dày không đồng đều.

*  Phương pháp này có các kiểu gia công sau:

+  Phương pháp dập: Có 2 cách dập:

·    Dập kéo.

·    Dập trên đệm đàn hồi.

+   Phương pháp ép thổi:

·    Thổi tự do.

·    Thổi trong khuôn.

2.2.2    phương pháp ép đùn liên tục :

Đây là phương pháp sử dụng phổ biến vì nó có những ưu điểm sau:

+ Cho sản phẩm liên tục.

+  Phù hợp với việc sản xuất hàng loạt.

+  Năng suất cao.

+  Thiết bị đơn giản.

Tuy nhiên sản phẩm của phương pháp này phụ thuộc vào tay nghề của người công nhân điều chỉnh khuôn và phụ thuộc vào quá trình kiểm tra để hiệu chỉnh.

Phương pháp này đòi hỏi vật liệu phải được nung nóng đến một giới hạn nào đó.


CHƯƠNG III

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP ĐÙN VẬT LIỆU

3 .1  Phương pháp tạo mặt lốp ôtô (Phương pháp ép đùn).

Ép đùn vật liệu là một trong những phương pháp sử dụng rất phổ biến ở các nhà máy xí nghiệp, nhất là ở các nhà máy sản xuất gạch (ví dụ nhà máy sản xuất gạch Đại Hiệp ở Quảng Nam  –  Đà  Nẵng, nhà máy sản xuất thức ăn cho tôm, nhà máy sản xuất phấn viết , nhà máy cao su .. .) thì máy đùn ép đóng một vai trò rất quan trọng.

Mỗi nhà máy, xí nghiệp sản xuất mỗi sản phẩm và máy đùn cũng đùn ép các loại vật liệu khác nhau tùy theo sản phẩm của nhà máy. Ở đây với giới hạn của đề tài ta chỉ xét máy đùn ép vật liệu cao su (đùn ép mặt lốp).

* phương pháp tạo mặt lốp ôtô.

Cao su là vật liệu vừa dẻo vừa có tính đông đặc tốt, nên muốn tạo được mặt lốp có bề rộng, bề dày và đường gờ nhất định thì cần tạo bằng khuôn ép. Muốn qua khuôn ép dễ dàng, cao su cần có độ dão nhất định và phải có lực ép và cơ cấu ép để đưa cao su qua khuôn ép.

Ép đùn có 3 nhiệm vụ chính sau:

+ Tách pha lỏng.

+ Làm cho bán thành phẩm có hình dạng xác định.

+ Làm chặt sản phẩm nhằm cải tiến điều kiện vận chuyển.

Với điều kiện giới hạn đề tài ta chỉ xét hai trường hợp:

3.2.1 Tách pha lỏng.

+ Chất lỏng ở trong sản phẩm ép có thể chia làm chất lỏng tự do và chất lỏng liên kết.

– Chất lỏng tự do dễ dàng tách khỏi bả thô.

– Chất lỏng liên kết (dạng phân tử) muốn tách thì phải cung cấp cho nó một năng lượng để khắt phục lực bám dính nhằm làm biến dạng cấu trúc và khắt phục lực cản do khi dịch chuyển chất lỏng, hơn nữa trở lực đó lại tăng lên cùng với sự tăng lực nén.

+ Lượng chất lỏng nhỏ nhất có thể chứa trong bả sau một thời gian ép đẳng nhiệt ở áp suất không đổi sẽ được gọi theo quy ước độ ẩm cân bằng, và hông ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau chất lỏng này có thể hấp thụ một chất nào đó tốt hơn chất kia. Chính nhờ đó mà ta dùng phương pháp ép để tách pha lỏng một cách dể dàng.

3.2.2. ép định hình:

+ Để tăng độ bền cho vật thể rời ta dùng phương pháp ép (nén chặt) trong không gian kín, dưới tác dụng của áp suất bên ngoài cho đến khi thu được một khối có độ chặt và nó không thể tự tách rời nhau được

+ Khi ép cần có kèm theo sự nghiền nát và sự di chuyển tương đối giữa các chất và có sự trộn lẩn nhau do đó xãy ra sự biến dạng dẽo và biến dạng đàn hồi. Những yếu tố quyết định quá trình ép sản phẩm phân tán có thể chia thành hai nhóm.

* yếu tố đặt trưng cho tính cơ lý:

1.    Mô đun ép: Đặt trưng cho khả năng của sản phẩm khi bị nén chặt dưới tác dụng của áp suất (bỏ qua tổn thất do ma sát), yếu tố này không đổi và phụ thuộc vào loại sản phẩm, cấu trúc và kích thước của các hạt thành phần.

2.    Hệ số áp suất bền: Là tỉ số giữa áp suất mặt bên của vật liệu ép với áp suất tác dụng thẳng đứng.

3.    Độ ẩm, nhiệt độ, thành phần và kích cở hạt của sản phẩm.

* Các yếu tố đặt trưng cho điều kiện ép.

1.    Ap suất riêng.

2.    Ma sát giữa sản phẩm và dụng cụ ép, đại lượng này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của sản phẩm và trạng thái bề mặt của dụng cụ ép.

3.    Hình dáng bánh ép, dụng cụ ép và tương quan kích thước của nó.

4.    Chế độ ép có thể là ép chu kỳ hoặc ép liên tục.

5.    Hệ số bề mặt của vật liệu ép trực tiếp chịu áp suất ép, phụ thuộc vào số bề mặt trực tiếp mà quá trình ép có thể tiến hành được, hệ số đó cụ thể như sau:

a). Một mặt: Ap suất nén chặt tác dụng vào một bề mặt của vật liệu ép.

b). Hai mặt: Ap suất nén chặt tác dụng lên hai bề mặt đối diện của vật liệu ép.

c). Nhiều mặt: Ap suất nén chặt tác dụng lên 3 đến 6 mặt của vật liệu ép.

Hệ số nén chặt đối với tiết diện ép là không đổi được xác định theo công thức:

= Y/ Yn     (3-1 )

Với Y: Là khối lượng toàn thể tích vật ép (kg).

Yh: Khối lượng thể tích cốt vật chất (kg).

Đặt trưng cơ bản của quá trình đông và liên kết của vật liệu là sự phụ thuộc giữa sự tăng áp suất và hệ số nén chặt của vật chất.

Nói chung ép hai phía sẽ giảm được áp suất ép từ 10 đến 20% so với ép một phía. Ép hai phía sẽ thu được sản phẩm theo chiều cao đồng đều hơn, cải tiến được nhiều về chất lượng sản phẩm.

3.3. Cơ sở lý thuyết về ép đùn vật liệu

Ép đùn vật liệu là một quá trình rất phức tạp, gồm rất nhiều yếu tố. Mỗi yếu tố tác động đến quá trình ép khác nhau và mang đặc trưng khác nhau. Ở đây ta chỉ xét các yếu tó chính trong quá trình épđó là: Hệ số  lèn chặt được xác định ở  mục 3.2.2, hệ số rỗng, áp suất ép P(KG/cm2), hệ số ma sát f, chiều cao bánh ép h(cm), năng suất lý thuyết của máy ép Qlt(kg/h), công suất yêu cầu của máy N(kw).

3.3.1 Hệ số lèn chặt .

Hệ số lèn chặt thể hiện khả năng nén chặt vật liệu của máy vơi một lượng vật liệu và áp suất nhất định.

3.3.2. Hệ số rỗng

Hệ số rỗng là tỉ số giữa thể tích chất lỏng và phần khí với thể tích khô,  được xác định theo công thức sau:


Trong đó:

VLg: Thể tích chất lỏng.

Vkhí :Thể tích chất khí.

Vk: Thể tích chất khô.

Ngoài ra hệ số làm chặt quan hệ với hệ số rỗng bằng tương quan:


3.3.3. Ap suất ép P(KG/cm2).

Ap suất ép phụ thuôc rất nhiều vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, hệ số ma sát, chiều cao bánh ép … đặt biệt chiều dài của bánh ép. Nó được thể hiện trên đò thi sau:

CHEN HÌNH

Và quan hệ đó được thể hiện theo công thức:


Với : Hệ số áp bền.

f: Hệ số ma sát.

S: Chu vi vùng ép (mm).

F: Diện tích vùng ép.

Pn :Ap suất riêng trên đáy buồng ép.

Đối với má ép bằng trục vít đùn thì sự phụ thuộc của áp suất vào chiều dài trục vít xoắn được thể  hiện như sau:

CHÈN HÌNH

3.3.4. Hệ số ma sát f.

Hệ số ma sát phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Vật liệu, nhiệt độ , điều kiện làm việc.

Trong quá trình đùn ép hệ số ma sát phụ thuộc vào áp suất được thẻ hiện như sau;

CHÈN HÌNH

3.3.5. Lực chiều trục:

Guồn xoắn đẩy trong quá trình ép tạo nên áp suất của khối vật liệu tác dụng hướng về khuôn và phản lực hướng về phía nạp liệu, áp suất quyết định độ của công suất và lực chiều trục trên guồng xoắng .

Nghiên cứu quá trình vận chuyển vật liệu trong guồng xoắn ta được biểu thứcphản lực đối với chiều trục như sau:

(KG)  (XV-43)

Với  Ptr là lực chiều trục.(KG)

Pe là áp suất ép (KG/cm2)

Và quan hệ đó được thể hiện trên đồ thị (hình 3.3)

CHÈN HÌNH

3.3.6. Năng suất lý thuyết của máy ép guồng xoắn: Qlt (kg/h).

Qlt được tính theo công thức sau:

(kg/h)


hay         (kg/h)(XV-9)

Trong đó :

m : Số đầu mối ren của guồng xoắn

R1và R2 : Bán kính ngoài và trong của guồng xoắn.(cm).

b2và b1: chiều rộng của cánh vít ở mặt cắt pháp tuyến theo bán kính ngoài và trong của guông xoắn (cm).

S:Bước cánh vít củaguồng xoắn (cm).

: Góc nâng đường vít xoắn của cánh vít theo đường kính trung bình của guồng xoắn (Độ)

n : Số vòng quay của guồng xoắn trong một phút. (v/ph).

: Vận tốc góc của guồng xoắn (rad/s).

3.3.7. Công suất yêu cầu.N (kw).

Công suất yêu cầu  trên trục động cơ trong máy ép xác định như sau:

(KW)


Hay    (KW)  (XV-36)

Với là vận tốc góc của trục đẩy (v/ph)

: hiệu suất truyền động từ trục động cơ đến trục đẩy dẫn động của guồng xoắn của guồng xoắn

n: Số vòng quay của trục đẩy (v/ph).

W0 : Công lực động được xác định như sau:

W0 =Q.dtb  (KG.cm).

Vơi Q là lực động  (KG).

Dtb :Là đường kính trung bình của guồng xoắn(cm).


(KG).  (XV-25)  .

Với P: Là áp suất ép (KG/cm2)

:Góc nâng đường vít của cánh guồng xoắn tại đường kính trung bình của nó (rad,độ).

:Góc ma sát giữa bề mặt cánh và vật liệu (rad, độ).


CHƯƠNG IV

PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1 Yêu cầu chế tạo mặt lốp ô tô.

Mặt lốp ô tô là bán thành phẩm của sản phẩm lốp ôtô, nên yêu cầu kỷ thuật không khắt khe lắm, nhưng phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau:

–    Do vật liệu dẻo có tính đàn hồi tốt nên yêu cầu khuôn phải tạo được mặt lốp có bề rộng và bề dày, đường gờ đúng yêu cầu đặt ra.

–    Tùy theo kích thước, cở lốp mà ta đùn bề rộng và đường gờ khác nhau. Vì vậy  cần phải thay đổi khuôn theo kích thước yêu cầu.

–    Phải có lực ép, cơ cấu ép để đưa cao su ra khỏi khuôn ép.

–    Phải đạt năng suất cao.

–    Sản lượng thành phẩm nhiều.

–    Đảm bảo công nghệ thích hợp.

–    Phải đảm bảo đủ nhiệt độ để cao su không bị đặc cứng.

–    Sản phẩm liên tục và ổn định.

–    Vật liệu cấp liên tục.

4.2.Các phương pháp ép đùn (Các phương án).

Trong thực tế có nhiều phương pháp ép đùn khác nhau thỏa mãn những vấn đề yêu cầu chế tạo mặt lốp. Ta có thể đùn bằng phương pháp cơ khí liên tục. Ép bằng cơ khí gián đoạn, ép dùng cơ cấu dẫn động là thủy lực, khí nén hoặc có thể dùng kết hợp cơ _thủy lực, cơ khí nén.

Tuy nhiên mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm khác nhau vì vậy ta cần chọn  phương pháp phù hợp với yêu cầu của sản phẩm,vật liệu, và việc cấp liệu.

Ta có các phương án sau:

4.2.1  Phương pháp ép bằng máy ép loại cần đẩy.

– Đây là phương pháp dùng bánh lệch tâm để đẩy vì vậy vật liệu cấp vào không liên tục và sản phẩm ra cũng bị gián đoạn do đó sản phẩm không ổn định, cho năng suất thấp.


1.    Bánh lệch tâm.

2.    Cần đẩy.

3.    Pítông.

4.    Phểu cấp liệu.

5.    Thước mặt lốp.

6.    Chày.

– Ưu điểm của phương pháp này.

+ Kết cấu đơn giản, dễ thay thế, dễ chế tạo.

+ Thích hợp cho cao su đã luyện nóng trước khi đưa vào máy.

+ Gia nhiệt hoặc giảm nhiệt dễ dàng vì vật liệu được ép trong xi lanh.

+ Độ cứng vững cao.

– Nhược điểm:

+ Khó đảm bảo vật liệu vào và bán thành phẩm ra là liên tục.

+ Lực ép có giới hạn.

4.2.2.Phương pháp ép bằng thủy lực.


1)    Bể dầu                                  8) Piston – Xilanh.

2)    Bộ lọc.                    9) Khuôn ép trên.

3)    Bơm.                    10) Khuôn ép dưới.

4)    Van một chiều.                11) Trụ dẩn hướng.

5)    Đồng hồ đo áp suất.

6)    Van trên.

7)    Van đão chiều.

Nguyên lý hạot động:

Bơm dàu (3) cho động cơ hoạt động làm quay hút dầu từ bể (1) qua bộ lọc (2) nén dầu đến một áp suất P, khi ép van đảo chiều (70 đưa dầu vào xi lanh theo đowngf từ trên xuống để ép. Dầu ép (9) đi xuốn kết thúc quá trìng ép. Muốn đi lên tiếp tục ép tiếp thì điều khiển van đão chiều (7) làm cho dầu chạy từ dưới lên Đảy piston (8) đi lên, dầu theo đường trên đi ra và trở về bể dầu. Đồng hồ đo áp suấ (5) đo áp suất dầu khi bơm. Van (6) có tác dụng điều tiết dầu cho phù hợp.

– Ưu điểm:

+ Tính toán và thiết kế các cơ cấu đơn giản.

+ Chuyển động êm, ít gây ồn.

+ Truyền động vô cấp.

+ Có lực ép lớn và công suát với các cơ cấu nhỏ.

+ Dể điều khiển tự động, đão chiều chuyển động chống quá tải.

– Nhược điểm:

+ Giá thành tương đối cao.

+ Yêu cầu kỹ thuật cao.

– Phạm vi sử dụng: Máy ép thuỷ lực được dùng rộng rải trong ngành tự động hoá, cần độ chính xác cao, trong sản xuất cao su chưa cần dùng loại máy này.

4.2.3.Máy ép bánh răng côn.


1)    Động cơ.                    7) Phanh.

2)    Bánh đai nhỏ.                8) Trục vít.

3)    Bộ truyền đai.                9) Cần ép .

4)    Bánh đai lớn.                10) Khuôn ép dưới.

5)    Bánh răng côn.                11) Trục dẩn hướng.

6)    Bánh răng côn.


Nguyên lý hoạt động.

Khi hoạt động, động cơ (1) truyền động cho bánh đai (2) qua dây đai (3) và qua bánh đai (4) đến bánh răng côn (5) làm cho bánh răng côn (6) chuyển động quay và truyền động cho trục vít (8) làm cho cần ép (9) đi xuống ép khuôn (10) sau đó dùng phanh (7) phanh lại và di chuyển bánh răng côn sang trái làm cho càn ép đi lên kết thúc quá trình ép.

– Ưu điểm:

+ Điều khiển được vận tốc khi ép.

+ Kết cấu đơn giản, giá thành rẽ.

– Nhược điểm:

+ Gây va đập khi đổi chiều quay.

+ Tốc độ tương đối chậm.

+ Năng suất thấp.

4.2.4.Máy ép dùng cơ cấu tay quay con trượt.



Thiết kế máy đùn mặt lốp ôtô

Thiết kế máy nghiền bi ướt

Thiết kế máy nghiền bi ướt


18a 18b 18c 18d 18e 18g 18h


 


Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên

Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM0000018
Tải đồ án


CHƯƠNG  I

GIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

1.1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

Nghiền là quá trình giảm kích thước của hạt từ kích thước ban đầu đến kích thước sử dụng theo yêu cầu công nghê, hạt vật liệu phải qua nhiều công đoạn để đạt được chất lượng sản phẩm đồng điều mà không tốn nhiều công sức và năng suất cao.

1.2. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM

Ngày nay trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, gạch men ceramic được sử dụng rộng rãi và ngày càng phổ biến. Trong đó gạch men ngoài tác dụng chống thấm nước, còn làm tăng tuổi thọ của công trình và  tính thẩm mỹ.

Đất nước ta đang trong thời kỳ xây dựng và phát triển mạnh mẽ, tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển nhanh, vì vậy yêu cầu sử dụng gạch men cho công trình  xây dựng ngày càng cao, số lượng lớn, chất lượng phải đảm bảo, mẫu mã thay đổi phong phú sao cho phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng.

Để đáp ứng nhanh chóng gạch men cho các cong trình xây dựng trong cả nước nói chung, hiện nay có hiều địa phương đã và  đang  xây dựng và sản xuất gạch men ceramic nhằm đáp ứng cho địa phương mình và khu vực lân cận. Riêng ở khu vực miền trung, ngoài nhữnh sản phẩm nhập từ Hoa Kỳ, Italia    , Trung Quốc …các sản phẩm gạch men còn được sản xuất ở đà nẵng, huế , quảng nam, quy nhơn …được đánh giá có chất lượng tốt, đã và đang chiếm lĩnh thị trường.

Để sản xuất ra một viên gạch men phải qua nhiều công đoạn sản xuất bắt đầu từ nguyên  liệu thô gồm có : đất sét, tràng thạch và các chất phụ gia 3TPP, Acumer.

Trong quy trình công nghệ, nghiền là khâu chuẩn bị nguyên liệu cho sản phẩm gạch men ceramic, nó đóng vai trò quang trọng và khâu quyết định đến chất lượng của sản phẩm, bột liệu yêu cầu phải có độ mịn cao, đúng kích thước quy định. Vì vậy để độ mịn theo yêu cầu ta phải chọn phương án nghiền như thế nào để đáp ứng đầy đủ những yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm làm ra.


QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH MEN CERAMIC


1.3. LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

Nghiền là quá trình phân chia các vật thể rắn thàmh nhiều phần nhỏ. Để làm cho kích thước của nguyên liệu cần thực hiện công và khử lực hút giữa các phần tử của nó và tạo ra diện tích mới của vật liệu.

Độ nghiền là tỷ số cuả đường kính D trước khi nghiên và đường kính d sau khi nghiền.

Ta có :        I=; trong đó I là độ nghiền.

Dựa vào độ nghiêngta phân làm nhiều loại nghiền khác nhau: nghiền thô, nghiền trung bình, nghiền nhỏ, nghiền mịn, nghiền keo như sau:


Dạng `nghiền     D (mm)    d (mm)    I

Thô    15001250    25025    36

Trung bình    15025    255    410

Nhỏ    255    51    525

Mịn    51    10.05    Đến 100

Keo    0.20.1    Đến 10    Đến 1000


1.4. CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU

1.4.1. Đặc điểm của vật liệu  đưa vào nghiền

-Vật liệu đưa vào nghiền gồm :

+ Đất sét.

+ Tràng thạch.

+ Nguyên  liệu gầy.

+ Các chất phụ gia : 3TPP, Acumer.

+ Nước.

-các loại vật liệu này điều chứa độ ẩm tương đối.

-vật liệu đưa vào máy nghiền được cung cấp bởi một hệ thống băng tải, được định lượng sẵn về khối lượng và hàm lượng.

1.4.2. Tính chất vật lý của vật liệu nghiền

Các nhân tố vật lý ảnh hưởng đến quá trình nghiền:

-Tràng thạch khi nạp vào máy nghiền, đã có đường kính khá nhỏ từ 13mm, không có tính dẻo.

-Hình dạng vật liệu có thể là hình cầu, khối vuông, đôi khi hình dạng của nó cũng không đều và phức tạp hơn.


CHƯƠNG II

CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1. CÁC PHƯƠNG ÁN NGHIỀN VÀ VẬT THỂ NGHIỀN

2.1.1 Máy nghiền nón

Sơ đồ động và nguyên lý làm việc:


1-Xà đở

2-Nón di động

3-Trục nón

4-Bạc lệch tâm

Hình 2-1.

Sơ đồ động và nguyên lý làm việc máy nghiền nón thô.

Buồng nghiền trong máy nghiền đá được tạo nên bởi hai mặt nón, trong đó mặt nón di động, còn mặt nón kia cố định. Nón di động (2) gắn với trục nón (3) mà đầu dưới của nó được lồng vào bạc lệch tâm của trục nón, trục này lệch một góc nào đó so với đường tâm của máy nghiền.

Khi máy nghiền làm việc, đường tâm của trục nón di động vạch thành một mặt nón có đỉnh là điểm không, khi đó các đường sinh của mặt nón  di động lần lượt tiến sát vào mặt nón cố định rồi lại tách xa chúng, cứ như là mặt nón di động lăn trên mặt nón cố định trên lớp đá nghiền trong buông nghiền. Do đó việc nghiền đá được thực hiện liên tục.


2.1.2. Máy nghiền bi

Hình 2-2

1-    Cửa nạp liệu

2-    Cửa tháo sản phẩm

3-    Thân máy

4-    Lớp lót silic

5-      Bi nghiền

6-      Hỗn hợp nghiền


Máy nghiền bi có các loại sau:

-Máy nghiền bi gián đoạn.

-Máy nghiền bi liên tục nạp liệu và tháo sản phẩm qua ngõng trục rỗng.       -Máy nghiền bi tháo sản phẩm liên tục qua lưới ghi.

-Máy nghiền bi liên tục tháo sản phẩm nghiền qua xung quanh thành máy.

-Máy nghiền bi liên tục hình nón.

-Máy nghiền bi hình ống.

Các kiểu máy nghiền bi này điều thực hiên quá  trình nghiền trên một cơ sở chung giống nhau, do đó ở đây ta xét kểu máy nghiền bi điển hình đó là : máy nghiền bi giai đoạn.

Nguyên liệu, nước, bi được đưa vào lổ nạp liệu(1)thùng máy nghiền (2) được dẫn động nhờ động cơ thông qua các bộ truyền, được nghiền trong một thời gian nhất định, với một tốc độ nhất định phù hợp với công nghệ, với tốc độ thích hợp này bi được nâng lên một chiều cao nào đó rồi đổ xuống theo quỹ đạo  đường barabol, chúng va chạm vào nhau, nguyên liệu hoà lẫn trong nước tạo nên dạng hồ.

Đặc điểm: quá trình nghiền bi (nghiền ướt) ngoài ưu điểm cho kích thước nhỏ còn vài m còn cho phép hoà tan, đồng  nhất hoàn toàn các phần khác nhau của vật liệu  nghiền. Xu hướng hiện đại là tạo xương sứ gốm nhiều thành phần được thêm vào hỗn hợp nhằm làm phù hợp với đặc tính của đất sét và tiến hành nhiều giải pháp kỹ thuật hiện đại để đạt được sản phẩm gốm sứ cần thiết.

Kết cấu máy nghiền đơn giản, nhỏ gọn, làm việc với năng suất cao. Có thể khắc phục được nhược điểm nghiền không liên tục bằng các phương pháp nạp liệu và tháo liệu khác nhau. Máy nghiền bi được ứng dụng rộng  rãi nhất hiện nay, nhất là trong công nghệ gốm sư, gạch ốp lác.

2.1.3. Máy nghiền trục


Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2-3

Hai trục (1) và (2) quay ngược chiều nhau, trục có thể chế tạo nhẵn hay có gân tuỳ theo sản phẩm nghiền. Vật liệu  nghiền được kẹp giữa hai trục bị cuốn vào khe của máng (4). Lò so (5) để bảo vệ máy chóng quá tảikhi gặp các vật liệu  quá cứng hoặc vật lạ ( thỏi, thép vun, sắt vụn…) lẫn trong vật liệu  thì trục (1)được đẩy ra xa, và khe hở giữa hai trục (1) và (2) sẽ tăng lên, vật lạ sẽ rơi xuống máng (4) sau đó lò xo (5) đẫy trục (1) trở về vị trí ban đầu. Thường thì trục cố định (1) được truyền chuyển động từ động cơ nhờ bánh răng. Trục hai là trục bị động quay ngược chiều với trục (1) và truyền chuyển động nhờ trục (1) qua bánh răng. Cặp bánh răng này phải chế tạo sau và răng lớn để khi lò xo nén lại trục (1)và (2)tách  xa nhau thì cặp bánh răng (1)và (2) không rời nhau mà vẫn ăn khớp với nhau. Xiếc hoặc nới ecu bắt lò xo với thân máy, có thể điều chỉnh khe hở giẳ hai trục.

Năng suất có thể đạt từ 515 tấn/h, độ nghiền I từ 315 khi yêu cầu đạt độ nghiền cao ta có thể dùng hai hoặc nhiều trục nối tiếp, liên tiếp với nhau.

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, gọn, trọng lượng bé, làm việc êm , chắc chắn, giá thành không cao.

Nhược điểm: trục nghiền chóng mòn.đối với máy nghiền trục nhẵn thì cần có đường kính trụclớn để đảm bảo độ masát cần thiết.

Với những đặc điểm về nguyên lý và khả năng làm việc như máy nghiền trục được ứng dụng để nghiền các loại vật liệu  dòn, có độ bền thấp. Được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế biến lương thực, thực phẩm nghiền các loại hạt, củ phơi khô.

2.1.4. Máy nghiền đĩa

Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2-4

1-Đĩa cố định

2    -Đĩa chuyển động

3-Võ máy

4-Trục

5-Đá nghiền

6-Cữa tháo sản phẩm

Đĩa (1) lắp cố định với võ máy, đĩa (2) quay nhờ trục dẫn động(4), vật liệu nghiền được đưa vào cữa cấp liệu (7) và đi vào vùng nghiền là khe hở giữa hai đĩa nghiền nhờ lực chà xát. Để dễ thay thế khi đĩa mòn người ta chế tạo các đĩa  nghiền  thành hai phần và ghép lại với nhau.

Phần thân (1) và (2) được làm bằng gang, còn phần nghiền được làm bằng đá nhân tạo, thép đúc hoặc gang. Bề mặt của đá có rãnh để tăng khả năng nghiền và chuyển dần vật liệu ra khỏi buồn nghiền. Vật liệu  sau khi nghiền song được đưa ra bộ phận tháo sản phẩm(6).

Máy nghiền đĩa được sử dụng trong ngành chế biến lương thực, thực phẩm, ngành chế biến tinh bột. Tuy nhiên công suất nghiền rất thấp, năng lượng tiêu hao lớn so với các loại máy nghiền khác nên  khả năng và phạm vi ứng dụng ngày càng hạng chế. Chỉ sử dụng nghiền các loai vật liệu  khô.

2.1.5. Máy nghiền búa

Sơ đồ nguyên lý:


1-Búa nghiền

2-Đĩa treo búa

3-Lưới sàng

4-Võ máy

5-Cữa nạp liệu

6-Cửa tháo liệu

Bộ phận công tác của máy là các búa nghiền (1) ttreo trên đĩa búa (2) bằng các chốt búa (6).

Đĩa treo búa được hàng cứng với mayơ và quay cùng chiều với trục máy.

Cụm chi tiết gồm trục mayơ, đĩa treo búa, chốt búa và nghiền được gọi chung là rôto. Võ máy có lưới sàng lót đứng yên gọi là stato. Vật liệu  nghiền được đưa vào máy qua cửa nạp liệu (5), và rơi vào thùng nghiền là khe hở giữa roto và stato. Khi rôt quay, do lực quán tính ly tâm, các búa (1) dạng thẳng va đập vào vật liệu  nghiền, khi va đập một phần động năng của búa trở thành công đập phá vỡ vật liệu nghiền. Ngoài sự va đập vật liệu  còn bị phá vở do chà xát của búa nghiền  và stato. Để tăng thêm hiệu quả chà xác, người ta làm gân bên trong võ máy. Vật liệu  sau khi nghiền nhờ sức gió của cánh búa nghiền tạo ra và lực ly tâm trong quá trình

3.3. TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ, CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG-SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG-TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRUYỀN ĐỘNG

3.3.1. Tính công suất động cơ

Công suất động cơ cần xác định là tổng công suất (), để nâng toàn bộ sản phẩm (bi + liệu +nước) trong trống nghiền  lên một góc rơi tự nhiên và công suất () để nâng các sản phẩm từ góc rơi đến góc đổ  dạng thác và xảy ra quá trình nghiền.

: công suất rơi sản phẩm đến góc rơi tự nhiên.

: công suất tạo cho sản phẩm ở góc rơi tự nhiên đến khi sản phẩm đổ dạng thác chuyển động theo quỷ đạo parabol.

Xác định công suất

=.

G : trọng lượng bi và hồ chứa trong máy nghiền :

G=

h : chiều cao nâng sản phẩm từ vị trí nằm ngan đến góc rơi tự  nhiên, tính bằng m.

t : thời gian nâng sản phẩm lên độ cao hình.


Hình: 3-2

Khi trống nghiền quay, xét cục vật liệu  cân bằng ở vị trí cao nhất đứnh yên so với mặt trong của máy nghiền.

Cục vật liệu  này sẽ chịu tác dung của các lực sau :

Thành phần hướng tâm : Gsin.

Thành phần lực tiếp tuyến với mặt cong trong thành máy : Gcos.

Gcos và Gsin có phương và chiều như hình vẽ.

Lực ly tâm  có phương hướng kính và chiều luôn có tác dụng kéo bi ép sát vào thành trong trống nghiền.

Lưc ma sát giữa thành trong trống nghiền máy và cục vật liệu .

Lực liên kết giữa cục vật liệu  và thành trong trống nghiền : .

Lực liên kết giữa cục vật liệu  đang xét với cục vật liệu  ở dưới kề nó : .

Vì lực liên kết giữa các loại vật liệu  là giống nhau sẽ lớn hơn lực liên kết giữa các vật liệu  khác nhau.

.

Tổng hợp hai thành phần lực :

=F.

khi cục vật liệu  đang xét cân bằng đứng yên tai vị trí đang xét thì ta có :

.


Khi n< thì n càng giảm         càng giảm.

Mà (K là hệ số ma sát giữa thành máy và cục vật liệu  đang xét ).

Vì G=const nên lúc đó .

Cục vật liệu  náy sẽ chuyển động được theo thành máy khi:

.

Vậy khi n< thì khối vật liệu  sẽ không bị dính và chuyển động theo thành máy được.

Khi thành phần hướng tâm cân bằng với lực ly tâm ta có :

.


: Khoảng cách từ tâm trục quay đến trọng tâm khôi sản phẩm.

: Góc rơi tự nhiên khối sản phẩm.

: Góc tại đó trọng lượng cân bằng với ly tâm.

<.

sin=.

sin=

sin=0,75.

Chọn   =.

* Xác định trọng tâm sản phẩm :


Hình : 3-3

Do tính đối xứng nên : 0.

.

.

Vì thể tích chứa trong trốn nghiền chỉ có 45% nên :

; .

.

.

dy=R.cos.

dF=2.

.

R=1,68 m.

.

F=.

F=3,39.

= m.

m

Thời gian mở máy :

t=.

Yêu cầu tốc độ mở máy :

n=5,55 v/ph.

t= phút.

G= N.

W.

15,132 KW.


b. Tính công suất

Giả sử sau thời gian dt thì trống quay một góc được.

Trọng tâm của vật liệu  dời từ C đến  và dời một đoạn dS.

Hình : 3-4

Ta có     h=h0-R0.cos.

dh=R0.sin.

Công nhỏ nhất dA để nâng sản phẩm lên độ cao dh là :

dA=

Công cần thiết để dời chổ vật liệu  từ góc rơi tự nhiên đến khi vật liệu  đổ dạng thác là :

N2=G.R0.sin.=445344.0,69.sin80.1,98=84676 W.

Hay     N2=84676KW  (= (1/s)).

Do máy nghiền thiết kế có trọng lượng lớn nên momen quán tính của máy cũng lớn. Để đảm bảo cho công việc mở  máy cũng như vận hành, nếu ta dùng một động cơ thực hiện cả hai công việc mở máy và vận hành thì rất khó, vì lúc đó công suất của toàn máy rất lớn nên không tránh khỏi hiện tượng trụt áp và quá tải. Như vậy ta dùng hai động cơ : một động  cơ mở máy và một động cơ vận hành, sau khoảng thời gian mở máy t thì động cơ dùng để mở máy được cúp điện, động cơ vận hành đóng điện và quá trình làm việc của máy do động cơ vận hành cung cấp đủ công suất trong quá trình làm việc.

Động cơ mở máy cần chọn không cần yêu cầu công suất lớn nhưng có momen mở máy đủ lớn để thắng được momen quán tính ban đầu của máy nghiền, chỉ cần số vòng quay khởi động ban đầu là  n=5,5 v/ph.

Theo bảng 3P [1], ta chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha có mômen mở máy lớn được che kín, có quạt gió kiểu AO2-71-6*.

N=17 KW.

n=970 v/ph.

Động cơ vận hành cần chọn dựa vào công suất N2, không yêu cầu có momen lớn nhưng yêu cầu có công suất đủ lớn để  tránh trường hợp non tải, cũng như quá tải, ảnh hưởng đến quá trình nghiền , ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ.

Để đảm bảo cơ cấu truyền động gọn nhẹ, thuận lợi cho việc phân phối tỷ số truyền, phục vụ cho việc thiết kế các phần sau, ta cần chọn động cơ có số vòng quay nhỏ.

Theo bảng 2P [1], ta chọn động cơ kiểu :

A02-94-4 có N=100KW  ; n=1470 v/ph.

3.3.2. Chọn cơ cấu truyền động – sơ đồ động

để truyền động từ nguồn động lực ban đầu (động cơ) đến trục quay cuối cùng của máy nghiền (trống nghiền ) ta dùng một hệ thống dẩn động sao cho đảm bảo cung cấp đủ công suất cho động cơ, với một hiệu suất truyền động tối ưu nhất về tính kỹ thuật cũng như kinh tế. Hệ truyền động phải có tuổi bền cao cũng như làm việc an toàn.

Hệ thống truyền động để dẫn động từ động cơ đến tang cuối cùng có thể dùng nhiều loại, nhưng mổi loại có các ưu nhược khác nhau. Máy nghiền thiết kế ở đây các cơ cấu có kích thước khá lớn, cần công suất truyền động rất lớn. Để máy nghiền làm việc với hiệu suất cao nhất thì các yêu cầu về momen truyền dộng, vận tốc phải càng ít sai số với giá trị đã tính toán theo lý thuyết. Do đó để đảm bảo truyền động theo các yêu cầu trên, tránh các ảnh hưởng quá tải khi khởi động máy cũng như khi dừng máy, tránh rung động giảm tiếng ồn khi vận hành hệ thống truyền động  không quá cồng kềnh ta chọn hệ thống truyền động phối hợp hộp giảm tốc và bộ truyền đai.

Do đặc tính công nghệ của máy đã nghiên cứu ở phần tính công suất và chọn động cơ nên ở đây ta dùng hai động cơ : một động cơ dùng để vận hành và một động cơ dùng để khởi động máy. Mục đích chính của ta khi bố trí hai động cơ là để dễ dàng khi khởi động tĩnh cũng như khi vận hành, giảm tối đa dòng điện khi khởi động, tránh hiện tượng sụt áp nguồn, cung cấp cho máy mà vẫn đảm bảo đủ mômen cần thiết để lúc khởi động cũng như công suất cần thiết khi vận hành.

Để giảm giá thành cho máy cũng như kết cấu hệ thống truyền động của máy được đơn giản, nhỏ gọn thì ta bố trí một hộp giảm tốc dùng cho cả hai động cơ. Hộp giảm tốc này bắt buộc phải có trục vào của hai động cơ và chỉ có một trục ra để lắp bánh đai truyền động trống nghiền.

Ta phải bố trí động cơ khởi động sao cho có liên quan trong đường truyền động đến trống nghiền va rô to động cơ vận hành chính. Khi khởi động ta đóng điện cho động cơ khởi động N1=17KW thì động cơ N1 khởi động  quay với mo men rất lớn va sẽ truyền động cho trống nghiền và rô to của động cơ vận hành chính quay theo. Khi trống nghiền đạt đến số vòng quay mở máy theo yêu cầu, trong khoảng thời gian t  thì lúc đó ta cắt điện động cơ N1 mất điện lúc này ta tách chuyển động của động cơ N1 ra khỏi hệ thống dẫn động vận hành chính lúc này một cách tự động ta dùng ly hợp con lăn ma sát một chiều.

3.3.3. Tính toán phân phối tỷ số truyền  động cho các bộ phận

Đường truyền động chính (khi vận hành máy)

Tỷ số truyền động chung :

ich2=.

ich2=id.iG2.

id : tỷ số truyền động của bộ truyền đai.

iG2 : tỷ số truyền động chung của hộp giảm tốc khi động cơ vận hành chính hoạt động.

Phân phối các tỷ số truyền của bộ truyên đai là : iđ=3.

iG2=.

Đường truyền động phụ (khi khởi động).

Tỷ số truyền động chung là :

ich1=.

ich1=iđ.iG1.

iđ : tỷ số truyền của bộ truyền đai : iđ=3.

iG1 : tỷ số truyền động chung của hộp giảm tốc khi đọng cơ N1 hoạt động.

iG1=.

Bảng phân phối tỷ số truyền.


Trục    Trục động cơ    Trục ra hộp giảm tốc    Trống nghiền

I    ig1=58,79    iđ=3

ig2=24,4

n(v/ph)    n1=970    ng1=16,5    nt1=5,5

n2=1470    ng2=60    nt2=20

N (KW)    N1=17    NG1=15,68    NT1=15,28

N2=100    NG2=92,25    NT2=89,95

Vậy ta bố trí sơ đồ động như hình vẽ :


Hình : 3-5

CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY NGHIỀN

4.1. CẤU TẠO VÕ MÁY LỚP LÓT MÁY NGHIỀN.

4.1.1. Cấu tạo võ máy nghiền.

Là lớp vật liệu dùng để  bao bọc bên ngoài máy nghiền.

Võ máy được chế tạo bằng thép CT5 được cuộn tròn và có kết cấu hàn. Hai lớp ở hai đầu võ trống nghiền được hàn vào phần thân, trên hai lớp này có gân chịu lực.

Trên thân máy có khoét hai lổ :

một lổ lớn dùng để nạp liệu.

Một lổ nhỏ dùng để tháo sản phẩm nghiền và có lưới để ngăn không cho bi ngoài rơi khi tháo sản phẩm.

Cả hai lổ này điều có nắp đậy và ron chống rỉ nước. Các nắp đậy này được khoá chặt bằng bu lông.

4.1.2. Lớp lót máy nghiền

Lớp lót máy nghiền có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình  nghiền, yêu cầu của sản phẩm nghiền.

Mặt khác tuỳ thuộc vào hình dáng của lớp lót mà góc nâng của bi nghiền cũng như vật liệu  nghiền tách khỏi lớp lót, ở những vị trí cao hay thấp, ảnh hưởng đến hiệu quả nghiền. Parabol quỹ đạo bi nghiền của các lớp lót (có mặt cắt như hình vẽ)  khác nhau theo tốc độ xác đinh của máy nghiền  được biểu diễn như sau :

A :Kiểu phẳng              B : Kiểu lòng tàu

C: Kiểu lượng sóng    D : Kiểu tấm cao thấp

E :Kiểu dạng tù    F : Kiểu hình chữ nhật nổi


Hình :4-1


Hình : 4-2.


A – Kiểu phẳng : thường được dùng trong của máy nghiền, trộn có yêu cấu sản phẩm có đường kính hạt nhỏ, góc nâng bi nghiền cũng như vật liệu  nghiền nhỏ, độ mài lớp lót nhỏ.

B- Kiểu lòng tàu : một lớp lót cong, bổ sung thêm lực nâng cho bi nghiền và vật liệu  nghiền, vẫn đảm bảo dung tích đáng kể cho máy, độ mài mòn lớp lót lớn.

C – Kiểu lượng sóng : độ cong lượn sóng cũng làm tăng được góc nâng của bi và vật liệu  nghiền vẫn tạo cho máy nghiền  có dung tích tương đương như dung tích đạt được kiểu lòng tàu nhưng độ mài mòn lớp lót nhỏ hơn đáng kể.

D -Kiêu tấm cao thấp : góc nâng của bi và vật liệu  nghiền tuỳ thuộc vào ghờ nổi nhiều hay ít, có độ  mài  lớp lót lớn.

E – Kiểu dạng tù : giảm đáng kể độ mài mòn lớp lót, thể tích trống nghiền giảm không nhiều, nhưng đường kính sản phẩm hạt nghiền lớn, góc nâng của bi vật liệu  nghiền lớn.

F – Kiểu hình chữ nhật nổi : đảm bảo tuổi thọ lớp lót cao hơn, tăng góc nâng của bi  và vật liệu  nghiền, độ hạt của sản phẩm lớn.

Qua việc phân tích đặc điểm các lớp lót trên ta chọn kiểu lớp lót lót dạng phẳng(A) cho máy nghiền  đang thiết.

Vật liệu  lam lớp lót được sử dụng phổ biến là :

Thép trong đúc chất lượng cao.

Cao su.

Đá.

Kết hợp giữa đá và gỗ.

Sứ.

Do yêu cầu  công nghệ của máy, tính chất vật liệu  nghiền, hàm lượng chất liên quan đến vật liệu  làm lớp lót, máy nghiền vật liệu  làm việc trong môi trường nước. Từ những yêu cầu  chung ở trên ta chọn vật liệu  làm lớp lót là đá Silic.

4.2. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY THÙNG, CHIỀU DÀY LỚP LÓT VÀ KHỐI LƯỢNG TOÀN BỘ TRỐNG NGHIỀN KHI LÀM VIỆC

Chọn đường kính goài của thùng là : Dn=3700 mm.

Đường kính trong của lớp lót Silic chính là đường kính làm việc của máy :

Dlv=3360 mm.

Chiều dày lớp lót silic và thân thùng là :

Sb= mm.



Thiết kế máy nghiền bi ướt

Thiết kế máy cán thép vằn. Kích thước của sản phẩm thép vằn phi 14

Thiết kế máy cán thép vằn. Kích thước của sản phẩm thép vằn phi 14


 


17a 17b 17c 17d 17e 17g 17h


 


Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên

Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM0000017
Tải đồ án


LỜI NÓI ĐẦU


Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay đồng thời với sự tiến bộ không ngừng của khoa học Kỹ Thuật, Tự Động Hóa ngày càng được mở rộng và phát triển. Ngành Cơ Khí cán thép đóng vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện đường lối chủ trương công nghiệp hóa và hiện đại hóa của Đảng và Nhà nước.

Hay nói một cách khác hơn thép là một sản phẩm không thể thiếu được trong giai đọan hiện nay. Do sự tăng trưởng mạnh về kinh tế và các ngành Kỹ Thuật công nghiệp và xây dựng nên nhu cầu thép ngày càng cao. Vì vậy việc tăng năng suất thép là điều tất yếu.

Được sự nhất trí của khoa, em được thầy giáo hướng dẫn giao cho đề tài tốt nghiệp: Thiết kế máy cán thép vằn. Kích thước của sản phẩm thép vằn 14.

Với nội dung chính sau :

+ Thiết kế lổ hình sản phẩm.

+Thiết kế động học máy.

+ Thiết kế động lực học máy cán.

+ Thiết kế kết cấu máy.

Được sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo khoa Cơ Khí, thầy giáo hướng dẫn và Ban lãnh đạo công ty Đà Nẵng đến nay em đã hòan thành cơ bản nhiệm vụ được giao. Do trình độ có hạn, thời gian ngắn nên trong đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong các thầy cô chỉ bảo để bản đồ án của em được hoàn chỉnh.

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Kỹ Thuật Đà Nẵng, thầy cô giáo khoa Cơ Khí, thầy giáo hướng dẫn, Ban Lãnh Đạo công ty thép Đà Nẵng cùng các bạn sinh viên trong khoa Cơ Khí đã giúp em hoàn thành đồ án này.


Đà Nẵng, ngày 25 tháng  5 năm 2003.

Sinh viên thiết kế

Huỳnh Tấn Chung


Phần I: PHẦN LÝ HTUYẾT.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÁN KIM LOẠI VÀ GIỚI HTIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU, TÌNH HÌNH SẢN SUẤT,CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP XÂY DỰNG.


A:CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG CỦA KIM LOẠI.

: Biến dạng của kim loại

1.1 Khái niệm biến dạng của kim loại

Gồm có: Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá hủy.

1.2 Những nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo :

+ Tải trọng tác dụng.

+ Cơ tính của vật liệu ( lý, hóa tính ).

1.3 Anh hưởng của gia công đến tổ chức và tính chất của kim loại :

Khi gia công dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại sẽ biến dạng theo ba giai đoạn nối tiếp nhau: Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, và biến dạng phá hủy. Khi gia công kim loại bằng phương pháp cán sẽ làm thay đổi hình dạng bề mặt kim loại liên tục. Do quá trình trượt tạo nên các đường trượt và giải trượt, mạng tinh thể ở vùng xung quanh mặt trượt bị xô lệch. Do vậy sau khi bị biến dạng, ngoài biên giới hạt ra, một phần khá lớn mạng tinh thể của kim loại không sắp xếp trật tự. Tác dụng ngoại lực càng lớn và thời gian càng lâu thì mức độ xô lệch mạng tinh thể càng cao. Quá trình biến đổi như vậy sẽ làm thay đổi các thớ của kim loại tạo cho cơ tính bề mặt tốt hơn. Tăng độ bền cho vật liệu.

1.4 Một số định luật áp dụng trong cán thép.

a/ Địng luật biến dạng dàng hồi khi biến dạng dẻo.

Khi biến dạng dẻo kim loại xảy ra đồng thời có cã biến dạng đàng hồi tồn tại. Quan hệ giữa biến dạng đàn hồi và lực tác dụng biểu thị bằng định luật HUC.

_ Định luật này giúp chúng ta thiết kế các hệ thống lổ hình phải tính đến biến dạng đàng hồi có nghĩa là kích thước sau khi gia công sẽ khác với kích thước của hệ thóng lổ thiết kế.

b/ Đinh luật ứng suất dư.

Bên trong bất cứ kim loại biến dạng dẻo nào cũng đều sinh ra ứng suất dư cân bằng vứi nhau.

_ Vì trong quá trình biến dạng dẻo, các nhân tố như nhiệt độ phân bố không đều, tổ chức kim loại không đều,lực biến dạng không đều, ma sát ngoài… làm cho kim loại sinh ứng sức klhông đềuvà biến dạng không đều, kết quả sinh ứng suất dư.

c/ Định luật thể tích không đổi.

Thể tích của kật thể trước khi biến dạng bằng thể tích sau khi biến dạng.

d/ Định luạt trở lực bé nhất.

Trong quá trình biến dạng, các chất điểm của kật thể sẽ di chuyển theo hướng nào có trở lực bé nhất.

B: PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC

I: Phương pháp gia công áp lực :

Gia công kim loại bằng áp lựclà 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 thực hiện bằng cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội làm cho kim loại đạt đến quá giới hạn đàn hồi, kết quả sẽ làm thay đổi hình dạng của vật thể kim loại mà không phá hủy tính liên tục và độ bền của chúng.

II: Phương pháp cán kim loại:

2.1 Định nghĩa về máy cán.

Máy cán là một tổ hợp máy gồm ba bộ phận : Nguồn năng lượng,các bbộ phận truyền dẩn động và giá cán.

Hình 1:1(Máy cán thép 2 trục).

2.2 Nguyên lý cán kim loại:

Cán là phượng pháp gia công áp lực làm kim loại biến dạng để nhận được hình dạng và kích thước theo yêu cầu bằng cách cho đi qua khe hở giữa hai trục quay.

2.3 Quá trình cán và đặc điểm cán :

Quá trình cán là cho kim loại biến dạng giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết qủa làm cho chiều cao phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng. Hình dạng của khe hở giữa hai trục cán quyết định hình dáng của sản phẩm.

Quá trình phôi chuyển động qua khe hở trục cán là nhờ ma sát giữa hai trục cán với phôi.

2.4 Lịch sử phát triển của máy cán thép.

a/ Lịch sử phát triển máy cán thép trên thế giới.

Máy cán thép lúc đầu ddược vận hành bằng ngựa để kéo. Sản phẩm của nó là sản phẩm thép hình đơn giảndùng để chế tạo ra gươm , dao, giáo mác, các xe ngựa .v.v…Máy cán lúc đầu chỉ có hai trục quay ngược chiều nhau.Đến năm 1864 chiết máy cán ba trục đầu tiênđược ra đời chạy bằng hơi nước và cho ra sản phẩm cán phong phú hơn có cho cả thép tấm và thép hình, đòng tấm và dây đồng. Do kỹ thuật ngày càn phát triển, do nhu cầu về vật liệu ngày càn cao để đáp ứng cho công nghiệp nặngvà nhẹ ngày càn cao.v.v.

Mà chiết máy cán với giá cán bốn trục ra đời vào năm 1870,sau đó là chiết máy cán với giá cán 6 trục,12 trục,20 trục và các loại mát cán đặc biệt khác đơưc ra đời để cán các vật liệu cực mỏng, siêu mỏng và dị hình như máy cán bi .v.v..

Thế giới có những xưởng cán thép với chiều dài từ 500m đến 4.000m

Bảng 1.1 Sản lượng thép cán một số nước dẩn đầu trên thế giới.


TT Quốc gia 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992

1 Trung Quốc 114,3 108,9 101,2 95,4 92,6 89,5 80,9

2 Mỹ 97,7 98,5 95,5 95,2 91,2 88,8 84,3

3 Nhật 93,5 104,5 98,8 101,6 98,2 99,6 98,1

4 Đức 44.7 45 39.8 42.1 40.8 37.6 39.7

5 Nga 42.5 48.4 49.3 51.6 48.8 58.3 67

6 Hàn Quốc 40 42.6 38.9 36.8 33.7 33 28.1

7 Ý 26.1 25.8 24.3 27.8 26.2 26.7 24.8

8 Braxin 25.8 26.2 25.2 25.1 25.7 25.2 24.8

9 Ấn Độ 23.9 24.6 23.8 22 19.3 18.2 18.1

10 Ucraina 23.5 25.6 22.3 22.3 24.1 32.6 41.8

11 Pháp 20.2 19.8 17.6 18.1 18 17.1 18

12 Anh 17.3 18.5 18 17.6 17.3 16.6 16.2

13 Đài loan 16.9 16 12.4 11.6 11.6 12 10.7

14 Canada 15.8 15.6 14.7 14.4 13.9 14.4 13.9

15 Tây ban nha 14.9 13.7 12.2 13.8 13.4 13 12.3

16 Mêhicô 14.1 14.3 13.2 12.1 10.3 9.3 8.5

b/ Lịch sử phát triẻn của nghành cán thép Việt Nam.

Trước năm 1960 , nghành cán thép Việt Nam coi như không có . Trước năm 1954,các loại thép dường như nhập từ pháp về, sau 1954 thép nhập về nước ta từ các nước Liên Xô cũ , Trung Quốc và các nước Đông Âu. Kế hoạch 5 năm lần thứ nhất (1960 đến 1965) nhà nước ta đầu tư xây dựng khu gang thép Thái Nguyên dưới sự giúp đở của Trung Quốc , vì chiến tranh cho nên công cuộc xây dựng phải dở dang. Năm 1975,nhà cán thép Già Sàng,Thai Nguyên vào hoạt động với năng suất 5 vạn tấn/năm (nay 10 vạn tán/năm) đây nhà cán thép đầu tiên cs thên miền Bắc nhờ sự giúp đở của Đức. Miền Nam giải phóng ta tiếp nhận một vài nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ. Đến năm 1978 nhà máy cán thép Lưu Xá , Thái Nguyên có năng suất 12 vạn tấn/năm đã đi vcào hoạt động. Cho đến 1986 cã nước chỉ đạt khoảng 20 vạn tấn thép cán/năm.Từ khi công cuộc đổi mới do Đảng ta đề xướng và lãnh đạo ngành cán thép đã phát triển khá mạnh mẽ.Các xí nghiệp liên doanh cán thép giữa Việt Nam và nước ngoài dã hình thành.Thép của chúng ta đã phục vụ cho xây dựng và xuất khẩu.

Từ chổ phải đưa ra nước ngoài mài lại trục cán và phải nhờ chuyên gia nước ngoài tiện các lổ hình trục cán trong những thập kĩ 60 và 70 đến nay các nhà cán thép Việt Nam đã thiết kế chế tạo được những má cán hình cỡ lớn 650, máy cán hình cỡ nhỏ và cỡ vừa. Ngoài ra họ còn có khả năng thiết kế những khu liên hợp gang thép quy mô vừa và nhỏ có năng suất từ 1 đến 3 triệu tấn / năm. Nhiều chuyên gia cán thép Việt Nam đã giữ chức tổng giám đốc,phó tổng giám đốc ở các công ty liên doanh

C: PHÂN LOẠI MÁY CÁN VÀ THIẾT BỊ CÁN.

I: Phân lóại máy cán.

1.Phân oại máy cán theo cách bố trí.

Dựa vào cách bố trí máy hoặc số trục cán cs trên máy mà đặt tên cho nó như máy có một giá , máy có 2 trục đảo chiều , máy cán 3 trục , máy cán 4 trục, mý cán hành tinh,máy cán vạn năng ,máy cán bàn liên tục,máy cán liên tục.v.v….


 



Thiết kế máy cán thép vằn. Kích thước của sản phẩm thép vằn phi 14

Thiết kế máy bào cuốn gỗ hai mặt

Thiết kế máy bào cuốn gỗ hai mặt


16a 16b 16c 16d 16e 16f 16g 16h 16i


 


Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên

Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM0000016
Tải đồ án


PHẦN 1:


GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GỖ VÀ NGUYÊN LÝ CẮT GỌT


PHẦN 1:


GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GỖ VÀ NGUYÊN LÝ CẮT GỌT


CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GỖ

1. Vị trí của lâm sản trong nền kinh tế quốc dân:

Lâm sản là nguyên liệu, vật liệu được sử dụng lâu đời và rộng rãi nhất, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân. Lâm sản được dùng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp giao thông vận tải, kiến trúc xây dựng, giao thông vận tải.

Lâm sản có thể thay thế bông vải, tơ tằm, lông cừu. Với phương pháp chế biến hóa học từ 1 gỗ có thể phân ly thành 200 kg thớ và chế tạo ra 160 kg tơ nhân tạo, dệt vải có thể may được 300 bộ quần áo hoặc dệt thành 4000 đôi tất, tương đương với sản lượng bông của 1/2 ha trong 1 năm, hoặc bằng số tơ của 320.000 con tằm, hoặc bằng số lượng lông lấy được từ 25 đến 30 con cừu trong 1 năm.

Với công nghệ thủy phân từ lâm sản có thể chế tạo thành đường, rượu, thức ăn cho gia súc, ….phần nguyên liệu chính để tạo nên tơ nhân tạo, làm phim, đĩa hát, giấy mica, áo mưa….

Với công nghệ nhiệt phân từ gỗ tạo ra các sản phẩm than, axit axetit, phenol, rượu mêtylic, dầu gỗ.

Gỗ có thể thay thế gang thép, gỗ do có nhiều tế bào hình ống tạo nên, sau khi sấy khô, nước trong gỗ bốc hơi, nhường chỗ cho không khí. Gỗ có khối lượng thể tích trung bình 0,5 đến 0,7 g/, nếu lạng hoặc bóc gỗ thành những tấm mỏng , tấm keo, xếp thành nhiều lớp ngang dọc, rồi ép với áp suất và nhiệt độ cao sẽ biến gỗ thành loại vật liệu mới. Loại gỗ này rất ít thấm nước, không co giãn, cách nhiệt, cách điện tốt, chiu được ma sát, khả năng chịu lực gần như gang thép, dùng để sản xuất thoi dệt, bánh xe răng, các loại đinh ốc, ống dẫn trong các phân xưởng hóa chất…

2. Giới thiệu chung về gỗ:

2.1. Cấu tạo của gỗ:

Cấu tạo gỗ là nhân tố ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Cấu tạo và tính chất của gỗ quan hệ mật thiết với nhau. Cấu tạo có thể xem là biểu hiện bên ngoài tính chất. Những hiểu biết về cấu tạo là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ. Muốn nhận mặt gỗ, xác định tên để buôn bán và sử dụng cho thích hơp, trước hết cần nắm vững những kiến thức cơ bản về cấu tạo. Trong thực tế có rất nhiều loại gỗ rất giống nhau cần đi sâu phân loại một cách chính xác, phải tiến hành khảo sát cấu tạo hiển vi của gỗ. Mặt khác do ảnh hưởng của hoàn cảnh bên ngoài, không những các loại gỗ khác nhau mà từng cây trong cùng một loài và ngay cả từng bộ phận khác nhau trong cùng một cây cũng có sự khác nhau. Muốn phân tích được những hiện tượng đó, cần có những kiến thức sâu sắc và toàn diện về cấu tạo hiển vi của gỗ.

Tóm lại muốn nhận biết được tên gỗ cho chính xác, muốn tìm hiểu về tính chất gỗ, muốn áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích hợp trong quá trình gia công chế biến, muốn sử dụng hợp lý và tiết kiệm gỗ… trước hết phải hiểu biết về cấu tạo của gỗ. Đây là một trong những biện pháp căn bản để nâng cao chất lượng sử dụng gỗ.

Giới thực vật chia làm hai nhóm: thực vật thượng đẳng và nhóm thực vật hạ đẳng.

Đối tượng nghiên cứu của gỗ là gỗ lá kim và gỗ lá rộng.

Ở mỗi loài thực vật thân gỗ chia làm ba phần:

+ Rể giữ cho cây đứng vững, hút nước và muối khoáng từ trong lòng đất làm nguyên liệu cho quá trình quang hợp tạo chất dinh dưỡng nuôi cây.

+ Gốc, thân, cành vừa là sườn, cột chống đỡ tàn lá, vừa là đường dẫn truyền nhựa nguyên qua gỗ và nhựa luyện được vận chuyển qua vỏ xuống các bộ phận khác nuôi cây. Đây là bộ phận cung cấp gỗ chủ yếu.

+ Lá là cơ quan hô hấp, thoát hơi nước để ổn định nhiệt độ cho cây, là nơi tổng hợp chất hữu cơ nuôi cây.

+ Thực vật thân gỗ không ngừng lớn lên theo đường kính. Sinh trưởng theo chiều cao dựa vào tác dụng phân sinh của chồi ngọn. Lớn lên theo đường kính chủ yếu do hoạt động của tầng phát sinh libe-gỗ. Tế bào của tầng phát sinh không ngừng phân sinh ra những tế bào mới về phía bên trong làm thành vòng gỗ, về phía bên ngoài làm thành lớp vỏ. Trong quá trình phân sinh này số tế bào cung cấp cho phần gỗ luôn luôn nhiều hơn tế bào cung cấp cho phần vỏ, nên sự tăng trưởng theo chiều ngang của thân cây chủ yếu do phần gỗ ngày một dày thêm.

2.2. Tính chất hóa học của gỗ:

Trong quá trình cắt gọt, tính chất lý học của gỗ ảnh hưởngtrực tiếp và vô cùng phức tạp. Chúng ta chỉ đề cập đến những tính chất lý học của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt.

2.2.1. Độ ẩm của gỗ:

Có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt. Ví dụ ở độ ẩm W=5%, gỗ thông có ứng suất nén 9.N/, tăng độ ẩm tới 30% ứng suất nén của nó chỉ còn 2. N/, tức là đã giảm 80%. Tăng hay giảm độ ẩm của gỗ dẫn đến thay đổi tính chất cơ học của gỗ và tất nhiên các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt cũng thay đổi theo.

2.2.2. Khối lượng của gỗ:

Khối lượng riêng của bất cứ loại gỗ nào cũng gần bằng nhau là 1,54 g/. Song khối lượng riêng của gỗ thì khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng cao thì càng khó gia công và ngược lại. Tuy vậy có một số loại gỗ có khối lượng riêng không cao lắm nhưng do cấu tạo của gỗ, lại khó gia công như ngát, ràng ràng.

2.2.3. Nhiệt độ của gỗ:

Dưới tác dụng của nhiệt độ, gỗ sẽ thay đổi tính chất cơ lý quá trình cắt gọt cũng thay đổi. Do đó trong nhiều khâu cắt gọt gỗ cần lưu ý đến vấn đề này.

2.2.4. Tính chất cơ học của gỗ:

Quá trình tách gỗ thành phoi khỏi phôi bằng cắt gọt, nhiều hiện tượng cơ học xuất hiện: như biến dạng đàn hồi, xê dịch, uốn, nén…Những hiện tượng này chịu ảnh hưởng nhiều của tính chất cơ học gỗ.

2.2.5 Độ cứng vững và đàn hồi của gỗ:

Nói đến tính chất cơ học của gỗ là nói đến khả năng chống laị tác dụng của ngoại lực. Trong đó đáng chú ý là độ cứng, độ bền vững theo kéo, nén, uốn, tách….  Gỗ là hợp chất hữu cơ tự nhiên mang 3 tính chất: đàn hồi, dẻo, dai. Vì vậy dưới tác dụng của ngoại lực, gỗ sẽ bị biến dạng, song khi ngoại lực thôi tác dụng, gỗ có xu hướng trở lại trạng thái ban đầu, nhưng do tính dẻo nên sau khi lực thôi tác dụng gỗ vẫn bị biến dạng. Tất nhiên do tính không đồng nhất, nên hiện tượng biến dạng không giống nhau theo các chiều của thớ gô. Đặc trưng là tỉ số:

=

– Lượng biến dạng (mm)

L – Kích thước ban đầu

– Biến dạng tương đối

2.2.6. Ứng suất nén:

Gỗ có cấu tạo xốp, lúc bị nén gỗ có hiện tượng co lại theo chiều tác dụng của lực nén, mặt khác theo chiều vuông góc với chiều của lực nén, gỗ có xu hướng nở ra. Nếu chúng ta tìm cách hạn chế sự nở đó thì quá trình biến dạng của gỗ trong lúc nén sẽ khác đi. Đó là đặc điểm của quá trình nén gỗ. Có hai quá trình:

a) Nén hở là quá trình nén được tiến hành theo hai mặt đối diện của vật, còn các chiều khác hoàn toàn tự do. Biến dạng tăng từ lúc có lực tác dụng đến ứng suất phá hủy. Tất nhiên sự biến dạng này khác nhau khi ta nén theo các chiều thớ gỗ khác nhau: nén dọc thớ, nén tiếp tuyến và nén xuyên tâm. Khi nén gỗ, gỗ co lại theo chiều của lực nén, song lại có xu hướng nở ra theo chiều vuông góc với lực nén.

b) Nén kín là quá trình nén mà các phía khác nhau của vật nén đều bị giới hạn. Trong quá trình cắt gọt, tùy từng dạng, hiện tượng nén kín toàn phần, một phần, hoặc hở đều có thể xảy ra.

2.2.7. Hiện tượng trượt của gỗ:

Dưới tác dụng của ngoại lực, các lớp gỗ thường bị trượt hoặc xê dich lẫn nhau. Đặc trưng là ứng suất trượt []. Ứng suất trượt của gỗ biểu thị khả năng chống lại sự xê dịch hoặc trượt. Giữa các lớp gỗ dưới tác dụng của ngoại lực theo một tiết diện nào đó cùng nằm trong phương tác dụng của ngoại lực. Vì vậy nó được tính bằng N/. Khi lực tác dụng lên gỗ thì hiện tượng trượt của gỗ xảy ra phức tạp hơn so với một số vật liệu khác. Điều này có thể thấy được lúc nén gỗ theo hướng xuyên tâm, khi tách hoặc chẻ…

2.8.8. Sự phá hủy của các thớ gỗ:

Quá trình cắt gọt là quá trình phân chia phôi theo từng lớp phoi để tạo ra sản phẩm. Nói cách khác nó được tiến hành bằng cách phá hủy mối liên kết giữa các thớ gỗ dưới tác dụng của ngoại lực. Sự phá hủy mối liên kết này đã gây ra nhiều hiện tượng khác nhau. Một trong những hiện tượng đó là sự biến dạng của phoi. Sự biến dạng này xảy ra khi cắt gọt ở điều kiện khác với điều kiện thử tính chất cơ lý.

3. Phân loại nhóm gỗ:

Tiêu chuẩn về gỗ phải dựa trên cơ sở những tính chất tự nhiên của gỗ nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất đó, đồng thời căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và kinh nghiệm của từng nghành và người sử dụng, cũng như các điều kiện và khả năng sản xuất và chế biến gỗ.

Trong nền sản xuất phát triển, tiêu chuẩn hóa là động lực nâng cao chất lượng sản phẩm, sử dụng hợp lý nguyên liệu, giảm bớt phế phẩm, đơn giản hóa và hợp lý hóa toàn bộ quá trình sản xuất từ đầu đến thành sản phẩm. Điều quan trọng hơn là tiêu chuẩn hóa có tác dụng thúc đẩy việc tổ chức lao động, và giá thành sản phẩm, tạo điều kiện để sản xuất liên tục hàng loạt làm cho sản phẩm không ngừng phát triển.

Tùy theo tính chất và phạm vi ảnh hưởng của các loại sản phẩm mà phân loại tiêu chuẩn thành cấp nhà nước, cấp ngành hay cấp xí nghiệp. Trong đó các tiêu chuẩn đưa ra không phải là vĩnh cửu, mà có sự thay đổi sau từng thời kì lịch sử, theo sự phát triển của sản xuất và những tiến bộ kỹ thuật. Việc xét tiêu chuẩn sao cho phù hợp với thực tế sản xuất và đời sống là việc làm có tính chất kế thừa và liên tục, nhằm thúc đẩy nền sản xuất và kỹ thuật phát triển tốt hơn.

Trong công nghệ khai thác rừng thì gỗ là tài nguyên lớn và có vai trò quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân nên việc xây dựmg những tiêu chuẩn và phân loại gỗ là cần thiết.

Để xây dựng tiêu chuẩn cho các sản phẩm của công nghệ khai thác rừng và chế biến gỗ cần phải nguyên cứu những tính chất tự nhiên của nguyên liệu gỗ, các giai đoạn sản xuất ra sản phẩm gỗ và các điều kiện sử dụng gỗ.

Nguyên cứu những tính chất tự nhiên của nguyên liệu gỗ cần chú ý đến cơ cấu các loại gỗ khác nhau, các tính chất cơ bản của từng loại cây khác nhau như cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất cơ học,  tính chất hóa học, độ bền tự nhiên, khuyết tật gỗ, các yếu tố ảnh hưởng đến cơ cấu và tính chất của gỗ, các yếu tố liên quan khác như trữ lượng, khả năng cung cấp và gây trồng rừng cũng là đối tượng của tiêu chuẩn hóa và phân loại các hạng gỗ.

Qua các giai đoạn sản xuất ra sản phẩm gỗ, tính chất riêng biệt của từng sản phẩm được biểu hiện bằng hình dạng và kích thước của sản phẩm. Mỗi phương pháp pha chế của từng giai đoạn khác chế biến khác nhau cho những sản phẩm có hình dạng và kích thước khác nhau. Tùy theo các giai đoạn chế biến, các hạng gỗ có những hình dạng, phẩm chất và kích thước khác nhau. Vì vậy chính nó là tiêu chuẩn để phân loại xếp hạng các sản phẩm của công nghệ gỗ.

Trong các điều kiện sử dụng sản phẩm gỗ thì mục đích sử dụng là yếu tố quan trọng nhất, chỉ khi biết rõ được mục đích sử dụng thì mới có thể biết chắc chắn những yếu tố kỹ thuật cần thiết trong phân loại xếp hạng, tức là những yêu cầu tối thiểu cần và đủ để thỏa mãn cho nhu cầu sử dụng.

Việc xây dựng các tiêu chuẩn và phân loại sản phẩm công nghệ gỗ xuất phát từ lợi ích của toàn bộ nền kinh tế xã hội, là cơ sở không thể thiếu để sử dụng hợp lý và tiết kiệm nguyên liệu gỗ, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt đến tay người sử dụng về mặt hình dạng, kích thướt, phẩm chất và các đòi hỏi khác. Đó là nhiệm vụ của tất cả các ngành từ nguyên cứu khoa học đến sản xuất và sử dụng đều có nhiệm vụ tham gia.

Dựa vào các điều kiện trên người ta phân loại gỗ thành 8 nhóm:

Nhóm I: Gồm 41 loại (Cẩm lai, Dáng hương, Gụ, Hoàng đàn, Huê mộc,Lát xanh, Sơn huyết, Trầm hương…)

Nhóm II: Gồm 26 loại (Đinh, Dâu đen, Kiền kiền, Lim xanh, Nghiến, Sến mật, Xoay, Trai lý, Song xanh, Táu nước…).

Nhóm III: Gồm 24 loại (Bàng lang, Bình linh, Cà chắc, Chai, Chò chi, Chua khắc, Dâu vàng, Săng lẻ, Sao đen…).

Nhóm IV: Gồm 34 loại (Bời lời, Chau chau, Dầu lông, Gội nếp, Hà nu, Long não, Mít, Thông nàng…).

Nhóm V: Gồm 65 loại (Chò lông, Chò xanh, Chôm chôm, Dầu, Giẻ xanh, Hoàng linh, Muồng, Sếu, Thông nhựa, Xà cừ…).

Nhóm VI: Gồm 70 loại (Bạch đàn chanh, Bứa núi, Khhé, Lòng mang, Đước, Mận rừng, Mù u, Quế, Thị rừng…).

Nhóm VII: Gồm 46 loại (Cao su, Cà lồ, Giẻ trắng, Trám trắng, Trám đen..).

Nhóm VIII: Gồm 48 loại (Ba bét, Ba soi, Chay, Dâu da bắc, Sồi bấc…).


CHƯƠNG 2:

GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LÝ CẮT GỌT GỖ

1. Khái niệm về công nghệ gia công gỗ:

1.1. Những đặc điểm chính của nguyên liệu làm đồ mộc:

Nguyên liệu làm đồ mộc khá phong phú, có nhiều loại như: gỗ xẻ, ván dăm, ván sợi ép, ván ép lớp, giấy trang trí bề mặt, chất dẽo, cốt ép.

Gỗ xẻ: Từ gỗ tròn qua quá trình cưa xẻ thành gỗ xẻ. Trong sản xuất đồ mộc dùng rộng rãi tất cả các loại gỗ, tùy yêu cầu và mục đích sử dụng của sản phẩm. Thường là các loại gỗ cá thớ mịn, vân hoa đẹp, ít co dãn, cong vênh, dễ dàng đánh vécni như: lát hoa, vàng tâm, mỡ, dổi, gụ, dẻ, xoan ta, .. Gỗ xẻ là nguyên liệu chủ yếu của các xí nghiệp sản xuất đồ mộc. Ván có ít nhất hai mặt song song với nhau. Hộp cũng có ít nhất hai mặt song song với nhau, chiều dài hộp và ván đều trong khoảng từ 1-8 m. Để hạn chế sự co ngót, cong vênh của gỗ khi lắp ghép thành đồ mộc, gỗ xẻ trước khi gia công đã được phơi sấy để giảm độ ẩm của nó đến mức quy định. Do độ ẩm thăng bằng không khí nước ta cao, nên độ ẩm cuối cùng sau khi sấy của gỗ xẻ thường là 15%.

Ván dán: Gồm từ tấm ván mỏng trở lên được dán lại bằng các lớp keo, sao cho chiều thớ gỗ của hai lớp ván cạnh nhau vuông góc với nhau. Ván dán thường dùng 3 loại keo chủ yếu là phenon, phoocmanđêhýt, các bamít và anbumin. Ván dán nước ta sản xuất từ các loại gỗ như trám, vạng, ràng ràng, cống.

Ván dăm: Được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp giữa dăm (vỏ bào, gỗ vụn, mùn cưa được băm nhỏ) với keo rồi đem ép dưới một áp suất và nhiệt độ nhất định

Ván sợi ép: Được chế tạo từ các sợi gỗ được ép lại. Ở nước ta hiện nay bước đầu đã sản xuất được loại ván này.

Ván mộc: Là tấm bên trong các đầu mẫu gỗ , bên ngoài được dán bằng ván mỏng hoặc ván dán .

Ván lạng: Là các tấm được lạng ra từ gỗ tròn hoặc các tấm gỗ thường, loại có vân thớ đẹp để dán trang trí bên ngoài của đồ mộc, như lát gội, sang, trám.

1.2. Nhiệm vụ và nội dung của khao học cắt gọt gỗ:

Để thực hiện được quá trình gia công gỗ bằng cơ giới, trong thực tiễn cần giải quyết hai vấn đề:

Một là cần có những thông số cơ bản ban đầu như lực, công suất, mối tương quan giữa các yếu tố… Dựa trên những thông số cơ bản đó để tính toán thiết kế mới, cải tiến công cụ, máy thiết bị, giải quyết các quá trình gia công, tính toán kinh tế…

Hai là từ những điều kiện cho trước, như máy móc thiết bị, công cụ gỗ… cần xác định chế độ gia công hợp lý để đạt được năng suất cao nhất, hao tốn ít nhất về nguyên, nhiên liệu… Mà thành phẩm đạt được chất lượng cao nhất hoặc theo yêu cầu cho trước. Hai vấn đề này có liên quan mật thiết với nhau, là một thể thống nhất của quá trình chế tạo và sử dụng. Giải quyết vấn đề thứ nhất là giải quyết bài toán thuận, giải quyết vấn đề thứ hai là giải quyết bài toán nghịch. Từ đó chúng ta thấy khoa học cắt gọt gỗ có nhiệm vụ cụ thể sau đây: Xác định mối tương quan giữa các yếu tố của ba đối tượng vật liệu được gia công, công cụ cắt gọt và máy. Ngoài ra khoa học cắt gọt gỗ phải tìm các biện pháp gia công mới khoa học hơn, đạt kết quả cao hơn về năng suất, chất lượng, ứng dụng vào thực tế sản xuất để tạo ra các sản phẩm mới.

Giải quyết đúng đắn đối với khoa học cắt gọt gỗ sẽ tạo ra khả năng lớn cho việc hoàn thiện các quá trình kỹ thuật gia công chế biến gỗ, đẩy mạnh sản xuất đáp ứng được nhiệm vụ của ngành hiện nay cũng như sau này.

1.3. Các dạng gia công cắt gọt gỗ và những định nghĩa cơ bản:

1.3.1. Các dạng gia công chế biến gỗ:

Công nghệ gỗ là tổng quát cả quá trình và cả phương tiện được áp dụng vào sản xuất để tạo ra được những sản phẩm từ gỗ.

a)    Gia công chế biến hóa học: Là quá trình gia công tạo từ gỗ ra các sản phẩm mà bản chất của gỗ đã bị thay đổi như sản xuất đường, giấy, rượu.

b)    Gia công cơ hóa: Là dạng gia công kết hợp giữa hóa học và cơ học như gia công áp lực có ngâm tẩm.

c)    Gia công chế biến cơ giới: Là quá trình gia công từ gỗ ra sản phẩm bằng cách thay đổi hình dạng, kích thước, còn bản chất của gỗ thì cơ bản không thay đổi. Dạng này có thể phân ra thành 4 phương pháp chủ yếu: gia công cắt gọt, gia công áp lực, gia công va đập, gia công tách chẽ.

Gia công cắt gọt làm phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử vật chất gỗ theo một hướng nhất định nhờ công cụ cắt. Vật gia công được chia thành hai thành phần cùng với phoi hoặc không có phoi. Như cưa, bào bóc, phay, khoan…Là cắt gọt có phoi. Như đột cắt, xén … là cắt gọt không có phoi.

Gia công áp lực không làm phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử của vật được gia công mà chủ yếu dùng áp lực để làm thay đổi hình dạng, kích thước vật gia công như kéo, nén uốn…

Gia công va đập làm phá hủy mối liên kết giữa các phần tử vật chất được gia công thành những phần nhỏ, không theo một dạng kích thướt hình hình học qui định trước, như gia công bọt gỗ làm giấy, thuốc súng,…

Gia công tách chẻ làm phá hủy mối liên kết giữa các phần tử gỗ theo các lớp mà không theo một hướng nhất định cho trước, như chẻ củi, tước gỗ, …

1.3.2. Gia công cắt gọt cơ bản:

a) Giới thiệu chung về nguyên lý cắt gọt gỗ:

Cắt gọt gỗ là quá trình cắt gọt lấy đi từ vật gia công một lớp hoặc nhiều lớp phoi. Quá trình này được thực hiện nhờ một vật rắn nhỏ có dạng hình nêm gọi là dao cắt. Phần phôi còn lại với phoi được xác định theo một ranh giới quy định trước.

Cắt gọt là một quá trình công nghệ, nhờ tác dụng trực tiếp của dao mà phôi được phân chia để tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích thước cho trước.

Phoi là một phần vật chất, thường rất nhỏ được cắt ra từ phôi sau một lần chuyển động của dao hoặc phôi. Phoi được tạo ra phù hợp với khả năng cắt của dao và máy. Như vậy, để thực hiện quá trình cắt gọt, phôi có thể đứng yên, dao chuyển động hoặc ngược lại. Và sau mỗi lần chuyển động chúng ta sẽ có được một lớp phoi từ phôi. Trong quá trình cắt gọt phải có hai chuyển động:

Chuyển động thứ nhất là chuyển động của dao hay phôi để cắt được một lớp phoi. Thường chuyển động này có tốc độ rất lớn gọi là chuyển động chính, được gọi là chuyển động cắt gọt. Chuyển động tuyệt đối của dao hay phôi cần thiết và đủ để cắt được một phần phoi người ta gọi là chuyển động cắt gọt.

Chuyển động thứ hai là chuyển động của phôi hoặc dao để đảm bảo cho lần cắt tiếp theo tạo ra phoi mới. Thường chuyển động này có tốc độ rất nhỏ so với chuyển động thứ nhất gọi là chuyển động phụ, hay còn gọi là chuyển động ăn dao. Chuyển động tuyệt đối của phôi hay dao để đảm bảo cho lần cắt tiếp theo tạo ra phoi mới gọi là chuyển động ăn dao.

Như vậy trong quá trình cắt gọt của dao được tiến hành theo một chu kỳ nhất định, cứ mỗi một chu kỳ chúng ta có được một phoi. Trong một chu kỳ dao hoàn thành hai bước, nếu phôi đứng yên và ngược lại nếu dao đứng yên. Bước thứ nhất trong chu kỳ phoi sẽ được cắt ra, ta gọi là bước hữu ích hoặc là bước có công. Bước thứ hai dao hoặc phôi trở về vị trí ban đầu để chuẩn bị cắt phoi mới, trong bước này phoi không được tạo ra, người ta gọi là bước vô ích hay còn gọi là bước không công.

Nếu trong quá trình cắt gọt ở khoảng thời gian nào đấy không có chuyển động ăn dao mà chỉ có chuyển động cắt gọt, thì đường mũi dao vẽ nên gọi là quỹ đạo cắt gọt. Ngược lại, nếu như trong quá trình cắt gọt, ở khoảng thời gian nào đấy không có chuyển động cắt gọt, thì quỹ đạo mũi dao vẽ nên gọi là quỹ đạo cắt gọt tương đối hay còn gọi là quỹ đạo cắt gọt thực.

Tốc độ chuyển động dao hoặc vật gia công theo quỹ đạo cắt gọt gọi tốc độ cắt gọt. Vậy tốc độ cắt gọt là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo cắt gọt trong một đơn vị thời gian, thường được kí hiệu bằng chữ v, đơn vị là mét/giây (m/s). Tốc độ của dao hoặc phôi theo quỹ đạo ăn dao, người ta gọi là tốc độ ăn dao. Vậy tốc độ ăn dao là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo ăn dao trong một đơn vị thời gian. Thường tốc độ này được kí hiệu bằng chữ U. Đơn vị là mét/phút (). Trong gia công chế biến gỗ, tốc độ ăn dao có thể đạt tới 150 m/phút. Nếu cả hai chuyển động đồng thời tồn tại, thì dao sẽ chuyển động tương quan với phôi theo tốc độ bằng tốc độ tổng hợp hai vectơ tốc độ trên, người ta gọi là tốc độ tương đối hay gọi là tốc độ thực của dao. Thường kí hiệu là V

Vậy tốc độ tương đối hay tốc độ thực của dao hoặc phôi là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo thực trong một đơn vị thời gian.


b) Phân loại cắt gọt gỗ:

So với các quá trình cắt gọt một số nguyên vật liệu khác, quá trình cắt gọt gỗ phức tạp hơn. Vì gỗ có cấu trúc không đồng nhất, hơn thế nữa trong nhiều dạng gia công gỗ, phoi lại là thành phẩm, để đảm bảo cho phoi trong trường hợp này có chất lượng thì việc nguyên cứu các quá trình cắt gọt chúng đòi hỏi mức độ cao hơn. Do đó trong quá trình nguyên cứu cắt gọt gỗ người ta chia làm hai bước hay hai giai đoạn: bước thứ nhất là nghiên cứu cắt gọt cơ bản và bước thứ hai là nghiên cứu cắt gọt chuyên dùng.

Cắt gọt cơ bản: Đặc điểm của cắt gọt này là có hạn chế một số điều kiện của các yếu tố tham gia vào quá trình cắt gọt, nhằm đưa đến dạng căn bản nhất, để dễ nghiên cứu chúng. Những kiến thức nghiên cứu được về cắt gọt này sẽ làm cơ sở để nghiên cứu các dạng cắt gọt chuyên dùng.

Dạng cắt gọt cơ bản có bốn đặc điểm sau đây:

Qúa trình cắt gọt được thực hiện ở một cạnh chính của dao cắt, dao phải có dạng hình nêm, các mặt trước, sau của dao phải là mặt phẳng, góc cắt, góc sau phải cố định, độ dài của cạnh cắt phải lớn hơn chiều rộng của phôi và chiều rộng của phoi, hình thức cắt như vậy người ta gọi là cắt hở. Nếu quá trình cắt gọt được thực hiện ở hai cạnh cắt, chiều rộng của dao bằng chiều rộng của phoi, chiều rộng của phôi lớn hơn chiều rộng của dao người ta gọi là cắt nửa kín. Nếu như trong quá cắt gọt được thực hiện ở ba cạnh của dao và tạo ra ba mặt cắt, chiều rộng phoi bằng chiều rộng dao, chiều rộng phôi lớn hơn chiều rộng dao người ta gọi là cắt kín. Hình thức đầu tiên thuộc cắt cơ bản, còn hình thức hai và ba thuộc cắt phức tạp.

Qũy đạo cắt gọt thực của dao phải là đường thẳng, tốc độ cắt và tốc độ ăn dao cố định, hướng của các tốc độ cắt phải vuông góc với cạnh cắt và không đổi.

Chiều dày của phoi là một đại lượng cố định.

Đặc điểm cuối cùng là mặt phẳng chuyển động và hướng chuyển động của dao phải vuông góc hoặc song song với chiều của thứ gỗ. Từ đặc điểm này trong cắt gọt gỗ có thể có ba trường hợp cắt gọt cơ bản sau đây: cắt ngang, cắt dọc và cắt bên. Chúng ta sẽ xét kỹ ở chương sau.

Cắt gọt chuyên dùng: Tức là các dạng cắt gọt đã được ứng dụng vào những trường hợp gia công cụ thể, nhằm những mục đích công nghệ nhất định như cưa, bào, lạng, phay…Thường thì các dạng này phức tạp hơn, số lượng yếu tố tác động lên quá rình cắt gọt cũng nhiều hơn.

Quá trình cắt gọt có 3 dạng: cắt hở, cắt nửa kín và cắt kín.


Hình1: Cắt nửa kín


Hình 2: Cắt hở


Hình 3: Cắt kín

1.3.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt:

Gỗ là đối tượng gia công của ngành chế biến gỗ bằng cơ giới. Gỗ có những tính chất đặc thù của nó. Vì vậy để hiểu được các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt gỗ, chúng ta xét những tính chất chính của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt.

a) Hướng cắt: Theo ba mặt phẳng mặt cắt đầu, cắt xuyên tâm, cắt tiếp tuyến gỗ có những tính chất khác nhau. Vì thế, theo các hướng cắt khác nhau thì trị số cản cắt sẽ khác nhau.

b) Loại gỗ: Loại gỗ khác nhau, tính chất của gỗ cũng khác nhau, bởi vậy trị số công suất cắt khác nhau và phụ thuộc vào loại gỗ thuộc nhóm nào.

c) Độ ẩm của gỗ: Độ ẩm của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọ. Tăng hay giảm độ ẩm của gỗ dẫn đến thay đổi tính chất cơ học của gỗ và tất nhiên các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt cũng thay đổi theo. Gỗ có độ ẩm càng lớn thì trở lực cản cắt càng nhỏ và cũng dễ bị sơ tướp. Đối với trường hợp cắt dọc và ngang thớ thì khi độ ẩm gỗ càng lớn thì công suất cắt sẽ giảm nhưng đối với cắt mặt đầu thì giảm không đáng kể.

d) Khối lượng riêng của gỗ:

Khối lượng riêng tuyệt đối của bất cứ loại gỗ nào cũng gần bằng nhau và bằng 1,54 g/cm. Song khối lượng riêng của gỗ thì lại khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng cao thì càng khó gia công và ngược lại.

e) Nhiệt độ của gỗ:

Dưới tác dụng của nhiệt độ gỗ sẽ thay đổi tính chất cơ lý và quá trình cắt gọt cũng thay đổi.

f) Chiều dày phoi:

Khi chiều dày cắt của phôi tăng thì công suất cắt sẽ giảm. Phoi càng dày thì trị số công suất cắt riêng giảm và ngược lại.

g) Góc cắt, góc sau, và góc mài trước:

Trị số góc cắt tăng lên (khi góc sau không đổi) trị số công suất cắt sẽ tăng lên. Khi tăng góc sau trong giới hạn nhất định thì công suất cắt sẽ giảm xuống. Nhưng nếu trị số góc sau tiến gần đến 0 thì không được vì cạnh cắt sau của lưỡi dao cắt sẽ tiếp xúc nhiều với gỗ gây nên sự biến dạng.

h) Mức độ cùn của dao:

Lưỡi dao bao giờ cũng có một độ cùn nhất định, trong khi làm việc nó ngày càng bị cùn hơn ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt và giảm độ chính xác gia công .

k) Tốc độ cắt:

Khi tăng tốc độ cắt từ 30 đến 50-60 m/s công suất cắt giảm nhưng  tăng tốc độ cắt lên cao hơn nữa thì công suất cắt tăng lên.

1.4. Chế độ cắt:

Để thực hiện một nguyên công cắt gọt gỗ, cần phải có nhiều điều kiện khác nhau gọi là chế độ cắt. Những điều kiện đó là các thông số góc của dao, tốc độ cắt và tốc độ đẩy.

Trong quá trình làm việc phải biết chọn các loại dụng cụ cắt, tốc độ đẩy cho thích hợp, còn tốc độ cắt là trị số có thể thay đổi được. Trong lựa chọn chế độ cắt phải nhằm mục đích đạt được năng suất cao nhất.

Cần tính toán từng yếu tố trong chế độ để có bề mặt gia công đạt độ nhẵn cần thiết, sử dụng hết công suất và khả năng gia công của dụng cụ cắt.


PHẦN II:


PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ


1. Giới thiệu về máy bào gia công gỗ:

1.1. Phân loại:

Máy bào gỗ dùng để gia công các mặt phẳng hoặc định hình của chi tiết. Máy làm việc theo nguyên tắc của máy phay, tức là trục dao quay tròn khi gia công.

Máy bào gia công gỗ bao gồm các loại sau:

Máy bào thẩm

Máy bào thẩm hai mặt

Máy bào cuốn gỗ một mặt

Máy bào cuốn gỗ hai mặt

Máy bào cuốn gỗ bốn mặt

1.2. Quy cách sản phẩm gia công :

a) Đối tượng mà máy chuẩn bị thiết kế sẽ gia công:

Trên cơ sở thực tế của xí nghiệp chế biến gỗ Hoà Khánh phôi liệu ban đầu mà mà máy chuẩn bị thiết kế gia công có các đặc điểm sau:

Phôi liệu mà máy sẽ gia công là ván lạng, và ván gián mặt, có hai mặt song song với nhau. Sau khi gia công sản phẩm phải đạt được độ nhẵn bóng từ  .

Sau khi gia công xong sản phẩm phải có độ ẩm tương đối thấp, gần độ ẩm thăng bằng 12% 19%.

Phôi liệu ban đầu đưa vào máy có chiều dày nhỏ, tiết diện ngang và dọc có hình dạng chữ nhật với các kích thước như sau:

Chiều rộng của sản phẩm gia công B = 200  250 mm

Chiều dài của sản phẩm gia công L = 600  2000 mm

Chiều cao của sản phẩm gia công H = 40 80 mm

Sau khi gia công xong sản phẩm có chiều dài và chiều rộng không thay đổi so với phôi ban đầu, chỉ có chiều cao là thay đổi.


Hình 4: Phôi liệu mà máy sẽ gia công

Sản phẩm tạo ra có chiều dày nhỏ, tiết diện ngang và dọc đều có dạng hình chữ nhật, mặt cắt bao giờ cũng trùng với mặt gia công, chiều rộng của phoi bằng chiều rộng vật cắt.

Gỗ mà máy sẽ gia công thuộc nhóm II đó là kiền kiền, gỗ thông, gỗ dẻ và đinh có các thông số sau:

Ứng suất nén dọc 525.10

Ứng suất uốn tĩnh 1080.10

Ứng suất kéo dọc 1165.10

Ứng suất cắt dọc 105.10

Khối lượng thể tích  g/cm

Độ ẩm 12%- 19%

b) Các yêu cầu chung của máy thiết kế:

Công suất của máy Q = 1,5 m/h.

Các kích thước cho phép của máy

Chiều cao lớn nhất Hmax= 1720 mm

Chiều rộng lớn nhất Bmax= 1145 mm

Chiều dài lớn nhất Lmax= 2667 mm

Chiều dày lớn nhất có thể bào được 170 mm.

Chiều dày nhỏ nhất có thể bào được 20 mm.

Vận tốc nâng hạ bàn máy v = 8 mm/s.

Máy thiết kế phải đảm bảo được độ nhẵn theo yêu cầu .

Trên cơ sở phôi liệu ban đầu, có các máy sau thoả mãn những yêu cầu mà máy thiết kế. Do đó ta phân tích ưu nhược điểm của từng loại máy và lựa chọn phương án hợp lý để thiết kế.

2. Phân tích các phương án máy và lựa chọn phương án hợp lý:

2.1. Phương án 1: Máy bào cuốn một mặt:

a) Cấu tạo:


Hình 5: Sơ đồ máy bào cuốn gỗ một mặt

1: Bàn máy

2, 5: Trục đẩy phía trên

3: Trục dao

4: Động cơ

6: Trục đẩy phía dưới

7: Bộ truyền bánh răng côn điều chỉnh trục đẩy phía dưới

8: Tay quay

9: Cơ cấu nâng hạ bàn

10: Khớp nối trục

11: Hộp giảm tốc

12: Động cơ điện đẩy gỗ

13: Tay quay điều chỉnh bàn

14: Bánh xích

15: Dây xích truyền động

b) Nguyên lý hoạt động:

Phôi đi từ phía thanh chống lùi được trục đẩy có răng khía nhám và đối diện là trục trơn cuốn gỗ vào trục dao. Trục đẩy phía trên 2 và 5 gắn với bộ phận nằm phía trên bàn máy. Còn trục đẩy phía dưới gắn với bàn, được nâng hạ cho phù hợp với chiều dày phôi. Phôi được đưa vào máy bằng hai cách: Cơ giới (từ động cơ 12 qua các bộ phận truyền động) và bằng thủ công nhờ tay quay 13.

Trục đẩy phía trên 2 và 5 có thể điều chỉnh được vị trí theo chiều cao. Vị trí tương đối giữa trục đẩy dưới và mặt bàn được điều chỉnh bằng tay quay 8. Tốc độ đẩy của máy bào tuỳ theo chế độ gia công cụ thể.

Cơ cấu truyền động đẩy gỗ bao gồm: Động cơ điện 12 qua hộp giảm tốc 11 và hệ thống xích 15 dẫn các bánh xích ở bốn đầu trục đẩy gỗ 2, 6, 5. Thay đổi tốc đọ đẩy gỗ bằng cách thay đổi cấp tốc độ của động cơ, hoặc thay đổi tỷ số truyền của hộp giảm tốc.

Ưu điểm:

Kết cấu đơn giản

Thân máy thấp, điều khiển dễ dàng

Bào được kích thước chiều dày lớn của phôi thẳng

Trong trường hợp đặc biệt có thêm đồ gá, máy có thể bào được các phôi có bề mặt cong.

Nhược điểm:

Năng suất thấp, chỉ bào được một mặt của phôi.

Không thể bào được những chi tiết ngắn hơn khoảng cách giữa hai trục cuốn.

Phôi dễ bị đẩy lùi.

2.2. Phương án 2: Máy bào thẩm một mặt:

a) Cấu tạo:


Hình 7: Cấu tạo máy bào thẩm một mặt đẩy tay



Thiết kế máy bào cuốn gỗ hai mặt

Thiết kế máy nhấn thuỷ lực 600T-6M

Thiết kế máy nhấn thuỷ lực 600T-6M


 


13a 13b 13c 13d 13e 13f 13g


Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên

Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM0000013
Tải đồ án


LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta ngày càng phát triển và đang thực hiện chính sách công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Ở đâu cũng thấy các nhà máy, xí nghiệp đua nhau mọc lên. Mỗi một xí nghiệp, ngành nghề đảm đương một nhiệm vụ quan trọng của mình. Ngành này hỗ trợ ngành kia phát triển. Với ngành cơ khí trên thế giới  hay ở nước ta cũng vậy, nó quan hệ với các ngành khác và có vai trò hết sức quan trọng. Chẳng hạn, ngành Điện tạo ra các bóng đèn để chiếu sáng đường quốc lộ thì ngành Cơ Khí chế tạo ra các cột đèn để lắp nó lên.

Hơn nữa, hiện nay Đảng đã xác định công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước phải gắn liền với cơ khí hoá. Như chúng ta đã biết, nước ta là một nước có nền công nghiệp còn lạc hậu, trình độ công nghệ còn chưa theo kịp được các nước tiên tiến trên thế giới. Vì vậy phải nhập ngoại phần lớn các thiết bị để phục vụ cho nền kinh tế. Từ đó đảng đã chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng, trong đó việc đào tạo 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 đã 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 nhằm 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, thực tập tại các nhà máy, xí nghiệp, bản thân em đã được giao nhiệm vụ thiết kế máy nhấn thuỷ lực 600T-6M.

Bằng kiến thức học tập tại trường và qua quá trình thực tập tại các nhà máy cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Đình Sơn, em đã hoàn thành nhiệm vụ đã được giao. Tuy nhiên, do kiến thức và kinh nghiệm của em còn nhiều hạn chế cho nên việc tính toán thiết kế máy chắc chắn còn rất nhiều thiếu sót. Em kính mong các thầy bỏ qua và chỉ dẫn thêm để em được vững thêm kiến thức trước khi ra trường.

Lời cuối, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn, các thầy cô trong khoa.

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 01 năm 2003

Sinh viên thiết kế


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 ch = 24 [kg/mm2] , b = 36 [kg/mm2].

+ Thép gia công J/S có ch = 37 [kg/mm2] , b = 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) .


Hình 2.1 Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể

+ 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 0,250,30 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 :

Giả sử trong vật thể hoàn toàn không ứng suất tiếp thì vật thể có 3 dạng ứng suất chính sau :


Hình 2.2 Các dạng ứng suất chính

Ứng suất đường  :   max = 1/2                                                                                           (2.1)

Ứng suất mặt   : max = (1 – 2)/2                                                  (2.2)

Ứng suất khối  : max = ( max – max )                                              (2.3)

Nếu 1 = 2 = 3  thì  = 0 và không có biến dạng . Ưng suất chính để kim loại biến dạng dẻo là biến dạng chảy ch .

Điều kiện biến dạng dẻo :

Khi kim loại chịu ứng suất đường

= ch   tức     max = ch/2 .                                              (2.4)

Khi kim loại chịu ứng suất mặt

= ch                                                                                                                 (2.5)

Khi kim loại chịu ứng suất khối


Chương 4

TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU MÁY


4.1. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHO THÂN DAO TRÊN

Kết cấu

Dựa theo sự bố trí của các xilanh  trên chiều dài thân máy, ta có được kết cấu của thân gá dao trên.


Hình 4.1 Kết cấu thân dao trên

Thân dao có các kích thước:

a = 500mm.

b = 2.500mm.

h1 = 600 mm.

h2 = 1.200 mm.

S = 80mm.

Thân dao có kích thước và lực tác dụng như hình vẽ:

Giả sử lực tác dụng lên thân dao phân bố đều, ta có sơ đồ lực tác dụng lên thân dao như sau:


Hình 4.2 Sơ đồ lực tác dụng

Để tính toán sức bền cho thân gá dao trên khi làm việc với công suất lớn nhất của máy ta mô hình hóa thân thành một dầm có mặt cắt ngang thay đổi, chịu tải trọng phân bố q = 106 N/m và giả sử lực tác dụng của 3 bộ xilanh – piston là các phản lực tác dụng lên dầm thì ta có sơ đồ để tính toán như sau:


Hình 4.3 Sơ đồ tính toán


Ta thấy dầm trên là một dầm siêu tỉnh để giải được bài toán này ta dùng phương pháp giải bằng phương trình 3 mômen ẩn số là các mômen M0 = – q.a2/2 , M1 và M2 = – q.a2/2.

Tách dầm ra thành các dầm đơn giản để đảm bảo dầm làm việc như một dầm thực ta thêm vào các mômen tại các gối tựa:


Hình 4.4 Sơ đồ mômen tại các gối

Biểu đồ mômen do tải trọng gây ra:

–  Trên đoạn AB ta có ()

M2 = – q.z2/2

Tại Z = 0  Mz = 0.

Tại Z = a  Mz = – q.a2/2.

Trên đoạn BC ta có () gốc tại B

Mz = (q.b.z/2) / (q.z2/2).

Tại Z = 0  Mz = 0

Z = b/2  Mz = q.b2/8

Z = b  Mz = 0

Trên đoạn CD ta có:

Z = 0  Mz = 0

Z = b/2  Mz = qb2/8

Z = b  Mz = 0

Trên đoạn DE ta có:

Mz = – q.z2/2

Z = 0  Mz = =0

Z = a  Mz = – q.a2/2

Từ các số liệu vừa tính toán ta có được biểu đồ mômen uốn do tải trọng gây ra có dạng như sau:


Hình 4.5 Biểu đồ mômen do tải trọng gây ra

Lập phương trình 3 mômen có dạng như sau:

(4.1)

Trong đó:

i = 1

l1 = l2 = b

a1 = b2  = b/2

m0 = m2 = – q.a2/2


Có được giá trị của M1 ta sẽ đi vẽ biểu đồ mômen uốn và lực cắt do tải trọng gây ra của dầm liên tục.

Trên đoạn AB ta có:

Tại Z1 = 0  M = 0

Z1 = a  M = – 1,25.105 Nm

Trên đoạn BC ta có:

Tại Z2 = 0  M = – 1,25.105 Nm

Z2 = 1,013  M = 3,876 Nm

Z2 = b = 2,5  M = – 7,187.105Nm

Trên đoạn CD ta có:

Tại Z3 = 0  M = – 7,187.105Nm

Z3 = 1,487  M = – 3,876.105Nm

Z3 = 2,5  M = – 1,25.105Nm

Trên đoạn DE ta có:

Z4 = 0  M = – 1,25.105Nm

Z4 = a  M = 0

Giá trị của lực cắt

Trên đoạn AB:    Z1 = 0  Qy = 0

Z1 = a  Qy = 5.105N

Trên đoạn BC:    Z2 = 0  Qy = – 1,012.106N

Z2 = 2,5  Qy = 1,487.106N

Trên đoạn CD:    Z3 = 0  Qy = – 1,488.106N

Z3 = 2,5  Qy = 1,012.106N

Trên đoạn DE:    Z4 = 0  Qy = 5.106N

Z2 = a  Qy = 0

Từ các số liệu đã tính toán trên ta vẽ được các biểu đồ mômen uốn và lực cắt của dầm

Biểu đồ mômen uốn:


Biểu đồ lực cắt:


Hình 4.7 Biểu đồ lực cắt

Với các số liệu tính toán được ta đi kiểm tra bền cho thân giá dao trên

Trên biểu đồ nội lực tại điểm C đồng thời vừa có Qy lớn nhất và Mx lớn nhất, do vậy ta kiểm tra bền cho dầm tại điểm C.

Điểm C chịu ứng suất phẳng đặc biệt theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dạng ta có:

(4.2)

Trong đó:

(4.3)

Tại C ta có:    Mx = 7,187.105Nm

Jx = b.h3/12 = 80.6003/12 mm

ymax = 600/2 = 300mm

Thay vào ta có:


Tại C ta có:     Qy = 1,488.106N

: Mômen tĩnh đối với trục trung hoà x của phần mặt cắt nằm về một phía của đường có toạ độ y là đường mà ta xét đối với ứng suất tiếp (y = 0)

b: Bề rộng của mặt cắt

Jx = b.h3/12                                                                                      (4.4)

Ứng suất tiếp cực đại tại đường trung hoà

Tmax =

Trong đó:

Qy = 1,488.106N

F = b.h = 0,08.0,6

Vậy T = 31, 625.106N/m2


Ta có:


Điểm I, trạng thái dầm chịu ứng suất đơn


Như vậy:

Điểm B, trạng thái dầm chịu ứng suất phẳng đặc biệt:

(4.5)

Trong đó:

= 21,7.106N/m2

Tmax = = 31,625.106N/m2


Như vậy:

Tính toán độ võng thân dao:

Dùng phần mềm tính toán RDM ta có được độ võng thân dao tại các mặt cắt nguy hiểm hay độ võng lớn nhất

Biểu đồ độ võng:


Hình 4.8 Biểu đồ độ võng

Biểu đồ góc xoay:


Hình 4.9 Biểu đồ góc xoay

Vậy độ võng lớn nhất của thân daô tại K1 và K2 trên biểu đồ độ võng là: f = 2,254mm.

Góc xoay lớn nhất tại N1 và N2 trên biểu đồ góc xoay là:

1 = 2 = 3,126.10-3rad

4.2.  TÍNH SỨC BỀN THÂN DAO DƯỚI

Sơ đồ lực tác dụng lên thân gá dao dưới:


Hình 4.10 Sơ đồ lực tác dụng lên thân gá dao dưới

Ta thấy rằng thân dao dưới chịu lực tác dụng của ngoại lực giống như thân dao trên, gối đõ được gia cường các gân chịu lực và liên kết bằng hàn. Do đó độ võng của thân dao sẽ rất nhỏ, vì vậy ta không cần đi tính toán độ võng của thân dao dưới.

Kết cấu của thân dao dưới


Hình 4.11 Kết cấu thân gá dao dưới

4.3. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CHO CẦN PISTON.

Kết cấu


Hình 4.12 Kết cấu của cần piston

Ta mô hình cần piston như một thanh chịu nén đúng tâm một đầu chịu tác dụng của lực ép một đầu giả sử được cố định, lực ép ở đây chính là lực Pmax cần để uốn phôi thép.

Trong đó: Pmax = 6.000.000 N

Do bố trí 3 piston – xilanh cho nên: P1 = 2.000.000N

Ta có

Vậy N2 = P1 = 2.106 N

Theo điều kiện bền ta có muốn đảm bảo sự làm việc an toàn khi thanh chịu kéo nén đúng tâm thì ứng suất lớn nhất trên mặt cắt ngang của nó không được vượt quá ứng suất cho phép:


(4.6)

Trong đó:    Nz : Lực dọc

F : tiết diện mặt cắt ngang

: ứng suất lớn nhất

: ứng suất cho phép

Ở đây ta chọn thép 45 thường hóa nên


Với: : Giới hạn bền chảy của vật liệu

: Hệ số an toàn theo giới hạn bền

chọn n = 1,1; = 260 N/mm2

Vậy ta có:


= 108,4mm

vậy ta chọn đường kính trục piston là D= 110mm

4.4. TÍNH BỀ DÀY THÀNH XILANH

Kết cấu


Tính toán bề dày của xilanh chịu được áp lực P1 khi máy làm việc với lực nhấn Pmax.

Tính toán:

Ta xem xilanh như một ống tròn có vỏ mỏng, khi đó ta đưa bài toán về bài toán mỏng có bán kính R = 320/2 = 160mm

P = 259kg/cm2 = 25,9N/mm2

Do độ dày của thành nhỏ hơn nhiều so với đường kính xilanh nên ta tính toán giả thiết không mômen

Ta tưởng tượng cắt xilanh với mặt phẳng cắt ngang như hình vẽ, bỏ đi một phần và xét sự cân bằng của phần còn lại.


ô


Ta có phương trình cân bằng

(4.7)

Trong đó:

: chiều dày của thành xilanh

R: bán kính trong của thành xilanh

P: lực dọc trục được xác định bằng công thức

P = .R2.                                                                                            (4.8)

Cân bằng hai phương trình (4.7) và (4.8) trên ta được:

(4.9)

Từ phương trình laplace cho bài toán vỏ mỏng ta có:

(4.10)

Trong đó:

PK: bán kính cong của kinh tuyến đang xét



Thiết kế máy nhấn thuỷ lực 600T-6M