Tài liệu đồ án tốt nghiệp thiết kế máy nhấn thủy lực

Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ ***** NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Ngành: Tên đề tài: Đặng Văn Chưa Lớp: 10C1LT.SG Cơ khí chế tạo máy Thiết kế máy nhấn thuỷ lực Các số liệu ban đầu: Tham khảo thực tế A. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: Phần I. Tổng quan về sản phẩm 1. Giới thiệu về các loại sản phẩm điển hình có thể làm được từ máy thiết kế, nhu cầu về các loại sản phẩm đó trên thị trường. 2. Cơ sở lý thuyết biến dạng khi gia công bằng áp lực Phần II. Thiết kế máy 1. 2. 3. 4. 5. Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế Thiết kế động học. Thiết kế hệ truyền động. Thiết kế hệ thống thuỷ lực Thiết kế một số cụm kết cấu chính (dao nhấn, cụm đỡ - đẩy phôi, thân máy…) (phải đưa ứng dụng tin học trong tính toán các hệ thống này). 6. Vấn đề an toàn, vận hành, bảo dưỡng máy. B. CÁC BẢN VẼ: 1. Bản vẽ sơ đồ động và các loại sản phẩm điển hình: 1A0 2. Bản vẽ lắp toàn máy: 3  4A0 3. Bản vẽ các cụm kết cấu máy: 2  3A0 Ngày giao nhiệm vụ: 20/02/2013 Ngày hoàn thành: 05/05/2013 Ngày tháng năm 2013 Ngày 19 tháng 02 năm 2013 Thông qua bộ môn Giáo viên hướng dẫn TS LƯU ĐỨC BÌNH Trang 1 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Trang 2 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực LỜI NÓI ĐẦU ---------- –  — ---------Nền kinh tế Việt Nam đã vượt qua giai đoạn khó khăn, tốc độ tăng trưởng ngày càng cao, chất lượng, hiệu quả, sức cạnh tranh của một số lĩnh vực và sản phẩm có chuyển biến lớn. Danh mục các sản phẩm có khả năng cạnh tranh trên thị trường ngày càng được mở rộng, một số sản phẩm thương hiệu Việt Nam đạt tiêu chuẩn quốc tế. Trong cơ cấu nền kinh tế tỷ trọng nông nghiệp , tỷ trọng công nghiệp tiếp tục tăng. Các ngành kinh tế chuyển dịch theo hướng tiếp cận công nghệ tiên tiến, hiện đại. Với tốc độ chuyển giao công nghệ của một số ngành có bước tiến rõ rệt. Trong những năm vừa qua, nhà nước đã, đang và chuẩn bị xây dựng có chọn lọc một số cơ sở quan trọng về công nghiệp cơ bản như năng lượng, chế tạo cơ khí, cán thép, xi măng, nhất là công nghiệp cơ khí. Để tạo tiền đề cho sự phát triển mạnh hơn ở giai đoạn tiếp theo, nhà nước đã ban hành nhiều cơ chế chính sách để tháo gỡ những vướng mắc, khởi động nguồn lực trong nhân dân, đầu tư và phát triển sản xuất kinh doanh. Quan hệ kinh tế quốc tế tiếp tục được củng cố và mở rộng. Tổng quan nền kinh tế Việt Nam phát triển trong những năm qua cho chúng ta thấy việc đầu tư cơ sở hạ tầng, đẩy nhanh sự phát triển của các ngành công nghiệp, cơ khí và các ngành công nghiệp khác là tất yếu. Việc phát triển ngành cơ khí chế tạo để sản xuất ra những thiết bị máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp nhất là cơ khí đóng tàu không thể thiếu được. Là sinh viên năm cuối của trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nắm bắt được cơ hội đó, em quyết định làm đồ án về Máy Nhấn Thủy Lực nhằm tạo ra những sản phẩm đáp ứng nhu cầu của thị trường trên. Do thôøi gian coù haïn cheá vaø söï hieåu bieát veà kieán thöùc cuûa em coøn haïn cheá neân trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi khoâng theå khoâng thieáu soùt, kính mong quyù thaày coâ trong hoäi ñoàng nhaø tröôøng, trong khoa Cô Khí Cheá Taïo, thaày höôùng daãn ñoà aùn naøy chæ daãn theâm cho ñeà taøi cuûa em ñöôïc hoaøn thaønh toát hôn. Em xin chaân thaønh caûm ôn taát caû caùc thaày coâ trong khoa cô khí.vaø caûm ôn thaày Lưu Đức Bình ñaõ höôùng daãn em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Sinh viên thực hiện Trang 3 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Đặng Văn Chưa LỜI CÁM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các Thầy Cô giáo trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã chỉ dạy em tận tình trong hơn 2 năm học qua. Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Cơ Khí ngành Chế Tạo Máy trường đã nhắc nhở, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp “máy nhấn tôn thủy lực”. Trang 4 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Lưu Đức Bình đã nhiệt tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy cô giáo bộ môn đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét, duyệt đồ án của em. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy là chủ tịch Hội đồng bảo vệ và uỷ viên Hội đồng đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và tham gia Hội đồng chấm đề án này. Trang 5 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS LƯU ĐỨC BÌNH ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… Trang 6 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực ……. ……………………………………………………………………………………… ….....……………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… ……. ……………………………………………………………………………………… …..... ……………………………………………………………………………………… …….……… Trang 7 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực MỤC LỤC NHIỆM VỤ 1 LỜI MỞ ĐẦU 3 LỜI CẢM ƠN 5 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 6 MỤC LỤC 7 PHẦN I: TỔNG QUAN 10 I. YÊU CẦU Xà HỘI VỀ SẢN PHẨM MÀ MÁY SẼ LÀM RA 10 II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG KHI GIA CÔNG BẰNG ÁP LỰC 1. Sự biến dạng của kim loại 13 2. Ưu nhược điểm khi gia công bằng áp lực. 13 III. NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG CỦA MÁY NHấN THỦY LỰC14 1. Tính năng một sô loại máy nhấn thúy lực 14 2. Ưu điểm và nhược điểm cửa hệ thống truyền động bằng thủy lực 15 IV.YÊU CẦU CỦA MÁY 16 a) Đặc điểm của máy nhấn thủy lực. 16 b) Phụ kiện theo máy. 18 PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY 20 I. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 20 A. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ MÁY NHẤN THỦY LỰC. 20 1. Cấu tạo của bàn nhấn. 20 2. Cấu tạo thân dầm bàn nhấn. 20 3. Cấu tạo hệ thống di chuyển xi lanh nhấn và di chuyển thân dầm nhấn 21 4. Hệ thống thủy lực dùng trong máy nhấn bao gồm các bộ phận. 23 5. Cấu tạo hệ thống điện. 24 6. Hệ thống khuôn nhấn. 24 B. PHÂN TÍCH NGUYÊN VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY 25 1. Thép 65T: 25 2. Thép 20X, 40X: 26 3. Thép CT3, CT5 26 4. Thép C45,C70 27 5. Cr 15-32 27 C. CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO 27 1. Chọn vật liệu cho khung máy: 27 2. Vật liệu làm dao và cối nhấn: 28 3. Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh mang cá(rãnh 45 độ): 31 4. Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh trượt điều chỉnh cữ: C45 32 D. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 32 1. Phương án thiết kế chế tạo thứ nhất: 32 2. Phương án thiết kế chế tạo thứ hai: 33 3. Phương án thiết kế chế tạo thứ 3: 35 II. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 37 1. Chọn công thức và phương pháp tính toán thiết kế máy 37 2. Tính toán đường kính xilanh (Ben thủy lực) dựa theo công suất của máy 38 3. Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc và diện tích A 39 III. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 41 Trang 8 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực 1. Nghiên cứu sơ đồ tổng thể của máy 2. Tính toán mối ghép hàn. 3. Tính toán sức bền cho các dầm chịu tải. IV. THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC. 1. Tính chọn xilanh thủy lực. 2. Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc và diện tích A 3. Thiết kế hệ thống thủy lực. 4. Tính chọn bơm và công suất động cơ điện. V. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CỤM CHI TIẾT 1. Quy trình công nghệ gia công các dạng chày cối nhấn của máy PHẦN III : KẾT LUẬN I. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ MÁY. 1. Hướng dẫn sử dụng máy. 2. Những quy định khi sử dụng máy nhấn 1200T 3. Bảo dưỡng máy. 4. Vệ sinh máy. 41 43 45 50 50 53 54 56 63 63 79 79 79 81 81 82 PHẦN I: TỔNG QUAN I. YÊU CẦU Xà HỘI VỀ SẢN PHẨM MÀ MÁY SẼ LÀM RA. Nói về sản phẩm của máy nhấn thủy thì rất đa dạng về kích thước cũng như hình dạng. Sau đây xin giới thiệu một số sản phẩm: Với tốc độ đô thị hóa rất nhanh của Việt nam hiện nay để đáp ứng nhu cầu xây dựng máy chuyên làm về sản phẩm là các thanh đỡ U và V dùng làm phần khung gắn các tấm thạch cao. Hình 1.1: Sản phẩm U, Vnội thất trần Trang 9 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực - Máy cũng có thể nhấn ra được các thanh U, V phục vụ cho xây dựng nhà xưởng. Hinh1.2: Sản phẩm U,V dùng trong nhà xưởng - Ngoài ra sản phẩm của máy còn bao gồm nhiều loại tôn song có hình dạng khác nhau. Hình 1.3: Sản phẩm tôn dân dụng - Và các sản phẩm là chi tiết trong hệ thống lạnh, hệ thống thông khí ,…. Trang 10 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Hình 1.4: Sản phẩm trong hệ thống lạnh - Cùng với đó ngành công nghiệp đóng tàu là một ngành công nghiệp cực kì phát triển ở việt nam cũng như các nước trên thế giới. Những tấm sườn, khung thép của chúng được làm bằng thép và cần phải có máy có chiều dài làm việc lớn để gia công . Hình 1.5: Sản phẩm trong ngành đóng tàu Muốn đóng được những loại tàu lớn, đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và tiến độ thì các nhà máy đóng tàu phải trang bị cho mình các thiết bị máy móc trong đó các loại máy uốn, lốc tôn, nhấn thủy lực cỡ lớn là không thể thiếu được. Do đó em đã mạnh dạn chọn đề tài máy nhấn thủy lực cỡ lớn để phục vụ quá trình đóng tàu và sửa chữa tàu. Với quan điểm máy nhấn nhấn tôn phải nhấn được các loại tôn có chiều dầy từ 50mm-70mm (kích thước lớn ), do đó bàn máy phải có kích thước lớn. Đầu nhấn phải di chuyển được tới các vị trí khác trên bàn nhấn và tại các vị trí này máy nhấn đều phải nhấn được. Chính vì điều đó đã thúc đẩy em bắt tay vào công việc nghiên cứu và chế tạo loại máy nhấn thủy lực cơ lớn để phục vụ đống tàu. Máy nhấn thủy lực 1200T là loại công cụ rất quan trọng phục vụ trong lĩnh vục đóng mới, sửa chữa tầu thúy và lĩnh vực gia công kết cấu cơ khí. Máy nhấn thủy lực 1200T có khả năng gia công được các chi tiết dạng L, dạng U, dạng nửa cầu, các dạng cong nhiều chiều.... Tuy theo công nghệ của sản phẩm yêu cầu. Trang 11 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Trong thời kỳ hiện nay và những năm tiếp theo ngành công nghiệp tầu thúy được đặc biệt quan tâm phát triển với quy mô lớn và tốc độ phát triển nhanh để theo kịp khu vực và thế giới. Vì vậy để đóng được những con tầu có trọng tải lớn và gia công các kết cấu có độ dầy lớn, chi tiết có độ phức tạp nhất phải có máy nhấn thủy loại lớn mới đáp ứng được. Trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất máy nhấn thủy lực đó là SICMI ( ITALIA), WARTSILA (Phần Lan )...các hãng này chế tạo máy nhấn thủy lực nổi tiếng với chất lượng tốt, đã được sử dụng rất nhiều trong ngành công nhiệp đóng tàu và các ngành cơ khí khác. Những thông tin về lý thuyết tính toán thì hạn chế và có giá thành rất cao vì phải nhập ngoại trọn bộ Tổng quan nền kinh tế Việt Nam phát triển những năm vừa qua cho chúng ta thấy việc đầu tư cơ sở hạ tầng, đẩy nhanh sự phát triển các ngành công nghiệp Cơ khí và các ngành công nghiệp khác là tất yếu. Việc phát triển ngành cơ khí chế tạo để sản xuất ra những thiết bị máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp nhất là cơ khí đóng tàu không thể thiếu được. Ngành công nghiệp tàu thủy càng phát triển sẽ đẩy nhanh sự phát triển của các ngành công nghiệp khác trong đó có ngành cơ khí chế tạo thiết bị, hơn nữa chủ trương của Đảng và chính phủ là tăng cường nội địa hoa các sản phẩm. Qua tìm hiểu Em nhận thấy các nhà máy cơ khí nhất là các nhà máy đóng tàu muốn thành công thì phải có máy nhấn thủy lực. Sản phẩm đóng tàu càng lớn yêu cầu tôn phải dày thì loại máy nhấn thủy lực cỡ lớn mới đáp ứng được công việc. Các nhà máy cơ khí trong nước cũng chưa sản xuất các loại máy nhấn thủy lực lớn. Trên thế giới một số quốc gia sản xuất máy nhấn thủy lực chúng ta có thể liệt kê như sau: Cộng hoa Phần Lan có hãng WARTSILA Cộng hoa ITALIA có hãng SICMI, FACCIN.. Tây Ban Nha có hãng RARAEL CASANVA.,S.A. Trung Quốc có một số hãng trong đó có hãng HEFEI METAL FORMING MACHINE TOOL NATONG HENGLI HEAVY INDUSTRY MACHINERY CO.LTD II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG KHI GIA CÔNG BẰNG ÁP LỰC 1. Sự biến dạng của kim loại Khái niệm. Trang 12 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Kim loại khi chịu tác dụng của ngoại lực đều xảy ra ba giai đoạn là biến dạng đàn hồi,biến dạng dẻo, phá hủy. Xét biến dạng dẻo là biến dạng mà sau khi đã bỏ lực tác dụng vẫn còn một phần biến dạng dư được giữ lại và trên các phần tử của vật thể không nhận thấy có sự phá hủy. Biên dạng dẻo ở kim loại bao gồm biên dạng dẻo của đơn tinh và đa tinh. a. Biến dang dẻo của đơn tinh thể: Là biến lạng dẻo theo cơ chế trượt và song tinh. Kim loại khác nhau thì có tính dẻo khác nhau. b. Biến dang dẻo của đa tinh thể: Đa tinh thể là tập hợp của các đơn tinh. Biên dạng của đa tinh gồm 2 dạng: - Biến d ạ n g trong nội bộ hạt: Gồm sự trượt và song tinh. Sự trượt xảy ra đối với các hạt có phương kết hợp với phương của lực tác dụng 45° sẽ trượt trướcrồi đến các mặt khác. Sự song tinh sảy ra khi có lực tác dụng lớn đột ngột gây ra biến dạng dẻo của kim loại. - Biến dang ỏ vùng tinh giới: Tại đây chứa nhiều tạp chất dễ chảy và mạng tinh thể bị rối loạn cho nen sự tin và biến dạng thường ở nhiệt độ t°>950°c. 2. Ưu nhược điểm khi gia công bằng áp lực. a) So với Đúc. * Ưu điểm: - Khử được một số khuyết t ậ t như rỗ khí, rỗ co l à m cho tổ chức kim loại mịn, cơ tinh s ả n phẩm cao. - Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo được các tô chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính của sản phẩm. - Độ bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc. - Dễ cơ khí hoa và tự động hoa nên năng suất cao, giá thành hạ. *Nhược điểm: - Không gia công được các chi tiết phức tạp - Không rèn dập được các chi tiết quá lớn. - Không gia công được các kim loại đòn. b) So với cắt gọt. Trang 13 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực * Ưu điểm: - Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ. - Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để tạo phôi cho gia công cắt gọt. *Nhược điểm: - Độ bóng, độ chính xác thấp hơn so với gia công cắt gọt. III. NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG CỦA MÁY NHẤN THỦY LỰC 1. Tính năng một số loại máy nhấn thúy lực Nhiều nước trên thế giới đã thiết kế, chế tạo máy nhấn nhấn tôn thúy lực phục vụ cho ngành đóng tàu và một số ngành công nghiệp khác. Tuy theo tính năng tác dụng và nhu cầu sử dụng để thiết kế, chế tạo ra các loại máy nhấn khác nhau. Máy nhấn rèn: Tính năng của máy gia công rèn tự do và dập thể tích trong các khuôn. Máy nhấn dập nóng: Dập trên máy nhấn thúy lực nhằm tạo ra các phôi rèn thép ví dụ phôi bánh xe tàu hoa, máy hơi nước. Máy n h ấ n Ong - Thanh: Các thanh ông, các dây và các profin từ kim loại màu, hợp kim màu của chúng được được gia công bằng phương pháp nhấn trên máy nhấn thúy lực. Máy n h ấ n để n h ấ n chảy các hình nổi của khuôn. Máy n h ấ n để gùi công chất dẻo. - Máy n h ấ n để nhấn n h ấ n nguội thép: Loại máy này có xilanh, piston thủy lực di chuyển nhấn theo chiều thẳng đứng (Z). Loại máy nhấn chân tôn thúy lực này có 3 phương án thiết kế chế tạo. + Loại thứ nhất: Loại máy có thân, dầm (cần) cố định, Xilanh nhấn cố định và chuyển động của piston trong xilanh theo phương thẳng đứng( Z). Bàn nhấn cố định và phôi thép tấm được cố định trên bàn nhấn. Phương án này kết cấu nhỏ gọn. + Loại thứ hai: Loại máy có thân dầm di động, xilanh di chuyển trên xà ngang, piston (đầu nhấn) chuyển động theo phương thẳng đứng (Z). Bàn nhấn và phôi được cố định. Phương án này đầu nhấn có thể nhấn được các điểm trên bàn nhấn. + Loại thứ ba: Loại máy có bàn nhấn, thân dầm (cần) cố định. Piston và xi lanh di chuyển theo phương thẳng đứng (Z ) để nhấn thép tấm. Muốn nhấn được các điểm theo yêu cầu thì thép tấm phải di chuyển sau mỗi lần nhấn nhờ Palăng hoặc cần cẩu. Phương án này cho ta những sản phẩm lớn vả độ dày cao. 2. Ưu điểm và nhược điểm cửa hệ thống truyền động bằng thủy lực a.Ưu điểm: Trang 14 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực - Truyền động công suất cao và lớn,( nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm só, bảo dưỡng) - Điều chỉnh được vận tốc làm việc và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hóa theo điều kiện làm việc thay đổi theo chương trình có sẵn). - Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau. - Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao. - Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh ( như trong cơ khí và điện). - Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành. - Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn. - Dễ theo dõi quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch. - Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hóa. b.Nhược điểm: - Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng. - Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn. - Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi. IV. YÊU CẦU CỦA MÁY 1. Đặc điểm của máy nhấn thủy lực. a. Tính năng máy nhấn thủy lực Do nhu cầu của công việc đống tàu lớn là phải nhấn được loại tôn dày tới 70 mm ở các vị trí mũi tàu, đuôi tàu và hông tàu nên lực nhấn của máy phải tới 1200 tấn và phải nhấn được mọi vị trí trên bàn nhấn. Muốn nhấn được mọi vị trí trên bàn nhấn thì máy phải có cơ cấu di chuyển dọc của thân máy và cơ cấu di chuyển ngang của xi lanh nhấn. Kết hợp 2 chuyển động này chúng ta sẽ đáp ứng yêu cầu nhấn mọi điểm trên bàn nhấn. Đóng tàu lớn khổ tôn thường có chiều dài và chiều rộng 2,5m vì vậy bàn máy phải có kích thước dài 13m, rộng 3,8m, thân máy cao 4,6m mới đáp ứng được yêu cầu gia công. - Bàn máy là tôn tấm tổ hợp có liên kết bằng hàn kích thước 13m x3,8m. Trang 15 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Thân máy dạng cổng trào có cấu tạo là tôn tấm liên kết bằng hàn có chiều cao 4,6m. - Cơ cấu di chuyển: Với cơ cấu di chuyển của một số máy nhấn thủy lực nhỏ thì việc dùng cơ cấu thúy lực hoặc vít me + Ê cu là phù hợp và giá thành vừa phải. Ở đây Máy nhấn thủy lực 1200 tấn có kích thước và trọng lượng lớn nếu dùng cơ cấu di chuyển là thúy lực thì phải nhập ngoại rất đắt, hơn nữa nếu dùng cơ cấu di chuyển là trục vít me + Ê cu khó chế tạo, khó lắp ráp để đảm bảo di chuyển toàn bộ thân máy trên hành trình 13 mét, việc gia công các ổ đỡ cũng phức tạp chính vì vậy ở đây ta chọn phương án cơ cấu di chuyển là hộp giảm tốc truyền động bằng các bánh xe có dạng bánh xe đường ray vừa rẻ tiền, rễ chế tạo, lắp ráp và đảm bảo được tính năng hoạt động của máy. - Phần thúy lực: Để đảm bảo đủ lực nhấn cho máy ở đây ta chọn phần nhấn bằng thúy lực gồm các chi tiết: Xi lanh thúy lực với lực nhấn 1200 tấn, hệ thống ống thúy lực chịu áp lực > 350 bar, các van điện từ, môtơ điện phù hợp, bơm thúy lực, điện áp 380V - 50Hz ba pha. - Hệ thống điện: Với quan điểm thiết kế máy đáp ứng được tính hiện đại kết hợp với điều kiện Việt Nam, tôi chọn hệ thống điều khiển lập trình PLC. b. lựa chọn thiết kế và chế tạo có mô hình và tính năng sau: - Máy nhấn thuỷ lực được thiết kế để nhấn các dạng hình V, L, Z, U, … đặc biệt là các chi tiết trong tàu bè, xà lan…vv, tùy vào hình dạng của khuôn nhấn và dao nhấn. - Cấu trúc thép liên kết hàn, chống rung khi làm việc. - Ba xilanh đứng. - Hệ thống cơ khí chắc chắn và đồng bộ - Tích hợp hệ thống thuỷ lực thông minh - Dàn đo độ rộng tôn điều khiển bằng động cơ, truyền động trục vít kiểu T, hiện thị số - Thiết kế cần treo PANEL điều khiển - Bàn đạp được thiết kế thêm nút dừng khẩn cấp - Độ chính xác thiết bị cao. - Máy hoạt động được điều khiển bằng cơ cấu thuỷ lực , vận hành dễ dàng bằng bảng điều khiển. - Điều khiển thiết bị theo vật liệu cũng như thiết bị cần nhấn tương thích. - Có các hình thức điều khiển tuỳ theo việc sử dụng. - Nhiều hình dáng nhấn khác nhau như hình chữ chữ U, chữ L, Chữ V và hình dáng đa diện…(Phụ thuộc vào lựa chọn bộ khuôn). - Chiều dài khuôn và dao nhấn là 6000 mm. - Công suất máy cần phải đủ để tạo ra lực nhấn được ra chi tiết. Trang 16 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực - Các phần khung, khuôn máy, dao nhấn cần phải được tính toàn bền để chịu được các lực khi máy hoạt động. - Phải đảm bảo độ chính xác giữa khuôn và dao nhấn, lưỡi dao nhấn phải đồng tâm với phần khuôn. - Các phần cữ trên máy cần đặt vào các vị trí chính xác nhằm đảm bảo vị trí tương quan giữa chi tiết và phần khuôn. - Khuôn và dao nhấn cần được gia công đảm bảo góc độ chính xác. - Bố trí tủ điều khiển thuận lợi để công nhân có điều kiện về vị trí làm việc tốt nhất. - Đảm bảo các hành trình piston phải phối hợp với nhau theo đúng trình tự : cấp phôi ,nhấn xuống, rút dao lên, rút piston cấp phôi về. c.Thông số kỹ thuật của máy nhấn thủy lực 1200 tấn - Áp lực danh định: Chiều dài nhấn tối đa: Chiều dầy nhấn tôn (L,V) tối đa: 12000KN 6000mm 50mm với - 4500mm, thép CT3 Khoảng cách giữa hai trục thuỷ lưc: Chiều sâu khoang làm việc: Chiều cao nâng dao nhấn tối đa: Công suất động cơ chính: Lưu lượng dầu: Kích thước: 2250mm 402mm 600 mm· 35KW 40L/min 6100mm x 3740mm x - 2118mm Trọng lượng khoảng 40 tấn. Nguồn điện cung cấp: 380V/50Hz/3 Pha Hệ thống dao nhấn và khuôn làm bằng hợp kim 42CrMo 2. Phụ kiện theo máy. - 01 Bộ phụ tùng theo máy 01 Bơm tra dầu 01 taplo hướng dẫn sử dụng và bảo trì máy. Thước đo dầu Các loại đầu nối ống.. Bộ làm mát dầu, các kiểu bằng quạt gió hoặc bằng nước. Đế van. Giàn đỡ tôn Bộ hiện thị số, Hàn Quốc Trang 17 chiều dài Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY I. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. A. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ MÁY NHẤN THỦY LỰC. 1. Cấu tạo của bàn nhấn. Hình 2.1:Bàn nhấn Bàn nhấn dùng để đỡ chi tiết cần nhấn, đỡ thân dầm di chuyển dọc và chịu lực nhấn của hệ thống chính vì vậy bàn nhấn phải có yêu cầu có độ cứng vững cao. Tuy theo yêu cầu của mục sử dụng mà bàn nhấn có kích thước lớn hay nhỏ. Nhìn chung các loại bàn nhấn của máy nhấn thủy lực để có kết cấu từ tổ hợp các loại thép tấm có chiều dầy phụ thuộc vào lực nhấn cần sử dụng vào được liên kết bằng hàn. dưới đây là một ví dụ về cấu tạo bàn nhấn của một số máy nhấn thủy lực. 2. Cấu tạo thân dầm bàn nhấn. Thân dầm nhấn dùng đỡ xi lanh thúy lực, mang xy lanh thúy lực di chuyển dọc theo bàn nhấn hoặc di chuyển ngang bàn nhấn đồng thời thân dầm chịu lực tác dụng của xy lanh thúy lực khi nhấn. Vì vậy yêu cầu thân dầm nhấn phải có độ cứng vững cao tuy theo yêu cầu sử dụng lực nhấn lớn hay nhỏ mà kết cấu thân dầm nhấn phải thiết kế phù hợp. Toàn bộ thân dầm nhấn có kết cấu từ tổ hợp các loại thép tấm có chiều dày khác nhau và được liên kết bằng hàn và bằng lắp ghép bởi các bu lông chịu lực cao. Hình vẽ sau giới thiêu 1 loại thân dầm nhấn của máy nhấn thủy lực. Trang 18 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Hình 2.2: Thân nhấn 3. Cấu tạo hệ thống di chuyển xi lanh và di chuyển thân dầm. Trên thế giới dùng nhiều loại hệ thống di chuyển xylanh ngang bàn nhấn và hệ thống di chuyển dọc bàn nhấn: Bộ phận di chuyển hoàn toàn sử dụng hệ thống piston-xy lanh thúy lực như máy PMM do hãng SICMI (Italia) chế tạo, như hình vẽ. Hình 2.3: Hệ thống di chuyển bằng thủy lực Bộ phận di chuyển bằng e cu- vít me được chuyền động bằng mô tơ điện. Bộ phận di chuyển dùng bánh xe (con lăn) trên ray hoặc trên bề mặt tấm phang có thiết diện nhỏ phù hợp bánh xe di chuyển truyền động thường dùng Môtơ thông qua hộp giảm tốc hoặc biến tần. Trang 19 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Nhấn Thủy Lực Hình 2.4: Hệ thống di chuyển bằng ecu-vitme 4. Hệ thống thủy lực dùng trong máy nhấn bao gồm các bộ phận : Trang 20