Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong các ngành công nghiệp nặng, xây dựng và dân dụng, các sản phẩm kim loại dạng trụ rỗng như ống thép dẫn lưu chất, bồn chứa, vỏ bình chịu áp lực, thùng chứa nước hay thùng phuy là những chi tiết kết cấu phổ biến. Để tạo hình các sản phẩm này, phương pháp gia công biến dạng dẻo kim loại tấm bằng công nghệ cuốn (lốc) tôn giữ vai trò chủ đạo. Nhu cầu sử dụng các loại phôi thép ống bán thành phẩm nhằm phục vụ các nguyên công gia công tiếp theo như hàn, tiện, định hình ngày càng gia tăng cùng với sự phát triển của nền kinh tế sản xuất.
Tuy nhiên, phần lớn các thiết bị cuốn thép tấm công suất lớn trên thị trường nội địa đều là máy nhập khẩu với chi phí đầu tư cao, gây phụ thuộc về mặt công nghệ và linh kiện thay thế. Việc nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cuốn thép tấm sử dụng 3 trục cuốn được đặt ra nhằm mục tiêu tự chủ thiết kế cơ khí, tối ưu hóa quy trình gia công, cắt giảm nhân công trực tiếp, nâng cao năng suất và đảm bảo an toàn lao động trong môi trường xưởng cơ khí chế tạo.
Đồ án xác định hệ thống mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:
- Tính toán, thiết kế toàn diện hệ thống động học và kết cấu cơ khí cho máy cuốn thép tấm sử dụng 3 trục cuốn.
- Xây dựng mô hình động học và mô phỏng nguyên lý biến dạng tạo hình của hệ thống 3 trục cuốn.
- Đề xuất quy trình công nghệ uốn cuốn thép tấm đối với các dải bề dày phôi khác nhau nhưng có cùng kích thước chiều dài và chiều rộng.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án được xác định rõ:
- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình uốn biến dạng dẻo của các loại thép carbon thấp và các dòng máy cuốn thép tấm đang lưu hành trên thị trường.
- Phạm vi vật liệu gia công: Nhóm thép xây dựng mác CT; nhóm thép kết cấu chế tạo máy có hàm lượng carbon từ C10 đến C25 (tương đương tỷ lệ carbon từ 0,10% đến 0,25%); nhóm thép không gỉ một pha Austenit; cùng các kim loại màu có độ dẻo tương đương như hợp kim nhôm, hợp kim đồng.
- Phạm vi kích thước phôi uốn: Tấm kim loại có chiều dài danh nghĩa $L_{phôi} = 6000\text{ mm}$, chiều rộng $B = 1200\text{ mm}$ (khảo sát mở rộng đến $1500\text{ mm}$), bề dày tấm $S \le 15\text{ mm}$.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán
Đồ án vận dụng hệ thống lý thuyết tạo hình kim loại bằng biến dạng dẻo kết hợp với phương pháp tính toán thiết kế máy công cụ truyền thống:
- Lý thuyết uốn kim loại tấm và trạng thái ứng suất - biến dạng: Phân tích sự chuyển dịch của vùng biến dạng đàn hồi sang vùng biến dạng dẻo hoàn toàn khi tỷ số bán kính uốn trên chiều dày $r/S \le 5$. Xác định bán kính cong của lớp trung hòa biến dạng $\rho_{bdi} = r + S/2$ và bán kính cong của lớp trung hòa ứng suất $\rho_{ưs} = \sqrt{R \cdot r}$. Đánh giá hiện tượng biến mỏng chiều dày phôi thông qua công thức vi phân biến dạng $\Delta S = \frac{S^3}{4(2r + S)^2}$.
- Phương pháp tính toán lực uốn và mômen uốn dẻo: Áp dụng phương pháp cân bằng tĩnh để xác định lực ép thẳng đứng $F$, phản lực $F_1$ tại các trục dẫn động phía dưới, mômen uốn dẻo phôi $M_{uốn}$ dựa trên giới hạn chảy của vật liệu ($\sigma_s = 220\text{ N/mm}^2$), lực tiếp tuyến kéo phôi $F_t$ và lực uốn hiệu chỉnh nắn phẳng mép phôi $F_{nắn} = k \cdot F$ (với $k = 1,2$).
- Phương pháp tính toán động học và động lực học máy: Phân phối tỷ số truyền chung cho hệ dẫn động từ động cơ qua bộ truyền đai ngoài, hộp giảm tốc bánh răng hai cấp phân đôi và các cặp bánh răng hở dẫn động trục công tác. Xác định hiệu suất tổng thể của hệ thống $\eta = \eta_{ổ}^6 \cdot \eta_{đai} \cdot \eta_{br}^6$ để tính chọn công suất danh định cho động cơ dẫn động chính.
- Phương pháp tính toán sức bền chi tiết máy: Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép $[\sigma_H]$, ứng suất uốn cho phép $[\sigma_F]$ của các cặp bánh răng; tính toán đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm theo mômen tương đương $M_{tđ} = \sqrt{M_u^2 + 0,75 \cdot T^2}$; tính chọn then bằng, then hoa và ổ lăn đỡ trục.
- Nguồn dữ liệu sử dụng: Tiêu chuẩn vật liệu thép chế tạo máy, sổ tay tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí và thông số kỹ thuật thực nghiệm từ các dòng máy thương mại W11S-20×3500 và ZDW11-6×2000.
Thiết kế và triển khai hệ thống máy
Sơ đồ nguyên lý và lựa chọn phương án kết cấu
Hệ thống uốn cuốn 3 trục được cấu thành từ 1 trục uốn điều chỉnh phía trên và 2 trục cuốn chủ động đặt đối xứng phía dưới. Quá trình tạo hình phôi trải qua 4 chuyển động cơ bản:
- Chuyển động nâng trục trên để tạo khe hở tiếp nhận phôi phẳng vào vị trí uốn.
- Chuyển động tịnh tiến xuống theo phương thẳng đứng ($Oy$) của trục trên để tạo biến dạng uốn cục bộ ban đầu.
- Chuyển động quay tròn đồng tốc, đảo chiều liên tục (hành trình kép) của 2 trục chủ động phía dưới để dẫn động phôi và cuốn tròn liên tục.
- Chuyển động nâng trục trên và mở ngõng trục bên hông nhằm giải phóng chi tiết dạng ống sau khi hoàn tất chu trình cuốn.
Đồ án so sánh hai phương án bố trí động học:
- Phương án 1: Trục trên đóng vai trò là trục điều chỉnh tịnh tiến theo phương đứng bằng cơ cấu thủy lực/vít me, hai trục dưới cố định tâm và nhận truyền động quay từ hộp giảm tốc.
- Phương án 2: Trục uốn điều chỉnh đặt ở phía dưới, trục trên giữ vai trò truyền động.
Phương án 1 được chọn do sở hữu kết cấu đối xứng, hai trục dưới cùng đường kính giúp tỷ số truyền phân phối đồng đều, hạn chế trượt phôi khi uốn các tấm thép có chiều dài và bề dày lớn.
| Hạng mục thông số | Giá trị thiết kế | Đơn vị |
|---|---|---|
| Chiều dài phôi gia công lớn nhất ($L_{phôi}$) | 6000 | mm |
| Chiều rộng phôi gia công lớn nhất ($B$) | 1200 (mở rộng 1500) | mm |
| Chiều dày phôi uốn lớn nhất ($S$) | 14 - 15 | mm |
| Bán kính uốn trong của chi tiết ($r$) | 477 | mm |
| Bán kính ngoài của chi tiết ($R$) | 491,14 | mm |
| Đường kính trục uốn điều chỉnh phía trên ($D$) | 196 | mm |
| Đường kính hai trục cuốn chủ động phía dưới ($d$) | 130 | mm |
| Khoảng cách giữa tâm hai trục chủ động ($L$) | 750 | mm |
| Góc nghiêng đường tác dụng lực ($\Phi$) | 45 | độ |
| Tốc độ quay của trục cuốn chủ động ($n_{ct}$) | 25 | vòng/phút |
| Tốc độ dài khi cuốn phôi ($v$) | 10,2 | m/phút |
Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí
Hệ dẫn động nhận công suất từ động cơ điện, truyền qua bộ truyền đai thang, đi vào hộp giảm tốc bánh răng hai cấp phân đôi nhằm cân bằng lực dọc trục và chia đều mômen xoắn cho hai trục cuốn công tác.
| Cụm bộ truyền | Thông số kết cấu chính | Giá trị tính toán |
|---|---|---|
| Động cơ điện chính | Model động cơ không đồng bộ 3 pha | 4A132M4Y3 |
| Công suất danh định ($P_{đc}$) | 11 kW | |
| Tốc độ quay định mức ($n_{đc}$) | 1500 vòng/phút | |
| Hệ số công suất ($\cos\varphi$) | 0,86 | |
| Bộ truyền đai ngoài | Tiết diện đai thang tiêu chuẩn | Loại Б (B) |
| Đường kính bánh đai dẫn ($d_1$) / bị dẫn ($d_2$) | 250 mm / 500 mm | |
| Khoảng cách trục đai ($a$) | 1319 mm | |
| Chiều dài đai tiêu chuẩn ($l$) / Số lượng dây đai ($z$) | 3750 mm / 2 sợi | |
| Góc ôm bánh đai nhỏ ($\alpha_1$) | $169,2^\circ \ge 120^\circ$ | |
| Hộp giảm tốc cấp nhanh | Loại bánh răng | Bánh răng trụ răng nghiêng |
| Khoảng cách trục cấp nhanh ($a_{w1}$) / Modul ($m$) | 205,8 mm / 4 mm | |
| Số răng bánh nhỏ ($Z_1$) / Số răng bánh lớn ($Z_2$) | 19 răng / 69 răng | |
| Góc nghiêng của răng ($\beta$) | $31,2^\circ$ | |
| Tỷ số truyền cấp nhanh ($u_{nh}$) | 3,63 | |
| Hộp giảm tốc cấp chậm | Loại bánh răng | Bánh răng trụ răng thẳng |
| Khoảng cách trục cấp chậm ($a_{w2}$) / Modul ($m$) | 346 mm / 5 mm | |
| Số răng bánh nhỏ ($Z_3$) / Số răng bánh lớn ($Z_4$) | 40 răng / 112 răng | |
| Tỷ số truyền cấp chậm ($u_{ch}$) | 2,8 | |
| Tỷ số truyền toàn hệ thống | Tỷ số truyền tổng thể ($u_{tổng} = u_{đai} \cdot u_{nh} \cdot u_{ch}$) | 60 |
Thiết kế hệ thống điều khiển và khởi động điện
Do động cơ chính có công suất $11\text{ kW}$, dòng mở máy trực tiếp lớn có thể gây sụt áp mạng điện xưởng. Đồ án so sánh 4 giải pháp khởi động động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc:
- Khởi động trực tiếp.
- Khởi động qua điện kháng nối tiếp mạch stator.
- Khởi động qua máy biến áp tự ngẫu 3 pha.
- Khởi động bằng phương pháp đổi nối Sao - Tam giác ($Y/\Delta$).
Hệ thống lựa chọn phương pháp khởi động dùng biến áp tự ngẫu kết hợp rơle thời gian đóng trễ để giảm dòng khởi động mà vẫn đảm bảo mômen mở máy ban đầu. Hệ thống điều khiển đảo chiều quay trục uốn phục vụ quá trình lốc tiến - lùi gồm:
- Cặp khởi động từ đảo chiều 3 pha (Contactor) liên động cơ - điện chống ngắn mạch pha.
- Rơle nhiệt lưỡng kim bảo vệ sự cố quá tải kéo dài.
- Cầu chì công nghiệp 3 pha bảo vệ ngắn mạch đường dây và động cơ.
- Cụm nút bấm kín nước dạng thường mở (NO), thường đóng (NC) và nút dừng khẩn cấp.
Nội dung chính theo từng phần của đồ án
Phần 1: Giới thiệu
Trình bày tổng quan về tính cấp thiết của thiết bị lốc tôn tấm phục vụ gia công bán thành phẩm ống thép trong nước. Xác định mục tiêu thiết kế máy cuốn 3 trục, giảm phụ thuộc thiết bị ngoại nhập, phân tích đối tượng thép carbon thấp và xác lập phạm vi kích thước phôi tấm $6000 \times 1200 \times 15\text{ mm}$.
Phần 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
Tổng hợp lý thuyết kim loại học về thép: hàm lượng carbon biến thiên từ 0,02% đến 2,14%, cấu trúc tinh thể pha Austenit ở nhiệt độ $1147^\circ\text{C}$, đặc tính pha xementit, gang ($C > 2,06%$) và sắt rèn ($C < 0,035%$). Phân loại quy cách ống thép đúc thành phẩm và ống thép tấm cuốn hàn bán thành phẩm.
Phần 3: Một số máy cuốn thép trên thị trường hiện nay
Khảo sát các dòng máy thương mại:
- Máy lốc tôn thủy lực W11S-20×3500: công suất động cơ chính $22\text{ kW}$, động cơ bơm thủy lực $7,5\text{ kW}$, động cơ dịch chuyển ngang $4\text{ kW}$, lực ép trục trên 190 tấn, chiều dày lốc tối đa $20\text{ mm}$.
- Máy lốc tôn cơ khí 3 trục đối xứng ZDW11-6×2000: sử dụng 1 động cơ $7,2\text{ kW}$, dẫn động vít me cơ khí nâng hạ trục trên.
- Dòng máy CNC W12 và các dòng máy cuốn 3 trục xuất xứ Hồng Kông.
Phần 4: Nguyên lý hoạt động
Phân tích quá trình tạo hình ống trụ tròn qua 4 bước chuyển động. Phân tích ưu nhược điểm của 2 phương án bố trí trục cuốn, lựa chọn phương án 1 với trục trên dịch chuyển đứng. Thiết lập phương trình hình học $\sin\Phi = \frac{L}{d + 2R}$, chứng minh mối liên hệ giữa khoảng cách 2 tâm trục dưới $L$, đường kính trục uốn $d$ và bán kính uốn phôi $R$.
Phần 5: Khái quát về uốn và tính toán kích thước
Nghiên cứu vùng biến dạng uốn đàn hồi dẻo và uốn dẻo hoàn toàn. Tính toán bán kính lớp trung hòa biến dạng $\rho_{bdi} = 487\text{ mm}$, bán kính lớp trung hòa ứng suất $\rho_{ưs} = 477,6\text{ mm}$. Xác định độ biến dạng mỏng tiết diện phôi $\Delta S = 4,74 \times 10^{-4}\text{ mm}$ (giá trị rất bé, có thể bỏ qua trong tính toán công nghệ).
Phần 6: Tính toán lực uốn và chọn động cơ
Thiết lập phương trình cân bằng mômen xác định lực uốn dẻo dựa trên giới hạn chảy $\sigma_s = 220\text{ N/mm}^2$. Xác định cánh tay đòn uốn $l = 383,5\text{ mm}$, phản lực trên trục dưới $F_1$, lực ép thẳng đứng $F = 80185,5\text{ N}$, lực nắn phẳng $F_{nắn} = 96222,6\text{ N}$ và lực tiếp tuyến bề mặt $F_t = 50623,32\text{ N}$. Tính toán công suất cần thiết trên trục công tác $P_{ct} = 7,55\text{ kW}$, hiệu suất dẫn động toàn máy $\eta = 0,792$, từ đó xác định công suất tính toán của động cơ $P_{đc} = 9,53\text{ kW}$ và lựa chọn động cơ 4A132M4Y3 công suất $11\text{ kW}$.
Phần 7: Thiết kế bộ truyền cơ khí
Tính toán hoàn chỉnh các cụm truyền động:
- Bộ truyền đai thang loại Б với $z = 2$ đai, đường kính $d_1 = 250\text{ mm}, d_2 = 500\text{ mm}$.
- Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh ($m = 4\text{ mm}, Z_1 = 19, Z_2 = 69, \beta = 31,2^\circ$).
- Cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm ($m = 5\text{ mm}, Z_3 = 40, Z_4 = 112$).
- Tính toán kết cấu và kiểm nghiệm độ bền trục I, trục II, trục III dựa trên biểu đồ nội lực $M_x, M_y$ và mômen tương đương $M_{tđ}$.
Phần 9: Thiết kế các chi tiết máy khác
Tính toán chọn then bằng liên kết trục với may-ơ bánh răng và bánh đai; tính then hoa dẫn động di trượt; kết cấu phe chặn trục, nắp chặn ổ lăn và lựa chọn hệ thống cấp dầu bôi trơn cưỡng bức/bôi trơn ngâm dầu cho hộp giảm tốc.
Phần 10: Hệ thống khởi động và hệ thống điều khiển
Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch động lực và mạch điều khiển đảo chiều quay động cơ chính. Bố trí các phần tử bảo vệ: máy biến áp tự ngẫu 3 pha khởi động hạ áp, rơle thời gian đóng cắt cấp điện áp, khởi động từ 3 pha đảo chiều quay, rơle nhiệt bảo vệ quá tải và cầu chì bảo vệ ngắn mạch.
Phần 11: Tổng kết khả năng của máy
Tổng hợp các thông số làm việc, năng lực uốn cong phôi thép tấm đạt chiều dày đến $15\text{ mm}$, bán kính uốn nhỏ nhất đạt yêu cầu tạo phôi ống thép tròn đều, kết cấu truyền động làm việc ổn định, chịu tải va đập và an toàn khi vận hành.
Kết quả và đóng góp
Kết quả kỹ thuật đạt được
- Xác lập hoàn chỉnh bộ thông số động học và động lực học của máy cuốn thép 3 trục: công suất động cơ $11\text{ kW}$, tốc độ trục cuốn $25\text{ vòng/phút}$, tổng tỷ số truyền hệ thống $u = 60$.
- Hoàn thiện việc tính toán sức bền và kích thước kết cấu chi tiết cho bộ truyền đai ($z = 2$, $l = 3750\text{ mm}$), hộp giảm tốc phân đôi 2 cấp bánh răng ($a_{w1} = 205,8\text{ mm}, a_{w2} = 346\text{ mm}$) và hệ thống trục công tác ($D = 196\text{ mm}, d = 130\text{ mm}$).
- Tính toán chính xác các thông số lực tạo hình kim loại: lực ép đỉnh trục uốn $F = 80185,5\text{ N}$, lực nắn mép $F_{nắn} = 96222,6\text{ N}$, lực tiếp tuyến $F_t = 50623,32\text{ N}$, độ biến mỏng chiều dày phôi $\Delta S = 4,74 \times 10^{-4}\text{ mm}$.
- Xây dựng hoàn chỉnh mạch điện động lực và điều khiển đảo chiều sử dụng máy biến áp tự ngẫu và rơle thời gian, giải quyết bài toán sụt áp khởi động động cơ công suất lớn trong xưởng sản xuất.
Đóng góp thực tiễn của đồ án
- Cung cấp phương pháp luận và quy trình tính toán thiết kế máy uốn tấm 3 trục đối xứng hoàn chỉnh, có thể áp dụng trực tiếp cho các xưởng cơ khí chế tạo máy vừa và nhỏ trong nước.
- Kết cấu hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi kết hợp bộ truyền bánh răng trung gian giúp phân bố mômen uốn đối xứng lên 2 trục dẫn, triệt tiêu lực dọc trục và nâng cao tuổi thọ của ổ lăn đỡ trục uốn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Toàn bộ tính toán biến dạng dẻo trong đồ án được xây dựng dựa trên giả thiết biến dạng phẳng của phôi dải rộng và vật liệu đồng nhất không hóa bền ($\Pi = 0$); chưa khảo sát số hóa chi tiết hiện tượng hồi phục đàn hồi (springback) đối với các mác thép hợp kim có độ bền cao; hệ thống nâng hạ trục uốn trên mới dừng lại ở sơ đồ nguyên lý dẫn động kết hợp, chưa xây dựng chi tiết trạm nguồn thủy lực tích hợp điều khiển tự động.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Ứng dụng phần mềm mô phỏng phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích trường ứng suất dư và sai số hồi phục đàn hồi sau khi uốn; nghiên cứu tích hợp bộ điều khiển lập trình PLC và cảm biến đo độ cong thời gian thực để tự động hóa hoàn toàn chu trình cấp phôi, uốn và hiệu chỉnh bán kính ống.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ khí Chế tạo máy, Kỹ thuật Công nghiệp khi thực hiện đồ án môn học Chi tiết máy, Đồ án Máy công cụ và Thiết bị tạo hình, Đồ án Tốt nghiệp kỹ sư cơ khí.
- Kỹ sư thiết kế máy tại các cơ sở chế tạo thiết bị gia công áp lực, chế tạo bồn bể, đường ống công nghiệp.
- Các phần có giá trị tham khảo kỹ thuật cao: Phương pháp xác định mômen uốn dẻo và lực tiếp tuyến cuốn tôn tấm; quy trình tính toán động học và sức bền hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi chịu tải trọng nặng; phương pháp thiết kế mạch điện động lực khởi động hạ áp qua biến áp tự ngẫu cho động cơ công nghiệp 3 pha.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao đồ án lựa chọn động cơ điện 4A132M4Y3 công suất 11 kW cho hệ thống?
Qua tính toán động lực học uốn tôn với lực tiếp tuyến $F_t = 50623,32\text{ N}$ ở tốc độ quay trục công tác $n = 25\text{ vòng/phút}$, công suất yêu cầu trên trục cuốn là $P_{ct} = 7,55\text{ kW}$. Sau khi tính đến tổn thất cơ khí qua 6 bộ truyền bánh răng ($\eta_{br} = 0,97$), 6 cặp ổ lăn ($\eta_ô = 0,99$) và 1 bộ truyền đai ($\eta_{đai} = 0,95$), tổng hiệu suất hệ thống đạt $\eta = 0,792$. Công suất cần thiết trên trục động cơ là $P_{đc} = 7,55 / 0,792 = 9,53\text{ kW}$. Do đó, động cơ tiêu chuẩn 4A132M4Y3 công suất $11\text{ kW}$ ($n = 1500\text{ vòng/phút}, \cos\varphi = 0,86$) được lựa chọn để đảm bảo hệ số dự phòng tải trọng khi uốn phôi thép dày.
2. Khoảng cách giữa hai tâm trục cuốn chủ động phía dưới được xác định như thế nào?
Khoảng cách giữa hai trục cuốn chủ động phía dưới được tính toán dựa trên điều kiện hình học uốn: $\sin\Phi = \frac{L}{d + 2R}$. Với đường kính trục điều chỉnh phía trên $D = 196\text{ mm}$, đường kính trục cuốn chủ động $d = 130\text{ mm}$, bán kính chi tiết sau uốn $R = 491,14\text{ mm}$ (tương ứng chu vi phôi uốn $6000\text{ mm}$) và góc tác dụng lực chọn trước $\Phi = 45^\circ$, khoảng cách giữa hai tâm trục được xác định là $L = 750\text{ mm}$.
3. Ưu điểm kết cấu của phương án 1 so với phương án 2 khi bố trí cụm trục cuốn là gì?
Ở phương án 1, trục điều chỉnh uốn đặt phía trên và tịnh tiến theo trục đứng ($Oy$), hai trục cuốn chủ động đặt cố định phía dưới. Do hai trục dưới có cùng đường kính danh nghĩa ($d = 130\text{ mm}$), hệ thống dẫn động từ hộp giảm tốc phân phối tỷ số truyền sang hai trục hoàn toàn đồng tốc và bằng nhau, giúp kết cấu cơ khí dẫn động đơn giản, lực uốn tác dụng đối xứng và phôi không bị trượt dọc khi cuốn các tấm thép có chiều dài lớn đến $6000\text{ mm}$.
4. Giải pháp khởi động nào được lựa chọn cho mạch điện động lực của máy và tại sao?
Đồ án lựa chọn giải pháp khởi động bằng máy biến áp tự ngẫu 3 pha kết hợp rơle thời gian đóng trễ. Phương pháp này giúp hạ điện áp cấp vào stator động cơ trong giai đoạn mở máy nhằm hạn chế dòng khởi động cực đại, tránh hiện tượng sụt áp lưới điện cục bộ của phân xưởng, đồng thời vẫn duy trì mômen khởi động đủ lớn để thắng mômen cản tĩnh của hệ thống truyền động cơ khí nhiều cấp.
5. Hiện tượng biến mỏng chiều dày phôi uốn có ảnh hưởng đến độ bền kết cấu chi tiết không?
Theo công thức tính toán biến dạng dẻo $\Delta S = \frac{S^3}{4(2r + S)^2}$, với chiều dày phôi ban đầu $S = 14\text{ mm}$ và bán kính uốn trong $r = 477\text{ mm}$, độ giảm chiều dày tính toán được là $\Delta S = 4,74 \times 10^{-4}\text{ mm}$. Giá trị này rất nhỏ so với dung sai kích thước phôi cán nóng, do đó sự biến mỏng chiều dày tiết diện trong quá trình cuốn uốn là không đáng kể và được phép bỏ qua trong tính toán sức bền công nghệ.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Tính toán, thiết kế máy cuốn thép tấm sử dụng 3 trục cuốn" của tác giả Bùi Công Đến đã giải quyết trọn vẹn bài toán tính toán thiết kế máy tạo hình kim loại tấm phục vụ chế tạo phôi ống thép bán thành phẩm. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết uốn biến dạng dẻo và phương pháp tính toán sức bền máy công cụ, đề tài đã xác lập đầy đủ thông số động học, kết cấu bộ truyền đai, hộp giảm tốc phân đôi hai cấp, hệ trục công tác và sơ đồ mạch điện điều khiển an toàn. Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, đóng góp tài liệu kỹ thuật chuẩn mực cho việc thiết kế và chế tạo nội địa hóa thiết bị lốc tôn công nghiệp.