CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.1 Mục đích và nội dung nghiên cứu. Trong lĩnh vực cơ khí nói chung và các nghành khác nói riêng ống sắt tròn được dùng phổ biến để thiết kế chế tạo ra các sản phẩn cơ khí máy móc cũng như xây dựng nhà cửa công trình hạ tần giao thông. Trên thị trường hiện nay ống sắt tròn có rất nhiều loại với nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Do đó khi khác hàng mua về cần cắt chia nhỏ phôi ra để phù hợp với mục đích nhu cầu của mình.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp cắt, chia nhỏ phôi ra như mài, cưa, cắt… Nhưng trong thực tế dựa vào hiệu quả kinh tế và tạo ra năng suất cao thì người ta lựa chọn phương pháp phù hợp nhất. Để cắt ống sắt tròn người ta thường sử dụng phương pháp cắt, cưa, mài…Nhưng cắt là phổ biến nhất vì thông dụng, phù hợp với kinh tế và tạo ra năng suất cao nhất. Hiện nay có phương pháp cắt bằng máy cầm tay và máy cắt bàn. Cắt bằng máy cắt cầm tay: thủ công tốn nhiều thời gian sản phẩm không đạt yêu cầu do khi cắt xin ra bavia phải gia công lại, hiệu quả kinh tết không cao.
Cắt bằng máy cắt bàn: cắt nhanh, tiết kiệm thời gian và nhân công nhược điểm sản phẩm sinh ra ba vớ và làm biến đổi hình dạng bề mặt của vật liệu phải gia công lại. Việc nghiên cứu chế tạo thiết bị có khả năng cắt ống sắt tròn đặt đúng yêu cầu kỹ thuật chính xác, không cần gia công lại đặt biệt giá thành đáp ứng được nhu cầu sản xuất đơn chiết, hàng loạt nhỏ là cần thiết và cấp bách hiện nay. Nôi dung của đề tài là: “ Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy cắt ống lăn ma sát ”. mục tiêu phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng gia công, khả năng công nghệ và năng suất của máy… Tối ưu hóa hoạt động của máy từ đó tạo ra năng suất cao.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu.
Đánh giá kết quả các công trình đã được công bố. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.1: Máy cắt Makita LW1401 (2200 W) (*) (*) https://www.vn/may-cat-sat-makita-lw1401-2200w_26191.html ( Truy cập 22/1/2024 ) Tên máy Máy cắt Makita LW1401 (2200 W) Xuất xứ Trung Quốc Công suất 2200W Lưỡi dao 355mm 2 GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Phước.
ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.2: Máy cắt ống thép LT – 325 (*) (*) https://thietbitulex.vn/may-cat-ong-thep-325-220v ( Truy cập 22/1/2024 ) Tên máy Máy cắt ống thép LT - 325 Đường kính ống cắt 57 - 325mm Độ dày cạnh ống 3,5 - 8,5mm Nguồn điện áp 220V/50Hz Công suất 1,5Kw 3 GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.3: Máy cắt ống thủy lực QG 8C-A (*).vn/may-cat-ong-thuy-luc-qg8c ( Truy cập 22/1/2024 ) Tên máy Máy cắt ống thủy lực QG 8C-A Đường kính ống cắt 57 – 219mm Độ dày cạnh ống tối đa 6,5mm Công suất 750W – 220V Tốc độ 24V/p 4 GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Phước.
ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.4: Máy cắt ống kim loại và nhựa EHC - 60RU (*).vn/san-pham/may-cat-ong-kim-loai-va-nhua-16-60-5mm/ ( Truy cập 22/1/2024 ) 5 GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. Tên máy Máy cắt ống kim loại và nhựa EHC - 60RU Xuất xứ Nhật bản Đường kính ống cắt Ống inox, sắt:16 – 60,5mm Ống đồng: 16 – 54mm Độ dày cạnh ống tối đa Ống inox, sắt: 1,5mm Ống đồng: 1,4mm Công suất 400W, sử dụng điện 1 pha 6 GVHD: Ths.
Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.5: Máy cắt ống kim loại TCNV – EPC325 (*).vn/may-cat-ong-kim-loai-hm-epc325.html? (Truy cập 22/1/2024) 7 GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.
Tên máy Máy cắt ống kim loại TCNV – EPC325 Xuất xứ Trung Quốc Đường kính ống 80 – 325mm Độ dày cạnh ống tối đa 8mm Công suất 220V – 60Hz, 750W Tốc độ 30 V/p Đường kính lưỡi dao 198mm Đánh giá các máy đã được bán trên thị trường Sắt ống được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực cơ khí nói riêng và trong nhiều lĩnh vực khác để chia nhỏ sắt người ta thường dùng máy cắt sắt. Máy cắt sắt là một trong những thiết bị quan trọng không thể thiếu của các công ty và các xưởng cơ khí tuy nhiên để có một máy cắt sắt với độ chính xác cao và không cần gia công lại thì giá thành rất là cao nên thường các công ty và xưởng sản xuất thường nhập những máy cũ từ các nước Trung Quốc, Nhật Bản,… về sử dụng. Ưu điểm Nhược điểm - Máy móc linh hoạt trong công việc - Giá thành cao không phù hợp với công ty và gia công , có thể điều chỉnh kích thước xưởng sản xuất nhỏ. và đối tượng gia công.
- Vì chi tiết máy có độ chính xác cao nên khó - Máy móc được sản xuất từ các linh kiểm tra và sửa chữa. kiện mới nên đảm bảo độ bền. - Đa số máy là cấp phôi thủ công năng suất - Đảm bảo được kích thước và độ không cao. chính xát của sản phẩm.
- Khả năng điền kiên tốc độ tùy thuộc và khích thước dao và vật liệu cắt. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. Với mục đích tạo ra một chiếc máy đáp ứng được nhu cầu của công ty và xưởng sản xuất nhỏ nhóm chúng em đã lên kế hoạch phân tích các máy có trên thị trường từ đó nghiên cứu thiết kế chế tạo ra máy “ Máy cắt ống dạng lăn ” phù hợp với các tiêu chí sau : - Thiết kế máy cắt ống dạng lăn cấp phôi tự động.
- Phân tích và lựa chọn cơ cấu máy. - Đảm bao độ chính xác của sản phẩm. - Tạo ra một sản phẩm gọn nhẹ, chính xác. - Giá thành phù hợp đáp ứng nhu câu của xưởng sản xuất nhỏ.3 Tính cấp thiết của đề tài.
Hiện nay trên thi trường Việt Nam thông dụng và phổ biến nhất là hai dòng máy cắt là máy cắt cầm tay và máy cắt bàn điểm chung của hai dòng máy này là thông dụng, phổ biến, thuận tiện dể sử dụng và cắt được nhiều ống sắt khác nhau tuy nhiên bên canh đó cũng có nhược điểm là thủ công năng suất không cao và trong quá trình cắt làm ảnh hưởng đến hình dạng bề mặt vật liệu và có bavia phải gia công lại từ đó sinh ra tốn thời gian và chi phí không tạo ra hiệu quả kinh tế cao. Từ những nguyên nhân trên nhóm chúng em chọn đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy cắt ống dạng lăn ”. Sản phẩm này đáp ứng được những vấn đề trên là cắt ống sắt dạng lăn nên không có bavia hay biến dạng bề mặt vật liệu, có cấp phoi tự động nên độ chính xát cao, nhanh và đúng kích thước.4 Nội dung của đề tài. Dựa trên cơ sở tính toán và thiết kế nhóm em xây dựng đề tài gồm những nôi dung sau.
- Tìm kiếm thông tin liên quan đến đề tài từ tất cả các nguồn. - Xây dựng cơ sở lý thuyết, cơ cấu và nguyên lý hoạt động của máy. - Tính toán tốc độ cắt của dao, lực đẩy của xilanh và các chi tiết liên quan đến máy. - Thiết kế bản vẻ chi tiết và lập ra quy trình công nghệ.
Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. - Chế tạo lên phương án gia công các chi tiết cơ cấu của máy. - Lắp ráp vận hành sử dụng thử máy.
- Vận hành thử, đánh giá kết quả. - Tổng hợp kết quả và lập báo cáo.5 Phương pháp nghiên cứu. Nhóm chúng em dựa trên hai phương pháp nghiên cứu chính là: phương pháp nghiên cứu bằng lý thuyết và phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm. Phương pháp nghiên cứu bằng lý thuyết: - Tìm hiểu thông tin về máy cắt, yêu cầu kỹ thuật, nhu cầu của người tiêu dùng thông qua internet, sách, báo nghiên cứu chế tạo ra máy cắt ống dạng lăn đạt được tiêu chuẩn đề ra.
- Tính toán các chi tiết, chọn đông cơ dựa vào cách phương pháp đã được học ở trường và có trong sách như sách thiết kế đồ án công nghệ chết tạo máy, số tay công nghệ chế tạo máy 1,2…….và một số phần mền tính toán từ đó tính toán ra kết quả. Phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm: - Thiết kế và xây dưng mô hình máy cắt ống dạng lăn. - Chế tạo các chi tiết và cụm chi tiết thử nghiệm. - Tạo ra mô hình và chạy thử nhiệm.6 Kết quả đạt được.
- Tính toán được các thông số của máy cắt ống dạng lăn. - Thiết kết chế tạo được máy. - Vận hành được máy và tạo ra sản phẩm. Nguyễn Hữu Phước.
ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐÔNG CƠ. Đối tượng cắt: - Đường kính ống : từ 30 - 70 mm. - Vật liệu ống : là ống thép và inox 304.
- Độ dầy thành ống: từ 1 - 4 mm. - Độ cứng lớn nhất là σb ≤ 750MPa. Dao cắt: - Kích thước dao: 145mm. - Độ dày dao: 3mm.
- Vật liệu dao SKD11. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. 1: Hình dao cắt.2 Tính công suất cần thiết và chọn động cơ.
Tính toán và chọn động cơ 1. Hiệu suất của hệ thống: Ta có: =x. x : hiệu suất bộ truyền xích. ol : hiệu suất ổ lăn.
Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT.89 Dựa vào các máy phổ biến trên thị trường trong và ngoài nước, nhóm chọn vận tốc N=41 (v/p). Tốc độ quay của dao: 60. Công suất cần thiết: 𝑃 Ta có: Pct = 𝑡𝑡 ( Theo công thức 2,8 trang 19, [1] ) Pct : công suất cần thiết.
Ptt : công suất thực tế.0,311 Ptt = = = 0,305 kW 1000 1000 0,305 Pct = = 0,343 kW = 343 W 0,89 → Chọn động cơ : Step 12V 500W. Nguyễn Hữu Phước. ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT ỐNG LĂN MA SÁT. 2: Hình động cơ Step 12V 500W.
Tính mômen trục công tác. mm) n1 41 Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 có: - Giới hạn bền 𝜎𝑏 = 600 𝑀𝑃𝑎 ( Theo bảng 10.1 trang 353, [3] ) - Giới hạn chảy 𝜎𝑐ℎ = 260 𝑀𝑃𝑎 ( Theo bảng 10.