LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta nằm trong vành đai nhiệt đới, nguồn tài nguyên dồi dào phong phú đáp ứng đầy đủ cho nền nông nghiệp phát triển. Nhưng kể từ khi thị trường mở cửa, sự hội nhập đầu tư KH- KT ở bên ngoài ồ ạt vào nước ta, nền kinh tế nược ta chuyển biến và dần dần đi lên thành nước công nghiệp phát triển. Cùng với thời gian, sự khai thác nguồn tài nguyên sẵn có phục vụ cho các ngành công ngày càng cạn kiệt đi. Công nghiệp phát triển đi đôi với nhiều nhà máy xí nghiệp mọc lên nên cần nhiều vật liệu xây dựng trong đó có xà gồ gỗ. Rừng ngày càng cạn kiệt cùng với việc cấm khai thác nên gỗ không đáp ứng được nhu cầu cần thiết.

Chính vì thế máy uốn xà gồ ra đời để đáp ứng nhu cầu đó.

Với nhiệm vụ: “THIẾT KẾ MÁY UỐN ĐỊNH HÌNH XÀ GỒ THÉP”, cũng là đề tài rất quen thuộc, máy uốn cũng được sữ dụng nhiều trong sản xuất, nhưng tài liệu tham khao còn nhiều hạn chế. Song với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo NGUYỄN THẾ TRANH cùng quá trình tìm hiểu thực tế và tài liệu tham liên quan em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn được giao.

Trong quá trình tính toán, thiết kế, do khả năng còn hạn chế và thời gian có hạn nên em không tránh khỏi những sai sót. Kính mong sự chỉ dẫn, cảm thông của quý Thầy.

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHU CẦU CẤU KIÊN THÉP TẤM 2

1.1 Nhu cầu thép tấm hiện nay . . 2

1.2 Một số loại thép tấm và ứng dụng của nó . . 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ VÀ CÔNG NGHỆ UỐN ĐỊNH HÌNH . 5

2.1. Cơ sơ uốn định hình thép tấm . 5

2.1.1 Khái niệm . . . 5

2.1.2 Đặc điểm quá trình uốn. . 5

2.1.2.1 Xác định chiều dài phôi uốn 5

2.1.2.2 Bán kính nhỏ nhất và lớn nhất . 7

2.1.3 Công thức tính lực uốn 8

2.1.4 Tính đàn hồi khi uốn . 9

2.1.5 Giới hạn cho mỗi lần uốn 11

2.2 Công nghệ uốn định hình thép tấm 12

2.2.1 Uốn xà gồ bằng máy nhấn 12

2.2.2. Uốn xà gồ bằng phương pháp uốn liên tục . 12

CHƯƠNG 3:PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ UỐN ĐỊNH HÌNH XÀ GỒ & TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC MÁY 13

3.1 Nguyên lý uốn định hình xà gồ . 13

3.1.1 Giới thiệu về xà gồ thép 13

3.1.2 Quá trình uốn xà gồ thép 14

3.1.3 Các thiết bị chế tạo xà gồ thép 17

3.1.3.1 Tạo xà gồ bằng máy nhấn 17

3.1.3.2 Tạo xà gồ bằng phương pháp uốn liên tục 17

3.2 So sánh và lựa chọn phương pháp thiết kế 18

3.2.1 Đặc thù quá trình uốn xà gồ . 18

3.2.2 Thiết lập biên dạng và số lần uốn . 19

3.2.2.1 Xác định kích thước sản phẩm 19

3.2.2.2 Bán kính uốn cho phép 20

3.2.2.3 Xác định kích thước rộng của phôi 21

3.2.2.4 Số lần uốn và thiết lập biên dạng . 22

a) Các phương pháp bố trí con lăn . 23

b) Thiết lập biên dạng . 24

3.3. Chọn phương án truyền động và bố trí trục uốn 25

3.3.1 Chọn phương án truyền động cho trục uốn 25

3.3.1.1 Truyền động cơ chí cho trục chính . 25

3.3.1.2 Truyền động bằng dầu ép 26

3.3.2 Chọn hộp phân lực cho cơ cấu truyền động . 27

3.3.2.1 Truyền động bánh răng trung gian 27

3.3.2.2 Truyền động bánh vít trục vít 28

3.3.2.3 Truyền động bánh xích kết hợp với bánh răng 28

3.3.3 Truyền động cho hệ thống dao cắt và đột lỗ 29

3.3.3.1 Hệ thống dao cắt trước và đột lỗ bằng cơ khí . 30

3.3.3.2 Truyền động bằng thủy lực . 30

3.3.3.3 Hệ thống dao cắt sau 31

3.4. Thiết kế động học . 32

3.4.1 Chọn vận tốc làm việc 32

3.4.2 Giới thiệu sơ đồ động máy uốn xà gồ 33

3.4.3 Chọn đường kính con lăn và phân phối tỉ số truyền . 34

3.4.4 Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền của máy 36

3.4.5 Tính và chọn các bộ truyền của máy 37

3.4.5.1 Tính và chọn bộ truyền xích . 37

3.4.5.2 Tính và chọn bộ truyền bánh răng truyền động từ lô dưới lên lô trên trong các cặp lô uốn 40

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC & KẾT CẤU TOÀN MÁY 47

4.1Thiết kế động lực học . 47

4.1.1 Tính áp lực lên các lô uốn . 47

4.1.2 Tính momen quay trục uốn . 50

4.1.3 Tính công suất động cơ . 52

4.2 Tính toán kết cấu may . 53

4.2.1 Thiết kế bộ truyền xích . 53

4.2.1.1 Định bước xích . 54

4.2.1.2 Định khoảng các trục và số mắt xích . 55

4.2.1.3 Đường kính vòng chia của đĩa xích . 55

4.2.1.4 Lực tác dụng lên trục . 56

4.2.2 Thiết kế một cặp bánh răng . 56

4.2.2.1 Chọn vật liệu làm bánh răng 56

4.2.2.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép . 56

4.2.2.3 Chọn hệ số tải trọng . 58

4.2.2.4 Chọn hệ số bề rộng răng 58

4.2.2.5 Khoảng cách trục . 58

4.2.2.6 Vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo . 58

4.2.2.7 Định hệ số tải trọng . 58

4.2.2.8 Xác định modul 59

4.2.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của banh răng 59

4.2.2.10 Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc của bánh răng . 59

4.2.2.11 Kiểm nghiêm bánh răng chịu quá tải đột ngột . 59

4.2.2.12 Lực tác dụng 60

4.2.3 Thiết kế trục uốn . 60

4.2.3.1 Tính sơ bộ đường kính trục . 60

4.2.3.2 Tính gần đúng 61

4.2.3.3 Kiểm nghiệm trụ theo hệ số an toàn 64

4.2.4 Tính và chọn ổ lăn 65

4.2.5 Tính và chọn then . 66

4.3. Tính toán thủy lục cho dây chuyền uốn . 67

4.3.1 Sơ đồ thủy lực cho máy uốn . 67

4.3.2 Tính toán hệ thống thủy lực cho máy uốn 68

4.3.2.1 Tính toán cho động cơ thủy lực . 68

4.3.2.2 Tính toán cho hệ thống dao cắt trước 68

4.3.2.3 Tính toán cho hệ thống dao đột lỗ . 69

4.3.2.4 Tính các thông số làm việc của bơm cung cấp cho hệ thống 70

a) Chọn công suất bơm 70

b) Chọn van tràn 71

* Kiểu van bi 71

* Kiểu van con trượt 72

c) Ống dẫn áp lực . 73

d) Van tiết lưu 74

e)Vanservo . 76

4.4 Thiết kế dao cắt sau . 79

4.4.1 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động 79

4.4.2 Tính toán cho hệ thống dao cắt sau 80

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 82

5.1. Khái niệm, phân loại và ý nghĩa . 82

5.1.1 Khái niệm . 82

5.1.2 Phân loại . 82

5.1.3 Ý Nghĩa 82

5.2. Hệ thống cấp phôi tự động trong may uốn xà gồ . 83

CHƯƠNG 6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 86

6.1. Lý thuyết về PLC 86

6.1.1 Giới thiệu sơ lược về điều khiển PLC 86

6.1.2 Đặc điểm của bộ điều Khiển PLC 87

6.1.3 Cấu trúc phân cứng PLC 88

6.1.4 Các thiết bị điều khiển 89

6.1.4.1 Thiết bị điều khiển khả lập trình SIMATIC S7-200 89

6.1.4.2 Thiết bị điều khiển khả lập trình SIMATIC S7-300 90

6.1.4.3 Thiết bị điều khiển khả lập trình SIMATIC S7-400 90

6.2 Hệ thông điều khiển tự động trên may uốn xà gồ 91

6.2.1 Quy định về các ngõ ra vào 92

6.1.2 Chương trình điều khiển (SIEMENS) . 93

a) Giản đồ thời gian biểu diễn quá trình uốn xà gồ . 93

b) Sơ đồ điều khiển 94

c) Chương trình PLC 94

d) Sơ đồ kết nối 95

KẾT LUÂN . 96

MỤC LỤC . 97

TÀI LIỆU THAM KHAO . 10