ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PGS.TS Trần Thiên Phúc SVTH : Trần Đức Tâm MSSV : 21303524 LỚP : CK13KTK TP Hồ Chí Minh 06/2019 i ii iii LỜI NĨI ĐẦU Trong sản xuất khí nước ta sản xuất sắt thép đóng vai trò vơ quan trọng Hơn 70% kim loại sản xuất phải trải qua khâu cán Ở quốc gia phát triển khâu chiếm đến 85% Thực tế sản lượng sắt thép nước ta thấp so với nước khu vực giới Điều cho thấy năm tới ngành cơng nghiệp luyện kim cán thép nước ta phát triển nhanh Bằng kiến thức dựa tình thực tế, em định chọn đề tài “THIẾT KẾ MÁY CÁN THÉP VẰN Ø16” làm luận văn tốt nghiệp Trên thị trường có nhiều loại máy cán máy cán thép hình, máy cán tấm, máy cán thép xây dựng, máy cán hai trục, máy cán ba trục, máy cán bốn trục,… tạo nhiều sản phẩm đa dạng phụ thuộc vào loại máy Em chọn máy cán trục có đường kính trục Ø260 để cán thành phẩm thép vằn Ø16 từ phôi liệu ban đầu 32 × 32 × 6000 nhằm phục vụ cơng trình xây dựng Loại máy em thiết kế tương đối gọn, dễ tháo lắp, dễ thao tác thay trục cán dễ dàng Cuối em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô nhà trường, thầy khoa khí tận tình giúp đỡ em suốt năm qua đặc biệt Thầy hướng dẫn PGS.TS Trần Thiên Phúc Sau thời gian tìm hiểu đề tài, với bảo nhiệt tình thầy đến em hồn thành luận văn theo tiến độ đề Do kiến thức thời gian có hạn nên luận văn tốt nghiệp khơng thể tránh sai sót nên em mong góp ý bảo q Thầy/Cơ mơn để luận văn hồn thiện TP Hồ Chí Minh, Ngày … Tháng … Năm 2019 Sinh viên thực Trần Đức Tâm iv Mục lục LỜI NÓI ĐẦU iv DANH SÁCH HÌNH VẼ viii Chương viii Chương viii Chương viii Chương ix Chương ix DANH SÁCH BẢNG BIỂU xi Chương xi Chương xi Chương xi Chương xi Chương xi CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển máy cán thép giới: 1.2 Lịch sử phát triển ngành cán thép Việt Nam: 1.3 Các máy cán thường gặp: 1.4 Các phương pháp tạo thép vằn: 1.4.1 Cán ép: 1.4.2 Cán trục cán trục: 1.4.3 Trục cán: CHƯƠNG : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN 2.1 Yêu cầu kĩ thuật: 2.2 Nguyên lý hoạt động: 2.3 Cấu trúc hệ thống: 2.4 Phương án bố trí mặt bằng: 10 2.6 Phương án điều khiển: 12 CHƯƠNG : THIẾT KẾ LỖ HÌNH TRỤC CÁN 14 3.1 Giới thiệu hệ thống lỗ hình: 14 3.1.1 Hệ thống lỗ hình chữ nhật-vng: 14 3.1.2 Hệ thống lỗ hình vng- ovan: 14 v 3.1.3 Hệ thống lỗ hình thoi- hình vng: 15 3.1.4 Hệ thống lỗ hình ovan- hình tròn: … 15 3.2 Những nguyên tắc phải đảm bảo thiết kế lỗ hình trục cán: 15 3.3 Tính tốn thiết kế hệ thống lỗ hình: 16 3.3.1 Cách bố trí lỗ hình trục cán: 16 3.3.2 Thiết kế lỗ hình trục cán: 17 3.3.3 Chọn phương pháp cán: 25 CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ LỰC HỌC 27 4.1 Tính lực cán: 27 4.1.1 Lực cán P1 cho lỗ hình lần thức nhất: 29 4.1.2 Lực cán P2 cho lỗ hình lần thức hai: 30 4.1.3 Lực cán P3 cho lỗ hình lần thức ba: 31 4.1.4 Lực cán P4 cho lỗ hình lần thức tư: 32 4.1.5 Lực cán P5 cho lỗ hình lần thức thứ năm: 33 4.2 Tính lượng nước giải nhiệt q trình cán: 34 4.2.1 Trong lần cán đầu tiên: 34 4.2.2 Trong lần cán thứ hai: 34 4.2.3 Trong lần cán thứ ba: 34 4.2.4 Trong lần cán thứ tư: 35 4.2.5 Trong lần cán thứ năm: 35 4.3 Tính mơmen cán mơmen khác sinh cán: 35 4.3.1 Mômen cán: 35 4.3.2 Mômen ma sát: 37 4.3.3 Mômen không tải: 39 4.3.4 Mômen động Mđ 40 4.4 Tính cơng suất động cơ: 41 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM KẾT CẤU CHÍNH CỦA MÁY 44 5.1 Thiết kế hộp giảm tốc: 44 5.1.1 Phân phối tỉ số truyền: 44 5.1.2 Thiết kế bánh răng: 46 5.1.3 Thiết kế trục: 58 5.1.4 Tính chọn ổ đỡ: 71 5.1.5 Cấu tạo vỏ hộp: 76 5.1.6 Bôi trơn hộp giảm tốc: 78 vi 5.1.7 Các chi tiết phụ: 79 5.2 Thiết kế hộp phân lực: 81 5.2.1 Xác định thông số hộp phân lực: 82 5.2.2 Tính toán thiết thiết trục cho hộp phân lực 85 5.2.3 Tính chọn ổ đỡ: 89 5.3 Tính tốn thiết kế giá cán: 90 5.3.1 Trục cán: 90 5.3.2 Tính tốn khung giá cán: 94 5.3.3 Tính chọn gối đỡ ổ đỡ cho trục cán: 101 5.3.4 Cơ cấu điều chỉnh lượng ép : 104 5.3.5 Lò xo : 105 5.4 Các chi tiết phụ: 106 5.4.1 Khớp nối: 106 5.4.2 Băng tải dẫn hướng : 110 5.4.3 Bàn cắt: 111 CHƯƠNG 6: NĂNG SUẤT VÀ AN TOÀN VẬN HÀNH MÁY 112 6.1 Năng suất: 112 6.2 An toàn vận hành máy : 112 6.2.1 Yêu cầu lắp ráp: 113 6.2.2 Chế độ dầu bôi trơn máy cán: 113 6.2.3 An toàn vận hành máy: 114 6.2.4 Bảo dưỡng máy: 114 6.3 Kết luận: 115 6.4 Hướng phát triển đề tài: 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 vii DANH SÁCH HÌNH VẼ Chương Hình 1 Hình phối cảnh máy cán hai trục không đảo chiều Hình Cơ cấu mơ ép để tạo thép tròn Hình Dây chuyền cán trục chiều mô Hình Sơ đồ động máy cán hai trục Hình Sơ đồ động máy cán trục Hình Gia cơng lăn cho trục cán thép vằn thực tế Chương Hình Sản phẩm thép vằn Ø16 Hình 2 Nguyên liệu thép vng 32 × 32 mm Hình Sơ đồ quy trình cán Hình Sơ đồ động máy cán ba trục Hình a,b,c Các phương án bố trí mặt 11 Hình Nút nhấn tay tắc hành trình thực tế 12 Hình Sơ đồ đấu dây 13 Chương Hình Minh họa hệ thống lỗ hình 14 Hình a, b Cách bố trí giá lỗ hình giá cán ba trục 17 Hình 3 Các kích thước thép vằn Ø16 18 Hình Biểu đồ thể quan hệ hệ số 𝜇 số lần cán 20 Hình Hệ thống lỗ hình để tao nên thép vằn Ø16 20 Hình Kích thước lỗ hình van trước tinh 21 viii Hình a,b,c Kích thước lỗ hình vng trước van 22 Hình Kích thước lỗ hình ô van lần cán đâu 25 Hình Kích thước lỗ hình vng lần cán đâu 25 Hình 10 Phương án di chuyển phôi cán chọn 26 Chương Hình Áp lực từ phôi tác dụng lên trục cán 27 Hình Quan hệ 𝑡𝑐ℎ°, 𝜎𝐵 % cacbon 28 Hình Mô lực tác dụng lên trục cán 29 Chương Hình Biểu đồ mômen trục I 60 Hình Truc I vẽ phác thảo 61 Hình Biểu đồ mơmen trục II 62 Hình Truc II vẽ phác thảo 64 Hình 5 Biểu đồ mơmen trục III 65 Hình Truc III vẽ phác thảo 66 Hình Các lực tác dựng lên ổ đỡ trục I 71 Hình Các lực tác dựng lên ổ đỡ trục II 73 Hình Các lực tác dựng lên ổ đỡ trục III 75 Hình 10 Nắp cửa thăm mô 78 Hình 11 Kích thước bulơng vòng 80 Hình 12 Hình dạng kích thước nút tháo dầu ren trụ 81 Hình 13 Hình dạng kích thước nút thơng 81 Hình 14 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên bánh gối đỡ trục 86 ix Hình 15 Thông số ổ bi hộp phân lực 89 Hình 16 Lực tác dụng lên gối đỡ hộp phân lực 90 Hình 17 a,b Các thông số trục cán 92 Hình 18 Hình mơ thân giá cán kiểu hở 95 Hình 19 Các kích thước khung giá cán 96 Hình 20 Gối đỡ trục 102 Hình 21 Các thơng số bạc lót 103 Hình 22 Cấu tạo vít me 104 Hình 23 Vị trí Lò xo đặt giá cán 105 Hình 24 Thơng số lò xo 106 Hình 25 Cấu tạo nối trục xích 107 Hình 26 Cấu tạo trục khớp nối vuông 109 Hình 27 Hình mơ băng tải dẫn hướng 110 Hình 28 Bàn cắt mô 111 x Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Hình 21 Các thơng số bạc lót - Chiều dày bạc: 𝑆𝐵 = (0.035 ÷ 0.05)𝑑 + 25 = (0.035 ÷ 0.05) ì 150 + 2.5 = (7.75 ữ 10) () chọn 𝑆𝐵 = 10 𝑚𝑚 - Chiều dài 𝐿 = 𝑙 = 150 (𝑚𝑚) (với 𝑙 chiều dài cổ trục cán) -Chiều rộng gờ bạc: 𝑏 = 1.5 × 𝑆𝐵 = 1.5 × 10 = 15 (𝑚𝑚) - Chiều cao gờ: ℎ = 0.6 × 𝑆𝐵 = 0.6 × 10 = (𝑚𝑚) - Đường kính trong: 𝑑𝐵1 = 𝑑 = 150 (𝑚𝑚) - Đường kính ngồi: 𝑑𝐵2 = 𝑑 + 2𝑆𝐵 = 150 + × 10 = 170 (𝑚𝑚) - Đường kính gờ: 𝑑𝐵𝑔 = 𝑑𝐵2 + 2ℎ = 170 + × = 182 (𝑚𝑚) Nghiệm bền bạc lót theo điều kiện : 𝑃𝑚𝑎𝑥 ≤ [𝑃] Trong đó: [𝑃] áp lực cho phép vật liệu làm bạc lót Đối với Bacbit [𝑃] = 25 (𝑁/𝑚𝑚2 ) 𝑃𝑚𝑎𝑥 : áp lực lớn tác dụng lên bạc lót (𝑁/𝑚𝑚2 ) 103 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Ta có lực tác dụng lên cổ trục: 𝑃𝑐 = 675000 (𝑁) Diện tích tiếp xúc cổ trục với bọc lót: 𝐹 = 𝜋 × 𝑑 × 𝐿 = 𝜋 × 150 × 150 = 70685.84 (𝑚𝑚2 ) ⇒ 𝑃𝑐 𝑀𝑎𝑥 = 𝑃𝑐 𝐹 = 675000 70685.84 = 9.6 (𝑁/𝑚𝑚2 ) < 𝑃𝑚𝑎𝑥 5.3.4 Cơ cấu điều chỉnh lượng ép : Cấu tạo nghiệm bền vít nén dưới: - Chiều dài phần ren: 𝑙 = 250 (𝑚𝑚) - Đường kính chỗ lắp chêm điều chỉnh: 𝐷 = 25 (𝑚𝑚) - Đường kính hai đầu vít ép: 𝑑 = 22 (𝑚𝑚) Hình 22 Cấu tạo vít me Nghiệm bền vít ép: Đối với vít ép dưới, ta nghiệm bền theo điều kiện sức bền dập ren để bảo đảm ren làm việc bình thường 𝜎𝑑 = 𝐹1 𝑑𝑜 ×ℎ ≤ [𝜎]𝑑 (𝑁/𝑚𝑚2 ) Với: 𝐹1 lực tác dụng vng góc với vít nén 𝐹1 = 𝑃 = 11839.78 (𝑁) ⇒ 𝜎𝑑 = 11839.78 = 1.89 (𝑁/𝑚𝑚2 ) 250 × 25 104 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Mà [𝜎]𝑑 = 0.8 × 𝜎𝑑 = 0.8 × 10 = (𝑁/𝑚𝑚2 ) Thỏa điều kiện 5.3.5 Lò xo : Được đặt vào cấu máy cán có tác dụng nhúng xe máy, nhằm giảm chấn, đẩy ty ty ép xuống ổ lăn Hình 23 Vị trí Lò xo đặt giá cán Tính lực lò xo với 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑃2 = 11839.78 (N) có lò xo chiều dài tối thiểu lò xo 𝑙𝑙 = 80 𝑚𝑚 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑙𝑙 𝑁𝐿ò 𝑥𝑜 = × 11839.78 80 = × ≈ 74 (𝑁/𝑚𝑚) = 417.58 ( 𝑖𝑏𝑠/𝑖𝑛𝑐ℎ) Chọn mua lò xo trang https://www.mcmaster.com/ với mã 96485K384 Có thơng số: 𝐼𝐷 = 33.38 𝑚𝑚; 𝑂𝐷 = 49.22 𝑚𝑚 105 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Hình 24 Thơng số lò xo 5.4 Các chi tiết phụ 5.4.1 Khớp nối Là chi tiết làm nhiệm vụ truyền mômen xoắn từ động tới hộp giảm tốc hộp phân lực Các loại khớp nối thường dùng như: nối trục ống, nối trục đĩa, nối trục răng, nối trục xích, nối trục chữ thập, nối trục vòng đàn hồi Tuỳ đặc điểm yêu cầu hai phận cần truyền mômen xoắn với mà ta chọn loại khớp nối cho phù hợp - Tính tốn khớp nối động hộp tốc độ: Thường động hộp giảm tốc người ta dùng nối trục vòng đàn hồi Do tốc độ trục động lớn, truyền qua hộp giảm tốc thường có va đập, chấn động, hay có lệch trục Mặt khác nối trục vòng đàn hồi có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, giá rẻ dùng rộng rãi 106 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc - Tính tốn khớp nối trục hộp giảm tốc trục vào hộp phân lực: Ở đầu trục hộp tốc độ số vòng quay nhỏ so với động cơ, tải trọng thay đổi lớn, mômen xoắn lớn Các trục thường bị nghiêng bị lệch Vì để truyền động hộp giảm tốc hộp phân lực êm, đồng thời có hiệu suất cao ta dùng nối trục xích lăn dãy Nối trục xích có kích thước nhỏ gọn, chế tạo đơn giản, lắp ghép không đòi hỏi phải di động trục dọc theo chiều trục Nhờ có khe hở xích đĩa, nối trục cho phép trục nghiêng bị lệch với khoảng nhỏ Vật liệu làm nối trục thép C45 tơi, có độ rắn 𝐻𝑅𝐶 = 40 ÷ 45 Răng đĩa thấm than tơi Các kích thước nối trục xích chọn theo mômen xoắn sau: Momen xoắn trục hộp giảm tốc: 𝑀𝑥 = 2476965.47 𝑁 𝑚𝑚 = 2477 𝑁 𝑚 Hình 25 Cấu tạo nối trục xích Tra bảng 16-6[4]-T64 ta có kích thước nối trục xích ống lăn dãy sau: - Khe hở lắp ghép: 𝐶 = (𝑚𝑚) - Đường kính bao ngồi: 𝐷 = 280 (𝑚𝑚) 107 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc - Đường kính trong: 𝑑 = 80 (𝑚𝑚) - Chiều dài: 𝐿 = 240 (𝑚𝑚) - Đường kính chốt: 𝑑𝑐 = 32 (𝑚𝑚) - Khoảng cách hai má: 𝑡 = 31 (𝑚𝑚) - Bước xích: 𝑡𝑜 = 50.8 (𝑚𝑚) - Số mắc xích: 𝑧 = 12 - Tải trọng phá hủy (hỏng) : 𝑄 = 160000 (𝑁) - Khối lượng: 𝑚 = 30.2 (𝐾𝑔) 𝑄 Kiểm nghiệm khớp nối theo hệ số an tồn: 𝑛 = (1.2÷1.5)𝑃 ≤ [𝑛] Trong đó: [𝑛] = 9.3 hệ số an tồn cho phép Tra bảng 16-7[4]-T65 𝑃 lực vòng tác dụng lên xích, 𝑃 = 𝐷𝑜 = 𝑡 𝑠𝑖𝑛 ⇒𝑃= 180 12 2𝐾.𝑀𝑥 𝐷𝑜 (𝑁 ) = 196.3 (𝑚𝑚) đường kính vòng chia đĩa xích × × 2476965.47 = 50473.06 () 196.3 160000 = (1.2ữ1.5)ì50473.06 = (2.11 ÷ 2.64) thỏa - Tính tốn khớp nối trục hộp phân lực trục cán: Khớp nối trục hộp phân lực trục cán đóng vai trò quan trọng q trình truyền động Nó phận làm nhiệm vụ truyền mômen xoắn từ hộp phân lực sang trục cán để trục cán quay ép kim loại, làm kim loại biến dạng Vì phải đảm bảo điều kiện bền xác Có nhiều loại trục khớp nối máy thiết kế loại máy cán hình cỡ nhỏ nên ta chọn trục khớp nối vuông 108 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Ưu điểm trục khớp nối vuông dễ chế tạo, giá thành rẻ, truyền lực khoẻ, chịu tải lớn chuyển động tương đối êm - Cấu tạo: Trục khớp nối vng có hai chi tiết ống nối trục nối Vật liệu chế tạo thép Cacbon thép hợp kim thường Cấu tạo hình vẽ sau: Hình 26 Cấu tạo trục khớp nối vuông 1- Bánh chữ V 2- Khớp nối vuông 3- Vòng đệm 4- Trục nối vng 5- Trục cán Nghiệm bền: Ống nối: làm việc, ống nối vừa chịu xoắn vừa chịu kéo, kiểm tra bền theo 𝜎𝑡𝑑 𝜎𝑡𝑑 = √3𝜏𝑥2 + 𝜎𝑘2 ≤ [𝜎]𝑡𝑑 Trong đó: 𝜏𝑥 = 𝐾.𝑀𝑥 0.208×𝑑3 𝐾 = hệ số tải trọng động 𝑀𝑥 = 𝑀𝑐 553798.99 = = 276899.50 (𝑁 𝑚𝑚) 2 𝑑 = 140 𝑚𝑚 109 Máy cán thép vằn Ø16 ⇒ 𝜏𝑥 = 𝜎𝑘 = GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc × 276899.50 = 0.97 (𝑁/𝑚𝑚2 ) 0.208 × 1403 𝑃𝑣 × 𝑀𝑥 = 𝐹 𝜋 𝑅 (𝐷 − 𝑑 ) Với 𝑅 = 70 𝑚𝑚 khoảng cách từ điểm đặt lực vòng đến tâm tiết diện ống nối 𝜎𝑘 = × 276899.50 = 0.39 (𝑁/𝑚𝑚2 ) 2 𝜋 × 70 × (180 − 140 ) ⇒ 𝜎𝑡𝑑 = √3𝜏𝑥2 + 𝜎𝑘2 = √3 × 0.972 + 0.392 = 1.72 (𝑁/𝑚𝑚2 ) ≤ [𝜎]𝑡𝑑 Thỏa Trục nối: chịu xoắn túy, nghiệm bền theo xoắn 𝜏𝑥 = 𝑀𝑥 𝑊𝑥 = 𝑀𝑐 2×0.208×𝑑3 = 553798.99 2×0.208×1403 = 0.50 (𝑁/𝑚𝑚2 ) ≤ [𝜏]𝑥 Thỏa 5.4.2 Băng tải dẫn hướng : Hình 27 Hình mơ băng tải dẫn hướng Băng tải dẫn hướng có nhiệm vụ điều hướng vật cán Băng tải dẫn thường đặt sàn thao tác với máy nắn thẳng dùng máy cán phá, cán thô, cán phôi trục đảo chiều, máy cán hình cỡ lớn v v… 110 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Đối với máy cán phôi liên tục máy cán hình liên tục, người ta đặt cấu lật thép đường phôi Khoảng cách rolo quay phải đủ rộng để cấu lật thêm vào đảm bảo cho vật cán ăn vào trục Góc lật phơi 450 900 Ở số máy cán hình mini máy cán hình thủ công nước ta việc lật phôi kìm điều khiển tay 5.4.3 Bàn cắt: Bàn cắt đặt phía sau đường dẫn, có nhiệm vụ cắt sắt, chiều dài cắt cài đặt nhờ tắc hành trình Tính lực cắt 𝐿𝑐ắ𝑡 = 𝑃 × ℎ × 𝜎𝑘 = 𝑑 × 𝜋 × 𝑑 × 𝜎𝑘 = 162 × 𝜋 × 640 = 514718.54 (𝑁) Vậy chọn xy lanh có lực lớn 514 kN ta tìm mua xy lanh trang https://www.mcmaster.com/cylinders Hình 28 Bàn cắt mơ 111 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 6: NĂNG SUẤT VÀ AN TOÀN VẬN HÀNH MÁY 6.1 Năng suất: - Năng suất máy (A) tiêu kinh tế quan trọng thiết kế máy muốn suất máy cao Năng suất máy có cao ta biết phương pháp thiết kế máy tối ưu hay chưa Nếu chưa thích hợp ta cần tìm biện pháp khắc phục, nâng cao suất Sản phẩm tạo thành có chiều dài 30.55 mét với thời gian cán trung bình Năng suất tính theo cơng thức: - Thời gian trung bình để cán thanh: + 30.55 2.5 𝑡 =5× = 36.55 (𝑠) = 0.01 (𝑔𝑖ờ) - Khối lượng cán ra: 𝑀 = 6142442 × 10−9 × 7.81 = 0.048 (tấn) Trong đó: 𝑉𝑐 = 2.5 𝑚 𝑠 𝛾 = 7.81 ⇒𝐴= 0.048 0.01 = 9000 (𝑚/𝑔𝑖ờ) vận tốc cán 𝐾𝐺 𝑑𝑚3 = 7.81𝑡ấ𝑛/𝑚3 khối lượng riêng thép = 4.8 (𝑡ấ𝑛/𝑔𝑖ờ) Năng suất máy ngày ( ngày làm việc 16 giờ) ⇒ 𝐴1 𝑛𝑔à𝑦 = 4.8 × 16 = 76.76 (𝑡ấ𝑛/𝑛𝑔à𝑦) Năng suất máy năm ( năm làm việc 250 ngày) ⇒ 𝐴1 𝑛ă𝑚 = 76.76 × 250 = 19189 (𝑡ấ𝑛/𝑛ă𝑚) Vậy máy thiết kế năm cán khoảng 19189 𝑡ấ𝑛 thép 6.2 An toàn vận hành máy : 112 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Vấn đề an tồn, vận hành bảo dưỡng máy đóng vai trò tương đối quan trọng việc đem lại hiệu kinh tế suất máy ngày cao hơn, tuổi bền máy nâng cao Khi máy thiết kế lắp đặt toàn bộ, cần có chế đảm bảo cho máy vận hành tốt, không xảy cố, tổn thất dẫn đến việc máy móc bị hư hỏng gây nguy hiểm đến tính mạng người 6.2.1 Yêu cầu lắp ráp: Việc lắp ráp máy cán máy khác nói chung phải bảo đảm an tồn tuyệt đối người thiết bị Phải tuân theo qui định, qui phạm lắp ráp máy, theo đạo cán chuyên môn trực tiếp huy Đối với động cơ, hộp giảm tốc, hộp phân lực giá cán cần phải đủ độ cứng vững với móng vận hành Khi vận hành máy rung động, hệ thống hoạt động ồn Trục tâm trục dẫn động từ trục cán đến động cơ, đặc biệt từ trục động đến hộp phân lực phải nằm mặt phẳng 6.2.2 Chế độ dầu bôi trơn máy cán: Bôi trơn nhằm mục đích sau: giảm ma sát, chống mài mòn, tăng tuổi thọ chi tiết, giảm tiêu hao điện năng, tăng suất Máy cán máy khác cần có dầu mỡ bơi trơn chế độ bôi trơn hợp lý để đạt mục đích Vật liệu bơi trơn cần phải lựa chọn cho máy làm việc phải ln hình thành trì màng dầu mỏng bám vào bề mặt chi tiết nơi tiếp xúc ổ trục ngõng trục, khớp nối, ổ nối, … Các loại dầu, mỡ bôi trơn thường dạng lỏng dầu khống vật, dầu cơng nghiệp; dạng đặc mỡ công nghiệp, mỡ động thực vật hay dạng rắn parafin, than chì, … 113 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Khi chọn dầu mỡ bôi trơn cần ý tới tính chất sau: - Độ nhớt - Nhiệt độ cháy - Nhiệt độ đông đặc - Tạp chất học 6.2.3 An toàn vận hành máy: Khi máy hoàn tất việc chế tạo lắp đặt, chuẩn bị đưa vào vận hành, cần phải làm tốt công việc sau: - Kiểm tra bảo quản cấu an toàn điện máy trước làm việc Kiểm tra thùng dầu bôi trơn nước làm mát, thiếu phải bổ sung cho đủ theo yêu cầu Trước cán phải kiểm tra xem phơi cán có đảm bảo điều kiện kỹ thuật không - Công nhân vận hành máy phải đào tạo kỹ thuật trước để nắm vững nguyên lý hoạt động máy, phải hiểu rõ cấu an toàn điện, phải biết điều khiển điều chỉnh máy để kịp thời xử lý xự cố xảy gây nguy hiểm nhà máy - Khi máy lắp ráp xong phải cho máy chạy không tải thời gian để kiểm tra lại thiết bị điện, hộp giảm tốc chi tiết khác Đặc biệt kiểm tra trục cán, trục khớp nối, bulông lắp ghép,… Chạy không tải làm cho bạc lót trục mòn với cổ trục để máy sau làm việc êm xác Trước mở máy chạy thử cần ý khơng để vật rơi khe hở hai trục cán - Trong không gian nhà máy phải bố trí bảng nội qui, qui định an toàn, cấu bảo đảm an toàn cho người cơng nhân làm việc tốt, phải có biện pháp phòng chống cháy nổ hiệu - Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cho công nhân qui trình pháp lệnh nhà nước an tồn lao động 6.2.4 Bảo dưỡng máy: 114 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Qua thời gian làm việc, để dảm bảo suất tuổi thọ máy, đem lại cho máy điều kiện kỹ thuật tốt để trì thời gian làm việc đem lại hiệu kinh tế cao hơn, phải có khoảng thời gian định kỳ dành cho việc bảo dưỡng máy Bảo dưỡng máy phải thực công việc sau: - Kiểm tra lại hệ thống mạng điện cung cấp bảo vệ an toàn cho nhà máy - Điều chỉnh lại khe hở lỗ hình cần thiết - Kiểm tra lại trục cán, điều chỉnh lại khỏi bị dao động, đảm bảo điều kiện để trục cán làm việc an toàn - Kiểm tra lại khớp nối, trục truyền, thoả mãn điều kiện làm việc - Kiểm tra dầu mỡ của ổ lăn, ổ trượt - Điều chỉnh độ rơ hộp giảm tốc, hộp phân lực cấu khác - Có chế độ chạy thử máy sau bảo dưỡng để kiểm tra điều kiện làm việc máy 6.3 Kết luận Trải qua thời gian làm việc miệt mài, với bảo tận tình thầy hướng dẫn, đến em hoàn thành xong luận văn tốt nghiệp với nội dung gồm: - Thiết kế cơng nghệ lỗ hình trục cán - Thiết kế động học, động lực học máy - Tính tốn thiết kế cụm kết cấu máy - Tính suất toàn máy - An toàn vận hành máy 115 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc Với nội dung trên, thời gian tài liệu tham khảo khơng có nhiều, cộng với kiến thức thân có nhiều hạn chế nên chắn có nhiều sai sót làm em Mong q thầy bảo góp ý thêm để thiết kế kiến thức em hoàn thiện Máy cán thép vằn ba trục mà em tính tốn thiết kế máy dạng bán tự động, việc hiệu chỉnh điều khiển tay thực thủ công Máy phù hợp với sản xuất vừa nhỏ Với tảng tính tốn luận văn này, em hy vọng sở cho việc nghiên cứu cải tiến, tự động hóa, cải tiến kết cấu máy tương lai 6.4 Hướng phát triển đề tài Trong tương lai để máy hoàn thiện hơn, cần nghiên cứu thêm cách để đưa phôi vào máy cách tự động để q trình cán thép diễn hồn toàn tự động đồng thời nghiên cứu bàn dẫn hướng để di chuyển phôi thép qua lại cách trơn tru, giúp tăng suất, độ xác an tồn cho cơng nhân hướng đến tự động hóa hoàn toàn 116 Máy cán thép vằn Ø16 GVHD: PGS.TS Trần Thiên Phúc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Phan Văn Hạ (2001) Các phương pháp thiết kế lỗ hình trục cán Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [2] Đỗ Hữu Nhơn – PGS.TS Phan Văn Hạ (Hiệu đính) (2005) Các phương pháp cán kim loại Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] PGS.TS Thầy Trần Thiên Phúc (2011) Thiết kế chi tiết máy công dụng chung Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [4] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2007), Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí-tập Nhà xuất Giáo dục [5] PGS.TS Bùi Hải Triều (Chủ biên) – TS Nguyễn Ngọc Quế – TS Đỗ Hữu Quyết – TS Nguyễn Văn Hựu (2006) Giáo trình truyền động thủy lực khí nén Nhà xuất Hà Nội [6] Thầy Lê Khánh Điền (2007) Vẽ kỹ thuật khí Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [7] Đỗ Kiến Quốc ( Chủ biên) – Nguyễn Thị Hiền Lương – Bùi Cơng Thành – Lê Hồng Tuấn – Trần Tấn Quốc (2004) Sức bền vật liệu Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [8] Đặng Vũ Ngoạn (2006) Vật liệu kỹ thuật Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [9] Ninh Đức Tốn (2007) Dung sai lắp ghép Nhà xuất giáo dục [10] Nguyễn Ngọc Cẩn (2001) Trang bị điện máy cắt kim loại Nhà xuất Đại học quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh Website - Internet [11] https://www.mcmaster.com/ [12] https://grabcad.com/ 117 ... hình, máy cán tấm, máy cán thép xây dựng, máy cán hai trục, máy cán ba trục, máy cán bốn trục,… tạo nhiều sản phẩm đa dạng phụ thuộc vào loại máy Em chọn máy cán trục có đường kính trục Ø260 để cán. .. kim cán thép nước ta phát triển nhanh Bằng kiến thức dựa tình thực tế, em định chọn đề tài “THIẾT KẾ MÁY CÁN THÉP VẰN Ø16 làm luận văn tốt nghiệp Trên thị trường có nhiều loại máy cán máy cán thép. .. Hiện để cán sản phẩm theo quy trình cơng nghệ người ta kết hợp nhiều giá cán lại máy cán thơ, máy cán phá, nhóm giá cán thơ, nhóm giá cán trung gian, nhóm giá cán tinh, máy cán tinh, máy cán bán