Trục cán được đặt trên thân giá cán và quay được nhờ gối đỡ và ổ đỡ trục.
- Gối đỡ trục thường được làm bằng hai nửa ghép lại:Nửa gối đỡ trên và nửa gối đỡ dưới cũng có khi được gép thành liền một khối. Vật liệu chế tạo gối đỡ thường bằng thép đúc 3242 hoặc bằng gang.
Hình vẽ cho ta thấy một kiểu gối đỡ trục của máy cán hai trục D=200 mm
30 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 3355 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tổng quan thiết bị cán thép hình, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần I: TổNG QUAN thiết bị CáN THéP HìNH
I. Giới thiệu chung.
ở các nước công ngiệp phát triển, ngành công nghiệp thép luôn được coi là ngành công nghiệp quan trọng. Sản lượng thép cán của mỗi nước là một trong những thước đo về chỉ tiêu kinh tế và sức mạnh của mỗi quốc gia. Mặc dù có rất nhiều vật liệu mới được đưa vào ứng dụng, nhưng thép vẫn là vật liệu cơ bản trong ngành công nghiệp chế tạo máy, xây dựng ...
Ngành công nghiệp thép hiện đại mới chỉ thực sự phát triển thực sự mạnh mẽ vào những năm cuối thập kỉ XX. Những năm này sản lượng thép của thế giới đạt 750 đến 800 triệu tấn/năm, trong đó châu á chiếm 40%, Châu Âu chiếm 36%, Bắc Mỹ 14,5% sản lượng dự kiến năm 2005 là 830 triệu tấn tăng mỗi năm 2%.
ở Việt Nam ngành Thép cũng rất được chú trọng, trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ. Các máy cán và các khu liên hợp sản xuất cán như: Nhà máy cán hình Gia Sàng, Lưu Xá_Thái Nguyên, Biên Hoà, Nhà Bè, Hải Phòng, Thủ Đức, Tân Thuận... Ngày càng được cơ khí hoá, tự động hoá, tin học hoá để không ngừng nâng cao năng suất và giảm nhẹ cường độ lao động cho con người.
II. máy cán
Máy cán là loại máy gia công kim loại bằng áp lực để cán ra sản phẩm có hình dáng, kích thước nhất định. Máy gồm 3 bộ phận chính:
Nguồn động lực( động cơ).
Bộ phận truyền động( hộp giảm tốc, hộp chia mô men).
Các giá cán.
Ba bộ phận này sắp sếp nối tiếp nhau tạo thành một dãy trên một hàng ngang, trong đó giá cán là bộ phận công tác và vì vậy được gọi là hàng giá cán.
Hình . Một hàng giá cán
1 - Động cơ, 2 - Hộp giảm tốc, 3 - Hộp truyền mômen,
4 - Gía cán, và các chi tiết nối.
1.Cấu tạo:
Giá cán gồm thân giá cán, trục cán ổ đỡ trục, ba bộ phận điều chỉnh lượng ép, hệ thống dẫn phôi cán lật phôi cán và các thiết bị phụ khác đặt trên thân giá cán.
Bộ phận truyền động gồm hộp giảm tốc, trục khớp nối và hộp bánh răng truyền lực. Nguồn động lực để làm biến dạng kim loại được truyền đến trục cán từ các động cơ điện.
Để nhận được một sản phẩm cán thì vật cán phải được gia công trên một hệ thống thiết bị bao gồm các thiết bị chủ yếu như: Lò nung, các máy cán, hệ thống thiết bị phụ. Tất cả các thiết bị được sắp đặt nối tiếp nhau để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của một sản phẩm hoàn chỉnh gọi là xưởng cán.
3. Các bộ phận chính của máy cán:
a) Nguồn động lực:
Động cơ chính của máy cán thường thuộc loại động cơ chuyên dùng, với công suất 20kw á 10.000kw hoặc lớn hơn.
Đối với máy cán không đảo chiều (chiều quay của trục cán thường xuyên thay đổi) thường phải dùng động cơ điện một chiều hoặc tổ hợp máy phát - động cơ.
Động cơ chính của máy cán cỡ lớn thường được bố trí ở một gian máy riêng kèm theo hệ thống khống chế tự động.
b)Bộ phận truyền động
Bộ phận truyền động gồm: Hộp giảm tốc, hộp chia mô men và các loại trục khớp nối (hoa mai, vạn năng...).
Hộp giảm tốc là bộ phận cần thiết trong máy cán. Tất cả các máy cán dùng động cơ điện xoay chiều đều phải có hộp giảm tốc (trừ trường hợp máy cán đươc dẫn động bằng động cơ điện một chiều).
Trường hợp tỉ số truyền của hộp giảm tốc không đạt yêu cầu công nghệ cán có thể ghép hai hộp giảm tốc hoặc làm thêm bộ truyền đai lắp vào đầu ra của động cơ và đầu vào của hộp giảm tốc để giảm một lần nữa theo yêu cầu.
Chọn hộp giảm tốc không những phải phù hợp với các tỉ số truyền thiết kế mà còn phải phù hợp với công suất máy cán .
Trong bộ truyền lực của máy cán người ta dùng bánh răng chữ V để truyền chuyển động quay cho hai trục cá. So với bánh răng răng thẳng và răng nghiêng thì bánh răng chữ V có các ưu điểm truyền lực khoẻ, chịu tải rất lớn, chuyển động rất êm khử được lực chiều trục...
Trục và khớp nối: gồm 3loại chủ yếu:
Trục khớp nối vạn năng.
Trục khớp nối hoa mai.
Trục khớp nối vuông.
-Trục khớp nối vạn năng là loại trục khớp nối được sử dụng nhiều trong máy
cán, do cấu tạo của nó mà trục có khả năng nâng lên một góc a hoặc hạ xuống một góc a’ để tăng khe hở giữa hai trục cán và cán những vật có chiều dày lớn
Hình : Trục khớp nối vạn năng.
1. Bánh răng chữ V; 2. Trục cán; 3. Vật cán; 4. Khớp nối vạn năng.
Thông thường người ta chỉ làm cơ cấu nâng trục khớp nối lên một góc a. Hạ trục khớp nối xuống một góc a’ là khó khăn vì vậy trục khớp nối dưới thường thẳng.
Trục khớp nối vạn năng ít dùng cho các máy cán cỡ nhỏ, vì chiều cao nâng trục không cần lớn việc chế tạo nó rất khó khăn, yêu cầu chính xác cao giá thành cao.
Vật liệu chế tạo trục khớp nối vạn năng là thép 45, 20X, 40X...
-Trục khớp nối hoa mai (hay còn gọi là ổ nối, ống nối hoa mai).
Trục khớp nối hoa mai có cấu tạo đơn giản, không cần độ chính xác cao, dễ chế tạo và góc nâng a không cần lớn lắm, nó được dùng rộng rãi ở các máy cán hình, máy cán tấm và máy cán cỡ nhỏ phi tiêu chuẩn.
Vật liệu làm ổ nối hoa mai là gang cч 15 – 32 với sk = 50N/mm2. ổ này thường chế tạo bằng phương pháp đúc.
1
2
a
a-a
3
a
4
Hình . Trục khớp nối hoa mai
1. Bánh răng chữ V; 2. ổ nối hoa mai; 3. Trục nối hoa mai; 4. Trục cán.
-Trục khớp nối vuông:
Là loại trục khớp nối thường được dùng nhiều nhất trong tất cả các máy cán cỡ nhỏ phi tiêu chuẩn, trong các máy cán thí nghiệm và các máy cán cỡ nhỏ hỗn hợp vừa cán hình lại vừa cán tấm.
4
b)
a)
2
3
2
3
5
1
Hình : a.Sơ đồ lắp ráp trục khớp nối vuông
1.Bánh răng chữ V ; 2. Khớp nối ; 3. Gỗ đệm ; 4. Trục nối vuông ; 5. Trục cán
b. Khớp nối vuông
Các máy cán có đường kính trục từ 50 á 200 mm thì dùng khớp nối vuông là hợp lí nhất vì rất rễ chế tạo, giá thành rẻ.
Loại khớp nối này truyền lực khoẻ, chịu tải lớn, chuyển động êm.
Vật liệu chế tạo có thể là thép các bon hoặc thép hợp kim thường. Góc nâng trục a tương đối nhỏ vì vậy loại trục khớp nối này không dùng trong các máy cán phá và cán phôi.
Gối đỡ và trục cán.
Trục cán được đặt trên thân giá cán và quay được nhờ gối đỡ và ổ đỡ trục.
- Gối đỡ trục thường được làm bằng hai nửa ghép lại:Nửa gối đỡ trên và nửa gối đỡ dưới cũng có khi được gép thành liền một khối. Vật liệu chế tạo gối đỡ thường bằng thép đúc 32pá42p hoặc bằng gang.
Hình vẽ cho ta thấy một kiểu gối đỡ trục của máy cán hai trục D=200 mm
c)
b)
a)
Hình . Gối đỡ trục cán
a) Nửa gối đỡ trên của trục trên ; b) Nửa gối đỡ dưới của trục trên và nửa gối đỡ trên của trục dưới ; c) Nửa gối đỡ dưới của trục dưới máy cán D = 280 mm
- ổ trục là bộ phận trực tiếp đỡ trục cán, là nơi chịu lực tác dụng của các lực đặt trên trục. Thường dùng hai loại ổ đỡ : ổ lăn và ổ trượt.
ổ đỡ trục là bộ phận rất quan trọng vì nó xác định vị trí của trục cán trong máy và quanh một trục tâm đã định. ở đây ta chọn ổ đỡ trục là ổ trượt (bạc lót) hay ổ trượt kiểu hở. LoạI ổ trượt này chịu lực va đập tốt. ổ trượt làm việc tốt trong các môI trường nước và các môI trường ăn mòn khác.
Vật liệu chế tạo phải có hệ số ma sát thấp như: Đồng thanh, babit 83, bakêlít.
Hình . Các kích thước của ổ trượt ( bạc lót)
Vít nén và cơ cấu điều chỉnh lượng ép.
Để làm giảm chiều dày vật cán ta dùng hai vít nén và một số thiết bị dẫn động của nó tạo nên cơ cấu điều chỉnh lượng ép.
Các bộ phận như động cơ, hộp giảm tốc, bộ bảnh răng thường được thiết kế sẵn chỉ việc chọn phù hợp với máy cán.
i
a
a
a-a
i
Hình . Vít nén, đai ốc
Phần II. Tính toán nghiệm bền thiết bị.
Tính lực cán ,mômen cán và công suất động cơ .
1.Tính lực cán, mô men cán :
a.Tính lực cán:
Ta áp dụng công thức sau để tính lực cán :
Pc = Ftx.ptb
Trong đó :
Ftx – diện tích tiếp xúc giữa kim loại và trục cán
Ptb - áp lực trung bình của kim loại lên trục cán
Ptb = P0.Kf
P0 – lực cán bên trong ,nó phụ thuộc vào nhiệt độ cán và giới hạn bền của vật liệu cán ,
P0 =
sb – giới hạn bền của vật liệu cán
Kf – hệ số kể đến lực cán bên trong
f – hệ số ma sát
H,h – chiều cao vật cán trước và sau khi cán
Diện tích tiếp xúc giữa trục cán và kim loạI
Ftx = Btb.l =
b1 , b2 - chiều rộng vật cán trước và sau khi cán
R – bán kính làm việc của trục cán
Dh – lượng ép tuyệt đối
b). Tính momen cán :
Mc = 2.P.a (MN.m , KN.m)
+P – lực cán , (MN , KN)
+a – cánh tay đòn , (m)
a = (0,45 á 0,5).
* Tính momen ma sát :
Mms = Mms1 + Mms2
Trong đó :
Mms1- momen ma sát sinh ra ở cổ trục cán
+ Mms1 = P.f’.d
d - đường kính cổ trục cán
f’ – hệ số ma sát
P – lực cán (MN , KN)
+ Mms2 – momen ma sát sinh ra tại các ổ ma sát khác
Mms2 = (0,08 á 0,12).(Mc + Mms1)
* Momen không tải :
M0 = (3 á 6)%.Mc
ị Momen tổng :
MS = Mc + Mms + M0
Tính công suất động cơ :
Công suất động cơ được tính theo công thức :
Nđc = Mđc.wđc
Mđc – momen tĩnh qui về trục động cơ
trong đó :
i – tỉ ssố truyền của hộp giảm tốc
h - hiệu suất của động cơ , h = 0,85 á 0,95
wđc = , n – số vòng quay của trục cán
Trong giá thứ để kiểm tra công suất động cơ ta chỉ cần tính cho lần cán có lượng ép lớn nhất
+ Lần cán thứ 4 có các thông số :
Dh4 = 31,5 mm ; RK = 220,5 mm ; Btb = 57,5 mm
ị Ftx = Btb.l =
Với thép CT3 thì : %C = 0,14% á 0,22%, chọn %C = 0,2%.
toch=1470 oC ; sb = 47 (kg/mm2) ; toc = 1160 oC,f=0,425
ị
Pc = Ptb.Ftx = 7,723.4792 = 370 KN
Lấy f’ = 0,01 ;d = 0,6.D = 300 mm
ị Mms1 = 370.0,01.0,3 = 1,1 KN.m
+ Mc = 2P.a
a = 0,5
+ Mms2 = 0,1(Mc + Mms1) = 0,1(30,84 + 1,1) = 3,2 KN.m
M0 = 0,05.Mc = 1,54 KN.m
ị MS = 36,68 KN.m
* Chọn động cơ :
Chọn công suất động cơ theo công thức :
Nđc = Mđc.wđc
Chọn số vòng quay của trục động cơ là 750 v/phút
wđc =
ị i = ; chọn h = 0,9
ị Nđc =
II.tính toán và nghiệm bền trục cán
1.Chọn các kích thước và tính trục cán.
a.Chọn vật liệu:
Trục cán làm việc liên tục chịu mòn dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động rất lớn, có khi áp lực thay đổi đột ngột. Vì vậy vật liệu làm trục cán phải có độ cứng, độ bền cao và chịu mài mòn tốt để nâng cao tuổi thọ của trục cán. Phương pháp gia công cơ khí, nhiệt luyện xử lí bề mặt trục cán để chống mòn trục cũng là một phương pháp vô cùng quan trọng trong chế tạo trục cán.
Chọn vật liệu chế tạo trục bằng gang cầu có : [su] = 7 kg/mm2;
[stđ] = (35 á 40) kg/mm2; [tx] = 5 kg/mm2.
b.Các kích thước cơ bản của trục cán hình.
L
Pmax
a
R1
Mu
d1
x
1
R
R2
c = l/2
D
l
l'
2
r
Hình : Các kích thước cơ bản của trục cán hình.
Đối với máy giá cán thô 3 trục cho máy cán hình, ta có:
L = (1,6 á 2,5)D = (1,6 á 2,5)500 = 800 á 1250
Lấy L = 1200 (mm).
Chọn ổ đỡ trục cán là ổ trượt, đường kính cổ trục cán tính theo công thức :
d = (0,55 á 0,63)D = (0,55 á 0,63)500 = 275 á 315
chọn d = 290 mm.
d1 = (0,9 á 0,95)d = (0,9 á 0,95)290 = 261á 275,5
chọn d1 = 270 (mm).
Chiều dài cổ trục cán :
l = d = 290 mm
ị
Bán kính lượn cổ trục :
r = 0,1. d = 0,1. 290 = 29 (mm).
Bán kính lượn vành trục :
R = 0,15. D = 0,15. 500 = 75 (mm).
Chiều dài cổ trục cán:
a = L + l = 1200 + 290 = 1490 (mm).
c. Nghiệm bền trục cán hình
Khi làm việc trục cán hình sẽ bị một lực cán Pmax = 24390 T tác dụng lên trục lúc này thân trục cán chịu uốn, cổ trục chịu uốn và xoắn, đầu nối trục chỉ chịu xoắn thuần tuý.
Các lực tác dụng theo phương thẳng đứng :
R1 + R2 - P = 0
chọn x = a/2 =950/2 (mm).
c1.Thân trục cán nghiệm bền theo điều kiện uốn :
c2. Tại cổ trục cán :
Nghiệm bền theo stđ :
ứng suất xoắn :
Mx : Là mô men xoắn truyền từ động cơ đến
Mx = 1,4. Mc = 1,4.0,9.106(kg.mm)
ứng suất tương đương :
Như vậy cổ trục cán thừa bền.
IIi.tính toán và nghiệm bền Khung giá cán.
Thân giá cán là chi tiết rất quan trọng trong toàn bộ giá cán. Các chi tiết khác của giá cán như : Trục cán, gối đỡ trục cán, cơ cấu điều chỉnh lượng ép và các cơ cấu dẫn hướng đều được lắp trên nó.
Trong quá trình cán lực cán tác dụng lên trục cán và được truyền vào thân giá cán rồi được truyền vào bệ móng máy. Nên thân giá cán đòi hỏi phải có độ bền cao, độ biến dạng ít, độ cứng vững cao. Đảm bảo độ an toàn tuyệt đối khi cán không xảy ra sự cố nào với khung giá cán ta chọn thân giá cán kiểu hở vật liệu chế tạo là thép đúc P 35, có [sb]= 60 N/mm2.
L1
a2
b2
L2
c
c
b
a
a
b1
b-b
h1
h
c-c
a1
b
b1
b
h2
b2
a-a
1.Chọn các kích thước khung giá cán hở.
Hình : Khung giá cán hở và các tiết diện của khung giá cán hở.
Bảng . Khoảng cách các tiết diện thanh trụ đứng và thanh ngang.
Giá cán
f350 (2 trục)
L1(mm)
660
L2(mm)
1120
L1, L2 : Là khoảng cách tính từ tâm của các tiết diện.
Bảng . Kích thước các tiết diện khung giá cán hở.
Tiết diện
Thông số hình học
f350 (2 trục)
BB
a2 (mm)
230
b2 (mm)
170
CC
a1 (mm)
195
b1 (mm)
165
AA
h (mm)
190
b (mm)
285
h1 (mm)
120
b1 (mm)
125
h2 (mm)
105
b2 (mm)
110
Hình : Sơ đồ lực và biểu đồ mô men uốn tác dụng lên khung giá kiểu hở.
2.Kiểm nghiệm độ bền trụ đứng khung giá.
Trụ đứng khung giá kiểu hở có ứng suất lớn nhất tại điểm chân phía trong tiếp xúc với thanh ngang dưới, dưới tác dụng của lực P/2 thanh bị kéo, dưới tác dụng của phản lực T thanh bị uốn.
ứng suất tổng:
trong đó F2 là tiết diện trụ đứng.
F2 = a2. b2 = 230.170 = 39100 (mm2).
Wcu2 : Mô men chống uốn của tiết diện trụ đứng.
Trong quá trình cán lực cán truyền từ trục cán qua gối trục rồi đến vít điều chỉnh và truyền đến nắp giá cán. Biến dạng đến một mức nào đó mép trong của cột đứng sẽ tì vào gối đỡ trục. Để gối đỡ trục trên không bị kẹt vào 2 thanh đứng thì khi lắp đặt gối đỡ phải để dung sai, lấy dung sai D =1 (mm).
Lực T tác dụng từ gối đỡ trục lên khung giá cán theo phương ngang là :
Trong đó :
E : Là mô đun đàn hồi của vật liệu : E = 2.104 (kg/mm2).
J1 : Là mô men quán tính của thanh ngang.
J2 : Là mô men quán tính của thanh đứng.
Phản lực T là :
Mô men uốn của tiết diện trụ đứng là :
Mu2 = T.c = 76,814. 1860 = 142874,04 (kg.mm).
ứng suất tổng là :
Như vậy thanh đứng làm việc tốt, đủ bền.
Cột đứng khung giá tính từ điều kiện bất lợi nhất với T cực đại
khi D = 0, ta có:
Ta có : Mu2 = T. c = 131,647. 1860 = 244863,42 (kg.mm).
ứng suất tổng là :
Như vậy ở điều kiện bất lợi nhất thanh đứng làm việc tốt, đủ bền.
3.Kiểm nghiệm độ bền thanh ngang dưới khung giá.
Dưới tác dụng của lực cán P thanh ngang dưới chịu uốn hoàn toàn :
Để đảm bảo độ an toàn của khung giá cán khi trục cán làm việc thì phải tính theo hướng bất lợi nhất, tức là khi đó T = 0.
Trong đó W1 là mô men chống uốn của thanh ngang.
Như vậy thanh ngang làm việc tốt, thừa bền.
4.Nghiệm bền độ võng khung giá cán.
Ta có :
Trong đó :
Độ võng thanh ngang :
f = f1 + f2 + f3 Ê [f] = (0,5 á 1) mm.
ị f = 0,029 + 0,4 + 0,00006 = 0,429 < [f] = (0,5 á 1) mm.
Kết luận : Khung giá cán đủ bền làm việc tốt.
iv. Nghiệm bền vít nén và đai ốc.
1.Chọn vật liệu :
a) Vít me ( Vít điều chỉnh hướng kính trục cán).
Là chi tiết chịu áp lực rất lớn, vì vậy cần phải tính toán sao cho vít me đủ bền và kết cấu của vít me khi lắp vào khung giá là hợp lí.
Vít nén (Vít me) được sử dụng để làm giảm chiều dày của vật cán. Vít điều chỉnh lên xuống và tỳ vào gối đỡ trên của trục cán. Hai vít nén và một số thiết bị dẫn động của nó tạo nên cơ cấu điều chỉnh lượng ép. Có 2 kiểu điều chỉnh vít nén đó là điều chỉnh bằng động cơ điện và điều chỉnh bằng tay.
ở các máy cán lớn, cán với năng suất cao, với khoảng điều chỉnh lên xuống lớn thì dùng phương pháp điều chỉnh bằng động cơ điện.
Chọn vật liệu chế tạo trục vít me là thép 40X, có [sb] = 150( N/mm2).
b.Đai ốc :
Đai ốc là một chi tiết rất quan trọng nó có khả năng chịu tải lớn. Khi làm việc vít me chuyển động quay nhờ ren với bước ren t trên toàn vít chuyển động tịnh tiến lên, xuống để điều chỉnh lượng ép, vì vậy đai ốc rất dễ bị mòn. Nên ta chọn vật liệu đai ốc là đồng thanh.
2.Tính toán thiết kế :
i
a
a
a-a
D290
dn=180
h=280
160
190
160
580
320
10
15
do=180
d1=156
dtb=170
I
Hình : Vít nén, đai ốc.
Đường kính cổ trục cán : d = 150 (mm)
đường kính vòng chia của ren là:
dtb = (0,55 á 0,62)d = (0,55 á 0,62)150 = 82,5 á 93
Lấy dtb = 90 (mm).
dn = dtb + 10 =90 +10 =100 (mm).
Chiều dài trục vít me:
L = (6 á 8)d = (6 á 8)150 = 900 á 1200
Chọn L = 1000 mm
Đường kính ngoài mũ ốc đồng (đai ốc) là:
D = (1,5 á 1,8) dtb = (1,5 á 1,8).90 = 135 á 162
Lấy D = 150 (mm).
Chiều cao mũ ốc là :
h = (0,95 á 1,1)D = (0,95 á 1,1)150
Lấy h = 150 (mm).
a.Vít nén:
Đường kính ngoài của vít nén được xác định theo ứng suất nén:
Trong đó:
P : Là lực cán lớn nhất: Pmax = 89588(kg) tại giá cán thô 3 trục.
Mô men cần thiết để quay vít ép :
Trong đó :
dp : đường kính đầu chịu lực nén của vít, dp= 160 mm
f : Là hệ số ma sát ở đầu vít, f = 0,1
dtb :Đường kính trung bình của vít nén; dtb = 90 mm
a : Là góc nâng của ren.
j : Là góc ma sát trong ren.
Góc nâng của ren được tính theo công thức :
Trong đó : z : Là số đầu ren,
t = 3 á 6, chọn t = 4 (bước răng).
ị
Góc ma sát trong ren :
tgj = f = 0,1
ị j = 5042’
b. Đai ốc :
Kiểm tra đai ốc bằng ứng suất nén vành đai tiếp xúc mặt nút.
s = 5,07< [s] = (6á8) (kg/mm2).
Như vậy ren đai ốc đủ bền.
Kiểm tra khả năng chịu tải của mặt tiếp xúc giữa vít nén và đệm:
b
R
F
Q/2
M
a
Q/2
V. Mô men lật nhào máy cán.
Khi vật cán ăn vào trục cán
thì ở giá cán xuất hiện một lực quán tính F rất lớn.
Lực quán tính này sinh ra một mô men có xu hướng làm giá cán bị lật nhào ra khỏi đế giá cán. Mô men đó gọi là mô men lật nhào Ml. Lực F và mô men lật Ml được tính theo công thức :
Trong đó :
R : Bán kính trục cán
a : Khoảng cách từ đế máy tới đường cán.
Lực kéo bu lông nền :
Lực kéo cho một bu lông nền : Hình : Mô men lật nhào máy cán.
Đường kính bu lông :
ị Chọn bu lông có đường kính : d = 12 (mm).
Kiểm nghiệm độ bền của bu lông:
Kết luận : Bu lông đủ bền, làm việc tốt.
Vi.Tính toán các kích thước bạc lót, gối đỡ và mô men khớp nối.
1.Chọn bạc lót (ổ đỡ trục).
ổ đỡ trục là bộ phận trực tiếp đỡ trục cán là nơi chịu tác dụng của các lực đặt trên trục. ổ đỡ trục cũng là một bộ phận rất quan trọng vì nó xác định vị trí của trục cán trong máy và quay quanh một trục tâm đã định. ở đây ta chọn ổ đỡ trục là bạc lót (hay ổ trượt kiểu hở). Chọn vật liệu lót ổ là đồng thanh thiếc, tra bảng ta có:
Đồng thanh thiếc : Бpỉ10 - 1
v ³ 10 (m/s), [p] = 15(MPa)
[p.v] = 15 (MPa.m/s).
ổ trượt hở được làm 2 nửa:
Trên và dưới để dễ tháo lắp
và được ghép chặt
vào 2 gối đỡ trên và dưới.
Chiều dầy bạc lót
S =(0,035á0,05)d +2,5 =(0,035á0,05).150 +2,5
=7,75á10 mm lấy S = 10 mm
Chiều dàI lấy bằng chiều dài cổ truc cán:
L= 150 mm
Chiều rộng gờ bạc
B = 1,5S =15 mm
Chiều cao gờ bạc
H = 0,6.S =6 mm
Đường kính trong
d1 = d =150 mm
Đường kính ngoài
dn = d + 2S =1510+2.10 =170 mm Hình: Các kích thước bạc lót.
Đường kính gờ
dg= dn
2.Kích thước của vật liệu gối đỡ.
h1
s1
t
B
R
M
t
H3
S3
M
R
L
B
R
t
H2
B
D
M
Hình: Các kích thước gối đỡ.
Bảng :Các kích thước cơ bản của gối đỡ trục cán.
GIá CáN
f350
B
375
L
420
H1
128
H2
84
H3
150
S1
22
S3
90
t
48
M
16
D
45
R
117
VậT LIệU
GANG
3.Chọn và tính toán ổ khớp nối trục.
a)Chọn ổ khớp nối.
ổ khớp nối có tác dụng truyền mô men xoắn từ hộp truyền lực đến 2 trục cán. Để yêu cầu làm việc và hạ giá thành của máy cán ta chọn ổ khớp nối hoa mai.
dt
d
n
b)Nghiệm bền ổ khớp nối :
ổ khớp nối làm nhiệm vụ truyền mô men xoắn.
Do đó ổ khớp nối vừa chịu xoắn vừa chịu kéo
trục nối chịu xoắn.
ứng suất xoắn :
Hình 5.8: ổ nối hoa mai.
Trong đó :
k : Là hệ số tải trọng động, đối với máy cán k = 2 á 3
D: Là đường kính ngoài ống nối.
d: Là đường kính bên trong ống nối.
; Pv : Là lực vòng
R : Là khoảng cách từ điểm đặt lực vòng đến tâm của tiết diện ống nối.
F : Là diện tích tiết diện ống nối.
b)Trục nối:
Trục nối chỉ chịu xoắn thuần tuý, vì vậy nghiệm bền theo ứng suất xoắn:
Bảng 11: Kích thước ổ khớp nối.
Giá Cán
f350
Dn(mm)
275
d (mm)
195
b3) Giá 2 trục f350
ổ nối:
Ta có :
Như vậy, ống nối đủ bền làm việc tốt.
Trục nối :
Kết luận: Trục nối đủ bền làm việc tốt.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DA0476.DOC