Tính toán thiết kế máy ủi thường có lắp lưỡi xới một răng, truyền động thuỷ lực, công suất động cơ 140ml

8 kN1: hÖ sè ®éng = 2,5 -> Px = 10,62 . 0,8 . 2,5 = 21,24 (T) = 21240 (daN) Thµnh phÇn ph¶n lùc cña nÒn ®µo t¸c dông lªn l−ìi xíi theo ph−¬ng y : PG = 0,4. T . kt . kN1 (3.2.10) t : søc kÐo danh nghÜa cña m¸y = 10,62 (T) kt : hÖ sè sö dông lùc kÐo kt = 0,8 kN1: hÖ sè ®éng = 1,2 ->Px = 0,4 . 10,62 . 0,8 . 1,2 = 4,07808 (daN) TÝnh c¸c thµnh phÇn ph¶n lùc. - TÝnh AG : XÐt trong mÆt ph¼ng YOZ. Ph−¬ng tr×nh momen ®èi víi ®iÓm B : ∑ MB = 0 ⇔ AG.l1 – PG.l =0 -> =gA 872,17263300 125.08,4078. 1 == l lPg (daN) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 46 - TÝnh BY : XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng : ∑ = 0 ⇔ BY - AG + PG = 0 -> BY = AG – PG (3.2.11) = 17263,87 – 4078,08 = 13185,8 (daN) - TÝnh Bx : XÐt trong mÆt ph¼ng (ZOX) : Ph−¬ng tr×nh momen ®èi víi ®iÓm A : R2d’(l3 + h sinα ) + RX(hcosα + l3tg25 0) – BX l1cosα = 0 Do α = 30 hcos α ≈ h -> hcosα + l3 tg 25 0 ≈ l2 l1cosα ≈l1 54,21 360 14,3.3).25272950( 360 )25( 360 .sin 0032 =−=−=≈ tgtgllhh pi α pi αα (mm) =xR 1 223 ' 2 .)54,21( l lRlR d ++ (3.2.11) Thay c¸c gi¸ trÞ R2’ = 19215,9 (daN) , R2 = 21240, l3 = 272, l2 = 950 cm vµo c«ng thøc (3.2.11) -> 86062300 950.21240)54,21272.(9,19215 = ++ =xR (daN) -TÝnh AX : XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ∑X = 0 ⇔ BX - Ax + Rx = 0 -> Ax = Bx + Rx (3.2.12) = 86062 + 21240 = 107302 (daN) - TÝnh Bz : XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ∑z= 0 ⇔ Bz – P2d’ = 0 (3.2.13) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 47 -> Bz = 19215,9 (daN) 3. KiÓm tra bÒn c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm cña r¨ng xíi H×nh.3.8 MÆt c¾t ngang qua lç chèt liªn kÕt gi÷a r¨ng vµ l−ìi xíi . XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t F – F Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t F - F ®èi víi trôc X- X §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 48 F_F H×nh.3.8 4,2321 12 4.5.2.2 12 2.8 12 13.13 333 =++=xJ (cm) Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ®èi víi truc Y-Y 12,17335,2.4.25,5 12 5,2.4 .2 12 8.2 12 13.13 2333 =      +−−=yJ (cm) DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t F-F F = 132 – 2.4 – 4.2,5 = 151 (cm) Momen uèn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t F-F Mx = PG . l5 = 4078,08 . 25 = 101925 (daN/cm) MY = Px . l5 . sin 25 0 + R2d’ .l5 . cos25 0 My = 21240.25.Sin25˚ + 19215,9.Cos25˚ = 659193,3 (daN cm) + Lùc däc trôc: N = R x Cos25˚ – RZd’.Sin25˚ = 21240.Cos25˚ – 19215,9.Sin25˚ = 11128,98(daN) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 49 TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang F – F chÞu uèn vµ kÐo ®ång thêi do trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang F – F cã c¸c thµnh phÇn néi lùc lµ M« men uèn Mx, My vµ lùc däc N. -> øng suÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang F – F ®−îc x¸c ®Þnh bëi thøc 9.1b. Trang 165 – SBVL. NXB GTVT Pmax = [ ]PF N W M W M y y x x ≤++ = [ ]PF N x J M y J M y y x x ≤++ maxmax .. = 151 98,111265,6. 12,1733 3,6597985,6. 4,2321 101925 ++ = 2837,7 (daN / cm2) Chän vËt liÖu cÊu t¹o r¨ng xíi vµ l−ìi xíi lµ thÐp hîp kim Mn - Mo [P] = 11000  18000 (daN / cm2) -> TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang F – F ®ñ bÒn - KiÓm tra TiÕt diÖn mÆt c¾t E – E X¸c ®Þnh täa ®é träng t©m mÆt c¾t F S X yc = ; F S Y xc = F: DiÖn tÝch TiÕt diÖn mÆt c¾t E – E F = 8.14 – 2.8 = 96 cm2 M« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t ®èi víi trôc y – y Sy = ΣFi.xi = 0.2 -> xc = 0 M« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t ®èi víi trôc x – x Sx = ΣFi.yi = 2.8.8 + 2.8.6 = 224 (cm 2) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 50 F S Y xc = 3,296 224 == (cm) M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ®èi víi trôc xc – xc JXC = 8.2.7,5 12 2.82.8.7,3 12 2.810.8.3,2 12 10.8 232323 +++++ = 1839,35 (cm4) - Mo men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t E – E ®èi víi trôc trung t©m y – y 128 6 8.2 6 8.14 22 =−== ycy WW (cm2) - Momen uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t E – E ®èi víi trôc trung t©m yc – yc My = Rx.34,1.Sin27˚ + RZd’.34,1.Cos27˚ = 21240.34,1.Sin27˚ – 19215,9.34,1.Cos27˚ = 912661(daN) - Momen uèn ®èi víi trôc trung t©m xc – xc cña mÆt c¾t Mx = Ry .34,1 = 4078,08 .34,1 = 139062,53 (daN.cm) - Lùc däc trôc: N = Rx.Cos27˚ – Rz”.Sin27˚ = 21240.Cos27˚ – 19215,9. Sin27˚ = 10201,14 (daN) C«ng thøc kiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t Pmax = [ ]P F N W M W M yc y xc x ≤++ = 96 14,10201 128 912661 3,7 35,1839 53,139062 ++ = 7788,4 daN.cm2 < [P] = 14  18.103 (daN.cm2) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 51 -> TiÕt diÖn mÆt c¾t E – E ®¶m b¶o bÒn - KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D D _ D H×nh.3.9 MÆt c¾t qua th©n r¨ng vµ tÊm gia c−êng - X¸c ®Þnh to¹ ®é träng t©m tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D F S X yc = F: DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D F = 28.8 – 2.6.6 = 248 cm2 - M« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t ®èi víi trôc y – y Sy = ΣFi.xi = 8.2.14 + 2.(6.2.12) = 512 cm 3 -> xc = 2.06 (cm) - M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D ®èi víi trôc xc – xc JXC =       +++ 6.2.5 12 2.62 12 8.2 12 8.26 2333 = 1802,66 (cm4) - M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D ®èi víi trôc yc – yc §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 52 JYC = 8.2.94,1106,2.26.86.2.94,9 12 6.22 12 2.8 12 8.26 222333 ++      +++ = 17329,64 (cm4) - M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D ®èi víi trôc trung t©m yc – yc 7,1150 06,15 17329,64 max === X J W ycyc (cm3) - M« men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t D – D ®èi víi trôc trung t©m xc – xc 532,360 5 1802,66 max === Y JxWxc (cm3) - Momen uèn ®èi víi trôc xc – xc : Mxc = Rg.26 = 106030,1 (daN.cm) - Momen uèn ®èi víi trôc trung t©m yc – yc: Myc = Rx.26 + RZd’’.l3 = 21240.26 + 19215.27 = 1074912,5(daN) -> øng suÊt tæng céng sinh ra trªn tiÕt diÖn D – D: 7,1150 1,10749 532,360 1,106030 2 +=+= yc yc xc x W M W MP = 1228,23 (daNcm2) < [P] = 14000 ÷ 18000 (daN/cm2) -> MÆt c¾t D – D ®ñ bÒn - KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 53 C-C H×nh.3.9 - X¸c ®Þnh to¹ ®é träng t©m tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C cY =0 ; F S X yc = F: DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C F = 26.8 – 2.8 = 192 cm2 - M« men qu¸n tÝnh cña TiÕt diÖn mÆt c¾t C – C ®èi víi trôc y – y Sy = ΣFi.xi = 8.2.12 + 2.8.14 = 416 cm 3 - M« men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C ®èi víi trôc trung t©m xc – xc 67,234 6 2.8 6 2.8 6 22.8 222 =+−=xcW (cm3) - M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C ®èi víi trôc yc – yc §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 54 JYC = 8.2.4,1116,2.22.88.2.8,912 2.8 12 2.8 12 8.22 222333 ++      +++ Do )(16,2192 416 cmX c == -> JYC = 8462,6 (cm 4) -> 05,61316,13 8462,6 max === X J W ycyc (cm3) - Momen uèn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t C – C Mx = Ry .62 = 4078,08 .62 = 252810,96 (daN.cm) My = Rx.62 + RZd’.l3 = 21240.62 – 19215,9. 27,2 = 1839552,5(daN) -> øng suÊt tæng céng sinh ra trªn tiÕt diÖn C – C 05,643 18395585 67,243 96,252840 2 +=+= yc yc xc x W M W MP = 3898,3 (daNcm2) < [P] = 14000 ÷ 18000 (daN/cm2) -> MÆt c¾t C – C ®ñ bÒn - KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t A – A F: DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t A – A F = 26.8 = 208 cm2 - M« men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t A – A ®èi víi trôc trung t©m x – x 3,277 6 26.8 2 ==xW (cm3) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 55 A_A H×nh.3.10 - Momen chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t A – A ®èi víi trôc y – y 3,901 6 8.26 2 ==yW (cm3) - Mo men uèn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t A – A Mx = Ry .l2 = 4078,08 .95 = 387417,6 (daN.cm) My = Rx.l2 + RZd’’.l3 = 21240.95 + 19215,9. 27,2 = 2540472,5(daN) -> øng suÊt tæng céng sinh ra trªn tiÕt diÖn A – A 3,901 2540472,5 3,277 387417,6 2 +=+= yc yc xc x W M W M σ = 4215,8 (daNcm-2) < [σ ] = 14000 ÷ 18000 (daN/cm2) -> MÆt c¾t A – A ®ñ bÒn - KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t B – B §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 56 B-B H×nh.3.11 Kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t cña chèt t¹i mÆt c¾t B – B ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: m d n N . 4 . 2max pi τ = (Trang 27- KCT - TDHGTVT) N: néi lùc t¹i mÆt c¾t n: sè chèt t¹i mÆt c¾t d: ®−êng kÝnh chèt, lÊy b»ng ®−êng kÝnh lç [σ ]: øng suÊt tiÕp cho phÐp cña chèt liªn kÕt m d n N . 4 . 2max pi τ = )(5,382 1.8.785,0.1 9,19215 2 2 daNcm== - Kh¶ n¨ng chÞu Ðp cña mÆt c¾t: [ ]σσ ≤∑= Jdn N ... max n: sè l−îng chèt t¹i mÆt c¾t liªn kÕt d: ®−êng kÝnh chèt, lÊy b»ng ®−êng kÝnh lç §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 57 ∑δ: Tæng chiÒu dµi nhá nhÊt cña c¸c b¶n thÐp chÞu Ðp mÆt cïng phÝa 2 2max /9,2669.18 9,19215 cmdaN==σ Chän vËt liÖu chÕ t¹o chèt lµ thÐp CT3 [σ ] = 1371,13 daN/cm2 -> τmax = 382,5 daN/cm 2 < [ ] [ ] )/(2 45,1571 2 2cmdaN== στ -> Chèt ®¶m b¶o bÒn Do ∂max = 226,9 < [∂] = 1571,45 (daN/cm2) -> Chèt liªn kÕt ®¶m b¶o bÒn theo ®iÒu kiÖn chÞu Ðp mÆt c¾t - KiÓm tra øng suÊt mÆt c¾t qua r¨ng, l−ìi xíi t¹i n¬i bÞ gi¶m yÕu do cã lç chèt liªn kÕt. Theo c«ng thøc ∂ = thF N ≤ {∂} (trang 28 – KCT- nxbgtvt) ë ®©y: Fth = Fng – n.d.∂ = (b - nd).∂ b: ChiÒu réng mÆt c¾t ∂: bÒ dµy mÆt c¾t d,n: ®−êng kÝnh vµ sè l−îng chèt liªn kÕt t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n Fth = (26 - 8).9 = 162 cm 2 Do néi lùc t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n: N = Bz = 19215,9 daN/cm 2 -> ∂ = 162 9,19215 = 118,62(daN/cm2) < {∂} -> TiÕt diÖn mÆt c¾t t¹i n¬i bÞ suy yÕu ®¶m b¶o bÒn 4. TÝnh chän dÇm ngang - §Ó ®¬n gi¶n cho viÖc tÝnh to¸n coi dÇm ngang ®Æt trªn 2 gèi tùa A, B §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 58 S¬ ®å tÝnh: H×nh.3.12 - X¸c ®Þnh néi lùc Vz , Vy ,VZ : XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng: ΣZ = 0
VZ – RZd” + VZ = 0 -> VZ = )(95,9607 2 9,19215 2 " daNdRz == VY: XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng: ΣY = 0
Vy – Ry + Vy = 0 -> Vy = )(04,2039 2 08,4078 2 daN Ry == §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 59 BiÓu ®å m« men: H×nh.3.13 DÇm ngang chÞu uèn vµ xo¾n ®ång thêi do ngoµi thµnh phÇn néi lùc Momen uèn My, Mz cßn cã Momen xo¾n do Mx g©y ra. - M«men xo¾n g©y ra ®èi víi trôc x-x Mx = Ry . a = 4078,08 .102 = 415964,2 (daN.cm) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 60 - øng suÊt ph¶i do M«men uèn g©y nªn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®−îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc 9-23. Trang 162-SBVL – NXB GTVT u u W M =maxδ Mu : M«men uèn g©y ra ®èi víi trôc trung t©m cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm Wu : M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®èi víi trôc trung hoµ Ph©n tÝch Mu thµnh 2 thµnh phÇn Mz, My. Khi ®ã c«ng thøc ë trªn cè thÓ ®æi thµnh 22 max       +      = z z u u W M W Mδ - øng suÊt tiÕp do M«men xo¾n g©y nªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®−îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc 9-25. Trang 162 SBVL – NXBGTVT xo x W M =maxδ Mx : M«men xo¾n g©y nªn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm Wxo : M«men chèng uèn g©y nªn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm Khi tiÕn hµnh tÝnh chän dÇm ngang ta cã thÓ dïng c¸c ph−¬ng ¸n sau: + Ph−¬ng ¸n 1 : TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm cã d¹ng hép do c¸c thanh thÐp b¶n liªn kÕt l¹i víi nhau bëi m«Ý liªn kÕt hµn. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn c¾t ngang dÇm )(146156 19.19 6 5,2.25 322 cmWWW yxu =−=== §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 61 M«men chèng xo¾n cña tiÕt diÖn c¾t ngang dÇm ®èi víi tiÕt diÖn mÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt Wxo ®−îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc 6.19 trang 105 – SBVL – NXBGTVT Wxo = α.ab 2 α : hÖ sè phô thuéc vµo tØ sè c¸c c¹nh, α ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tra b¶ng 6.19 trang 105 SBVL – NXB GTVT H×nh.3.14 H×nh.3.15 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 62 Do 203,01 =⇒= αb a => Wxo = 0,203 (25.25 2. 19.192) = 1779,5 (cm3) Thay c¸c gi¸ trÞ My = 71360,4 (daN.cm) Mz = 336278,25 (daN.cm) Vµo c«ng thøc x¸c ®Þnh øng suÊt ph¸p ë trªn tiÕt diÖn MÆt c¾t dÇm ngang ( ) ).(3,23525,3362784,713661461 2221max −− =+= cmdaNδ - øng suÊt tiÕp lín nhÊt do m«men xo¾n g©y nªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ).(75,233 5,1779 2,415964 2 max − == cmdaNδ KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm theo lý thuyÕt bÒn 3 ( lý thuyÕt øng suÊt tiÕp lín nhÊt) – theo c«ng thøc 9.26 SBVL trang 162 NXB GTVT -> ).(4,52323375.43,235 222max −=+= cmdaNδ Chän vËt liÖu cÊu t¹o dÇm ngang lµ thÐp CT3 [б] = 1571,43 daN.cm2 Do 2 cm.daN43,15712cm/daN4,523max −〈=δ -> TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®¶m b¶o bÒn - XÐt ph−¬ng ¸n 2 DÇm ngang d¹ng hép ®−îc cÊu t¹o tõ 2 thÐp L cã sè hiÖu 23/16 ®−îc liªn kÕt víi nhau b»ng mèi liªn kÕt hµn . §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 63 H×nh.3.16 Tra b¶ng thÐp gãc c¹nh kh«ng ®Òu TCVN1657 – 75 B¶ng 4 Sè hiÖu 25/16 - C¸c kÝch th−íc (mm) ; b = 250;a=160;d=12 - DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t F = 48,3 cm - TrÞ sè cÇn t×m ®èi víi trôc Jx = 3147 cm 4 Jy = 1032 cm 4 Y0 = 7,97 cm X0 = 3,53 cm M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®èi víi trôc trung t©m y-y Jy = 2. [ 3147 + (8 – 3,53) 2 . 48,3 ] = 8224 (cm3) M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®èi víi trôc trung t©m z-z Jz = 2. [1032 + (12,5 – 7,97) 2 . 48,3 ] = 4046,32 (cm3) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 64 M« men chèng xo¾n cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm cña h×nh ch÷ nhËt bao ngoµi cã kÝch th−íc 25x16 cm Wxo = α.a.b 2 Do 5625,116 25 == b a Tra b¶ng 6-1 Trang 105 – SBVL – NXB GTVT 203,01 =⇒= α b a 246,02 =⇒= α b a Dïng c«ng thøc néi suy 15625,1 203,0 12 203,0246,0 − − = − − = αβ H×nh.3.17 -> α = 0,227 M«men chèng xo¾n cña h×nh ch÷ nhËt bao ngoµi cã kÝch th−íc 25x16 Wxo = 0,227.25.16 2 = 1452,8 (cm3) M«men chèng xo¾n cña tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt rçng cã kÝch th−íc 22,6x13,6 cm Do 66,16,13 6,22 ' ' == b a Dïng c«ng thøc néi suy -> α’ = 0, 2314 Wxo’ = α’a’b’2 = 0, 2314 . 22,6 . 13,62 = 967, 3 cm3 M«men chèng xo¾n cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ngang Wxo = Wxo – Wxo’ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 65 = 1452,6 – 967,3 = 485,5 (cm3) øng suÊt ph¸p lín nhÊt do M«men uèn g©y ra trªn tiÕt diÖn MÆt c¾t ngang dÇm 2 max 2 maxmax ..       +        = y J MZ J M z z y yδ 22 5,12. 32,4046 25,3362788. 8224 4,71366       +      = = 1041,15 (daN.cm-2) - øng suÊt tiÕp lín nhÊt do M«men xo¾n Mx g©y ra trªn tiÕt diÖn MÆt c¾t ngang dÇm ).(8,856 5,485 2,415964 2 max − === cmdaN W M xo xδ KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm theo lý thuyÕt bÒn 3. 22 8,856.415,1041 +=tdδ = 2005,1(daN.cm-2) Do бtd = 2005,1 > [б] = 1571,43 (daN.cm -2) TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm kh«ng ®¶m b¶o bÒn - XÐt ph−¬ng ¸n 3 DÇm ngang d¹ng hép ®−îc cÊu t¹o tõ 2 thÐp L cã sè hiÖu 25/16 ®−îc liªn kÕt víi nhau b»ng mèi liªn kÕt hµn. TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ®−îc bè trÝ nh− (h×nh.3.18) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 66 H×nh3.18 øng suÊt ph¸p lín nhÊt do m«men uèn g©y ra trªn tiÕt diÖn mÆt c¸t ngang dÇm . 2 max 2 maxmax ..       +        = y J MZ J M z z y yδ 22 8224 8.25,336278 32,4046 5,12.4,71366       +      = = 391,5 (daN.cm-2) - øng suÊt tiÕp lín nhÊt do M«men xo¾n Mx g©y ra trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ).(8,856 5,485 2,415964 2 max − === cmdaN W M xo xδ KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm theo lý thuyÕt bÒn 3. 22 8,856.45,394 +=tdδ = 1758,42(daN.cm-2) Do бtd > [б] = 1571,43 (daN.cm -2) > tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm kh«ng ®ñ bÒn XÐt ph−¬ng ¸n 4 DÇm ngang cã tiÕt diÖn h×nh trßn §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 67 H×nh.3.19 M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm ( )33 192532 −=== pi yxu WWW = 860,2 cm3 M«men chèng xo¾n cña tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm Wxo = 0,2 (D 3 – d3) = 0,2 (253 - 193) = 1753,2 (cm3) øng suÊt ph¸p lín nhÊt do m«men uèn g©y ra trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm . 22 max 25,3362784,713662,860 1 +=δ maxδ = 399,64(daN.cm-2) - øng suÊt tiÕp lín nhÊt do M«men xo¾n Mx g©y ra trªn tiÕt diÖn MÆt c¾t ngang dÇm §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 68 ).(26,237 2,1753 2,415964 2 max − == cmdaNδ KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang dÇm theo lý thuyÕt bÒn 3. 22 26,237.464,399 +=tdδ = 620,4(daN.cm2) [ ] )(daN.cm43,1571 -2=≤ δ VËy tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang cña dÇm ngang ®¶m b¶o bÒn Qua c¸c ph−¬ng ¸n tÝnh chän dÇm ngang ë trªn ta thÊy chØ cã 2 ph−¬ng ¸n 1 vµ ph−¬ng ¸n 4 lµ ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn Trong 2 ph−¬ng ¸n 1 vµ 4 ®T xÐt ë trªn ta thÊy: - Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ph−¬ng ¸n 4 tèt h¬n ph−¬ng 1 - Gi¸ thµnh chän theo ph−¬ng ¸n 4 rÎ h¬n so víi ph−¬ng ¸n 1 Ta chän tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang cña dÇm ngang theo ph−¬ng ¸n 4 5.TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc n©ng h¹ c«ng t¸c xíi ®Êt l¾p trªn m¸y ñi - TruyÒn ®éng thuû lùc lµ 1 tiÕn bé khoa häc kü thuËt, ®−îc ¸p dông réng rTi trong kho¶ng 30 n¨m trë l¹i ®©y trong c¸c ngµnh cÊu t¹o m¸y ViÖc øng dông truyÒn ®éng thuû lùc ngµy cµng nhiÒu ®T gãp phÇn n©ng cao c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña m¸y mãc vµ ®T ®¸p øng 1 phÇn nhu cÇu tù ®éng ho¸ ngµy cµng cao trong kü thuËt Së dÜ truyÒn ®éng thuû lùc ®−îc øng dông réng rTi nh− vËy lµ do truyÒn ®éng thuû lùc cã rÊt nhiÒu −u ®iÓm næi bËt.  Kh¶ n¨ng truyÒn lùc lín vµ ®I xa.  Träng l−îng vµ kÝch th−íc bé truyÒn nhá so víi kiÓu truyÒn ®éng kh¸c  Kh¶ n¨ng t¹o ra nh÷ng tØ sè truyÒn lín (tíi 2000 hî¨c lín h¬n n÷a )  Qu¸n tÝnh cña truyÒn ®éng nhá  TruyÒn ®éng ªm dÞu kh«ng g©y ån  §iÒu khiÓn nhÑ nhµng tiÖn lîi kh«ng phô thuéc vµo c«ng suÊt truyÒn ®éng  Cho phÐp ®iÒu chØnh bé c«ng t¸c (Tèc ®é) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 69  Kh¶ n¨ng tù b«i tr¬n cña bé truyÒn, n©ng cao tuæi thä cña m¸y  Kh¶ n¨ng b¶o vÖ m¸y khi qu¸ t¶i  Sö dông c¸c côm chi tiÕt m¸y ®T ®−îc tiªu chuÈn ho¸ vµ thèng nhÊt ho¸, tiÖn lîi cho viÖc thay thÕ söa ch÷a, thay thÕ côm chi tiÕt gi¶m thêi gian vµ gi¸ thµnh søa ch÷a.  Kh¶ n¨ng bè trÝ bé truyÒn theo ý muèn, cã ®é thÈm mü cao. Bªn c¹nh ®ã th× T§TL cßn tån t¹i nh÷ng nh−îc ®iÓm Khã lµm kÝn c¸c bé phËn lµm viÖc, chÊt láng c«ng t¸c dÔ bÞ rß rØ,kh«ng khÝ bªn ngoµi dÔ lät vµo lµm gi¶m hiÖu suÊt vµ tÝnh chÊt lµm viÖc æn ®Þnh cña bé truyÒn ®éng . Do vËy ®Ó kh¾c phôc nh−îc ®iÓm nµy ta cÇn kiÓm tra th−êng xuyªn bé truyÒn ®éng m¸y. ¸p lùc cña dÇu c«ng t¸c kh¸ cao, ®ßi hái bé truyÒn ®éng tõ c¸c bé phËn ®Æc biÖt vµ c«ng nghÖ ®ßi hái cao. Do vËy gi¸ thµnh truyÒn ®éng nµy rÊt ®¾t a) TÝnh chän xylanh thuû lùc - §Ó tÝnh chän xy lanh thuû lùc ta tÝnh chon theo tr−êng hîp mµ bé c«ng t¸c chÞu lùc nguy hiÓm nhÊt. XuÊt ph¸y tõ ®iÒu kiÖn trªn ta xÐt c¸c tr−êng hîp sau : * Tr−êng hîp b¾t ®Çu bËp l−ìi víi xuèng nÒn ®µo - §.K tÝnh to¸n + Bé c«ng t¸c ñi kh«ng lµm viÖc + M¸y ñi chuyÓn ®éng theo ph−¬ng ngang C¬ cÊu n©ng h¹ l−ìi xíi ë vÞ trÝ lµm viÖc . Gãc hîp bëi xy lanh thuû lùc vµ ph−¬ng ngang lµ 39 ®é +Ph¶n lùc cña nÒn ®Êt r¾n t¸c dông lªn l−ìi xíi cã ®iÓm ®Æt ë gi÷a vµ ph¶n lùc cña nÒn ®µo t¸c dông lªn l−ìi xíi theo ph−¬ng Y: Ry << Rx , R2d y C¸c th«ng sè tÝnh to¸n : EF = 15 cm QE = 85cm R2d = 6922.1 (daN) Do QPˆE51 PEˆF =°= §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 70 XÐt tam gi¸c EPQ ¸p dông ®Þnh lý hµm sè sin QPˆSinE EQ QEˆSinP PQ = -> °==>°== 3,24ˆ 85 4551ˆˆ QPSinESin EQ PQQPSinEQESinP Gãc hîp bëi ®−êng t©m cña thanh kÐo EQ vµ ph−¬ng ngang α = 39o – 24,3o = 14,7o Lùc ®Èy cña xi lanh thuû lùc khi b¾t ®Çu bËp l−ìi xíi xuèng nÒn ®Êt r¾n cã thÓ x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh M«men cña c¸c luùc t¸c dông bªn bé c«ng t¸c ®èi víi ®iÓm Q 2MQ = 0 2hyl. Pxl – Rzd.lR + Gx.lG – Rxhx = 0 -> 1,31h hR .lG - .lR 2 1P lx xxGxRzd lx =      + = Hxl, Lr,Lg,Hx : c¸nh tay ®ßn t−¬ng øng cña c¸c lùc ®èi víi ®iÓm Q X¸c ®Þnh c¸nh tay ®ßn cña c¸c lùc : C¸nh tay ®ßn cña lùc ®Èy xi lanh Pxl ®èi víi ®iÎm Q Hxl = QE sin (39 o – 14.7 o) = 85.sin24,3 o = 34,98 (cm) C¸nh tay ®ßn cña ph¶n lùc nÒn ®Êt t¸c dông vµo l−ìi xíi theo ph−¬ng x ®èi víi ®iÓm Q Hxl = B02 +QE sin α = 81,57 (cm) - C¸nh tay ®ßn cña ph¶n lùc nÒn ®Êt t¸c dông vµo l−ìi xíi theo ph−¬ng z ®èi víi ®iÓm Q l2 = l4 – 43,6 – QEcos 14,7 o = 135 – 43,6 – 85cos14,7 o = 9,2 cm C¸nh tay ®ßn cña träng l−îng b¶n th©n bé c«ng t¸c Gx ®èi víi ®iÓm Q lg = l3 – 43,6 – QEcos14,7 o = 4,2 cm Thay c¸c gi¸ trÞ R2®,= 6922.1(daN), lg =4,2(cm), Gx = 150(daN) Px= 21240(daN), lR = 9,2(cm), hx = 81,57, Hxl, vµo c«ng thøc ta ®−îc Lùc ®Èy cÇn thiÕt cña xi lanh thuû lùc trong tr−êng hîp bËp l−ìi xíi xuèng nÒn ®µo lµ : §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 71 )(25585 34,98 81,57 . 21240 4,2 . 1500 - 9,2 . 6922,1 2 1 lP x daN=      + = XÐt tr−êng hîp II : Khi h¹ l−ìi xíi xuèng nÒn ®µo ë ®é s©u h = 600 (mm) th× gÆp t¶ng ®¸ cã kÝch cì 0.65 (cm) §K tÝnh to¸n +M¸y ñi chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng n»m ngang +Bé c«ng t¸c ñi kh«ng lµm viÖc +Gãc hîp bëi ®−êng t©m thanh kÐo vµ ph−¬ng ngang α = 18,32 o C¸c th«ng sè tÝnh to¸n : EF = 45cm QE = 85cm l3 = 128cm l4 = 132cm O2O2’ = 60cm H×nh.3.19 -Träng l−îng bé c«ng t¸c xíi : Gx = 1500 (daN) - Ph¶n lùc cña ch−íng ng¹i vËt t¸c dông lªn bé c«ng t¸c x¬Ý : Pct = 21853.02 (daN) XÐt tam gi¸c EP’Q EP’ = EQcos α = 80,7 cm Gãc hîp bëi ®−êng t©m xy lanh thuû lùc vµ ph−¬ng ngang 7,80 ' ' ' ' ˆ QPPQ EP PPPEtgP −== 226,0 7,80 32,187,8045 ' ' ' ˆ = °− = − = tg EP tgEPPQPEtgP α -> °= 76,12'ˆ PEP Gãc hîp bëi ph−¬ng cña Ph vµ Rx ( ) 02,2185321240 R ,P Cos xtt == ttxP Rρρ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 72 -> xR ,H ˆP = 13,6o Lùc ®Èy cÇn thiÕt cña xi lanh thuû lùc cã thÓ x¸c ®Þnh trong c¸ch lÊy M«men tÊt c¶ c¸c lùc ®èi víi ®iÓm Q. H×nh.3.20.M« h×nh tÝnh XÐt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng : 2MQ = 0 2hyl. Pxl – Rzd.lR + Gx.lG – Rxhx = 0 ->       = xl Gxptt xl h .lG - h . P 2 1P X¸c ®Þnh c¸nh tay ®ßn cña c¸c lùc víi ®iÓm Q C¸nh tay ®ßn cña lùc ®Èy xi lanh Pxl ®èi víi ®iÓm Q Hxl = QE sin PEQ = 13,88cm C¸nh tay ®ßn cña Gx ®èi víi ®iÓm Q Lg = L3 – O2E - EQcos α = 3,708cm C¸nh tay ®ßn cña Ph ®èi víi ®iÓm Q Hp = QPH . sinQPH Q1’ X¸c ®Þnh QPH Do QQ’ = 1080 – QE sin α = 81,3 Q’PH = l4 – O2E - EQcos α = 7,7cm - XÐt tam gi¸c vu«ng QQ’P Theo ®Þnh lý Pitago QPH = QQ’ + Q’PH = 81,66cm °==>== 58,84'ˆ7,7 3,81 ' ' ' ˆ PPQ PQ QQPPtgQ tt tt tt §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 73 -> 'ˆ PPQ tt = 'ˆ PPQ tt + α = 84,58o + 13,6o = 98,18o C¸nh tay ®ßn cña t¶i träng tÝnh to¸n PH ®èi víi ®iÓm Q Hp = 81,66 sin (98,18 o) = 80cm Lùc ®Èy cÇn thiÕt cña xi lanh )(7,19757 43,88 3,71 . 1500 - .80, 21853,02 2 1 lP x daN=      = XÐt tr−êng hîp III : Khi b¾t ®Çu rót l−ìi xíi khái nÒn ®µo ë ®é s©u h max= 700 (mm) §K tÝnh to¸n +M¸y ñi chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng n»m ngang +Bé c«ng t¸c ñi kh«ng lµm viÖc + C¬ cÊu n©ng h¹ l−ìi xíi ®ang ë vÞ trÝ lµm viÖc +Gãc hîp bëi ®−êng t©m thanh kÐo vµ ph−¬ng ngang α = 25,6 C¸c th«ng sè tÝnh to¸n : EF = 45cm L3 = 120cm L4 = 125cm O2O2’ = 60cm O2E = 43,6 cm XÐt tam gi¸c EP’Q EP’ = EQcos α = 76,55 cm H×nh.3.21 +Gãc hîp bëi ®−êng t©m xi lanh thuû lùc vµ ph−¬ng ngang °= °− = − = − = 16,6 65,76 6,25.65,7645 ' ' ' ' ' ˆ tg EP tgEPPQ EP QPPQPEtgP α Gãc hîp bëi ph−¬ng cña PH vµ Rx. T¶I träng tÝnh to¸n trong tr−êng hîp nµy )(3,28931.222 daNdPPPP zyxtt =++= )(3,289319,1921508,407821240 222 daNPtt =++= ( ) °=== 76,42 3,28931 21240 R ,P Cos xtt tt x P Rρρ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 74 Lùc Pxl cÇn thiÕt ®Ó rót l−ìi xíi ra khái nÒn ®µo cã thÓ x¸c ®Þnh bëi ph−¬ng tr×nh m«men c¸c lùc ®«Ý víi ®iÓm Q H×nh.3.22 XÐt pt c©n b»ng ΣMQ = 0 2hyl. Pxl – Rzd.lR + Gx.lG – Rxhx = 0 ->       = lh .lG - h . P 2 1 lP x Gxptt x X¸c ®Þnh c¸nh tay ®ßn cña c¸c lùc víi ®iÓm Q C¸nh tay ®ßn cña lùc ®Èy xi lanh Pxl ®èi víi ®iÓm Q Hxl = QE sin PEQ = 44,74cm C¸nh tay ®ßn cña Gx ®èi víi ®iÓm Q Lg = L4 – O2E - EQcos α = 0 C¸nh tay ®ßn cña Ph ®èi víi ®iÓm Q QQ’ = 118Q – QE sin α = 81,27 cm Q’PH = l4 – O2E - EQcos α = 4,84cm XÐt tam gi¸c vu«ng QQ’P Theo ®Þnh lý Pitago QPH = QQ’ + Q’PH = 81,4cm -> °==>== 6,86'ˆ84,4 27,81 ' ' ' ˆ PPQ PQ QQPPtgQ tt tt tt C¸nh tay ®ßn cña Ph ®èi víi ®iÓm Q §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 75 Hp = QPt . sin (86,6 o – 42,76 o) = 56,38 cm Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc ta cã lùc ®Èy xi lanh cÇn thiÕt ®Ó rót l−ìi xíi xuèng nÒn ®µo -> )(2,1822944,74 .0 1500 56,38 . 28931,3 2 1 lP x daN=      + = Qua 3 tr−êng hîp trªn ta thÊy lùc ®Èy xi lanh cÇn thiÕt trong th b¾t ®Çu bËp l−ìi xíi xuèng nÒn ®µo lµ lín nhÊt. Do vËy ta tiÕn hµnh chän xi lanh thuû lùc vµ hÖ thèng theo tr−êng hîp nµy Pxl = 25585(daN) Tra b¶ng 3.6 lùc trªn c¸n piston (KN) – trang 198 –NXBGTVT Chän ®−êng kÝnh piston cña 2 xi lanh thuû lùc D = 63 mm Do c¸c xylanh ®−îc cÊu t¹o theo tiªu chuÈn tØ lÖ giòa ®−êng kÝnh piston D vµ ®−êng kÝnh c¸n piston d ®−îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc -> 25,1 1 22 2 2 1 = − ==> − == ϕ ϕϕ Dd dD D F F ®−êng kÝnh c¸n piston d )(2,28 25,1 125,163 cmd =−= VËy chän ®−êng kÝnh c¸n piston d = 28,2 cm 6. TÝnh kÕt cÊu c¸c bé phËn liªn kÕt cña bé c«ng t¸c xíi: Theo phÇn 5 ë trªn ta biÕt lùc ®Èy lín nhÊt cña xilanh lµ Pxlmax = 25585 (daN) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 76 Ta xÐt t¹i tiÕt diÖn mÆt c¾t P – P P - P H×nh.3.22 KiÓm tra chèt liªn kÕt øng suÊt tiÕp lín nhÊt ®−îc x¸c ®Þnh theo ®/k chÞu c¾t cña chèt liªn kÕt [ ]ττ ≤= mrd N . 2max d: ®−êng kÝnh chèt liªn kÕt N: néi lùc tÝnh to¸n t¹i tiÕt diÖn mÆt c¾t m : sã mÆt c¾t [T] : øng suÊt tiÕp cho phÐp cña chèt ).(67,452 2.6.785,0 25583 2.6.785,0 22 max max cmdaN lPx ===τ Chän vËt liÖu ct¹o chèt liªn kÕt lµ thÐp CT3 [ ] n chδδ = ¬ch : giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu = 2200 n: hÖ sè an toµn n = 1,4 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 77 -> [ ] ).(43,13714,1 2200 2cmdaN==δ [ ] [ ] 22max /2 43,1571 2 .67,452 cmdaNcmdaN ==≤= − δδτ Chèt liªn kÕt ®¶m b¶o ®/k bÒn theo ®/k chÞu c¾t øng suÊt ph¸p lín nhÊt ®−îc x¸c ®Þnh theo ®/k chÞu Ðp mÆt 2 max /8,1732.5,64 25585 .. cmdaN mJd N == ∑ =τ d: ®−êng kÝnh chèt liªn kÕt lÊy b»ng ®−êng kÝnh lç m : Sè mÆt c¾t N : Néi lùc tÝnh to¸n mÆt c¾t [¬cm] : øng suÊt Ðp mÆt cho phÐp cña chèt ∑J : tæng chiÒu dµy bÐ nhÊt cña c¸c b¶n thÐp chÞu Ðp mÆt ë cïng mét phÝa 2 max /8,1732.5,64 25585 .. max cmdaN mJd Pxl == ∑ =τ < [δew] = 1571,43 daN/cm 2 Khi øng suÊt cña b¶n thÐp t¹i n¬i bÞ gi¶m yÕu do cã lç chèt ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : [ ]δδ ≤= thF N Fth = Fng – n.d.δ = ( b-n.d ). δ b: chiÒu réng b¶n thÐp liªn kÕt δ : chiÒu dµy b¶n thÐp d,n: ®−êng kÝnh vµ sè l−îng chèt t¹i mÆt c¾t liªn kÕt -> ).(5,56845 25585 2max max − === cmdaN F lP th xδ Chän vËt liÖu chÕ t¹o b¶n thÐp liªn kÕt lµ thÐp CT3 [σ] = 1571,43(daN) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 78 -> [ ]σσ ≤max TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang t¹i n¬i bÞ gi¶m yÕu do cã lç chèt ®¶m b¶o bÒn KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 chÞu kÐo vµ uèn ®ång thêi ph©n tÝch Pxlmax thµnh 2 thµnh phÇn + Thµnh phÇn Pxlmax. cos24,3 o g©y ra m«men uèn ®èi víi tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 Mu = Pxlmax.cos24,3 o.18 = 419728,55 (daNcm) + Thµnh phÇn Pxlmax.sin24,3 o = 10528,6 (daN) g©y ra lùc kÐo ®óng t©m ®èi víi tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1. -> )(93,6866 8.6,25 6 15.5,26 322 cmW u =−= DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 F = 2.26,5.2,5 = 132,5 (cm2) øng suÊt lín nhÊt g©y nªn trªn tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc 9.16 –SBVL - NXBGTVT -> F N W M u u +=maxδ [ ] )(43,15713,132 6,10328 93,686 55,419728 2 max − =≤+= daNcmδδ [ ] )(43,15715,690 2max −=≤= daNcmδδ TiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 ®¶m b¶o bÒn §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 79 7. TÝnh bÒn thanh kÐo trªn FP: H×nh3.23. Do thanh kÐo PF chØ chÞu nÐn lÖch t©m do thµnh phÇn lùc Pxlmax cos24,3 o chø kh«ng chÞu uèn do ®Çu F cña thanh kÐo trªn liªn kÕt chèt víi khung tùa vµ ®ång thêi thanh kÐo P’t còng kh«ng chÞu uèn do thµnh phÇn lùc Pxlmax cos24,3 o nÐn lÖch t©m g©y ra. KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t F – F. H×nh.3.24 DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t F – F t¹i n¬i bÞ gi¶m yÕu do cã lç Fth = 2.(14,25- 6,25) = 40 cm2 C«ng thøc kiÓm tra : [ ]δδ ≤= ° th Cosx F lP 3,24.max max §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 80 [ ]δδ ≤= 40 25,23318 max Chän vËt liÖu ct¹o thanh kÐo trªn lµ thÐp CT3 [ ] )(43,1571 2−= daNcmδ [ ] )(43,157195,582 2max −=≤= daNcmδδ TiÕt diÖn mÆt c¾t F – F ®¶m b¶o bÒn -KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t T – T. T-T DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t T – T F = 2.2,5.14 + 2.20 = 110 (cm2) )(212110 3,24.25585 110 23,24.max max −° = ° === daNcmCos lP F N Cosxδ [ ] )(43,1571 2−=≤ daNcmδ TiÕt diÖn mÆt c¾t T-T ®¶m b¶o bÒn - KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t P’ – P’ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 81 P’-P’ C«ng thøc kiÓm tra bÒn -> [ ]δδ ≤= thF N max Fth = 40cm 2 N = Pxlmax.cos24,3 0 [ ] )2daNcm(43,1571 40 25,23318 max − =δ≤=δ [ ] )2daNcm(43,157195,582max −=δ≤=δ [ ] )(43,1571 2−= daNcmδ 8. TÝnh to¸n kiÓm tra bé kÐo d−íi Chän vËt liÖu chÕ t¹o bé kÐo d−íi lµ thÐp CT3 cã [σ] = 1571,43(daNcm-2) H×nh.3.25 Do bé kÐo d−íi chØ chÞu nÐn lÖch t©m thuÇn tuý chø nã kh«ng chÞu uèn do t¸c dông cña thµnh phÇn lùc vµ ®ång thêi nã còng kh«ng chÞu uèn do thµnh phÇn lùc nÐn lÖch t©m Pxl cos24,3 o g©y ra. Do dÇm Q cña d−íi lµ liªn kÕt chèt víi t©m liªn kÕt g¾n víi dÇm ngang. §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 82 XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t F – F C«ng thøc kiÓm tra bÒn -> [ ]σσ ≤= thF N max Fth = 40cm 2 N = 0 max 3,24cosxlP )2daNcm(95,582 40 25,23318 max − ==δ -> TiÕt diÖn mÆt c¾t F – F ®¶m b¶o bÒn - XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang D – D lµ chØ chÞu lùc nÐn lÖch t©m thuÇn tuý D – D H×nh.3.26 C«ng thøc kiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t D - D -> [ ]σσ ≤= F N max DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t D - D F = 4.2,5 + (88.2 – 20.2) = 146 (cm2) )(7,159146 25,23318 2 max − == daNcmσ [ ] )(43,15717,159 2max −=≤= daNcmδσ TiÕt diÖn mÆt c¾t D – D ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn - XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t Q’ – Q’ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 83 Q’ – Q’ C«ng thøc kiÓm tra bÒn -> [ ]δδ ≤= thF N max Fth = 40cm 2 N = 0 .max 3,24cosxlP )(95,58240 25,23318 2 max − == daNcmσ [ ] )(43,157195,582 2max −=≤= daNcmσσ TiÕt diÖn mÆt c¾t Q’ – Q’ ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t Q1 – Q1 Do ®−êng t©m cña tÊm liªn kÕt d−íi hîp víi ph−¬ng ngang gãc 14.7 o TÊm liªn kÕt d−íi chÞu kÐo ®óng t©m XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t P – P P – P §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 84 KiÓm tra bÒn tiÕt diÖn mÆt c¾t bÞ gi¶m yÕu do cã lç chèt [ ] )(55,5685,2.6152 25585 2max max − = − == daNcm F P th xlσ [ ] )(43,157155,568 2max −=≤= daNcmδσ TiÕt diÖn mÆt c¾t P – P ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 P1 – P1 Do tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 chÞu kÐo ®óng t©m c«ng thøc kiÓm tra bÒn F Pxl max max =σ DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t P1 – P1 F = 2.2,5.33,6 = 168 cm2 )(3,152168 25585 2 max − == daNcmδ [ ] )(43,15713,152 2max −=≤= daNcmδδ TiÕt diÖn mÆt c¾t P1-P1 ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn 9. TÝnh kÕt cÊu b¶n thÐp liªn kÕt víi r»ng xíi -XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t B-B . MÆt c¾t ngang lç l¾p chèt liªn kÕt vãi r¨ng xíi B §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 85 KiÓm tra tiÕt diÖn mÆt c¾t B-B theo c«ng thøc: -> thF N =maxδ Fth = 2.(23,2.3 – 8.3) = 91,2(cm 2) -> )(7,240 2,91 9,19215 2 max − === daNcm F B th zδ Chän vËt liÖu chÕ t¹o b¶n thÐp liªn kÕt lµ thÐp CT3 :[ σ ]=1571,43(daNcm-2 ) [ ] )(43,15717,240 2max −=≤= daNcmσσ ->TiÕt diÖn mÆt c¾t B-B ®¶m b¶o bÒn XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t N-N N-N §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 86 TiÕt diÖn mÆt c¾t N-N chñ yÕu chÞu uèn vµ nÐn momen uèn vµ ®èi víi tiÕt diÖn mÆt c¾t: Mz = 9007.95.1,25 = 408337,8(daNcm) My = 2039,04.4,25 = 8666 (daNcm) H×nh.3.27 -> Do )(95,9607 2 9,19215 2 ''2 daNdRV z === )(04,20392 4078 2 daN R V yy === M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t N – N ®èi víi trôc trung t©m y - y )(16006 40.5,8 6 5,14.0,40 322 cmW y =−= M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn mÆt c¾t N – N ®èi víi trôc trung t©m z - z ( ) )(920 6 5,85,1440 322 cmW z = − = X¸c ®Þnh lùc c¾t t¸c dông lªn mÆt c¾t N – N - lùc c¾t t¸c dông Q = Gr Gr : Träng l−îng cña r¨ng xíi Gr =γ .V γ : Träng l−îng riªng vËt liÖu cÊu t¹o r¨ng xíi γ = 7850kg/m3 Gr = 0,26.0,08.13,7.7850 = 2236,94 (daN) DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t N – N F = 2.3.40 = 240 (cm2) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 87 Theo c«ng thøc kiÓm tra bÒn 9.16 trang 156 – SBVL -NXBGTVT -> [ ]σσ ≤++= F N W M W M y y z z max [ ]σσ ≤++= 240 96,2236 1600 8666 920 8,408337 max = 439,6 (daN.cm-2) < [σ ] = 1571.43(daN.cm-2) TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang N – N ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn - KiÓm tra tiÕt diÖn bÒn mÆt c¾t ngang A –A A –A XÐt tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang qua lç chèt t−êng A C«ng thøc kiÓm tra bÒn -> thF N =maxδ N : Néi lùc t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n Fth : diÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t cña b¶n thÐp t¹i n¬i bÞ gi¶m yÕu do cã lç chèt Fth = 2.(27,3 – 11.3) = 96(cm 2) N = AX = 107302 (daN) -> )(73,1117 2max −= daNcmσ [ ] )(43,157173,1117 2max −=≤= daNcmσσ TiÕt diÖn mÆt c¾t A – A ®¶m b¶o bÒn KiÓm tra bÒn chèt tùa A Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña chèt tùa A theo ®iÒu kiÖn chÞu c¾t §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 88 [ ]τ pi τ ≤= m d n N . 4 . 2max d: ®−êng kÝnh chèt t−êng A, lÊy b»ng ®−êng kÝnh lç n : Sè chèt t¹i tiÕt diÖn mÆt c¾t m : sè mÆt c¾t ).(83,564 11.2.785,0.1 107302 . 4 . 2 22max − === cmdaN m d n Ax pi τ M«men chèng uèn cña chèt Wu = 0,1.d 3 = 0,1.113 = 133,1 (cm3) øng suÊt sinh ra do uèn )(25,3162 1,133.2 5,8.107302 .2 25,8. max − === daNcm W A u xσ Chän vËt liÖu cÊu t¹o chèt tùa A lµ thÐp 40x )(8000 2−= daNcmchσ [ ] )(3,57144,1 8000 2− == daNcmσ Chèt t−êng A ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn Do [ ] [ ] )( 2 3,5714 2 83,564 2max −==≤= daNcm σ σσ [ ] )(43,157125,3462 2max −=≤= daNcmδδ §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 89 Ch−¬ng iV Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng l−ìi c¾t vµ r¨ng l−ìi xíi I. Qui tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chÕ t¹o r¨ng xíi Do l−ìi xíi lµ bé phËn chÞu lùc phøc t¹p vµ lín nhÊt do nã th−êng xuyªn tiÕp xóc trùc tiÕp víi ®èi t−îng thi c«ng khi m¸y lµm viÖc L−ìi xíi cÊu t¹o gåm 2 phÇn th©n l−ìi vµ l−ìi c¾t Nã ®−îc cÊu t¹o tõ thÐp hîp kim Mn – Mo [σ ] = 14000 – 18000 (daNcm-2) C«ng nghÖ chÕ t¹o th©n l−ìi KÕt cÊu th©n l−ìi cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt trªn th©n cã bè trÝ lç ®Ó b¾t chèt liªn kÕt Yªu cÇu vÒ dung sai vµ ®é nh½n bãng bÒ mÆt lµ thÊp. Do th©n l−ìi ®−îc cÊu t¹o lµ thÐp hîp kim cã ®é bÒn, ®é cøng cao nªn kh¶ n¨ng gia c«ng trªn c¸c m¸y c¾t kim lo¹i lµ rÊt khã kh¨n v× vËy cÊu t¹o th©n l−ìi ta dïng ph−¬ng ph¸p c«ng t¸c víi bÒ dµy th©n l−ìi d=8cm , b¸n kÝnh cong cung lín, cung nhá ®Þnh trªn b¶n vÏ cÊu t¹o . §Þnh lç chèt trªn th©n l−ìi do d = 8cm nªn ta cã thÓ ®óc t¹o lç cã thÓ dïng m¸y doa ®Ó bÒ mÆt lç cã thÓ ®¹t ®é nh½n bãng tiªu chuÈn, ®é chÝnh x¸c cÊp 4. Gia c«ng lç chèt nhá víi ®−êng kÝnh d=2cm cã thÓ dïng khoan t¹o lç Sau khi gia c«ng t¹o lç thùc hiÖn nhiÖt luyÖn T«i : Nung thÐp lªn trªn nhiÖt ®é chuyÓn biÕn pha ... Gi÷ ë ®ã mét thêi gian sau ®ã tiÕn hµnh lµm nguéi trong dÇu, ho¸ bÒn bÒ mÆt. §Ó ®¶m b¶o yªu cÇu ®é cøng bÒ mÆt chøc n¨ng cña tÝnh tr¹ng mµi mßn dÎo dai chÞu ®−îc t¶i träng va ®Ëp vµ ngo¹i lùc t¸c dông .Thùc hiÖn ho¸ bÒn bÒ mÆt b»ng c«ng nghÖ t«i bÒ mÆt. §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 90 b) C«ng nghÖ cÊu t¹o l−ìi c¾t Do phÇn l−âi c¾t kh«ng ®ßi hái cao vÒ dung sai vµ ®é nh½n bãng bÒ mÆt do vËy sö dông ph−¬ng ph¸p ®óc ¸p lùc . • Sö dông khu«n chuyªn dïng s¶n phÈm ®Ó ®¹t ®−îc ®é nghiªng (gãc c¾t ) cña l−ìi. BÒ dµy thµnh víi dung sai cho phÐp ± 0,1. • Gia c«ng lç chèt trªn m¸y khoan • T«i nhiÖt luyÖn • ThÊm cacbon • Yªu cÇu c«ng nghÖ s¶n phÈm ®¹t ®é bÒn [¬b] = 18000 daNcm2. I. Qui tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng l−ìi c¾t 1. Chän vËt liÖu L−ìi c¾t lµ chi tÕt tiÕp xóc trùc tiÕp víi ®èi t−îng c«ng t¸c ( lµ ®Êt ). V× vËy nã ph¶i chÞu t¸c ®éng rÊt lín bëi lùc c¶n cña ®Êt, ®«i khi gÆp ph¶i ch−íng ng¹i vËt nh−: ®¸ to, gèc c©y th× l−ìi chÞu t¸c dông lùc rÊt lín. Trong tr−êng hîp b¸nh sau bÞ n©ng lªn th× l−ìi cßn chÞu lùc ®Ì cña c¶ toµn bé m¸y vµ ®Êt tr−íc l−ìi. VËy ®©y lµ chi tiÕt dÔ bÞ mßn do ®ã dÔ bÞ h− háng. §Ó tr¸nh hiÖn t−îng nµy, n©ng cao ®é bÒn cho l−ìi ta ph¶i chän vËt liÖu cho l−ìi ta ph¶i chän vËt liÖu chÕ t¹o l−ìi ®óng víi yªu cÇu vÒ kü thuËt vµ ®é bÒn. Ta chän vËt liÖu chÕ t¹o l−ìi lµ hîp kim m¨nggan- cr«m Γ13X2 , thÐp nµy cã kh¶ n¨ng chèng mµi mßn cao vµ va ®Ëp tèt. ThÐp nµy sau khi t«i cã ®é cøng 46-50HRC. 2. Lùa chän ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o: Cã 3 ph−¬ng ¸n ®Ó chän gia c«ng, chÕ t¹o l−ìi: 1. Ph−¬ng ph¸p ®óc §óc lµ ph−¬ng ph¸p cho kim lo¹i nãng ch¶y vµo khu«n cã kÝch th−íc, h×nh d¹ng nhÊt ®Þnh. Sau khi kim lo¹i ®«ng ®Æc trong khu«n ta thu ®−îc §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 91 vËt phÈm cã h×nh d¹ng,kÝch th−íc phï hîp víi yªu cÇu. §óc cã hai ph−¬ng ph¸p lµ ®óc trong khu«n c¸t vµ ®óc trong khu«n kim lo¹i. * §óc trong khu«n c¸t Lµ ph−¬g ph¸p ®óc mµ khu«n ®óc lµm b»ng c¸t, ®óc trong kh«n c¸t lµ ph−¬ng ph¸p kh¸ phæ biÕn v× nã ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn nh−ng khu«n ®óc chØ dïng mét lÇn, ®é chÝnh x¸c thÊp. * ¦u ®iÓm: • Cã thÓ ®óc ®−îc nhiÒu lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau th−êng lµ gang, thÐp, kim lo¹i mµu vµ hîp kim cña chóng. Khèi l−îng ®Õn hµng tÊn. • ChÕ t¹o ®−îc vËt ®óc cã h×nh d¹ng, kÕt cÊu phøc t¹p nh−: th©n m¸y c«ng cô, vá ®éng c¬. Mµ c¸c ph−¬ng ph¸p kh¸c chÕ t¹o khã kh¨n hoÆc kh«ng chÕ t¹o ®−îc. • §é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¹ng, kÝch th−íc vµ ®é bãng cã thÓ ®¹t ®−îc kh¸ cao nÕu dïng ph−¬ng ph¸p ®Æc biÖt. • Cã thÓ ®óc nhiÒu líp kim lo¹i kh¸c nhau trong mét vËt ®óc hoÆc cã tÝnh mÆt ngoµi hoÆc bªn trong kh¸c nhau. • §óc cã kh¶ n¨ng c¬ giíi ho¸ vµ tù ®éng ho¸ cao. • Vèn ®Çu t− Ýt, tÝnh chÊt s¶n xuÊt linh ho¹t, n¨ng xuÊt t−¬ng ®èi cao. * Nh−îc ®iÓm: Tèn kim lo¹i cho hÖ thèng ®Ëu rãt ®Ëu ngãt. VÝ dô: §óc nh«m, hîp kim nh«m kim lo¹i hao phÝ ®Õn 25% so víi vËt ®óc. §óc rÔ g©y ra khuyÕt tËt nh− thiÕu hôt, rç khÝ, ch¸y c¸t lµm cho tû lÖ phÕ phÈm cã khi kh¸ cao. §óc trong khu«n c¸t vµ lµm b»ng tay th× ®é chÝnh x¸c, ®é bãng vµ n¨ng suÊt thÊp. ( ®¹t ®é chÝnh x¸c 2mm, ®é bãng b»ng 3 ). Khã kiÓm tra khuyÕt tËt vËt ®óc. §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 92 * §óc trong khu«n kim lo¹i. Lµ rãt kim lo¹i nãng ch¶y vµo khu«n kim lo¹i. + ¦u ®iÓm: Khu«n cã thÓ dïng ®−îc nhiÒu lÇn ( vµi tr¨m ®Õn vµi v¹n lÇn ) tuú thuéc vµo kim lo¹i vËt ®óc. VËt ®óc cã ®é chÝnh x¸c cao ( cÊp 6 hoÆc cÊp 7 ) vµ ®é bãng bÒ mÆt cao v× ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng cña lßng khu«n cao. Tæ chøc kim lo¹i nhá mÞn (do nguéi nhanh ) nªn c¬ tÝnh tèt. + Nh−îc ®iÓm. Gi¸ thµnh chÕ t¹o khu«n ®¾t nªn chØ sö dông trong chÕ t¹o hµng lo¹t lín vµ hµng khèi. §é dÉn nhiÖt cña khu«n lín nªn lµm gi¶m kh¶ n¨ng ®iÒn ®Çy cña kim lo¹i. Do ®ã khã ®óc vËt phøc t¹p vµ vËt ®óc cã thµnh máng. §é dÉn nhiÖt cña khu«n lín nªn khi ®óc gang sÏ bÞ ho¸ tr¾ng. Khu«n vµ lâi b»ng kim lo¹i nªn kh«ng cã tÝnh kim lón, ng¨n c¶n sù co cña kim lo¹i lµm cho vËt ®óc dÔ bÞ nøt. Tuy cã mét sè nh−îc ®iÓm nh−ng cã nhiÒu −u ®iÓm nªn khu«n kim lo¹i ngµy nay ®ùc dïng réng rTi ®Ó ®óc chi tiÕt b»ng gang, thÐp, ®ång, nh«m, magiª. Ch¼ng h¹n nh− èng dÉn khÝ ¸p lùc cao, sec m¨ng, xi lanh,bµn lµ, piston. 2. C¸n thanh Qu¸ tr×nh c¸n lµ cho kim lo¹i biÕn d¹ng gi÷a hai trôc c¸n quay ng−îc chiÒu nhau vµ cã khe hë nhá h¬n chiÒu cao cña ph«i, kÕt qu¶ lµ chiÒu cao gi¶m, chiÒu dµi ,réng t¨ng. Vµ h×nh d¹ng khe hë gi÷a hai trôc quyÕt ®Þnh h×nh d¹ng cña vËt c¸n. Trong qu¸ tr×nh c¸n ph«i chuyÓn ®éng gi÷akhe hë cña hai trôc c¸n lµ nhê ma s¸t gi÷a hai trôc c¸n vµ ph«i. §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 93 Qua c¸n ph«i kh«ng chØ thay ®æi vÒ h×nh d¹ng kÝch th−íc mµ c¬ tÝnh còng ®−îc n©ng cao. C¸n cã thÓ tiÕn hµnh ë tr¹ng th¸i nãng vµ tr¹ng th¸i nguéi. C¸n nãng cã −u ®iÓm: TÝnh dÎo cña kim lo¹i cao nªn dÔ biÕn d¹ng, n¨ng suÊt cao nh−ng chÊt l−îng bÒ mÆt kÐm v× cã vÈy s¾t trªn bÒ mÆt ph«i khi nung. C¸n nguéi cã −u ®iÓm: ®é nh½n bãng bÒ mÆt cao, ®é chÝnh x¸c vÒ kÝch th−íc cao. Nh−ng kim lo¹i cã bÞ biÕn d¹ng, nªn n¨ng suÊt thÊp nªn c¸n nguéi chØ dïng ®Ó c¸n t¸ch, c¸n thÐp máng, c¸n máng kim lo¹i vµ hîp kim mµu co ®é dÎo cao. 3. Dïng trùc tiÕp thÐp tÊm ®óc m¸c Γ13X2 §©y lµ thÐp hîp kim m¨nggan-cr«m víi tû lÖ 0,9-1,3% c¸c bon ( C ) 13% Manggan ( Mn ) 2% Cr«m ( Cr ) NÕu ta dïng ph−¬ng ph¸p nµy th× kh«ng ph¶i tiÕn hµnh c¸c nguyªn c«ng chÕ t¹o ph«i nh− rÌn, c¸n. Mµ ta dïng trùc tiÕp thÐp ®ã ®Ó chÕ t¹o l−ìi , ThÐp nµy cã ®ñ yªu cÇu vÒ kÜ thuËt vµ ®é bÒn, nã cã kh¶ n¨ng chèng mµi mßn vµ chÞu va ®Ëp tèt v× vËy tiÕt kiÖm ®−îc thêi gian gia c«ng l−ìi gi¶m gi¸ thµnh cña chi tiÕt l−ìi. Nh− vËy ®Ó gia c«ng chÕ t¹o l−ìi ta chän ph−¬ng ph¸p 3 lµ ph−¬ng ph¸p chän trùc tiÕp thÐp hîp kim m¨nggan-cr«m ®óng m¸c Γ13X2, 3. Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chÕ t¹o l−ìi ë ®©y ta chØ tr×nh bµy quy tr×nh c«ng nghÖ, gia c«ng chÕ t¹o l−ìi chÝnh cßn l−ìi phô ®−îc tiÕn hµnh t−¬ng tù. Quy tr×nh nµy gåm c¸c b−íc sau: Chän ph«i, v¹ch dÊu, c¾t, v¸t mÐp, Êy dÊu t©m lç, khoan, t«i ram §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 94 Chän khæ thÐp a x b = 4mx 0,5mx 0,15m ThÐp hîp kim m¨nggan-cr«m Γ13X2 d¹ng tÊm 1.Nguyªn c«ng 1 Chän ph«i H×nh 4.1 2. Nguyªn c«ng 2 V¹ch dÊu, dÆt kÝch th−íc. Ta ph¶i c¾t 3 tÊm cã kÝch th−íc : Ta tiÕn hµnh v¹ch dÊu theo s¬ ®å sau H×nh 4.2 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 95 t n 3 Nguyªn c«ng 3- C¾t. H×nh 4.3.C¾t ®øt ph«i b»ng dao phay ®Üa ë ®©y ta c¾t b»ng ph−¬ng ph¸p c¾t b»ng khÝ ®©y lµ qu¸ tr×nh ®èt ch¸y kim lo¹i b»ng dßng oxi ®Ó t¹o c¸c oxit vµ c¸c oxit bÞ thæi thµnh rTnh c¾t. TiÕn hµnh kª tÊm kim lo¹i lªn c¸ch mÆt ®Êt mét kho¶ng (10 cm ), lÊy liv« ®Ó kiÓm tra ®é b»ng ph¼ng cña tÊm thÐp sau ®ã tiÕn hµnh c¾t b»ng c¸ch cho m¸y di chuyÓn theo ®óng ®−êng th¼ng ®T v¹ch ra ë nguyªn c«ng 2 vµ c¾t lÇn l−ît tõ ®−êng 1 tíi ®−êng 6. Ph«i ®−îc c¾t ra bèn tÊm H×nh4.5 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 96 S t n 4. Nguyªn c«ng 3 - V¸t mÐp l−ìi ë nguyªn c«ng nµy dïng m¸y phay n»m 6H82 §Þnh vÞ chi tiÕt: Chi tiÕt ®−îc ®Þnh vÞ bëi 3 bËc tù do KÑp chÆt: Dïng miÕng kÑp ®Ó kÑp chi tiÕt h−íng cña lùc kÑp vu«ng gãc víi ph−¬ng cña kÝch th−íc thùc hiÖn. §Ó t¨ng ®é cøng v÷ng cña chi tiÕt ta dïng chèt tú phô ®Ó ®ì phÇn d−íi cña chi tiÕt. H×nh.4.6. V¸t mÐp Chän m¸y cã c«ng suÊt Nm = 1,7 KW Chän dao cã g¾n m¶nh hîp kim cøng BK8. L−îng d− gia c«ng: phay mét lÇn víi l−îng d− Zb= 2 mm ChÕ ®é c¾t: cho dao cã ®−êng kÝnh trung b×nh ChiÒu s©u c¾t t = 2 mm L−îng ch¹y dao Sr = 0,12 mm/ r¨ng. Sè r¨ng Z = 12 r¨ng. Tèc ®é tra b¶ng [ 7 ] s¸ch “ Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y”. Vb = 42 m/phót. C¸c hÖ sè ®iÒu chØnh. HÖ sè phô thuéc vµo ®é cøng chi tiÕt gia c«ng K1 = 0,9 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 97 HÖ sè phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt K2 =0,75 HÖ sè phô thuéc vµo tuæi bÒn cña dao VËy tèc ®é tÝnh to¸n Vt = Vt. K1.K2.K3 =42. 0,9. 0,75. 1 Vt = 28,35 m/phót Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n N1 = 40.14,3 35,28.1000 = 225,7 ( m/p ) L−îng ch¹y dao phót lµ Sp= 1,44. 200 = 288 ( mm / p ) Theo m¸y ta cã Sp =250 mm/p LËt ®Çu cßn l¹i ®èi diÖn víi mÆt võa v¸t mÐp vµ l¹i tiÕn hµnh v¸t mÐp nh− v¸t mÐp mÆt thø nhÊt vµ còng tiÕn hµnh trªn m¸y phay 6H82 5. Nguyªn c«ng 4- LÊy dÊu t©m c¸c lç ®Ó b¾t bu l«ng LÊy dÊu t©m b»ng dông cô lÊy dÊu, khoan 24 lç Ф 15 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 98 S n n S H×nh.4.7. Khoan lç bu l«ng ch×m(t¹o lç cho th©n bul«ng) LÊy dÊu t©m c¸c lç ®Ó khoan b¾t bul«ng ë 2 l−ìi c¾t gi÷a, ta cÇn khoan 18 lç ®Ó b¾t bul«ng liªn kÕt víi l−âi ñi vµ 2 l−ìi c¾t hai bªn ta khoan mçi l−ìi lµ 3 lç ®Ó b¾t bul«ng, ta tiÕn hµnh lÊy dÊu ®Ó ®Þnh kÝch th−íc víi kho¶ng c¸ch nh− trªn h×nh vÏ. Sau ®ã ®¸nh dÊu t©m c¸c ®iÓm ®Ó khoan lç 6. Nguyªn c«ng 6- Khoan 24 lç φ 25 Khoan lç bul«ng ch×m(lç ®Çu bul«ng ch×m) §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 99 S Sd Sn H×nh4.8 §Þnh vÞ l−ìi c¾t b»ng ªt« trªn bµn khoan, chÕ ®é c¾t cña khoan. Lç khoan φ 17 chän m¸y khoan 2A125 cã chiÒu s©u c¾t t = 4,9 mm, l−îng ch¹y dao So = 0,1 mm/vßng. C«ng suÊt cña m¸y: Nm =1 KW; sè vßng quay 960 vßng / phót. Tèc ®é thùc tÕ Vt = 29,2 m/phót TiÕn hµnh g¸ chÆt l−ìi b»ng ª t« trªn bµn khoan råi cho t©m mòi khoan ch¹y ®óng t©m lç v¹ch ë nguyªn c«ng 5. 7. Nguyªn c«ng 7- Xäc lç vu«ng 15.15 cho bul«ng ch×m H×nh4.9.Xäc lç vu«ng §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 100 TiÕn hµnh g¸ l−ìi nh− khoan lç nhá. Dïng m¸y xäc C«ng xuÊt m¸y : Nm= 2,8 KW. L−îng ch¹y dao: So= 0,3 mm/ph ChiÒu s©u c¾t t = 2,5(mm) VËn tèc c¾t: V = 35 (m/ph) 8. Nguyªn c«ng 8 - T«i, ram. ë ®©y sau khi thùc hiÖn xong c¸c nguyªn c«ng trªn ta ®−a l−ìi vµo t«i ram ë nhiÖt ®é cao §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 101 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 102 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 103 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 104 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 105 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 106 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 107 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 108 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y ñi l¾p liÒn l−ìi xíi mét r¨ng TrÇn minh Tïng Líp: M¸y X©y Dùng – K 41 109