Giáo trình Chi tiết máy - Nguyễn Văn Yến

275 trang ngocly 3090

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Chi tiết máy - Nguyễn Văn Yến", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_chi_tiet_may_nguyen_van_yen.pdf

Nội dung text: Giáo trình Chi tiết máy - Nguyễn Văn Yến

PGS. TS. NGUYÃÙN VÀN YÃÚN GIAÏO TRÇNH CHI TIÃÚT MAÏY ΙΙ 2.5 0.63 1.25 1.25 Ι 2 bên 5 2. 5 2. NHAÌ XUÁÚT BAÍN GIAO THÄNG VÁÛN TAÍI
PGS. TS. NGUYÃÙN VÀN YÃÚN GIAÏO TRÇNH CHI TIÃÚT MAÏY II I d2 d1 n1 n2 a KHOA SÆ PHAÛM KYÎ THUÁÛT TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA
MUÛC LUÛC Trang Caïc kyï hiãûu duìng trong Giaïo trçnh chi tiãút maïy 4 Caïc âån vë cå baín 8 Pháön thæï nháút: Nhæîng âãö cå baín trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Chæång I: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 1.1. Caïc váún âãö chung 9 1.1.1. Maïy, bäü pháûn maïy vaì chi tiãút maïy 9 1.1.2. Nhæîng yãu cáöu chuí yãúu âäúi våïi maïy, chi tiãút maïy 11 1.1.3. Caïc bæåïc thiãút kãú mäüt maïy 12 1.1.4. Caïc bæåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút maïy 13 1.1.5. Mäüt säú âiãøm cáön chuï yï khi thiãút kãú chi tiãút maïy 14 1.2. Taíi troüng vaì æïng suáút 16 1.2.1. Taíi troüng taïc duûng lãn maïy vaì chi tiãút maïy 16 1.2.2. ÆÏng suáút 17 1.3. Âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy 19 1.3.1. Hiãûn tæåüng phaï hoíng do moíi 19 1.3.2. Nhæîng nhán täú aính hæåíng âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy 20 1.3.3. Caïc biãûn phaïp náng cao sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy 22 1.4. Váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy 23 1.4.1. Nhæîng yãu cáöu âäúi våïi váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy 23 1.4.2. Caïc váût liãûu thæåìng duìng trong ngaình chãú taûo maïy 23 1.5. Váún âãö tiãu chuáøn hoaï trong thiãút kãú maïy 26 1.5.1. Khaïi niãûm chung 26 1.5.2. Caïc âäúi tæåüng âæåüc tiãu chuáøn hoaï trong ngaình chãú taûo maïy 26 1.5.3. Caïc cáúp tiãu chuáøn hoaï 27 1.5.4. Êch låüi cuía tiãu chuáøn hoaï 28 Chæång II: Caïc chè tiãu khaí nàng laìm viãûc chuí yãúu cuía chi tiãút maïy 2.1. Chè tiãu âäü bãön 29 2.1.1. Yãu cáöu vãö âäü bãön 29 2.1.2. Caïch xaïc âënh æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy 30 2.1.3. Caïch xaïc âënh æïng suáút cho pheïp 31 2.2. Chè tiãu âäü bãön moìn 32 2.3. Chè tiãu âäü cæïng 33 2.3.1. Yãu cáöu vãö âäü cæïng 33 2.3.2. Caïch âaïnh giaï chè tiãu âäü cæïng cuía chi tiãút maïy 33
2.4. Chè tiãu chëu nhiãût 34 2.4.1. Yãu cáöu vãö chè tiãu chëu nhiãût 34 2.4.2. Caïch âaïnh giaï chè tiãu chëu nhiãût cuía maïy 34 2.5. Chè tiãu chëu dao âäüng 35 Chæång III: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy 3.1. Nhæîng váún âãö chung 37 3.2. Caïch xaïc âënh caïc chè tiãu âaïnh giaï âäü tin cáûy 38 3.2.1. Tênh xaïc suáút laìm viãûc khäng hoíng R vaì hoíng F cuía mäüt âäúi tæåüng 38 3.2.2. Tênh xaïc suáút Rnt vaì Fnt cuía mäüt hãû gäöm n âäúi tæåüng màõc näúi tiãúp 39 3.2.3. Tênh xaïc suáút laìm RS vaì FS cuía mäüt hãû gäöm m âäúi tæåüng màõc song 39 song 3.2.4. Xaïc âënh cæåìng âäü hoíng λ(t) 40 3.2.5. Xaïc âënh thåìi gian laìm viãûc cho âãún láön hoíng âáöu tiãn tH 42 3.2.6. Xaïc âënh hãû säú sæí duûng Ksd 42 3.3. Caïc biãûn phaïp náng cao âäü tin cáûy cuía maïy 42 Chæång IV: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 4.1. Khaïi quaït vãö æïng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy 44 4.2. Nhæîng hæåïng chênh æïng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy 45 4.3. Caïc phæång tiãûn âãø æïng duûng tin hoüc vaìo thiãút kãú, chãú taûo maïy vaì chi tiãút maïy 46 4.3.1. Pháön cæïng 46 4.3.2. Pháön mãöm 47 4.4. Giåïi thiãûu mäüt säú pháön mãöm sæí duûng thiãút kãú chi tiãút maïy vaì bäü pháûn maïy 47 4.5. Giåïi thiãûu mäüt säú pháön mãöm thiãút láûp caïc baín veî vaì láûp trçnh gia cäng trãn maïy cäng cuû CNC 51 4.5.1. Pháön mãöm AutoCad 51 4.5.2. Pháön mãöm MasteCam 53 4.5.3. Pháön mãöm Pro/Engineer Wildfere 55 4.5.4. Pháön mãöm Metacut Utilities 55 4.5.5. Cäng nghãû CAD/CAM vaì CAD/CAM/CNC 57 Pháön thæï hai: Caïc chi tiãút maïy làõp gheïp Chæång V: Mäúi gheïp âinh taïn 5.1. Nhæîng váún âãö chung 58 5.1.1. Giåïi thiãûu mäúi gheïp âinh taïn 58 5.1.2. Phán loaûi mäúi gheïp âinh taïn 60
5.1.3. Kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi gheïp âinh taïn 60 5.2. Tênh mäúi gheïp âinh taïn 61 5.2.1. Caïc daûng hoíng cuía mäúi gheïp vaì chè tiãu tênh toaïn 61 5.2.2. Tênh mäúi gheïp chàõc chëu læûc ngang 62 5.2.3. Tênh mäúi gheïp chàõc chëu mä men uäún 63 5.2.4. Tênh mäúi gheïp chàõc kên 64 5.2.5. Hãû säú bãön cuía mäúi gheïp 65 5.2.6. Xaïc âënh æïng suáút cho pheïp 66 Chæång VI: Mäúi gheïp ren 6.1. Nhæîng váún âãö chung 67 6.1.1. Giåïi thiãûu mäúi gheïp ren 67 6.1.2. Caïc chi tiãút maïy duìng trong mäúi gheïp ren 69 6.1.3. Kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi gheïp ren 70 6.1.4. Ghi kyï hiãûu làõp gheïp cho mäúi gheïp ren 71 6.1.5. Hiãûn tæåüng tæû nåïi loíng vaì caïc biãûn phaïp phoìng loíng 71 6.2. Tênh mäúi gheïp ren 73 6.2.1. Caïc daûng hoíng cuía mäúi gheïp ren vaì chè tiãu tênh toaïn 73 6.2.2. Tênh bu läng gheïp loíng chëu læûc 74 6.2.3. Tênh mäúi gheïp ren xiãút chàût khäng chëu læûc 74 6.2.4. Tênh mäúi gheïp ren chëu læûc ngang 76 6.2.5. Tênh bu läng xiãút chàût chëu læûc doüc truûc 77 6.2.6. Tênh bu läng xiãút chàût chëu âäöng thåìi læûc doüc vaì læûc ngang 79 6.3. Tênh mäúi gheïp nhoïm bu läng 80 6.4. Xaïc âënh æïng suáút cho pheïp 80 Chæång VII: Mäúi gheïp haìn 7.1. Nhæîng váún âãö chung 81 7.1.1. Caïch taûo mäúi haìn 81 7.1.2. Caïc loaûi mäúi haìn 82 7.1.3. Caïc kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi haìn 84 7.2. Tênh mäúi haìn giaïp mäúi 84 7.3. Tênh mäúi haìn chäöng 85 7.3.1. Sæû phaï hoíng mäúi haìn chäöng vaì chè tiãu tênh toaïn 85 7.3.2. Tênh mäúi haìn chäöng chëu læûc 85 7.3.3. Tênh mäúi haìn chäöng chëu mä men uäún trong màût phàóng gheïp 87 7.3.4. Tênh mäúi haìn chäöng chëu âäöng thåìi læûc vaì mä men trong màût phàóng gheïp 89 7.4. Tênh mäúi haìn goïc 89
7.5. Tênh mäúi haìn tiãúp xuïc 90 Chæång VIII: Mäúi gheïp âäü däi 8.1. Nhæîng váún âãö chung 91 8.1.1. Giåïi thiãûu mäúi gheïp âäü däi 91 8.1.2. Phæång phaïp làõp taûo mäúi gheïp âäü däi 92 8.1.3. Caïc kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi gheïp âäü däi 93 8.2. Tênh mäúi gheïp âäü däi 94 8.2.1. Caïc daûng hoíng vaì chè tiãu tênh toaïn mäúi gheïp âäü däi 94 8.2.2. Tênh mäúi gheïp âäü däi chëu mä men xoàõn 95 Chæång IX: Mäúi gheïp then, then hoa vaì truûc âënh hçnh 9.1. Mäúi gheïp then 98 9.1.1. Giåïi thiãûu vãö mäúi gheïp then 98 9.1.2. Caïc kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi gheïp then bàòng 101 9.1.3. Tênh mäúi gheïp then bàòng 101 9.2. Mäúi gheïp then hoa 103 9.2.1. Giåïi thiãûu mäúi gheïp then hoa 103 9.2.2. Kêch thæåïc chuí yãúu cuía mäúi gheïp then hoa 105 9.2.3. Tênh mäúi gheïp then hoa 105 9.3. Mäúi gheïp truûc âënh hçnh 106 Chæång X: Phán têch choün mäúi gheïp 10.1. Mäúi gheïp ren 108 10.1.1. Æu âiãøm 108 10.1.2. Nhæåüc âiãøm 109 10.1.3. Phaûm vi sæí duûng 109 10.2. Mäúi gheïp âinh taïn 109 10.2.1. Æu âiãøm 109 10.2.2. Nhæåüc âiãøm 109 10.2.3. Phaûm vi sæí duûng 109 10.3. Mäúi gheïp haìn 110 10.3.1. Æu âiãøm 110 10.3.2. Nhæåüc âiãøm 110 10.3.3. Phaûm vi sæí duûng 110 10.4. Mäúi gheïp âäü däi 111 10.4.1. Æu âiãøm 111 10.4.2. Nhæåüc âiãøm 111 10.4.3. Phaûm vi sæí duûng 111 10.5. Mäúi gheïp then, then hoa, truûc âënh hçnh 111
10.5.1. Æu âiãøm 111 10.5.2. Nhæåüc âiãøm 111 10.5.3. Phaûm vi sæí duûng 112 Pháön thæï ba: Caïc chi tiãút maïy truyãön âäüng Chæång XI: Bäü truyãön âai 11.1. Nhæîng váún âãö chung 113 11.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön âai 113 11.1.2. Phán loaûi bäü truyãön âai 115 11.1.3. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön âai 117 11.1.4. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön âai 117 11.1.5. Læûc taïc duûng trong bäü truyãön âai 118 11.1.6. ÆÏng suáút trong âai 118 11.1.7. Sæû træåüt trong bäü truyãön âai 119 11.1.8. Âæåìng cong træåüt vaì âæåìng cong hiãûu suáút 120 11.2. Tênh bäü truyãön âai 122 11.2.1. Caïc daûng hoíng cuía bäü truyãön âai vaì chè tiãu tênh toaïn 122 11.2.2. Tênh bäü truyãön âai theo æïng suáút coï êch 123 11.2.3. Tênh âai theo âäü bãön láu 124 11.2.4. Tênh âai theo khaí nàng keïo 125 11.2.5. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön âai deût 125 11.2.6. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön âai thang 127 Chæång XII: Bäü truyãön baïnh ma saït 12.1. Nhæîng váún âãö chung 129 12.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön baïnh ma saït 129 12.1.2. Phán loaûi bäü truyãön baïnh ma saït 130 12.1.3. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ma saït 131 12.1.4. Sæû træåüt trong bäü truyãön baïnh ma saït 132 12.1.5. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ma saït 133 12.1.6. Læûc taïc duûng trong bäü truyãön baïnh ma saït 134 12.2. Tênh bäü truyãön baïnh ma saït 135 12.2.1. Caïc daûng hoíng vaì chè tiãu tênh toaïn 135 12.2.2. Tênh bäü truyãön baïnh ma saït bàòng váût liãûu kim loaûi 136 12.2.3. Tênh bäü truyãön baïnh ma saït bàòng váût liãûu phi kim loaûi 138 Chæång XIII: Bäü truyãön baïnh ràng 13.1. Nhæîng váún âãö chung 139 13.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön baïnh ràng 139
13.1.2. Phán loaûi bäü truyãön baïnh ràng 140 13.1.3. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng truû ràng thàóng 142 13.1.4. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng truû ràng nghiãng 144 13.1.5. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng noïn ràng thàóng 145 13.1.6. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng 146 13.1.7. Âäü chênh xaïc cuía bäü truyãön baïnh ràng 146 13.1.8. Taíi troüng vaì æïng suáút trong bäü truyãön baïnh ràng 148 13.1.9. Læûc taïc duûng lãn truûc vaì äø mang bäü truyãön baïnh ràng 149 13.2. Tênh bäü truyãön baïnh ràng 151 13.2.1. Caïc daûng hoíng vaì chè tiãu tênh toaïn bäü truyãön baïnh ràng 151 13.2.2. Tênh bäü truyãön baïnh ràng truû ràng thàóng theo sæïc bãön tiãúp xuïc 152 13.2.3. Tênh bäü truyãön baïnh ràng truû ràng thàóng theo sæïc bãön uäún 155 13.2.4. Tênh bäü truyãön baïnh ràng truû ràng nghiãng vaì ràng chæî V 156 13.2.5. Tênh bäü truyãön baïnh ràng noïn ràng thàóng 160 13.2.6. Kiãøm tra bäü truyãön baïnh ràng theo taíi troüng quaï taíi 163 13.2.7. Váût liãûu chãú taûo baïnh ràng vaì æïng suáút cho pheïp 164 13.2.8. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng 165 Chæång XIV: Bäü truyãön truûc vêt 14.1. Nhæîng váún âãö chung 167 14.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön truûc vêt 167 14.1.2. Phán loaûi bäü truyãön truûc vêt 169 14.1.3. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön truûc vêt 170 14.1.4. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön truûc vêt 172 14.1.5. Âäü chênh xaïc cuía bäü truyãön truûc vêt 172 14.1.6. Taíi troüng vaì æïng suáút trong bäü truyãön truûc vêt 173 14.1.7. Læûc taïc duûng lãn truûc vaì äø mang bäü truyãön truûc vêt 174 14.1.8. Kãút cáúu cuía truûc vêt, baïnh vêt 174 14.2. Tênh bäü truyãön truûc vêt 175 14.2.1. Caïc daûng hoíng cuía bäü truyãön truûc vêt vaì chè tiãu tênh toaïn 175 14.2.2. Tênh bäü truyãön truûc vêt theo sæïc bãön tiãúp xuïc 177 14.2.3. Tênh bäü truyãön truûc vêt theo sæïc bãön uäún 178 14.2.4. Tênh bäü truyãön truûc vêt theo âiãöu kiãûn chëu nhiãût 179 14.2.5. Tênh truûc vêt theo âiãöu kiãûn äøn âënh 180 14.2.6. Kiãøm tra bäü truyãön truûc vêt theo taíi troüng quaï taíi 180
14.2.7. Choün váût liãûu vaì æïng suáút cho pheïp 181 14.2.8. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön truûc vêt 182 Chæång XV: Bäü truyãön xêch 15.1. Nhæîng váún âãö chung 184 15.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön xêch 184 15.1.2. Phán loaûi bäü truyãön xêch 185 15.1.3. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön xêch äúng con làn 186 15.1.4. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön xêch 188 15.1.5. Læûc taïc duûng trong bäü truyãön xêch 188 15.2. Tênh bäü truyãön xêch 189 15.2.1. Caïc daûng hoíng vaì chè tiãu tênh toaïn cuía bäü truyãön xêch 189 15.2.2. Tênh bäü truyãön xêch äúng con làn 190 15.2.3. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön xêch 192 Chæång XVI: Bäü truyãön vêt - âai äúc 16.1. Nhæîng váún âãö chung 193 16.1.1. Giåïi thiãûu bäü truyãön vêt - âai äúc 193 16.1.2. Phán loaûi bäü truyãön vêt - âai äúc 194 16.1.3. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön vêt - âai äúc 196 16.1.4. Thäng säú laìm viãûc chuí yãúu cuía bäü truyãön vêt - âai äúc 197 16.2. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc 197 16.2.1. Caïc daûng hoíng cuía bäü truyãön vêt - âai äúc vaì chè tiãu tênh toaïn 197 16.2.2. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc theo âäü bãön moìn 198 16.2.3. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc theo âiãöu kiãûn äøn âënh 199 16.2.4. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc theo âäü bãön 199 16.2.5. Trçnh tæû thiãút kãú bäü truyãön vêt - âai äúc 200 Chæång XVII: Phán têch choün bäü truyãön 17.1. Bäü truyãön baïnh ràng 201 17.1.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön baïnh ràng 201 17.1.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön baïnh ràng 202 17.1.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön baïnh ràng 202 17.2. Bäü truyãön âai 202 17.2.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön âai 202 17.2.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön âai 202 17.2.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön âai 203 17.3. Bäü truyãön xêch 203 17.3.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön xêch 203 17.3.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön xêch 203
17.3.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön xêch 204 17.4. Bäü truyãön truûc vêt 204 17.4.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön truûc vêt 204 17.4.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön truûc vêt 204 17.4.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön truûc vêt 204 17.5. Bäü truyãön baïnh ma saït 205 17.5.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön baïnh ma saït 205 17.5.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön baïnh ma saït 205 17.5.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön baïnh ma saït 205 17.6. Bäü truyãön vêt - âai äúc 205 17.6.1. Æu âiãøm cuía bäü truyãön vêt - âai äúc 205 17.6.2. Nhæåüc âiãøm cuía bäü truyãön vêt - âai äúc 206 17.6.3. Phaûm vi sæí duûng cuía bäü truyãön vêt - âai äúc 206 Pháön thæï tæ: Caïc chi tiãút maïy âåî näúi Chæång XVIII: Truûc 18.1. Nhæîng váún âãö chung 207 18.1.1. Giåïi thiãûu vãö truûc 207 18.1.2. Phán loaûi truûc 208 18.1.3. Caïc bäü pháûn chênh cuía truûc 209 18.1.4. Thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía truûc 210 18.1.5. Mäüt säú âiãøm cáön chuï yï khi choün kãút cáúu truûc 210 18.2. Tênh truûc 212 18.2.1. Caïc daûng hoíng cuía truûc vaì chè tiãu tênh toaïn 212 18.2.2. Kiãøm tra truûc theo chè tiãu gáön âuïng 213 18.2.3. Thiãút kãú truûc theo chè tiãu gáön âuïng 214 18.2.4. Kiãøm tra truûc theo chè tiãu chênh xaïc 216 18.2.5. Thiãút kãú truûc theo chè tiãu chênh xaïc 217 18.2.6. Kiãøm tra truûc theo taíi troüng quaï taíi 217 Chæång XIX: ÄØ træåüt 19.1. Nhæîng váún âãö chung 219 19.1.1. Giåïi thiãûu vãö äø træåüt 219 19.1.2. Phán loaûi äø træåüt 220 19.1.3. Caïc kêch thæåïc chuí yãúu cuía äø træåüt 221 19.1.4. Caïc kiãøu ma saït trong äø træåüt 222 19.1.5. Taûo ma saït æåït trong äø træåüt bàòng bäi trån thuíy âäüng 223 19.2. Tênh äø træåüt 225 19.2.1. Caïc daûng hoíng cuía äø træåüt vaì chè tiãu tênh toaïn 225
19.2.2. Tênh äø træåüt theo [p] hoàûc [p.v] 227 19.2.3. Tênh äø træåüt bäi trån ma saït æåït 227 19.2.4. Tênh äø træåüt theo âiãöu kiãûn chëu nhiãût 228 19.2.5. Váût liãûu chãú taûo loït äø 229 19.2.6. Trçnh tæû thiãút kãú äø træåüt 230 Chæång XX: ÄØ làn 20.1. Nhæîng váún âãö chung 232 20.1.1. Giåïi thiãûu äø làn 232 20.1.2. Phán loaûi äø làn 233 20.1.3. Kêch thæåïc chuí yãúu cuía äø làn 234 20.1.4. Caïc loaûi äø làn thæåìng duìng 235 20.1.5. Âäü chênh xaïc cuía äø làn, caïch ghi kyï hiãûu äø làn 236 20.1.6. Phán bäú taíi troüng trãn caïc con làn vaì æïng suáút tiãúp xuïc 237 20.1.7. Mäüt säú âiãøm cáön chuï yï khi choün äø làn 239 20.2. Tênh äø làn 239 20.2.1. Caïc daûng hoíng cuía äø làn vaì chè tiãu tênh toaïn 239 20.2.2. Tênh äø làn theo khaí nàng taíi âäüng 240 20.2.3. Tênh äø làn theo khaí nàng taíi ténh 242 20.3. So saïnh äø làn vaì äø træåüt 243 20.3.1. Æu âiãøm 243 20.3.2. Nhæåüc âiãøm 243 20.3.3. Phaûm vi sæí duûng 243 Chæång XXI: Khåïp näúi 21.1. Nhæîng váún âãö chung 245 21.1.1. Giåïi thiãûu khåïp näúi 245 21.1.2. Phán loaûi khåïp näúi 246 21.1.3. Thäng säú chuí yãúu cuía khåïp näúi 249 21.2. Tênh khåïp näúi 250 21.2.1. Phæång phaïp tênh choün khåïp näúi 250 21.2.2. Tênh näúi truûc chäút âaìn häöi 251 21.2.3. Tênh ly håüp chäút an toaìn 252 Chæång XXII: Loì xo 22.1. Nhæîng váún âãö chung 253 22.1.1. Giåïi thiãûu loì xo 253 22.1.2. Phán loaûi loì xo 254 22.1.3. Thäng säú chuí yãúu cuía loì xo 255 22.2. Tênh loì xo 256
22.2.1. Taíi troüng vaì æïng suáút trong loì xo 256 22.2.2. Tênh loì xo chëu keïo, neïn 257 22.2.3. Tênh loì xo chëu xoàõn 258 22.2.4. Trçnh tæû thiãút kãú loì xo 259 CÁU HOÍI ÄN TÁÛP 260 Taìi liãûu tham khaío ^ ]
PHÁÖN THÆÏ NHÁÚT NHÆÎNG VÁÚN ÂÃÖ CÅ BAÍN TRONG THIÃÚT KÃÚ MAÏY VAÌ CHI TIÃÚT MAÏY CHÆÅNG I ÂAÛI CÆÅNG VÃÖ THIÃÚT KÃÚ MAÏY VAÌ CHI TIÃÚT MAÏY 1.1. Caïc váún âãö chung 1.1.1. Maïy, bäü pháûn maïy vaì chi tiãút maïy a- Maïy Trong âåìi säúng haìng ngaìy, chuïng ta gàûp ráút nhiãöu loaûi maïy khaïc nhau. Vê duû: maïy bay, maïy caìy, maïy båm, maïy khoan, maïy maìi, xe maïy, ä tä, taìu hoía, cáön truûc, maïy phaït âiãûn, âäüng cå âiãûn, tay maïy, ngæåìi maïy, maïy gàût âáûp liãn håüp, Mäùi maïy thæûc hiãûn mäüt chæïc nàng nháút âënh, phuûc vuû cho låüi êch cuía ngæåìi sæí duûng.
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Coï thãø âënh nghéa nhæ sau: Maïy laì cäng cuû lao âäüngû phæïc taûp thæûc hiãûn mäüt chæïc nàng nháút âënh phuûc vuû cho låüi êch cuía con ngæåìi. Chuïng ta coï thãø chia maïy thaình 4 nhoïm: - Nhoïm maïy cäng taïc. Mäùi maïy thæûc hiãûn mäüt cäng viãûc nháút âënh, thay thãú lao âäüng thuí cäng cuía con ngæåìi, maïy hoaût âäüng theo sæû âiãöu khiãøn cuía ngæåìi sæí duûng. Vê duû nhæ: maïy caìy, maïy maìi, ä tä, maïy bay, xe maïy. - Nhoïm maïy tæû âäüng. Bao gäöm nhæîng maïy cäng taïc, hoüat âäüng tæû âäüng theo mäüt chæång trçnh coï sàôn do con ngæåìi âiãöu chènh. Vê duû: dáy chuyãön âoïng nàõp chai bia tæû âäüng, maïy tiãûn tæû âäüng, ngæåìi maïy, maïy phay CNC. - Nhoïm maïy liãn håüp. Mäùi maïy laì táûp håüp cuía vaìi maïy cäng taïc, âãø thæûc hiãûn hoaìn chènh mäüt cäng viãûc naìo âoï. Vê duû: maïy gàût âáûp liãn håüp, bao gäöm mäüt maïy càõt, mäüt maïy âáûp vaì mäüt maïy phán loaûi, ba maïy liãn kãút våïi nhau taûo thaình mäüt maïy. - Nhoïm maïy biãún âäøi nàng læåüng. Âoï laì caïc maïy biãún nàng læåüng tæì daûng naìy sang daûng khaïc. Vê duû: âäüng cå âiãûn biãún âiãûn nàng thaình cå nàng, maïy phaït âiãûn biãún cå nàng thaình âiãûn nàng. Trong giaïo trçnh Chi tiãút maïy chuïng ta chè nghiãn cæïu nhoïm maïy cäng taïc. b- Bäü pháûn maïy 3 Mäùi maïy cäng taïc thæåìng coï 3 bäü H pháûn chênh (Hçnh 1-1): G 1 2 - Bäü pháûn phaït âäüng 1, cung cáúp T nguäön âäüng læûc cho maïy hoüat âäüng. Bäü pháûn phaït âäüng coï thãø laì âäüng cå âiãûn, âäüng cå âäút FQ trong, tay quay, baìn âaûp. Âáy laì Hçnh 1-1: Så âäö caïc bäü pháûn maïy bäü pháûn khäng thãø thiãúu âæåüc trong mäüt maïy. - Bäü pháûn cäng taïc 2, laì bäü pháûn thæûc hiãûn chæïc nàng quy âënh cuía maïy, caïc maïy khaïc nhau seî coï bäü pháûn cäng taïc khaïc nhau. Vê duû: læåîi caìy trong maïy caìy, truûc âaï maìi trong maïy maìi, truûc chênh vaì baìn xe dao trong maïy tiãûn. Caïc maïy khaïc nhau coï bäü pháûn cäng taïc khaïc nhau. Âáy cungî laì bäü pháûn khäng thãø thiãúu âæåüc cuía mäüt maïy. 10
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Bäü pháûn truyãön dáùn âäüng 3, laì bäü pháûn näúi giæîa bäü pháûn phaït âäüng vaì bäü pháûn cäng taïc. Bäü pháûn truyãön dáùn âäüng coï nhiãûm vuû thay âäøi täúc âäü chuyãøn âäüng, biãøn âäøi quy luáût chuyãøn âäüng, thay âäøi chiãöu chuyãøn âäüng hoàûc âaím baío mäüt khoaíng caïch nháút âënh giæîa bäü pháûn phaït âäüng vaì bäü pháûn cäng taïc. Vê duû: bäü truyãön âai, bäü truyãön xêch, häüp täúc âäü. Trong mäüt säú loaûi maïy âån giaín coï thãø khäng coï bäü pháûn truyãön dáùn âäüng. c - Chi tiãút maïy Khi chuïng ta thaïo råìi mäüt maïy, mäüt bäü pháûn maïy seî nháûn âæåüc nhæîng pháön tæí nhoí cuía maïy, vê duû nhæ: bu läng, âai äúc, baïnh ràng, truûc. Nãúu tiãúp tuûc taïch råìi caïc pháön tæí naìy thç noï khäng coìn cäng duûng næîa. Caïc pháön tæí nhoí cuía maïy âæåüc goüi laì chi tiãút maïy. Coï thãø âënh nghéa nhæ sau: Chi tiãút maïy laì pháön tæí cå baín âáöu tiãn cáúu thaình nãn maïy, coï hçnh daûng vaì kêch thæåïc xaïc âënh, coï cäng duûng nháút âënh trong maïy. Chi tiãút maïy coï thãø phán thaình 2 nhoïm: - Nhoïm chi tiãút maïy coï cäng duûng chung. Bao gäöm caïc chi tiãút maïy âæåüc sæí duûng trong nhiãöu loaûi maïy khaïc nhau. Trong caïc loaûi maïy khaïc nhau, chi tiãút maïy coï hçnh daûng vaì cäng duûng nhæ nhau. Vê duû: baïnh ràng, khåïp näúi, truûc, bu läng, äø làn. - Nhoïm chi tiãút maïy coï cäng duûng riãng. Bao gäöm caïc chi tiãút maïy chè âæåüc sæí duûng trong mäüt loaûi maïy nháút âënh. Trong caïc loüai maïy khaïc nhau, hçnh daûng hoàûc cäng duûng cuía chi tiãút maïy laì khaïc nhau. Vê duû: truûc khuyíu, tua bin, voí häüp giaím täúc, thán maïy. Trong giaïo trçnh Chi tiãút maïy, chuïng ta chè nghiãn cæïu caïc chi tiãút maïy coï cäng duûng chung. 1.1.2. Nhæîng yãu cáöu chuí yãúu âäúi våïi maïy vaì chi tiãút maïy Træåïc khi nghiãn cæïu thiãút kãú maïy, chi tiãút maïy, chuïng ta cáön biãút nhæ thãú naìo laì mäüt maïy täút. Âãø laìm âæåüc âiãöu âoï, cáön biãút caïc thäng säú âaïnh giaï cháút læåüng cuía maïy, hay nhæîng yãu cáöu chuí yãúu âäúi våïi maïy vaì chi tiãút maïy. Mäüt baín thiãút kãú maïy hoàûc chi tiãút maïy âæåüc goüi laì håüp lyï, khi maïy thoía maîn 6 yãu cáöu chuí yãúu sau: - Maïy coï hiãûu quaí sæí duûng cao, thãø hiãûn åí chäù: 11
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Tiãu täún êt nàng læåüng cho mäüt saín pháøm gia cäng trãn maïy, Nàng suáút gia cäng cao, Âäü chênh xaïc cuía saín pháøm gia cäng trãn maïy cao, Chi phê sæí duûng maïy tháúp, Kêch thæåïc, khäúi læåüng cuía maïy håüp lyï. - Maïy coï khaí nàng laìm viãûc cao: maïy hoaìn thaình täút chæïc nàng âaî âënh trong âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía cå såí saín xuáút, luän luän âuí bãön, âuí cæïng, chëu âæåüc nhiãût âäü, âäü áøm cuía mäi træåìng, khäng bë rung âäüng quaï mæïc. - Maïy coï âäü tin cáûy cao: maïy luän luän hoüat âäüng täút, âaím baío caïc chè tiãu kyî thuáût theo thiãút kãú. Trong suäút thåìi gian sæí duûng, maïy êt bë hoíng hoïc, thåìi gian vaì chi phê cho viãûc sæía chæîa tháúp. - An toaìn trong sæí duûng: khäng gáy nguy hiãøm cho ngæåìi sæí duûng, cho caïc maïy, bäü pháûn maïy khaïc, khi maïy laìm viãûc bçnh thæåìng vaì ngay caí khi maïy coï sæû cäú hoíng hoïc. - Maïy coï tênh cäng nghãû cao, thãø hiãûn åí chäù: Kãút cáúu cuía maïy phaíi phuì håüp våïi âiãöu kiãûn vaì quy mä saín xuáút, Kãút cáúu cuía caïc chi tiãút maïy âån giaín, håüp lyï, Cáúp chênh xaïc vaì cáúp âäü nhaïm choün âuïng mæïc, Choün phæång phaïp chãú taûo phäi håüp lyï. - Maïy coï tênh kinh tãú cao, thãø hiãûn åí chäù: Cäng sæïc vaì phê täøn cho thiãút kãú laì êt nháút, Váût liãûu chãú taûo caïc chi tiãút maïy reí tiãön, dãù cung cáúp, Dãù gia cäng, chi phê cho chãú taûo laì êt nháút, Giaï thaình cuía maïy laì tháúp nháút. 1.1.3. Caïc bæåïc thiãút kãú mäüt maïy Træåïc khi bàõt âáöu thiãút kãú mäüt maïy, chuïng ta phaíi nàõm væîng nhiãûm vuû thiãút kãú, cáön biãút caïc säú liãûu sau âáy: - Säú læåüng maïy cáön chãú taûo. Chãú taûo bao nhiãu chiãúc? - Saín pháøm gia cäng trãn maïy. Hçnh daûng, kêch thæåïc, váût liãûu, âäü chênh xaïc? - Nàng suáút gia cäng trãn maïy. Cáön gia cäng bao nhiãu saín pháøm trong 1 giåì? - Tuäøi thoü cuía maïy, hay thåìi gian sæí duûng maïy cho âãún luïc boí âi? - Yãu cáöu vãö kêch thæåïc, khäúi læåüng cuía maïy? - Âàûc âiãøm cuía mäi træåìng maïy seî laìm viãûc? 12
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Caïc yãu cáöu khaïc? Cäng viãûc thiãút kãú âæåüc tiãún haình theo 7 bæåïc: 1. Xaïc âënh nguyãn tàõc hoaût âäüng vaì chãú âäü laìm viãûc cuía maïy. Nãn tham khaío caïc maïy hiãûn coï âãø choün nguyãn tàõc hoaût âäüng thêch håüp. Chãú âäü laìm viãûc cuía maïy, cå cáúu maïy coï liãn quan âãún viãûc choün giaï trë caïc hãû säú tênh toaïn trong quaï trçnh xaïc âënh kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy. 2. Láûp så âäö chung toaìn maïy, så âäö caïc bäü pháûn maïy. Så âäö phaíi thoía maîn yãu cáöu cuía nhiãûm vuû thiãút kãú. Cáön láûp mäüt vaìi phæång aïn så âäö maïy, sau âoï so saïnh choün phæång aïn täút nháút. 3. Xaïc âënh taíi troüng taïc duûng lãn maïy, bäü pháûn maïy vaì tæìng chi tiãút maïy. Âáy laì bæåïc quan troüng. Nãúu xaïc âënh khäng âuïng taíi troüng, chuïng ta seî thiãút kãú ra maïy hoàûc laì khäng âuí bãön, hoàûc laì khäng âaím âaím baío tênh kinh tãú. 4. Tênh toaïn thiãút kãú caïc chi tiãút maïy. Xaïc âënh hçnh daûng, kêch thæåïc, veî âæåüc kãút cáúu cuía tæìng chi tiãút maïy. 5. Láûp quy trçnh cäng nghãû gia cäng tæìng chi tiãút maïy. 6. Láûp quy trçnh làõp raïp caïc bäü pháûn maïy vaì làõp raïp toaìn maïy. 7. Láûp häö så thiãút kãú cho maïy. Láûp caïc baín veî, baín thuyãút minh, taìi liãûu chè dáùn sæí duûng vaì sæía chæîa maïy. 1.1.4. Caïc bæåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút maïy Âãø thæûc hiãûn bæåïc thæï 4 trong quy trçnh thiãút kãú maïy, chuïng ta phaíi láön læåüt tênh toaïn thiãút kãú tæìng chi tiãút maïy. Træåïc khi thæûc hiãûn thiãút kãú chi tiãút maïy, cáön phaíi biãút caïc säú liãûu liãn quan âãún chi tiãút maïy: - Caïc taíi troüng taïc duûng lãn chi tiãút maïy: cæåìng âäü, phæång, chiãöu, âiãøm âàût vaì âàûc tênh cuía noï. - Tuäøi thoü cuía chi tiãút maïy. Thäng thæåìng tuäøi thoü cuía chi tiãút maïy bàòng tuäøi thoü cuía maïy, cuîng coï træåìng håüp chè bàòng mäüt pháön tuäøi thoü cuía maïy. - Âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía chi tiãút maïy. - Caïc yãu cáöu vãö váût liãûu, khäúi læåüng, kêch thæåïc. - Khaí nàng gia cäng cuía cå såí cå khê seî chãú taûo chi tiãút maïy. Thiãút kãú mäüt chi tiãút maïy thæåìng tiãún haình qua 7 bæåïc: 13
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 1. Láûp så âäö tênh toaïn chi tiãút maïy - F F t r F så âäö hoïa kãút cáúu chi tiãút maïy. a × 2. Âàût caïc taíi troüng lãn så âäö tênh toaïn chi tiãút maïy (Hçnh 1-2). Fâ 3. Choün váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy. 4. Tênh toaïn caïc kêch thæåïc chênh cuía Hçnh 1-2: Så âäö tênh truûc chi tiãút maïy theo âiãöu kiãûn bãön hoàûc âiãöu kiãûn cæïng. 5. Choün caïc kêch thæåïc khaïc vaì veî kãút cáúu cuía chi tiãút maïy. 6. Kiãøm nghiãûm chi tiãút maïy theo âäü bãön, âäü cæïng, tênh chëu nhiãût, tênh chëu dao âäüng. Nãúu khäng âaím baío thç phaíi tàng kêch thæåïc, nãúu quaï dæ thç phaíi giaím kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy. 7. Láûp baín veî chãú taûo chi tiãút maïy. Trãn âoï thãø hiãûn âáöy âuí hçnh daûng, kêch thæåïc, dung sai, cháút læåüng bãö màût, váût liãûu, phæång phaïp nhiãût luyãûn, caïc yãu cáöu kyî thuáût vãö gia cäng, làõp ràõp. 1.1.5. Mäüt säú âiãøm cáön chuï yï khi tênh toaïn thiãút kãú chi tiãút maïy Khi xaïc âënh caïc kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy, chuïng ta cáön chuï yï mäüt säú âiãøm sau âáy: - Taíi troüng taïc duûng lãn chi tiãút maïy ráút phæïc taûp, khoï coï thãø xaïc âënh chênh xaïc, do âoï chuïng ta chè xaïc âënh caïc thaình pháön taíi troüng chênh, caïc thaình pháön phuû âæåüc kãø âãún bàòng hãû säú âiãöu chènh, goüi laì hãû säú taíi troüng. - Caïc cäng thæïc duìng trong tênh toaïn thiãút kãú chi tiãút maïy coï 3 loaûi: cäng thæïc chênh xaïc, cäng thæïc gáön âuïng, vaì cäng thæïc thæûc nghiãûm. + Cäng thæïc chênh xaïc, âæåüc xáy dæûng trãn cå såí lyï thuyãút Toaïn hoüc vaì Váût lyï hoüc. Sæí duûng cäng thæïc chênh xaïc, trong moüi træåìng håüp ta luän nháûn âæåüc kãút quaí âuïng. Trong lénh væûc thiãút kãú chi tiãút maïy, caïc cäng thæïc loaûi naìy ráút êt. + Cäng thæïc gáön âuïng, âæåüc xáy dæûng trãn cå såí phaíi âàût ra caïc giaí thiãút. Vê du:û giaí thiãút váût liãûu âäöng cháút, âàóng hæåïng, hoàûc cæïng tuyãût âäúi. Kãút quaí tênh toaïn, khi sæí duûng caïc cäng thæïc gáön âuïng, âæåüc coi laì chênh xacï khi âiãöu kiãûn cuía baìi toaïn truìng våïi caïc giaí thiãút. Âiãöu kiãûn cuía baìi toaïn thiãút kãú caìng xa våïi caïc giaí 14
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy thiãút thç kãút quaí tênh toaïn caìng khäng âaïng tin cáûy. Trong cäng thæïc gáön âuïng, ngæåìi ta âæa vaìo caïc hãû säú âãø âiãöu chènh âäü chênh xaïc cuía kãút quaí tênh, kãø âãún sæû sai lãûch giæîa âiãöu kiãûn thæûc cuía baìi toaïn vaì âiãöu kiãûn giaí thiãút. Khi thiãút kãú, chuïng ta phaíi choün giaï trë håüp lyï cho caïc hãû säú. Loaûi cäng thæïc naìy ráút phäø biãún trong lénh væûc thiãút kãú chi tiãút maïy. + Cäng thæïc thæûc nghiãûm, hoàûc cäng thæïc kinh nghiãûm âæåüc xáy dæûng trãn cå såí thäúng kã nhæîng kãút quaí thu âæåüc tæì thæûc nghiãûm, hoàûc tæì kinh nghiãûm sæí duûng maïy moïc. Kãút quaí tênh toaïn thiãút kãú bàòng cäng thæïc thæûc nghiãmû chè âæåüc cháúp nháûn, khi âiãöu kiãûn cuía baìi toaïn truìng våïi âiãöu kiãûn thê nghiãûm, hoàûc truìng våïi kinh nghiãûm sæí duûng. Trong nhæîng âiãöu kiãûn khaïc våïi thê nghiãûm vaì kinh nghiãûm thç khäng âæåüc sæí duûng. - Coï nhæîng kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy âæåüc xaïc âënh chênh xaïc chè qua mäüt láön tênh toaïn. Cuîng coï nhæîng kêch thæåïc phaíi qua hai hoàûc nhiãöu bæåïc tênh toaïn måïi nháûn âæåüc kãút quaí âuïng, vç chæa âuí säú liãûu âãø tênh chênh xaïc ngay. - Mäüt chi tiãút maïy thæåìng coï ráút nhiãöu kêch thæåïc, chè nãn tênh toaïn nhæîng kêch thæåïc cuía caïc tiãút diãûn chênh (bao gäöm caïc tiãút diãûn tham gia làõp gheïp, tiãút diãûn coï gêa trë æïng suáút låïn, tiãút diãûn hay xaíy ra hoíng hoïc). Caïc kêch thæåïc coìn laûi seî âæåüc choün trong quaï trçnh veî kãút cáúu cuía chi tiãút maïy. Choün theo âiãöu kiãûn làõp gheïp våïi caïc chi tiãút khaïc, theo tênh håüp lyï, tênh tháøm myî cuía kãút cáúu, hoàûc theo kinh nghiãûm cuía ngæåìi thiãút kãú. - Trong mäùi bæåïc tênh thiãút kãú chi tiãút maïy, coï thãø coï nhiãöu phæång aïn cuìng thoía maîn yãu cáöu cuía âáöu baìi, chuïng ta nãn phán têch choün 2 âãún 3 phæång aïn håüp lyï nháút âãø tênh toaïn tiãúp tuûc. ÅÍ bæåïc cuäúi cuìng, cáön so saïnh, choün ra phæång aïn täút nháút laìm kãút quaí thiãút kãú. - Hiãûn nay coï nhiãöu chæång trçnh maïy tênh (pháön mãöm æïng duûng) duìng âãø tênh toaïn vaì veî tæû âäüng caïc chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy, tháûm chê caí maïy. Khi sæí duûng, chuïng ta cáön phaíi choün pháön mãöm thêch håüp cho baìi toaïn thiãút kãú, vaì phaíi nàõm væîng kiãún thæïc thiãút kãú chi tiãút maïy thç måïi sæí duûng coï hiãûu quaí caïc pháön mãöm æïng duûng nãu trãn. 15
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 1.2. Taíi troüng vaì æïng suáút 1.2.1. Taíi troüng taïc duûng lãn maïy vaì chi tiãút maïy Taíi troüng taïc duûng lãn maïy vaì chi tiãút maïy bao gäöm læûc, mä men vaì aïp suáút. Taíi troüng laì âaûi læåüng veïc tå, âæåüc xaïc âënh båíi caïc thäng säú: cæåìng âäü, phæång, chiãöu, âiãøm âàût vaì âàûc tênh cuía taíi troüng. Trong âoï: Læûc, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî F, âån vë âo laì N, 1 N = 1 kg.m/s. Mä men uäún, kyï hiãûu laì M, âån vë âo laì Nmm. Mä men xoàõn, kyï hiãûu laì T, âån vë âo laì Nmm. AÏp suáút, kyï hiãûu laì p, âån vë âo laì MPa, 1 MPa = 1 N/mm2. Phán loaûi taíi troüng - chuïng ta laìm quen våïi mäüt säú tãn goüi cuía taíi troüng, vaì âàûc âiãøm cuía noï: - Taíi troüng khäng âäøi, laì taíi troüng coï phæång, chiãöu, cæåìng âäü khäng thay âäøi theo thåi gian. Så âäö cuía taíi troüng khäng âäøi biãøu diãùn trãn Hçnh 1-3. - Taíi troüng thay âäøi, laì taíi troüng coï êt nháút mäüt trong ba âaûi læåüng (phæång, chiãöu, cæåìng âäü) thay âäøi theo thåìi gian. Trong thæûc tãú tênh toaïn chi tiãút maïy, thæåìng gàûp loaûi taíi troüng coï cæåìng âäü thay âäøi; så âäö cuía taíi troüng thay âäøi âæåüc biãøu diãùn trãn Hçnh 1-4. M M M1 M1 M2 M3 tb t t t t 1 2 3 t Hçnh 1-3: Taíi troüng khäng âäøi Hçnh 1- 4: Taíi troüng thay âäøi - Taíi troüng tæång âæång, laì taíi troüng khäng âäøi quy æåïc, tæång âæång våïi chãú âäü taíi troüng thay âäøi taïc duûng lãn chi tiãút maïy. Hay noïi caïch khaïc: khi tênh toaïn chi tiãút maïy chëu taíi troüng thay âäøi, chungï ta phaíi sæí duûng mäüt chãú âäü taíi troüng 16
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy khäng âäøi tæång âæång våïi chãú âäü taíi thay âäøi vãö màût sæïc bãön vaì tuäøi thoü cuía chi tiãút maïy. - Taíi troüng cäú âënh, laì taíi troüng coï âiãøm âàût khäng thay âäøi trong quaï trçnh chi tiãút maïy laìm viãûc. - Taíi troüng di âäüng, laì taíi troüng coï âiãøm âàût di chuyãøn trãn chi tiãút maïy, khi maïy laìm viãûc. - Taíi troüng danh nghéa, laì taíi troüng taïc duûng lãn chi tiãút maïy theo lyï thuyãút. - Taíi troüng tênh. Khi laìm viãûc, chi tiãút maïy, hoàûc mäüt pháön naìo âoï cuía chi tiãút maïy phaíi chëu taíi troüng låïn hån taíi troüng danh nghéa. Taíi troüng tàng thãm coï thãø do rung âäüng, hoàûc do taíi troüng táûp trung vaìo mäüt pháön cuía chi tiãút maïy. Chi tiãút maïy phaíi âæåüc tênh toaïn thiãút kãú sao cho pháön chëu taíi låïn khäng bë thiãúu bãön. Nhæ váûy ta phaíi tênh chi tiãút maïy theo taíi troüng låïn hån taíi danh nghéa, taíi troüng naìy âæåüc goüi laì taíi troüng tênh. 1.2.2. ÆÏng suáút ÆÏng suáút laì æïng læûc xuáút hiãûn trong caïc pháön tæí cuía chi tiãút maïy, khi chi tiãút maïy chëu taíi troüng. ÆÏng suáút laì âaûi læåüng veïc tå, noï âæåüc xaïc âënh båíi phæång, chiãöu, cæåìng âäü. Âån vë âo cuía æïng suáút laì MPa, 1 MPa = 1 N/mm2. ÆÏng suáút âæåüc phán ra laìm hai nhoïm: - ÆÏng suáút phaïp kyï hiãûu laì σ. ÆÏng suáút phaïp coï phæång truìng våïi phæång phaïp tuyãún cuía phán täú âæåüc taïch ra tæì chi tiãút maïy. - ÆÏng suáút tiãúp kyï hiãûu laì τ. ÆÏng suáút tiãúp coï phæång truìng màût phàóng cuía phán täú âæåüc taïch ra tæì chi tiãút maïy. Tæång æïng våïi caïc taíi taïc duûng, æïng suáút âæåüc phán thaình caïc loaûi: + ÆÏng suáút keïo, kyï hiãûu laì σk, + ÆÏng suáút neïn, kyï hiãûu laì σn, + ÆÏng suáút uäún, kyï hiãûu laì σu, + ÆÏng suáút tiãúp xuïc, kyï hiãûu laì σtx, hoàûc σH, + ÆÏng suáút dáûp, kyï hiãûu laì σd, + ÆÏng suáút xoàõn, kyï hiãûu laì τx, + ÆÏng suáút càõt, kyï hiãûu laì τc. 17
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Ngoaìi ra, æïng suáút coìn âæåüc phán thaình æïng suáút khäng âäøi vaì æïng suáút thay âäøi: - ÆÏng suáút khäng âäøi hay coìn goüi laì æïng suáút ténh, laì æïng suáút coï phæång, chiãöu, cæåìng âäü khäng thay âäøi theo thåìi gian. Så âäö cuía æïng suáút ténh âæåüc thãø hiãûn trãn Hçnh 1-5. - ÆÏng suáút thay âäøi laì æïng suáút coï êt nháút mäüt âaûi læåüng (phæång, chiãöu, cæåìng âäü) thay âäøi theo thåìi gian. ÆÏng suáút coï thãø thay âäøi báút kyì, hoàûc thay âäøi coï chu kyì. Trong tênh toaïn thiãút kãú chi tiãút maïy, chuïng ta thæåìng gàûp loaûi æïng suáút thay âäøi coï chu kyì tuáön hoaìn, hoàûc gáön nhæ laì tuáön hoaìn. Så âäö cuía æïng suáút thay âäøi tuáön hoaìn biãøn diãùn trãn Hçnh 1-6. Mäüt chu trçnh æïng suáút âæåüc xaïc âënh båíi caïc thäng säú: ÆÏng suáút låïn nháút σmax, ÆÏng suáút nhoí nháút σmin, ÆÏng suáút trung bçnh σm; σm = (σmax + σmin) / 2 , Biãn âäü æïng suáút σa; σa = (σmax - σmin)/2 , Hãû säú chu kyì æïng suáút r; r = σmax / σmin, hoàûc r = σmin / σmax , khi σmin = 0. σ σ σa σmax σ1 σm σmin t t Hçnh 1-5. Så âäö æïng suáút ténh Hçnh 1-6. Så âäö æïng suáút thay âäøi Càn cæï vaìo giaï trë cuía hãû säú chu kyì æïng suáút r, ngæåìi ta chia æïng suáút thaình caïc loaûi: + ÆÏng suáút thay âäøi maûch âäüng, khi chu trçnh æïng suáút coï r ≥ 0. + ÆÏng suáút thay âäøi âäúi xæïng, khi chu trçnh æïng suáút coï r < 0. + ÆÏng suáút ténh laì træåìng håüp âàûc biãût cuía æïng suáút thay âäøi, coï r = 1. 18
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Våïi cuìng mäüt giaï trë æïng suáút nhæ nhau, nhæng r khaïc nhau thç khaí nàng phaï huíy váût liãûu cuía æïng suáút cuîng khaïc nhau. Chi tiãút maïy chëu æïng suáút ténh coï tuäøi thoü cao hån chi tiãút maïy chëu æïng suáút thay âäøi maûch âäüng, chi tiãút maïy chëu æïng suáút thay âäøi âäúi xæïng coï tuäøi thoü tháúp nháút. 1.3. Âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy 1.3.1 Hiãûn tæåüng phaï hoíng do moíi Khi chi tiãút maïy chëu æïng suáút ténh bë phaï hoíng, goüi laì bë phaï hoíng do æïng suáút ténh. Hay noïi caïch khaïc, chi tiãút maïy khäng âuí sæïc bãön ténh. Tênh toaïn chi tiãút maïy âãø ngàn chàûn daûng hoíng naìy âæåüc goüi laì tênh toaïn theo sæïc bãön ténh. Khi chi tiãút maïy bë phaï hoíng båíi æïng suáút thay âäøi, goüi laì bë phaï hoíng do moíi, hay chi tiãút maïy khäng âuí sæïc bãön moíi. Tênh toaïn chi tiãút maïy âãø ngàn chàûn daûng hoíng naìy, goüi laì tênh toaïn theo sæïc bãön moíi. Khi æïng suáút ténh væåüt quaï giaï trë æïng suáút giåïi haûn, chi tiãút maïy bë phaï hoíng âäüt ngäüt. Vãút gáùy nhaïm vaì måïi, quan saït dæåïi kênh hiãøn vi tháúy roî kãút cáúu haût kim loaûi (Hçnh 1-7). Quaï trçnh hoíng do moíi xaíy ra tæì tæì, theo trçnh tæû nhæ sau: - Sau mäüt säú chu kyì æïng suáút nháút Hçnh 1-7: Vãút Hçnh 1-8: Vãút âënh, taûi nhæîng chäù coï táûp trung gáùy do khäng gáùy do khäng æïng suáút trãn chi tiãút maïy seî suáút âuí sæïc bãön ténh âuí sæïc bãön moíi hiãûn caïc vãút næït nhoí. - Vãút næït naìy phaït triãøn låïn dáön lãn, laìm giaím dáön diãûn têch tiãút diãûn chëu taíi cuía chi tiãút maïy, do âoï laìm tàng giaï trë æïng suáút. - Cho âãún khi chi tiãút maïy khäng coìn âuí sæïc bãön ténh thç noï bë phaï hoíng. Quan saït vãút gáùy tháúy roî pháön chi tiãút maïy bë hoíng do moíi - bãö màût cuî vaì nhàôn - vaì pháön chi tiãút maïy bë hoíng do khäng âuí sæïc bãön ténh - bãö màût måïi vaì nhaïm (Hçnh 1-8). Chi tiãút maïy seî bë phaï hoíng do moíi, khi maì æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy (σ, τ) låïn hån æïng suáút cho pheïp ([σ], [τ]). Giaï trë æïng suáút cho pheïp âæåüc choün khäng nhæîng phuû thuäüc vaìo cå tênh cuía váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy, maì coìn phuû 19
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy thuäüc vaìo säú chu kyì cáön laìm viãûc cuía chi tiãút maïy. Säú chu kyì cáön laìm viãûc caìng êt thç giaï trë cuía æïng suáút cho pheïp coï thãø choün caìng cao. Ngæåìi ta âaî laìm caïc thê nghiãûm xaïc âënh mäúi quan hãû giæîa giaï trë æïng suáút vaì säú chu kyì laìm viãûc cho âãún khi hoíng cuía chi tiãút maïy, biãøu diãùn trãn Hçnh 1-9. Âáy chênh laì âæåìng cong moíi cuía chi tiãút σ maïy trong hãû toüa âäü âãö caïc ONσ. Trong âoï: N: laì säú chu kyì cå såí. O σmN = hàòng σr : giåïi haûn moíi cuía váût liãûu. σN1 m : muî cuía âæåìng cong moíi. σN : giåïi haûn moíi ngàõn haûn: σr σN=KNσr . KN: hãû säú tàng giåïi haûn moíi N N O N1 N0 ngàõn haûn: K = m 0 . N N Hçnh 1-9: Âæåìng cong moíi 1.3.2. Nhæîng nhán täú aính hæåíng âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy a- Váût liãûu Váût liãûu coï aính hæåíng låïn âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy. Chi tiãút maïy âæåüc chãú taûo bàòng váût liãûu coï cå tênh cao, sæïc bãön moíi cuía chi tiãútï seî cao. Vç váût liãûu coï cå tênh cao, thç khaí nàng xuáút hiãûn caïc vãút næït seî khoï khàn hån. Noïi chung: Chi tiãút maïy chãú taûo bàòng váût liãûu kim loaûi coï âäü bãön moíi cao hån bàòng váût liãûu phi kim loaûi. Chi tiãút maïy âæåüc chãú taûo bàòng kim loaûi âen coï âäü bãön moíi cao hån so våïi bàòng håüp kim maìu. Chi tiãút maïy bàòng theïp coï âäü bãön moíi cao hån bàòng gang. Chi tiãút maïy bàòng theïp håüp kim coï âäü bãön moíi cao hån bàòng theïp caïc bon thæåìng. Trong caïc loaûi theïp thæåìng, chi tiãút maïy bàòng theïp coï haìm læåüng caïc bon caìng cao, âäü bãön moíi cuía cuía chi tiãút maïy caìng cao. 20
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy b- Kãút cáúu cuía chi tiãút maïy Chi tiãút maïy coï kãút cáúu phæïc taûp: coï caïc báûc thay âäøi kêch thæåïc âäüt ngäüt, coï caïc läù, caïc raînh, nhæ trãn Hçnh 1-10, seî laìm giaím âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy. Lyï do: taûi nhæîng chäù naìy coï táûp trung æïng suáút, vãút næït såïm xuáút hiãûn vaì Hçnh 1-10: Nhæîng nåi coï táûp phaït triãøn khaï nhanh. trung æïng suáút Trong tênh toaïn, aính hæåíng cuía kãút cáúu âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy âæåüc kãø âãún bàòng hãû säú âiãöu chènh kσ, kτ , goüi laì hãû säú táûp trung æïng suáút. kσ= σr / σrt kτ = τr / τrt. Trong âoï σrt , τrt laì giåïi haûn moíi cuía máùu coï táûp trung æïng suáút; coìn σr , τr laì giåïi haûn moíi cuía máùu khäng coï táûp trung æïng suáút. Giaï trë cuía hãû säú kσ vaì kτ coï thãø tra åí caïc baíng säú liãûu trong Säø tay thiãút kãú cå khê hoàûc saïch Baìi táûp chi tiãút maïy, theo hçnh daûng vaì kêch thæåïc cuû thãø cuía nhæîng chäù coï táûp trung æïng suáút, trãn tæìng loaûi chi tiãút maïy khaïc nhau. c- Kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy Qua thê nghiãûm ngæåìi ta tháúy ràòng: våïi váût liãûu nhæ nhau, khi tàng kêch thæåïc tuyãût âäúi cuía chi tiãút maïy thç giåïi haûn bãön moíi cuía chi tiãút maïy giaím xuäúng. Lyï do: kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy caìng låïn, váût liãûu caìng khäng âäöng âãöu, khaí nàng xuáút hiãûn caïc khuyãút táût trong loìng chi tiãút maïy caìng nhiãöu. Nhæîng vãút næït, räù xè, räù khê trong loìng chi tiãút maïy laì nhæîng âiãøm coï táûp trung æïng suáút, laì nhæîng âiãøm bàõt âáöu cho sæû phaï hoíng vç moíi. Âãø kãø âãún aính hæåíng cuía kêch thæåïc tuyãût âäúi, trong tênh toaïn ngæåìi ta âæa vaìo hãû säú âiãöu chènh εσ, ετ, goüi laì hãû säú aính hæåíng cuía kêch thæåïc tuyãût âäúi. Hãû säú εσ vaì ετ âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm, giaï trë cuía noï coï thãø tra trong caïc säø tay Thiãút kãú cå khê hoàûc saïch Baìi táûp Chi tiãút maïy, theo kêch thæåïc vaì traûng thaïi chëu taíi cuía chi tiãút maïy. εσ = σrd / σr , ετ = τrd / τr . 21
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Trong âoï σrd vaì τrd laì giåïi haûn moíi cuía chi tiãút maïy, coï kêch thæåïc khaïc våïi kêch thæåïc cuía máùu chuáøn. Máùu chuáøn coï âæåìng kênh d = 7 ÷10 mm. d- Cäng nghãû gia cäng bãö màût chi tiãút maïy Cäng nghãû gia cäng bãö màût chi tiãút maïy quyãút âënh traûng thaïi bãö màût cuía chi tiãút maïy. Låïp bãö màût chi tiãút maïy thæåìng laì låïp chëu æïng suáút låïn nháút, caïc vãút næït âáöu tiãn cuîng hay xaíy ra åí âáy. AÍnh hæåíng cuía cäng nghãû gia cäng låïp bãö màût âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy coï thãø toïm tàõt nhæ sau: - Nhæîng chi tiãút maïy qua nguyãn cäng gia cäng tinh, coï âäü boïng bãö màût cao seî coï âäü bãön moíi cao. - Nhæîng chi tiãút maïy chè qua nguyãn cäng gia cäng thä, bãö màût nhaïm, âaïy nháúp nhä laì nhæîng chäù táûp trung æïng suáút, dãù xuáút hiãûn caïc vãút næït, âäü bãön moíi giaím. - Caïc bãö màût âæåüc gia cäng tàng bãön nhæ phun bi, làn eïp seî san bàòng caïc nháúp nhä vaì laìm chai cæïng bãö màût, âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy âæåüc náng cao. Aính hæåíng cuía cäng nghãû gia cäng låïp bãö màût âãún âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy, âæåüc kãø âãún bàòng hãû säú traûng thaïi bãö màût β. Giaï trë cuía β coï thãø tra trong caïc Säø tay thiãút kãú cå khê hoàûc saïch Baìi táûp Chi tiãút maïy. Coï thãø láúy gáön âuïng nhæ sau: khi bãö màût chi tiãút âæåüc maìi nhàôn láúy β=1, khi bãö màût âæåüc gia cäng tàng bãön láúy β>1, bãö màût âæåüc gia cäng bàòng caïc phæång phaïp khaïc láúy β 0), traûng thaïi æïng suáút væìa keïo væìa neïn (r < 1) coï âäü bãön moíi tháúp nháút. 1.3.3. Caïc biãûn phaïp náng cao sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy Qua nghiãn cæïu caïc nhán täú aính hæåíng âãún sæïc bãön moíi cuía chi tiãút maïy, ta tháúy âäü bãön moíi cuía chi tiãút maïy coï thãø âæåüc náng cao bàòng caïc biãûn phaïp sau: - Tçm caïch giaím giaï trë tuyãût âäúi cuía biãn âäü æïng suáút. Traïnh cho chi tiãút maïy laìm viãûc våïi traûng thaïi æïng suáút coï hãû säú chu kyì æïng suáút r < 1. 22
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy khäng nãn thay âäøi mäüt caïch âäüt ngäüt, caïc báûc khäng nãn lãûch nhau nhiãöu, taûi báûc coï kêch thæåïc thay âäøi âäüt ngäüt nãn laìm cung læåün, baïn kênh cung læåün caìng låïn caìng täút. Traïnh khoeït läù, laìm raînh trãn chi tiãút maïy, nãúu nhæ khäng tháût cáön thiãút. - Caïc bãö màût cáön gia cäng våïi âäü boïng cao, hoàûc duìng caïc biãûn phaïp tàng bãön bãö màût. Cáön giæî cho bãö màût chi tiãút maïy khäng bë xæåïc, khäng bë gè, khäng bë àn moìn. 1.4. Váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy 1.4.1. Nhæîng yãu cáöu âäúi våïi váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy Khi choün váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy, cáön thoía maîn 6 yãu cáöu sau: 1. Váût liãûu phaíi âaím baío cho chi tiãút maïy coï âuí khaí nàng laìm viãûc: âuí bãön, âuí cæïng, âuí âiãöu kiãûn chëu nhiãût, âuí âiãöu kiãûn chëu dao âäüng, vv 2. Váût liãûu phaíi thoía maîn yãu cáöu vãö khäúi læåüng, kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy vaì cuía toaìn maïy. 3. Váût liãûu phaíi coï tênh cäng nghãû thêch æïng våïi hçnh daûng vaì phæång phaïp gia cäng chi tiãút maïy, âãø cäng sæïc gia cäng laì êt nháút. 4. Váût liãûu dãù tçm, dãù cung cáúp, æu tiãn sæí duûng váût liãûu sàôn coï åí âëa phæång, hoàûc åí trong næåïc. 5. Trong mäüt maïy cáön sæí duûng haûn chãú säú loaûi vátû liãûu, âãø dãù daìng cung cáúp vaì baío quaín. 6. Váût liãûu âæåüc choün coï låüi nháút vãö giaï thaình saín pháøm, sao cho täøng cäüng giaï váût liãûu, giaï gia cäng, giaï thiãút kãú vaì caïc phuû phê khaïc laì tháúp nháút. 1.4.2. Caïc váût liãûu thæåìng duìng trong ngaình chãú taûo maïy a- Kim loaûi âen: Kim loaûi âen gäöm theïp vaì gang, laì loaûi váût liãûu âæåüc duìng phäø biãún trong chãú taûo maïy. Tãn goüi, kyï hiãûu, thaình pháön hoïa hoüc âæåüc quy âënh trong TCVN 1658-87. Theïp laì håüp cháút cuía sàõt våïi caïc bon, haìm læåüng caïc bon nhoí hån hoàûc bàòng 2,14%. Theo TCVN, theïp âæåüc chia thaình 4 nhoïm: 23
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Theïp caïc bon thæåìng, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî CT vaì caïc chæî säú chè trë säú giåïi haûn bãön keïo nhoí nháút cuía theïp. Vê duû, theïp CT34 coï giåïi haûn bãön keïo tháúp nháút laì σb= 340 MPa. - Theïp caïc bon cháút læåüng cao, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî C keìm theo caïc chæî säú chè haìm læåüng caïc bon trung bçnh theo pháön vaûn. Vê duû, theïp C45 coï haìm læåüng caïc bon trung bçnh laì 0,45%. - Theïp håüp kim, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî säú chè haìm læåüng caïc bon theo pháön vaûn, sau âoï laì kyï hiãûu caïc nguyãn täú håüp kim keìm theo chæî säú chè haìm læåüng % cuía nguyãn täú âoï. Vê duû: theïp 10Cr12Ni2 coï 0,1% caïc bon, 12% cräm vaì 2% niken. - Theïp duûng cuû, âæåüc kyï hiãûu laì CD vaì caïc con säú. Vê duû: CD80; CD120; CD70A. Ghi chuï: - Caïc nguyãn täú håüp kim âæa vaìo theïp âãø laìm thay âäøi caïc tênh cháút váût lyï, cå hoüc, hoïa hoüc vaì tênh cäng nghãû cuía theïp. Vê duû: Silic, cräm laìm tàng tênh âaìn häöi; Niken laìm tàng tênh chëu va âáûp. - Nãúu haìm læåüng nguyãn täú håüp kim nhoí hån 1,5% thç khäng ghi chè säú sau kyï hiãûu cuía nguyãn täú. Vê duû: 40CrMoV. - Chæî A ghi åí cuäúi maïc theïp âãø chè theïp coï cháút læåüng cao (haìm læåüng phäút pho vaì læu huyình ráút êt). Vê duû: 40CrMoVA. - Chæî Mn ghi åí cuäúi maïc theïp âãø chè theïp coï haìm læåüng Mangan náng cao. Vê duû: C20Mn. - Chæî Â ghi åí cuäúi maïc theïp âãø chè theïp coï thãø duìng âãø âuïc. vê duû: C35.Â. - Chè säú s ghi åí cuäúi maïc theïp âãø chè theïp säi. Vê duû: C10s. - Chè säú n ghi åí cuäúi maïc theïp âãø chè theïp næía làûng. vê duû: C15n. Gang laì håüp cháút cuía sàõt vaì caïc bon, våïi haìm læåüng caïc bon låïn hån 2,14%. Gang cuîng âæåüc chia laìm 4 nhoïm: - Gang xaïm, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî GX vaì caïc con säú chè giåïi haûn bãön keïo tháúp nháút, giåïi haûn bãön uäún tháúp nháút. Vê duû: gang xaïm GX15-32 coï giåïi haûn bãön keïo tháúp nháút laì 150 MPa vaì giåïi haûn bãön uäún tháúp nháút laì 320 MPa. - Gang cáöu, âæåüc kyï hiãûu laì GC vaì caïc con säú chè giåïi haûn bãön keïo tháúp nháút, vaì âäü daîn daìi tæång âäúi %. Vê duû: GC42-12; GC120-04. 24
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Gang håüp kim âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî G keìm theo kyï hiãûu nguyãn täú håüp kim vaì haìm læåüng tênh theo % cuía noï. Vê duû: gang GNi15Cu7Cr2 coï chæïa 15% niken, 7% âäöng vaì 2% cräm; GCr3; GAl2Cr (nãúu haìm læåüng cháút håüp kim nhoí hån 1% thç khäng cáön ghi säú keìm theo). - Gang chëu ma saït, âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî GXMS keìm theo säú hiãûu. Vê duû: GXMS-1; GXMS-2; GXMS-3. b- Håüp kim maìu: Kim loaûi maìu coï cå tênh tháúp, nãn êt âæåüc duìng dæåïi daûng nguyãn cháút. Thæåìng âæåüc duìng dæåïi daûng håüp kim maìu, laì håüp cháút cuía nhiãöu kim loaûi maìu, trong âoï coï mäüt cháút nãön (haìm læåüng ráút låïn). Håüp kim máöu âàõt hån kim loaûi âen, vaì cå tênh tháúp hån kim loaûi âen, nãn chè duìng trong nhæîng træåìng håüp âàûc biãût nhæ: cáön giaím khäúi læåüng, giaím ma saït, chäúng gè. Mäüt säú loaûi håüp kim máöu thæåìng duìng trong chãú taûo maïy: - Babit thiãúc vaì chç: âæåüc kyï hiãûu laì B keìm theo caïc säú vaì thaình pháön håüp kim. Vê duû: B88, B83, B83Si, BNi, BSi6. Thaình pháön chuí yãúu laì thiãúc vaì chç, coï bäø sung mäüt säú håüp kim khaïc. Thæåìng duìng âãø âuïc traïng trong caïc äø træåüt vaì mäüt säú chi tiãút khaïc nhàòm giaím ma saït. - Âäöng thanh, coìn goüi laì âäöng Bräng: âæåüc kyï hiãûu bàõt âáöu bàòng chæî BCu sau âoï laì kyï hiãûu cuía caïc håüp kim cuìng våïi haìm læåüng håüp kim. Vê duû: BCuSn10P1; BCuSn6,5P0,4; BCuSi3Mn1; BCuAl9Mn2. Thaình pháön nãön laì âäöng, cuìng våïi caïc nhoïm håüp kim Thiãúc-Phäút pho, Thiãúc-Keîm, Silic-Mangan. Âäöng thanh thiãúc coï thãø duìng laìm baûc äø træåüt. - Âäöng thau coìn goüi laì âäöng Latäng: âæåüc kyï hiãûu bàõt âáöu bàòng chæî LCu, sau âoï laì caïc håüp kim vaì haìm læåüng cuía noï. Vê duû: LCuZn27Al2,5; LCuZn38Mn2. Kim loaûi nãön laì âäöng, håüp kim chênh laì keîm. Âäöng thau coï khaí nàng chëu àn moìn täút. - Håüp kim keîm chëu ma saït: âæåüc kyï hiãûu bàõt âáöu bàòng chæî Zn, keìm theo caïc nguyãn täú håüp kim vaì haìm læåüng, chæî Â åí cuäúi cuìng âãø chè loaûi håüp kim coï tênh âuïc täút. Vê du: ZnAl10Cu5; ZnAl9Cu1,5.Â. - Håüp kim nhäm âuïc: kim loaûi nãön laì nhäm, håüp kim chênh laì silic. Âæåüc kyï hiãûu bàõt âáöu bàòng chæî Al, sau âoï laì kyï hiãûu caïc håüp kim vaì haìm læåüng % cuía noï, haìm læåüng håüp kim dæåïi 1% thi khäng cáön ghi säú. Vê duû: AlSi9MgMn; AlSi6Cu7Mg. 25
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Håüp kim nhäm deío: kim loaûi nãön laì nhäm, håüp kim chênh laì âäöng vaì magie. Âæåüc kyï hiãûu bàõt âáöu bàòng chæî Al, sau âoï laì caïc håüp kim vaì haìm læåüng cuía noï. Vê duû: AlCu4,4Mg2,2Mn; AlMg6Mn. c- Kim loaûi gäúm Kim loaûi gäúm, coìn âæåüc goüi laì håüp kim cæïng thiãu kãút, laì häùn håüp cuía bäüt kim loaûi vaì caïc cháöt phuû gia âæåüc nung lãn nhiãût âäü cao vaì eïp våïi aïp suáút låïn trong khuän. Kim loaûi gäúm duìng caïc kyï hiãûu theo tiãu chuáøn ΓOCT: BK6, BK8, BK10, BK15, BK20, BK25, BK10-KC, BK20-KC, BK20K. Chi tiãút maïy bàòng kim loaûi gäúm khäng cáön qua gia cäng càõt goüt, vaì coï caïc tênh cháút quan troüng nhæ khoï noïng chaíy, nheû, hãû säú ma saït tháúp. Nhæng khaï âàõt tiãön vaì kêch thæåïc cuía chi tiãút khäng âæåüc låïn. Vê duû: váût liãûu gäúm Sàõt-graphêt thæåìng duìng chãú taûo äø træåüt. d- Váût liãûu phi kim loaûi Trong mäüt säú træåìng håüp âàûc biãût, chi tiãút maïy âæåüc chãú taûo bàòng caïc váût liãûu phi kim loaûi, vê duû nhæ: cháút deío, amiàng, gäù, da, cao su. Váût liãûu phi kim loaûi coï mäüt säú æu âiãøm nhæ: nheû, biãún daûng låïn, dãù càõt goüt, caïch âiãûn, caïch nhiãût, chäúng àn moìn. Noïi chung váût liãûu phi kim loaûi coï cå tênh tháúp. 1.5. Váún âãö tiãu chuáøn hoïa trong thiãút kãú maïy 1.5.1. Khaïi niãûn chung Coï thãø âënh nghéa nhæ sau: Tiãu chuáøn hoïa laì sæû quy âënh håüp lyï vãö quy caïch, tênh cháút, hçnh daûng, kêch thæåïc cuía caïc âäúi tæåüng, vaì thäúng nháút sæí duûng trong mäüt phaûm vi nháút âënh. Váún âãö tiãu chuáøn hoïa coï yï nghéa ráút låïn trong ngaình chãú taûo maïy cuîng nhæ trong caïc ngaình kinh tãú quäúc dán khaïc. Chênh phuí næåïc ta cuîng âaî quan tám ráút nhiãöu âãún váún âãö tiãu chuáøn hoïa. 1.5.2. Caïc âäúi tæåüng âæåüc tiãu chuáøn hoïa trong ngaình chãú taûo maïy Háöu nhæ táút caí caïc âäúi tæåüng trong ngaình cå khê chãú taûo maïy âaî âæåüc tiãu chuáøn hoïa. Coï thãø kãø ra mäüt säú âäúi tæåüng chênh nhæ: 1. Caïc váún âãö chung: Vê duû nhæ dáùy säú kêch thæåïc, dáùy säú voìng quay, âäü cän, caïc kyï hiãûu vaì quy æåïc trãn baín veî, vv 26
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 2- Váût liãûu: kyï hiãûu, thaình pháön hoïa hoüc, tênh cháút cå hoüc, phæång phaïp nhiãût luyãûn. 3- Caïc âaûi læåüng váût lyï: kyï hiãûu, âån vë âo, caïch xaïc âënh. 4- Cáúp chênh xaïc gia cäng, cáúp âäü nhaïm bãö màût. 5- Hçnh daûng, kêch thæåïc cuía caïc chi tiãút maïy coï cäng duûng chung. 6- Caïc thäng säú cå baín vãö cháút læåüng cuía maïy: nhæ troüng taíi, mæïc tiãu hao nàng læåüng, nàng suáút, hiãûu suáút vv 7- Caïc taìi liãûu thiãút kãú, taìi liãûu cäng nghãû: nhæ baín veî, thuyãút minh, taìi liãûu hæåïng dáùn sæí duûng maïy. 1.5.3. Caïc cáúp tiãu chuáøn hoïa Tuìy theo phaûm vi thäúng nháút sæí duûng nhæîng quy âënh âaî ban haình, ngæåìi ta chia ra 6 cáúp tiãu chuáøn hoïa, coï caïc tãn goüi nhæ sau: - Tiãu chuáøn quäúc tãú: phaûm vi sæí duûng thäúng nháút toaìn thãú giåïi. Vê duû: tiãu chuáøn quäúc tãú ISO, do täø chæïc Tiãu chuáøn hoïa quäúc tãú ban haình, tiãu chuáøn IEC do Ban âiãûn quäúc tãú ban haình. - Tiãu chuáøn khu væûc: sæí duûng trong mäüt nhoïm caïc næåïc coï håüp taïc. Vê duû tiãu chuáøn EN do UÍy ban tiãu chuáøn hoïa Cháu áu ban haình, tiãu chuáøn STSEV do Häüi âäöng tæång tråü kinh tãú ban haình. - Tiãu chuáøn quäúc gia: thäúng nháút sæí duûng trong tæìng næåïc. Vê duû: tiãu chuáøn ΓOCT cuía Liãn bang Nga, tiãu chuáøn TCVN cuía Viãût Nam. - Tiãu chuáøn ngaình: thäúng nháút sæí duûng trong tæìng ngaình, viãút tàõt laì TCN. Vê duû: tiãu chuáøn 16TCN laì tiãu chuáøn do Bäü cå khê luyãûn kim ban haình. - Tiãu chuáøn vuìng: thäúng nháút sæí duûng trong tæìng tènh, thaình phäú, viãút tàõt laì TCV. - Tiãu chuáøn cå såí: thäúng nháút sæí duûng trong tæìng cå såí saín xuáút, xê nghiãûp, nhaì maïy, viãút tàõt laì TC. Caïc tiãu chuáøn âáöu tiãn cuía TCVN âæåüc ban haình vaìo nàm 1963, âãún nay næåïc ta âaî xáy dæûng vaì ban haình âæåüc trãn 8000 TCVN trong moüi lénh væûc. Nàm 1977 næåïc ta chênh thæïc tham gia caïc hoüat âäüng tiãu chuáøn hoïa trong täø chæïc tiãu chuáøn hoïa quäúc tãú ISO, nàm 1978 tham gia Ban thæåìng træûc Tiãu chuáøn hoïa cuía Häüi âäöng tæång tråü kinh tãú SEV. 27
Chæång 1: Âaûi cæång vãö thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 1.5.4. Êch låüi cuía tiãu chuáøn hoïa Thæûc hiãûn tiãu chuáøn hoïa coï nhæîng låüi êch sau âáy: - Säú loaûi caïc chi tiãút maïy sæí duûng trong thæûc tãú êt âi, säú læåüng cuía mäùi loaûi tàng lãn, taûo âiãöu kiãûn táûp trung saín xuáút, náng quy mä saín xuáút lãn haìng loaût, haìng khäúi. Khi säú læåüng saín pháøm âuí låïn, coï thãø xáy dæûng caïc nhaì maïy chuyãn män hoïa saín xuáút mäüt loaûi saín pháøm, taûo âiãöu kiãûn táûp trung nghiãn cæïu thiãút kãú, âáöu tæ trang thiãút bë hiãûn âaûi, kyî thuáût tiãn tiãún âãø taûo ra chi tiãút maïy hoaìn thiãûn nháút vãö chæïc nàng laìm viãûc, giaï thaình reí nháút. - Dãù daìng thay thãú chi tiãút maïy khi bë hoíng, do âoï viãûc sæía chæîa nhanh choïng, giaï thaình sæía chæîa tháúp. - Khi thiãút kãú maïy, sæí duûng caïc chi tiãút maïy âaî âæåüc tiãu chuáøn hoïa chè cáön choün, ghi maî säú cuía chi tiãút ra, khäng cáön phaíi thiãút kãú, do âoï giaím âæåüc khäúi læåüng, cäng sæïc thiãút kãú, giaï thaình thiãút kãú giaím. ^ ] 28
CHÆÅNG II NHÆÎNG CHÈ TIÃU KHAÍ NÀNG LAÌM VIÃÛC CHUÍ YÃÚU CUÍA CHI TIÃÚT MAÏY 2.1. Chè tiãu âäü bãön 2.1.1. Yãu cáöu vãö âäü bãön Âäü bãön laì chè tiãu quan troüng nháút cuía chi tiãút maïy. Nãúu chi tiãút maïy khäng âuí bãön noï seî bë hoíng do gáùy, våî, âæït, cong, vãnh, moìn, dáûp, räù bãö màût, vv chi tiãút maïy khäng coìn tiãúp tuûc laìm viãûc âæåüc næîa, noï máút khaí nàng laìm viãûc. Chi tiãút maïy âæåüc âaïnh giaï coï âuí âäü bãön, khi noï thoía maîn caïc âiãöu kiãûn bãön. Caïc âiãöu kiãûn bãön âæåüc viãút nhæ sau: σ ≤ [σ] τ ≤ [τ] S ≥ [S]. Trong âoï: σ vaì τ laì æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy khi chëu taíi. [σ] vaì [τ] laì æïng suáút cho pheïp cuía chi tiãút maïy. S laì hãû säú an toaìn tênh toaïn cuía chi tiãút maïy,
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy [S] laì hãû säú an toaìn cho pheïp cuía chi tiãút maïy. 2.1.2. Caïch xaïc âënh æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy ÆÏng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy âæåüc xaïc âënh theo lyï thuyãút cuía män hoüc Sæïc bãön váût liãûu vaì Lyï thuyãút âaìn häöi. Trãn cå såí âoï, män hoüc Chi tiãút maïy thæìa kãú hoàûc xáy dæûng caïc cäng thæïc tênh toaïn æïng suáút cuû thãø cho mäùi loaûi chi tiãút maïy. a- Âäúi våïi caïc chi tiãút maïy chëu taíi troüng khäng âäøi - Træåìng håüp trong chi tiãút maïy coï traûng thaïi æïng suáút âån (chè coï σ, hoàûc chè coï τ), æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy tênh theo cäng thæïc cuía Sæïc bãön váût liãûu. F Vê duû, tênh æïng suáút keïo sinh ra trong thanh chëu chëu læûc F: σ = . K A - Træåìng håüp chi tiãút maïy coï æïng suáút phæïc taûp (coï caí σ vaì τ), luïc âoï æïng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy âæåüc láúy theo æïng suáút tæång âæång σtâ , σtâ tênh theo thuyãút bãön "Thãú nàng biãút âäøi hçnh daûng" - Thuyãút bãön thæï tæ: 2 2 σ td = σ + 3τ 2 2 hoàûc theo thuyãút "ÆÏng suáút tiãúp låïn nháút" - Thuyãút bãön thæï ba: σ td = σ + 4τ - Træåìng håüp diãûn têch tiãúp xuïc giæîa hai bãö màût khaï låïn, æïng suáút sinh ra âæåüc tênh theo æïng suáút dáûp. - Nãúu diãûn têch tiãúp xuïc giæîa hai bãö màût ráút nhoí (ban âáöu tiãúp xuïc theo âæåìng, hoàûc theo âiãøm), æïng suáút sinh ra laì æïng suáút tiãúp xuïc cæûc âaûi taûi tám cuía vuìng tiãúp xuïc, âæåüc tênh theo cäng thæïc Heïc σH . b- Âäúi våïi caïc chi tiãút maïy chëu taíi troüng thay âäøi Vê duû, xeït mäüt chi tiãút maïy laìm viãûc våïi chãú M âäü taíi troüng thay âäøi: trong thåìi gian sæí duûng tb, chi tiãút maïy laìm viãûc våïi n chãú âäü taíi troüng, mäùi chãú âäü M1 M M tâ taíi troüng Mi laìm viãûc våïi thåìi gian ti (Hçnh 2-1). 2 M ÆÏng suáút sinh ra trong chi tiãút maïy seî âæåüc 3 tênh theo chãú âäü taíi troüng khäng âäøi tæång âæång. t t t Chãú âäü taíi troüng tæång âæång thæåìng âæåüc choün nhæ 1 2 3 t sau: tbtâ tb Mtâ = M1 (M1 laì taíi troüng låïn nháút trong chãú âäü taíi troüng thay âäøi). Hçnh 2- 1: Taíi troüng thay âäøi 30
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy Thåìi gian laìm viãûc tæång âæång tbtâ cuía chi tiãút maïy âæåüc xaïc âënh dæûa trãn nguyãn lyï "Cäüng âån giaín täøn tháút moíi". Tuäøi bãön tæång âæång cuía chi tiãút maïy, trong âa säú caïc træåìng håüp, âæåüc tênh theo cäng thæïc: m n ⎛ M ⎞ ⎜ i ⎟ tbtd = ∑⎜ ⎟ ti i=1 ⎝ M 1 ⎠ Trong træåìng håüp âãø xaïc âënh säú chu kyì æïng suáút tiãúp xuïc, thç tbtâ âæåüc tênh theo cäng thæïc: m / 2 n ⎛ M ⎞ ⎜ i ⎟ tbtd = ∑⎜ ⎟ ti i=1 ⎝ M1 ⎠ Trong âoï m laì muî cuía âæåìng cong moíi. Giaï trë æïng suáút âæåüc tênh theo taíi troüng Mtâ, hoàûc theo taíi troüng M1, säú chu kyï æïng suáút seî âæåüc tênh theo tbtâ. 2.1.3. Caïch xaïc âënh æïng suáút cho pheïp - Xaïc âënh æïng suáút cho pheïp bàòng caïch tra baíng. Trong Säø tay thiãút kãú cå khê, vaì trong saïch Baìi táûp chi tiãút maïy coï caïc baíng säú liãûu ghi æïng suáút cho pheïp cuía mäüt säú loaûi chi tiãút maïy thäng duûng. Baíng säú liãûu æïng suáút cho pheïp âæåüc thiãút láûp bàòng caïch thê nghiãûm, hoàûc bàòng nhæîng kinh nghiãûm âuïc kãút trong quaï trçnh sæí duûng chi tiãút maïy. Caïch xaïc âënh naìy cho kãút quaí khaï chênh xaïc. - Tênh æïng suáút cho pheïp theo cäng thæïc gáön âuïng: [σ]= σlim /S [τ] = τlim /S, Trong âoï: σlim vaì τlim laì æïng suáút giåïi haûn. Tuìy theo tæìng træåìng håüp cuû thãø æïng suáút giåïi haûn coï thãø laì giåïi haûn chaíy (σch , τch), giåïi haûn bãön (σb , τb), giåïi haûn moíi (σr , τr), giåïi haûn moíi ngàõn haûn (σrN , τrN) cuía váût liãûu chãú taûo chi tiãút maïy. S laì hãû säú an toaìn, hãû säú S âæåüc xaïc âënh tæì caïc hãû säú an toaìn thaình pháön: S = S1.S2.S3 Trong âoï: S1 laì hãû säú xeït âãún mæïc âäü chênh xaïc trong viãûc xaïc âënh taíi troüng vaì æïng suáút, S1 coï thãø choün trong khoaíng 1,2 ÷ 1,5. S2 laì hãû säú xeït âãún âäü âäöng nháút vãö cå tênh cuía váût liãûu. Âäúi våïi caïc chi tiãút maïy bàòng theïp reìn hoàûc caïn láúy S2= 1,5 , caïc chi tiãút maïy bàòng gang coï thãø láúy S2 = 2 ÷ 2,5. 31
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy S3 laì hãû säú xeït âãún nhæîng yãu cáöu âàûc biãût vãö an toaìn, âäúi våïi caïc chi tiãút maïy quan troüng trong maïy, hoàûc coï liãn quan træûc tiãúp âãún an toaìn lao âäüng, láúy S3 = 1,2 ÷ 1,5. - ÆÏng suáút cho pheïp cuîng coï thãø âæåüc tênh theo cäng thæïc thæûc nghiãûm. Vê duû, khi tênh baïnh ma saït, æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp âæåüc láúy theo âäü ràõn bãö màût: [σH] = (1,5 ÷ 2,5) HB, hoàûc [σH] = (13 ÷ 18) HRC. 2.2. Chè tiãu âäü bãön moìn - Khi hai bãö màût tiãúp xuïc coï aïp p, coï træåüt tæång âäúi våïi nhau vaì coï ma saït, thç bao giåì cuîng coï hiãûn tæåüng moìn. AÏp suáút caìng låïn, váûn täúc træåüt tæång âäúi caìng låïn, hãû säú ma saït caìng låïn thç täúc âäü moìn caìng nhanh. Giæîa aïp suáút p vaì quaîng âæåìng ma saït s coï liãn hãû theo hãû thæïc sau: pms = hàòng. Säú muî m phuû thuäüc vaìo hãû säú ma saït f cuía caïc bãö màût tiãúp xuï. Giaï trë cuía m láúy nhæ sau: khi coï ma saït næía æåït (f = 0,01 ÷ 0,09) láúy m = 3, ma saït næía khä (f = 0,1 ÷ 0,3) láúy m = 2, ma saït khä hoàûc coï haût maìi giæîa hai bãö màût tiãúp xuïc (f = 0,4 ÷ 0,9) láúy m = 1. - Moìn laìm máút âi mäüt læåüng váût liãûu trãn bãö màût chi tiãút, kêch thæåïc daûng truûc cuía chi tiãút maïy giaím xuäúng, kêch thæåïc daûng läù tàng lãn, caïc khe håí tàng lãn, laìm giaím âäü chênh xaïc, giaím hiãûu suáút cuía maïy. Khi kêch thæåïc giaím quaï nhiãöu coï thãø dáùn âãún chi tiãút maïy khäng âuí bãön. Moìn cuîng laìm giaím cháút læåüng bãö màût chi tiãút maïy, giaím khaí nàng laìm viãûc cuía maïy, âäöng thåìi âáøy nhanh täúc âäü moìn. - Chi tiãút maïy âæåüc coi laì âuí chè tiãu bãön moìn, nãúu nhæ trong thåìi gian sæí duûng læåüng moìn chæa væåüt quaï giaï trë cho pheïp. - Âãø âaím baío âäü bãön moìn, chi tiãút maïy âæåüc tênh theo cäng thæïc thæûc nghiãûm sau: p ≤ [p] hoàûc pv ≤ [pv]. Trong âoï p laì aïp suáút trãn bãö màût tiãúp xuïc, v laì váûn täúc træåüt tæång âäúi giæîa hai bãö màût. - Âãø náng cao âäü bãön moìn cuía chi tiãút maïy, cáön thæûc hiãûn bäi trån bãö màût tiãúp xuïc âáöy âuí, duìng váût liãûu coï hãû säú ma saït tháúp. Tàng diãûn têch bãö màût tiãúp xuïc âãø giaím aïp suáút. Choün hçnh daûng chi tiãút maïy vaì quy luáût chuyãøn âäüng cuía noï håüp 32
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy lyï âãø váûn täúc træåüt tæång âäúi laì nhoí nháút. Duìng caïc biãûn phaïp nhiãût luyãûn bãö màût âãø tàng âäü ràõn, laìm tàng aïp suáút cho pheïp cuía bãö màût. - Ngoaìi ra âãø traïnh àn moìn âiãûn hoïa, nhæîng bãö màût khäng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy cáön âæåüc baío vãû bàòng caïch phuí sån chäúng gè, hoàûc bàòng phæång phaïp maû. 2.3. Chè tiãu âäü cæïng 2.3.1. Yãu cáöu vãö âäü cæïng Chi tiãút maïy âæåüc coi laì khäng âuí âäü cæïng, khi læåüng biãún daûng âaìn häöi cuía noï væåüt quaï giaï trë cho pheïp. Khi chi tiãút maïy khäng âuí cæïng, âäü chênh xaïc laìm viãûc cuía noï seî giaím, nhiãöu khi dáùn âãún hiãûn tæåüng keût khäng chuyãøn âäüng âæåüc, hoàûc laìm tàng thãm taíi troüng phuû trong chi tiãút maïy, hoàûc aính hæåíng âãún cháút læåüng laìm viãûc cuía caïc chi tiãút maïy khaïc làõp gheïp våïi noï. Âäü cæïng cuîng laì chè tiãu quan troüng cuía chi tiãút maïy. Trong mäüt säú træåìng håüp chi tiãút maïy âuí bãön nhæng chæa âuí cæïng, luïc âoï phaíi tàng kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy cho âuí cæïng, cháúp nháûn thæìa bãön. 2.3.2. Caïch âaïnh giaï chè tiãu âäü cæïng cuía chi tiãút maïy Chi tiãút maïy âuí chè tiãu âäü cæïng, khi noï thoía maîn caïc âiãöu kiãûn cæïng sau: ∆l ≤ [∆l], y ≤ [y], θ ≤ [θ], ϕ ≤ [ϕ], ∆h ≤ [∆h]. Trong âoï: ∆l laì âäü daîn daìi hoàûc âäü co cuía chi tiãút maïy khi chëu taíi, y laì âäü voîng cuía chi tiãút maïy bë uäún, θ laì goïc xoay cuía tiãút diãûn chi tiãút maïy bë uäún, ϕ laì goïc xoàõn cuía chi tiãút maïy bë xoàõn, ∆h laì biãún daûng cuía bãö màût tiãúp xuïc. [∆l], [y], [θ], [ϕ] vaì [∆h] laì giaï trë cho pheïp cuía caïc biãún daûng. Giaï trë cuía ∆l, y, θ, ϕ âæåüc tênh theo cäng thæïc cuía Sæïc bãön váût liãûu. 33
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy Giaï trë ∆h cuía váût thãø tiãúp xuïc ban âáöu theo âiãøm hoàûc âæåìng âæåüc xaïc âënh theo lyï thuyãút cuía Heïc-Beliaep, cuía váût thãø coï diãûn têch tiãúp xuïc låïn âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. Giaï trë cuía [∆l], [y], [θ], [ϕ], [∆h] âæåüc choün theo âiãöu kiãûn laìm viãûc cuû thãø cuía chi tiãút maïy, coï thãø tra trong caïc Säø tay thiãút kãú cå khê, hoàûc saïch Baìi táûp Chi tiãút maïy. Âãø âaïnh giaï khaí nàng chäúng biãún daûng cuía chi tiãút maïy, ngæåìi ta coìn duìng hãû säú âäü cæïng C, laì tyí säú giæîa biãún daûng vaì læûc taïc duûng do chuïng gáy nãn. Chi tiãút maïy coï hãû säú cæïng caìng cao thç khaí nàng biãún daûng caìng nhoí. Hãû säú C âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc cuía Sæïc bãön váût liãûu. Âãø tàng âäü cæïng cho chi tiãút maïy cáön choün hçnh daûng tiãút diãûn cuía chi tiãút maïy håüp lyï, âàûc biãût nãn sæí duûng tiãút diãûn räùng. Træåìng håüp cáön thiãút nãn duìng thãm caïc gán tàng cæïng. Âäúi våïi chi tiãút maïy cáön âäü cæïng cao, nãn choün váût liãûu coï cå tênh tháúp, âãø traïnh dæ bãön. 2.4. Chè tiãu chëu nhiãût 2.4.1. Yãu cáöu vãö chè tiãu chëu nhiãût Trong quaï trçnh maïy laìm viãûc, cäng suáút täøn hao do ma saït biãún thaình nhiãût nàng âäút noïng caïc chi tiãút maïy. Nhiãût âäü laìm viãûc cao quaï giaï trë cho pheïp, coï thãø gáy nãn caïc taïc haûi sau âáy: + Laìm giaím cå tênh cuía váût liãûu, dáùn âãún laìm giaím khaí nàng chëu taíi cuía chi tiãút maïy. + Laìm giaím âäü nhåït cuía dáöu, måî bäi trån, tàng khaí nàng maìi moìn. + Chi tiãút maïy bë biãún daûng nhiãût låïn laìm thay âäøi khe håí trong caïc liãn kãút âäüng, coï thãø dáùn âãún keût tàõc, hoàûc gáy nãn cong vãnh. 2.4.2. Caïch âaïnh giaï chè tiãu chëu nhiãût cuía maïy Maïy hoàûc bäü pháûn maïy âæåüc coi laì âuí chè tiãu chëu nhiãût, khi noï thoía maîn âiãöu kiãûn chëu nhiãût: θ ≤ [θ], Trong âoï: θ laì nhiãût âäü laìm viãûc cuía maïy, bäü pháûn maïy. [θ] laì nhiãût âäü cho pheïp cuía maïy. Nhiãût âäü laìm viãûc θ âæåüc xaïc âënh tæì phæång trçnh cán bàòng nhiãût: 34
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy Ω = Ω1 + Ω2 Trong âoï: Ω laì nhiãût læåüng sinh ra trong mäüt âån vë thåìi gian, khi maïy laìm viãûc, Ω = 860.(1 - η).P (kCal/h) η : hiãûu suáút laìm viãûc cuía maïy, P : cäng suáút laìm viãûc cuía maïy, kW. Ω1 laì nhiãût læåüng toía ra mäi træåìng trong mäüt âån vë thåìi gian, kCal/h. Ω1 = kt.At.(θ - θ0) (kCal/h) 2 0 kt: hãû säú toía nhiãût ra mäi træåìng, coï thãø láúy kt = (7,5 ÷ 15) kCal/m h C 2 At: diãûn têch toía nhiãût cuía maïy, tênh bàòng m , 0 θ0: nhiãût âäü mäi træåìng laìm viãûc cuía maïy, C. Ω2 laì nhiãût læåüng do thiãút bë laìm maït taíi ra ngoaìi trong mäüt giåì, kCal/h. Thay vaìo phæång trçnh cán bàòng nhiãût, ta coï cäng thæïc tênh nhiãût âäü laìm viãûc θ nhæ sau: 860(1−η)P − Ω2 θ = +θ0 kt At Nhiãût âäü cho pheïp [θ] tra trong caïc Säø tay Thiãút kãú cå khê, tuìy theo loaûi dáöu bäi trån, váût liãûu cuía chi tiãút maïy vaì chæïc nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy. Khi chi tiãút maïy khäng âuí chè tiãu chëu nhiãût, coï nghéa laì θ > [θ], luïc âoï cáön tçm biãûn phaïp xæí lyï. Coï thãø choün laûi cháút bäi trån âãø tàng nhiãût âäü cho pheïp [θ]. Hoàûc laì giaím nhiãût âäü laìm viãûc θ bàòng caïch: + Tàng diãûn têch bãö màût toía nhiãût At, bàòng caïch duìng caïc gán, caïnh taín nhiãût. + Tàng hãû säú toía nhiãût kt, bàòng caïch duìng quaût gioï, hoàûc phun næåïc. + Duìng caïc thiãút bë laìm maït. 2.5. Chè tiãu chëu dao âäüng Trong kãút cáúu cuía maïy, mäùi chi tiãút maïy laì mäüt hãû dao âäüng coï táön säú dao âäüng riãng ω0. Nãúu chi tiãút maïy dao âäüng quaï mæïc âäü cho pheïp, seî gáy nãn rung làõc giaím âäü chênh xaïc laìm viãûc cuía chi tiãút maïy vaì caïc chi tiãút maïy khaïc. Âäöng thåìi gáy nãn taíi troüng phuû, laìm cho chi tiãút biãún daûng låïn, coï thãø dáùn âãún phaï hoíng chi tiãút maïy. Hoàûc gáy tiãúng äön låïn, tiãúng äön khoï chëu. Khi khåíi âäüng maïy, caïc chi tiãút maïy bàõt âáöu dao âäüng tæû do. Trong quaï trçnh laìm viãûc, nãúu nhæ khäng coï nguäön dao âäüng taïc âäüng vaìo chi tiãút maïy, thç dao âäüng 35
Chæång 2: Nhæîng chè tiãu chuí yãúu vãö khaí nàng laìm viãûc cuía chi tiãút maïy tæû do cuía chi tiãút maïy seî tàõt dáön sau mäüt vaìi phuït. Nãúu chi tiãút maïy chëu taïc duûng cuía mäüt nguäön gáy dao âäüng, thç noï seî dao âäüng cæåîng bæïc. Nguäön gáy dao âäüng thäng thæåìng laì caïc chi tiãút maïy quay coï khäúi læåüng lãûch tám, caïc chi tiãút maïy chuyãøn âäüng qua laûi coï chu kyì, hoàûc do caïc maïy xung quanh truyãön âãún. Biãn âäü dao âäüng cuía nguäön caìng låïn thç chi tiãút maïy dao âäüng caìng nhiãöu, âàûc biãût laì khi táön säú cuía nguäön bàòng hoàûc gáön bàòng våïi táön säú riãng ω0, luïc âoï chi tiãút maïy dao âäüng ráút maûnh (hiãûn tæåüng cäüng hæåíng). Chi tiãút maïy âuí chè tiãu chëu dao âäüng, khi biãn âäü dao âäüng cuía noï nhoí hån biãn âäü cho pheïp. Trong thæûc tãú, viãûc xaïc âënh chênh xaïc biãn âäü dao âäüng cuía mäüt chi tiãút maïy laì ráút khoï khàn. Do âoï, viãûc tênh toaïn âuí chè tiãu chëu dao âäüng âæåüc thay thãú bàòng viãûc tçm caïc biãûn phaïp âãø haûn chãú dao âäüng cuía chi tiãút maïy. Caïc biãûn phaïp haûn chãú dao âäüng cuía chi tiãút maïy, coï thãø kãø âãún laì: - Triãût tiãu caïc nguäön gáy dao âäüng: bàòng caïch cán bàòng maïy, haûn chãú sæí duûng caïc quy luáût chuyãøn âäüng qua laûi trong maïy, caïch biãût maïy våïi caïc nguäön rung âäüng xung quanh. - Cho chi tiãút maïy laìm viãûc våïi säú voìng quay khaïc xa våïi säú voìng quay tåïi haûn (æïng våïi táön säú riãng ω0) âãø traïnh cäüng hæåíng. - Thay âäøi tênh cháút âäüng læûc hoüc cuía hãû thäúng, âãø laìm thay âäøi táön säú riãng ω0. - Duìng caïc thiãút bë giaím rung. ^ ] 36
CHÆÅNG III ÂÄÜ TIN CÁÛY CUÍA MAÏY CHI TIÃÚT MAÏY 3.1. Nhæîng váún âãö chung - Âäü tin cáûy laì mæïc âäü duy trç caïc chè tiãu khaí nàng laìm viãûc cuía maïy, chi tiãút maïy trong suäút thåìi gian sæí duûng theo quy âënh. Noïi caïch khaïc, trong suäút thåìi gian sæí duûng, maïy vaì chi tiãút maïy êt xaíy ra hoíng hoïc, täún êt thåìi gian hiãûu chènh sæía chæîa, thç âäü tin cáûy cuía maïy, chi tiãút maïy âæåüc âaïnh giaï laì cao. - Âäü tin cáûy laì mäüt trong caïc âàûc træng quan troüng nháút cuía maïy vaì chi tiãút maïy, noï laì thäng säú thãø hiãûn cháút læåüng cuía maïy täút hay xáúu, âæåüc ngæåìi sæí duûng æa chuäüng hay khäng. Trong nãön saín xuáút cå khê hoïa vaì tæû âäüng hoïa âäü tin cáûy caìng coï yï nghéa âàûc biãût quan troüng. Mäüt chi tiãút, thiãút bë naìo âoú coï âäü tin cáûy
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy tháúp, hay xaíy ra hoíng hoïc, seî laìm âçnh trãû caí dáy truyãön saín xuáút, caí phán xæåíng saín xuáút, tháûm chê cuía caí xê nghiãûp. - Âäü tin cáûy cuía maïy, chi tiãút maïy âæåüc âaïnh giaï qua caïc chè tiãu sau âáy: + Xaïc suáút laìm viãûc khäng hoíng hoïc, kyï hiãûu laì R. Giaï trë R cuía maïy vaì chi tiãút maïy caìng låïn, thç maïy vaì chi tiãút maïy coï âäü tin cáûy caìng cao. + Xaïc suáút laìm viãûc hoíng hoïc, kyï hiãûu laì F. Giaï trë F caìng låïn, thç maïy vaì chi tiãút maïy coï âäü tin cáûy caìng tháúp. + Cæåìng âäü hoíng hoïc, kyï hiãûu laì λ(t). Laì xaïc suáút laìm viãûc hoíng âæåüc tênh taûi mäüt thåìi âiãøm trong thåìi gian laìm viãûc cuía maïy. Taûi nhæîng thåìi âiãøm coï λ(t) tháúp, maïy vaì chi tiãút maïy laìm viãûc coï âäü tin cáûy cao. + Thåìi gian laìm viãûc trung bçnh cho âãún láön hoíng âáöu tiãn, kyï hiãûu laì tH. Giaï trë tH caìng cao, thç maïy vaì chi tiãút maïy coï âäü tin cáûy caìng cao. + Hãû säú sæí duûng cuía maïy, kyï hiãûu laì KSd. Giaï trë Ksd caìng cao, thç maïy vaì chi tiãút maïy coï âäü tin cáûy caìng cao. Chè tiãu tH vaì Ksd thæåìng duìng âãø âaïnh giaï âäü tin cáûy cho caïc maïy hay xaíy ra hoíng hoïc, nhæng sau khi âiãöu chènh hoàûc sæía chæîa nhoí thç laûi coï thãø laìm viãûc bçnh thæåìng. 3.2. Caïch xaïc âënh caïc chè tiãu âaïnh giaï âäü tin cáûy 3.2.1. Tênh xaïc suáút laìm viãûc khäng hoíng R vaì hoíng F cuía mäüt âäúi tæåüng Xaïc suáút laìm viãûc khäng hoíng R vaì xaïc suáút laìm viãûc hoíng F âæåüc tênh theo lyï thuyãút Xaïc suáút thäng kã. Mäüt caïch gáön âuïng coï thãø xaïc âënh R vaì F cuía tæìng maïy, chi tiãút maïy nhæ sau: - Láúy ngáùu nhiãn N chi tiãút maïy, hoàûc maïy (ta goüi chung laì âäúi tæåüng thæí nghiãûm), cho laìm viãûc theo mäüt chãú âäü quy âënh, trong mäüt thåìi gian âaî âënh. Säú læåüng âäúi tæåüng âem thæí nãn láúy låïn hån hoàûc bàòng 60, N ≥ 60. - Sau thåìi gian thæí nghiãûm ta âãúm âæåüc säú âäúi tæåüng hoíng laì NH, säú læåüng âäúi tæåüng coìn laìm viãûc täút laì NT, luïc âoï R = NT / N, F = NH / N. 38
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy Ta nháûn tháúy ràòng: R ≤ 1, F ≤ 1, vaì R + F = (NT + NH) / N = 1. 3.2.2. Tênh xaïc suáút Rnt vaì Fnt cuía mäüt hãû gäöm n âäúi tæåüng màõc näúi tiãúp Xeït hãû thäúng gäöm n âäúi tæåüng âæåüc làõp gheïp näúi tiãúp nhau thaình mäüt chuäùi. Vê duû: mäüt dáy chuyãön saín xuáút gäöm n maïy. Mäùi âäúi tæåüng âaî âæåüc xaïc âënh xaïc suáút R vaì F, âäúi tæåüng thæï i coï xaïc suáút Ri vaì Fi (Hçnh 2-1). Ta phaíi tênh Rnt vaì Fnt cuía toaìn hãû. 1 2 3 n-1 n H çnh 3-1: Hãû màõc näúi tiãúp n âäúi tæåüng Ta nháûn tháúy ràòng: khi mäüt âäúi tæåüng bë hoíng thç caí hãû thäúng bë dæìng; nhæ váûy khi säú læåüng n âäúi tæåüng màõc näúi tiãúp caìng nhiãöu, thç xaïc suáút laìm viãûc khäng hoíng cuía hãû näúi tiãúp Rnt caìng giaím, vaì xaïc suáút laìm viãûc hoíng Fnt seî tàng lãn, âäü tin cáûy cuía hãû giaím. Âäöng thåìi, nãúu ta tàng giaï trë Ri cuía mäùi pháön tæí, thç xaïc suáút Rnt seî tàng, âäü tin cáûy cuía hãû tàng. Våïi nháûn xeït nhæ trãn, ta coï thãø tênh Rnt vaì Fnt theo cäng thæïc sau: n Rnt = R1.R2 Rn = ∏ Ri i=1 Fnt = 1- Rnt 3.2.3. Tênh xaïc suáút RS vaì FS cuía mäüt hãû gäöm m âäúi tæåüng màõc song song Xeït mäüt dáy chuyãön saín xuáút, trong âoï coï mäüt kháu yãúu hay xaíy ra hoíng hoïc. Kháu naìy âæåüc tàng cæåìng bàòng caïch làõp m âäúi tæåüng coï cuìng chæïc nàng song song nhau. Mäùi âäúi tæåüng trong hãû màõc song song coï xaïc suáút Ri vaì Fi (Hçnh 2-2). Chuïng ta cáön tênh xaïc suáút khäng hoíng RS vaì xaïc suáút hoíng FS cuía toaìn bäü m âäúi tæåüng thuäüc kháu yãúu naìy, âáy chênh laì RS vaì FS cuía hãû gäöm m âäúi tæåüng màõc song song. Khaío saït dáy chuyãön saín xuáút trãn, chuïng ta nháûn tháúy ràòng: khi mäüt hoàûc mäüt säú âäúi tæåüng bë hoíng thç kháu yãúu váùn chæa bë hoíng, hãû thäúng coìn hoüat âäüng âæåüc; chè khi caí m âäúi tæåüng bë hoíng thç kháu yãúu måïi bë hoíng, hãû thäúng måïi bë dæìng. Nhæ váûy, khi säú læåüng m âäúi tæåüng màõc song song caìng nhiãöu, thç xaïc suáút laìm viãûc hoíng cuía kháu yãúu FS caìng nhoí, âäü tin cáûy cuía hãû låïn, vaì ngæåüc laûi. Âäöng 39
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy thåìi, nãúu tàng âäü tin cáûy cuía mäùi pháön tæí màõc song song, coï nghéa laì giaím Fi, thç âäü tin cáûy cuía toaìn hãû cuîng tàng, FS giaím. Coï nghéa laì RS seî tàng. 1 2 m-1 m Hçnh 3-2: Hãû coï kháu màõc song song m âäúi tæåüng Tæì nháûn xeït trãn, ta coï thãø láûp cäng thæïc tênh xaïc suáút RS vaì FS cuía hãû màõc song song nhæ sau: m FS = F1.F2 .F3 Fm = ∏ Fi i=1 RS = 1 - FS 3.2.4. Xaïc âënh cæåìng âäü hoíng λ(t) Cæåìng âäü hoíng λ(t) laì xaïc suáút laìm viãûc hoíng cuía âäúi tæåüng âæåüc tênh taûi thåìi âiãøm t naìo âoï. Cæåìng âäü λ(t) cuîng âæåüc tênh theo lyï thuyãút Xaïc suáút. Mäüt caïch gáön âuïng ngæåìi ta xaïc âënh λ(t) nhæ sau: - Láúy ngáùu nhiãn N âäúi tæåüng âem thæí. Thæí nghiãûm cho âãún khi táút caí N âäúi tæåüng bë hoíng, thåìi gian thæí nghiãûm laì tth. Nãn láúy N ≥ 60. - Chia thåìi gian thæí tth laìm n pháön, kyï hiãûu caïc pháön laì t1 âãún tn. Âãúm säú âäúi tæåüng bë hoíng trong khoaíng thåìi gian t1, kyï hiãûu laì N1. Säú âäúi tæåüng bë hoíng trong khoaíng thåìi gian ti laì Ni. - Cæåìng âäü hoíng λ(ti) taûi mäüt thåìi âiãøm thuäüc khoaíng thåìi gian ti âæåüc tênh theo Ni cäng thæïc: λ(ti ) = N.ti Thê nghiãûm våïi nhiãöu loaûi maïy khaïc nhau, ngæåìi ta nháûn tháúy quy luáût phán bäú cuía λ(t) theo thåìi gian cuía caïc loaûi maïy coï daûng gáön giäúng nhau. Daûng phäø biãún nháút âæåüc biãøu diãùn trãn Hçnh 3-3. 40
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy λ(t) tt3 t1 t2 t3 Hçnh 3-3: Quy luáût phán bäú cuía λ(t) theo thåìi gian . Quan saït âäö thë phán bäú λ(t) theo thåìi gian, ta coï nháûn xeït nhæ sau: - Thåìi gian âáöu sæí duûng maïy, cæåìng âäü hoíng λ(t) tæång âäúi cao. Khoaíng thåìi gian t1 khäng daìi làõm. Âáy laì thåìi gian hoíng ban âáöu cuía maïy. Caïc cå såí saín xuáút thæåìng láúy thåìi gian t1 laìm thåìi gian baío haình maïy. - Trong khoaíng thåìi gian t2, cæåìng âäü hoíng λ(t) tæång âäúi tháúp vaì êt thay âäøi, thåìi gian t2 khaï daìi, âáy laì thåìi gian laìm viãûc äøn âënh cuía maïy. - Trong khoaíng thåìi gian t3, cæåìng âäü hoíng λ(t) ráút cao. Âáy laì thåìi gian hoíng phaï huíy cuía maïy. Thåìi gian t3 khäng âæåüc tênh vaìo thåìi gian sæí duûng maïy. Coï nghéa laì, tuäøi bãön cuía maïy chè bao gäöm thåìi gian t1 vaì t2. Nhæîng nháûn xeït trãn âæåüc giaíi thêch nhæ sau: - Caïc maïy bë hoíng trong khoaíng thåìi gian t1 thæåìng laì nhæîng maïy phãú pháøm, coìn láùn vaìo saín pháøm xuáút xæåíng, do kiãøm tra khäng phaït hiãûn ra âæåüc, hoàûc vç mäüt lyï do naìo âoï ngæåìi thiãút kãú cäú tçnh âæa vaìo. Vê duû: âãø tàng dung sai kêch thæåïc, haû giaï thaình saín pháøm, trong nhiãöu træåìng håüp ngæåìi thiãút kãú âaî choün giaíi phaïp "làõp láùn khäng hoaìn toaìn". Coï nghéa laì ngæåìi thiãút kãú biãút træåïc coï khoaíng 5% saín pháøm khäng âuí cháút læåüng, nhæng váùn âæåüc coi laì chênh pháøm. Caïc cå såí saín xuáút nãn sàôn saìng thu nháûn nhæîng saín pháøm bë hoíng trong thåìi gian t1 vãö, vaì noïi låìi caím ån lëch sæû våïi khaïch haìng "Quyï ngaìi âaî giuïp chuïng täi tçm ra saín pháøm keïm cháút læåüng bë láùn trong säú haìng hoïa âaî baïn ra". - Sau khi säú saín pháøm keïm cháút læåüng bë hoíng hãút, theo lyï thuyãút trong khoaíng thåìi gian t2 seî khäng coìn saín pháøm naìo bë hoíng, λ(t) = 0. Song thæûc tãú, váùn coï maïy bë hoíng do nhæîng nguyãn nhán ngáùu nhiãn maì khi thiãút kãú chæa læåìng hãút âæåüc. Nhæîng saín pháøm bë hoíng trong thåìi gian naìy, seî khäng âæåüc bäöi thæåìng. 41
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy - Sau mäüt thåìi gian daìi sæí duûng, caïc chi tiãút bë moìn, moíi, laîo hoïa, nãn trong khoaíng thåìi gian t3 cæåìng âäü hoíng ráút cao. Mäüt maïy âæåüc âaïnh giaï laì coï tênh kinh tãú cao, khi maì khoaíng thåìi gian t3 cuía noï ngàõn. 3.2.5. Xaïc âënh thåìi gian laìm viãûc cho âãún láön hoíng âáöu tiãn tH Choün ngáùu nhiãn N âäúi tæåüng âem thæí, nãn láúy N ≥ 60. Cho N âäúi tæåüng laìm viãûc trong âiãöu kiãûn quy âënh. Ghi cheïp thåìi gian laìm viãûc cho âãún láön hoíng âáöu tiãn cuía tæìng âäúi tæåüng. Kyï hiãûu thåìi gian laìm viãûc cho âãún láön hoíng âáöu tiãn cuía âäúi tæåüng thæï i laì tHi. Luïc âoï thåìi gian laìm viãûc cho âãún láön hoíng âáöu tiãn cuía loüat saín pháøm khaío saït, tH âæåüc tênh nhæ sau: 1 N tH = (tH1 + tH2 + + tHN) / N = ∑tHi N i=1 3.2.6. Xaïc âënh hãû säú sæí duûng Ksd Hãû säú sæí duûng KSd cuía mäüt loüat saín pháøm naìo âoï cuîng âæåüc xaïc âënh theo phæång phaïp thäúng kã. Ngæåìi ta theo doîi mäüt säú læåüng saín pháøm âuí låïn (thæåìng choün N ≥ 60), trong mäüt khoaíng thåìi gian quy âënh. Ghi cheïp vaì tênh thåìi gian laìm viãûc trung bçnh, thåìi gian chàm soïc, thåìi gian sæía chæîa trung bçnh cuía loaût maïy thæí nghiãûm. Sau âoï tênh hãû säú Ksd theo cäng thæïc: Ksd = tlv / (tlv + tCh + tPh). Trong âoï: tlv laì thåìi gian laìm viãûc thæûc tãú cuía maïy, tCh laì thåìi gian sæía chæîa maïy, tPh laì thåìi gian phuûc vuû chàm soïc maïy. (tlv + tch + tph) laì khoaíng thåìi gian thæí nghiãûm. 3.3. Caïc biãûn phaïp náng cao âäü tin cáûy cuía maïy Âãø náng cao âäü tin cáûy cuía maïy, coï thãø thæûc hiãûn caïc biãûn phaïp sau âáy: - Náng cao âäü tin cáûy cuía tæìng chi tiãút trong maïy, bàòng caïch: + Xaïc âënh chênh xaïc taíi troüng vaì æïng suáút trong chi tiãút maïy. + Duìng phæång phaïp tênh coï âäü chênh xaïc cao, cäng thæïc tênh toaïn thêch håüp âãø xaïc âënh kêch thæåïc cuía chi tiãút maïy. 42
Chæång 3: Âäü tin cáûy cuía maïy vaì chi tiãút maïy + Choün phæång phaïp gia cäng tin cáûy, âaím baío âuïng caïc chè tiãu kyî thuáût theo thiãút kãú. + Choün phæång phaïp kiãøm tra thêch håüp, thiãút bë kiãøm tra coï âäü chênh xaïc cao, âaím baío loaûi âæåüc hãút caïc phãú pháøm ra khoíi loaût saín pháøm xuáút xæåíng. + Tuán thuí tuyãût âäúi caïc quy âënh vãö sæí duûng chi tiãút maïy vaì maïy. + Chàm soïc, baío dæåîng thæåìng xuyãn chi tiãút maïy vaì maïy. - Tçm kãút cáúu håüp lyï âãø giaím båït säú kháu làõp näúi tiãúp trong maïy. - Tàng âäü tin cáûy åí nhæîng kháu yãúu, hay xaíy ra hoíng hoïc, bàòng caïch làõp song song mäüt säú chi tiãút coï cuìng chæïc nàng. ^ ] 43
CHÆÅNG IV ÆÏNG DUÛNG TIN HOÜC TRONG THIÃÚT KÃÚ MAÏY VAÌ CHI TIÃÚT MAÏY 4.1. Khaïi quaït vãö æïng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy Ngaìy nay cäng nghiãûp maïy tênh âaî phaït triãøn maûnh meî, maïy tênh âaî tråí thaình cäng cuû tråü giuïp âàõc læûc cho con ngæåìi, taûo âiãöu kiãûn cho con ngæåìi phaït huy hãút khaí nàng cuía mçnh. Trong cäng nghiãûp chãú taûo maïy ngæåìi ta cuîng âaî sæí duûng maïy tênh ráút nhiãöu. Caïc chæång trçnh tênh toaïn thiãút kãú täúi æu, caïc chæång trçnh tênh toaïn vaì veî tæû âäüng chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy vaì maïy âæåüc thiãút láûp. Caïc maïy cäng cuû tæû âäüng, âiãöu khiãøn bàòng chæång trçnh säú våïi sæû tråü giuïp cuía maïy tênh, maïy CNC, âaî âæåüc chãú taûo. Trong nãön cäng nghiãûp hiãûn âaûi, maïy tênh häù tråü cho moüi chæïc nàng, nhiãûm vuû thiãtú kãú vaì chãú taûo, caïc maïy tênh âiãûn tæí âæåüc näúi thaình maûng vaì cuìng truy nháûp âãún mäüt cå såí dæî liãûu chung (Hçnh 4-1).
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Thiết kế Thiết kế Lập bản Chế tạo Kiểm tra sơ bộ cuối cùng vẽ chất lượng Tương tác Máy điều Kiểm tra bằng Phân tích Vẽ tự động đồ họa khiển số máy tính CƠ SỞ DỮ LIỆU CHUNG Hçnh 4-1: Så âäö cuía mäüt maûng thiãút kãú, chãú taûo hiãûn âaûi. Ba khäúi cäng viãûc âáöu thuäüc vãö nhiãûm vuû cuía viãûc æïng duûng tin hoüc vaìo thiãút kãú chi tiãút maïy vaì maïy. Âãø thæûc hiãûn täút ba khäúi cäng viãûc trãn, ngæåìi kyî sæ thiãút kãú phaíi nàõm tháût væîng lyï thuyãút män hoüc chi tiãút maïy vaì biãút láûp chæång trçnh maïy tênh, biãút sæí duûng maïy tênh vaì caïc thiãút bë phuû tråü. ÅÍ mäüt mæïc âäü khaïc tháúp hån, yãu cáöu ngæåìi thiãút kãú phaíi coï kiãún thæïc vãö chi tiãút maïy vaì biãút sæí duûng caïc chæång trçnh thiãút kãú vaì veî tæû âäüng chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy âaî coï sàôn. 4.2. Nhæîng hæåïng chênh æïng duûng tin hoüc vaìo thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy - Hæåïng thæï nháút: giaím nheû cäng sæïc tênh toaïn thiãút kãú. Ngæåìi ta sæí duûng maïy tênh nhæ mäüt cäng cuû tênh toaïn. Thæûc hiãûn chæång trçnh hoïa caïc phæång phaïp tênh toaïn thiãút kãú kinh âiãøn âang âæåüc sæí duûng, bàòng caïc pháön mãön æïng duûng. Khi thiãút kãú, chuïng ta chaûy caïc chæång trçnh naìy trãn maïy tênh, nháûp vaìo chæång 45
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy trçnh caïc säú liãûu cáön thiãút âaî âæåüc læûa choün, kãút quaí tênh toaïn seî âæåüc âæa ra giáúy vaì maìn hçnh. - Hæåïng thæï hai: thiãút kãú chênh xaïc. Låüi duûng khaí nàng tênh toaïn nhanh, chênh xaïc cuía maïy tênh, ta láûp caïc baìi toaïn tênh toaïn thiãút kãú theo nhæîng lyï thuyãút chênh xaïc, láûp chæång trçnh âãø giaíi caïc baìi toaïn naìy, kãút quía tênh toaïn coï âäü chênh xaïc cao hån, tin cáûy hån so våïi caïc phæång phaïp tênh toaïn thiãút kãú truyãön thäúng. - Hæåïng thæï ba: thiãút kãú täúi æu. Låüi duûng khaí nàng laìm viãûc nhanh cuía maïy tênh, láûp chæång trçnh tiãún haình tênh toaïn táút caí caïc phæång aïn thiãút kãú coï thãø âæåüc, sau âoï choün ra phæång aïn täút nháút theo caïc chè tiãu täúi æu cuía baìi toaïn âàût ra. - Hæåïng thæï tæ: giaím nheû cäng sæïc thiãút láûp caïc baín veî. Sæí duûng caïc pháön mãöm vãö veî, láûp chæång trçnh æïng duûng tæû âäüng veî caïc chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy vaì maïy. Khi chaûy caïc chæång trçnh naìy, chè cáön naûp caïc säú liãûu âaî âæåüc choün tæì baìn phêm hoàûc tæì âéa mãöm, maïy tênh seî tæû âäüng hoaìn thaình baín veî vaì coï thãø in ra giáúy âãø sæí duûng. Coï thãø láûp caïc baín veî chãú taûo chi tiãút maïy, baín veî làõp, baín veî chung vaì láûp baín thuyãút minh. - Hæåïng thæï nàm: tæû âäüng hoïa quaï trçnh thiãút kãú. Láûp pháön mãöm hoaìn chènh giaíi quyãút táút caí caïc váún âãö liãn quan âãún mäüt chi tiãút maïy hoàûc mäüt bäü pháûn maïy. Khi chaûy chæång trçnh, ta chè cáön nháûp caïc säú liãûu cáön thiãút theo yãu cáöu cuía chæång trçnh. Kãút quaí nháûn âæåüc seî laì baín veî hoaìn chènh cuía chi tiãút maïy hoàûc bäü pháûn maïy. - Hæåïng thæï saïu: kãút håüp caïc chæång trçnh tênh toaïn thiãút kãú vaì caïc chæång trçnh âiãöu khiãøn quaï trçnh chãú taûo, kiãøm tra, taûo thaình mäüt hãû thäúng thiãút kãú - chãú taûo tæû âäüng hoaìn chènh. 4.3. Caïc phæång tiãûn âãø æïïng duûng tin hoüc vaìo thiãút kãú, chãú taûo maïy vaì chi tiãút maïy 4.3.1. Pháön cæïng Pháön cæïng laì täø håüp caïc phæång tiãûn kyî thuáût gäöm maïy tênh vaì caïc thiãút bë âæa vaìo, âæa ra thäng tin. Maïy tênh coï thãø laì cåî låïn, cåî nhoí, hoàûc maïy tênh caï nhán, chuïng âæåüc sæí duûng âån leí hoàûc näúi thaình maûng. Thiãút biü âæa thäng tin vaìo ra nhæ maïy in, maïy veî, caïc äø âéa tæì, bàng tæì, äø âéa quang, maïy âoüc bàng, âoüc bça âuûc läù, caïc thiãút bë âoüc baín veî nhæ baíng säú hoïa, maïy queït hçnh aính, maìn hçnh, buït saïng, chuäüt, baìn phêm. 46
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Caïc maïy cäng cuû âiãöu khiãøn bàòng chæång trçnh säú, coï sæû tråü giuïp cuía maïy tênh, maïy CNC. Maïy cäng cuû CNC laì hãû thäúng bao gäöm: - Maïy cäng cuû coï khaí nàng càõt goüt, nhæ maïy phay, maïy tiãûn, maïy maìi. Coï khaí nàng dëch chuyãøn chênh xaïc âiãøm càõt goüt theo 2 chiãöu, 3 chiãöu, 4 chiãöu hay 5 chiãöu (coìn âæåüc goüi laì maïy 2 truûc, 3 truûc, 4 truûc, 5 truûc, hay laì maïy 2D, 3D, 4D, 5D). - Bäü âiãöu khiãøn säú: nháûn caïc thäng tin âaî âæåüc maî hoaï tæì caïc con säú trãn maïy tênh, chuyãøn thaình tên hiãûu âiãûn âãø âiãöu khiãøn caïc âäüng cå bæåïc hoaût âäüng theo yãu cáöu. - Maïy tênh: thu nháûn chæång trçnh âiãöu khiãøn quaï trçnh gia cäng, âæåüc viãút dæåïi daûng säú vaì kyï tæû, maî hoaï vaì chuyãøn thäng tin âãún bäü âiãöu khiãøn. Maïy tênh coìn laìm nhiãmû vuû xæí lyï caïc tên hiãûu nháûn âæåüc tæì bäü âiãöu khiãøn vaì truyãön ngæåüc laûi. Chæång trçnh âiãöu khiãøn CNC coï thãø nháûp tæì baìn phêm, tæì caïc äø âéa, hoàûc tæì nhæîng pháön mãöm láûp trçnh tæû âäüng, nhæ pháön mãöm MasterCAM, pháön mãöm Pro/Engineer. 4.3.2. Pháön mãöm Pháön mãöm laì täø håüp caïc chæång trçnh sæí duûng trong maïy tênh âiãûn tæí. Gäöm coï pháún mãön hãû thäúng: chæång trçnh âiãöu haình vaì baío trç hãû thäúng maïy (DOS, Norton), vaì pháön mãön æïng duûng: caïc chæång trçnh hoaìn thaình nhæîng nhiãûn vuû cuû thãø âàût ra (Windows, Word, Excel, Turbo Pascal, AutoCAD, MasterCAM, ). Viãút caïc chæång trçnh tênh toaïn thiãút kãú chi tiãút vaì maïy, thæåìng ngæåìi ta sæí duûng ngän ngæî Pascal, ngän ngæî Basic, ngän ngæî Fortran, ngän ngæî C++, Âãø láûp caïc baín veî ngæåìi ta coï thãø sæí duûng caïc chæång trçnh AutoCAD cuía haîng Autodesk cuía Myî, AutoKON cuía Anh, CADdy cuía Âæïc, TIPS-1 cuía Nháût, MasterCAM, Pro/Engineer, . Trong âoï AutoCAD âæåüc sæí duûng phäø biãún åí Viãût Nam vç giaï reí, coï nhiãöu chæïc nàng phong phuï vaì dãù daìng sæí duûng. Pháön mãöm MasterCAM vaì Pro/Engineer coï nhæîng chæïc nàng væåüt träüi, cuîng âaî âæåüc sæí duûng åí Viãût Nam. 4.4. Giåïi thiãûu mäüt säú pháön mãöm sæí duûng âãø thiãút kãú chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy Hiãûn nay trãn thãú giåïi cuîng âaî coï mäüt säú pháön mãön tênh toaïn thiãút kãú, vê duû pháön mãöm GENEUS-13 tênh toaïn thiãút kãú vaì veî âai, xêch. Noïi chung caïc pháön mãöm naìy chæa âæåüc sæí duûng räüng raîi åí Viãût Nam. 47
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy ÅÍ Viãût Nam nhiãöu cå quan, træåìng hoüc cuîng âaî xáy dæûng caïc pháön mãöm tênh toaïn thiãút kãú vaì veî caïc chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy. Vê duû nhæ Viãûn cå hoüc, træåìng Âaûi hoüc Giao thäng Haì Näüi, træåìng Âaûi hoüc Baïch khoa Haì Näüi, træåìng Âaûi hoüc Baïch khoa - Âaûi hoüc Âaì Nàông, . Pháön mãöm tênh toaïn thiãút kãú chi tiãút maïy cuía træåìng Âaûi hoüc Giao thäng Váûn taíi âæåüc viãút trãn ngän ngæî C++ våïi caïc chæång trçnh cuû thãø sau: - Tênh choün âäüng cå vaì phán phäúi tè säú truyãön. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön âai. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön xêch. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön truûc vêt. - Tênh toaïn thiãút kãú truûc. - Tênh choün gäúi âåî truûc. Pháön mãúm tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng cuía træåìng Âaûi hoüc Baïch khoa Haì Näüi thãø hiãûn trãn ngän ngæî Pascal, veî trãn AutoCAD våïi sæû tråü giuïp cuía AutoLISP. Pháön mãöm gäöm caïc chæång trçnh cuû thãø sau: - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng bäü truyãön baïnh ràng. - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng bäü truyãön âai. - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng bäü truyãön xêch. - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng bäü truyãön truûc vêt. - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng truûc. - Tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng hãû dáùn âäüng ba cáúp täúc âäü våïi 21 så âäö khaïc nhau. Trong thæ viãûn cuía Khoa Sæ phaûm Kyî thuáût, træåìng ÂaÛi hoüc Baïch khoa - Âaûi hoüc Âaì Nàông coï sæu táûp táút caí nhæîng pháön mãöm trãn. Ngoaìi ra coï mäüt säú chæång trçnh riãng: - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng täúi æu. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön truûc vêt täúi æu. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön âai täúi æu. - Tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön xêch täúi æu. - Tênh toaïn thiãút kãú chênh xaïc bäü truyãön baïnh ràng bàòng phæång phaïp Pháön tæí hæîu haûn. 48
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Vê duû, chaûy chæång trçnh tênh toaïn thiãút kãú vaì veî tæû âäüng bäü truyãön baïnh ràng qua caïc bæåïc sau: - Naûp säú liãûu thiãút kãú vaìo maïy tênh tæì baìn phêm hoàûc tæì âéa mãöm, caïc säú liãûu gäöm coï: cäng suáút, säú voìng quay baïnh dáùn, voìng quay baïnh bë dáùn, thåìi gian sæí duûng, váût liãûu baïnh dáùn, váût liãûu baïnh bë dáùn, phæång phaïp nhiãût luyãûn, âàûc tênh taíi troüng. - Trong quaï trçnh chaûy pháön mãöm thiãút kãú, cáön phaíi traí låìi mäüt säú cáu hoíi læûa choün hiãûn trãn maìn hçnh, nhæ choün váût liãûu, choün giaï trë caïc hãû säú, choün âäü chênh xaïc gia cäng, - Sau khi tênh toaïn xong, maïy seî tiãún haình tæû âäüng láûp baín veî chãú taûo baïnh ràng dáùn vaì banhï ràng bë dáùn. Veî kãút cáúu baïnh ràng, caïc màût càõt, ghi kêch thæåïc coï dung sai, sai lãûch hçnh daïng, sai lãûch vë trê tæång quan, âäü nhaïm bãö màût. Ghi caïc âiãöu kiãûn kyî thuáût. Keí vaì âiãön baíng thäng säú. Keí vaì âiãön khung tãn. Chaûy chæång trçnh thiãút kãú vaì veî tæû âäüng hãû thäúng dáùn âäüng qua caïc bæåïc sau: - Choün så âäö häüp giaím täúc vaì bäü truyãön ngoaìi. - Naûp säú liãûu thiãút kãú: cäng suáút, säú voìng quay trãn truûc ra cuía hãû, thåìi gian sæí duûng, âàûc tênh taíi troüng, chãú âäü laìm viãûc. - Maïy thæûc hiãûn phán phäúi tyí säú truyãön cho caïc bäü truyãön. Ngæåìi thiãút kãú seî phaíi traí låìi mäüt säú cáu hoíi læûa choün hiãûn trãn maìn hçnh. - Maïy tiãön haình thiãút kãú caïc bäü truyãön vaì caïc truûc. Ngæåìi thiãút kãú seî phaíi traí låìi mäüt säú cáu hoíi læûa choün. - Maïy tiãún haình tênh choün äø, khåïp näúi, caïc chi tiãút khaïc cuía häüp giaím täúc, thiãút kãú voí häüp, - Maïy tæû âäüng veî hçnh chiãúu âæïng, hçnh chiãúu bàòng, hçnh chiãúu caûnh, vaì caïc màût càõt cáön thiãút. - Tæû âäüng ghi kêch thæåïc làõp gheïp, kêch thæåïc khuän khäø vaì kêch thæåïc làõp âàût våïi khung bãû maïy. - Tæû âäüng ghi âàûc tênh kyî thuáût cuía häüp giaím täúc. Keí vaì âiãön baíng liãût kã caïc chi tiãút. - Keí vaì âiãön khung tãn. Sau khi chaûy chæång trçnh chuïng ta seî nháûn âæåüc baín veî làõp häüp giaím täúc nhæ trãn hçnh 4-2. Caïc pháön mãöm váùn âang âæåüc bäø sung vaì hoaìn thiãûn våïi mäüt täúc âäü låïn. 49
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy YÃU CÁÖU KYÎ THUÁÛT 25 NT Næía khåïp näúi 1 1- Càûp baïnh ràng hçnh truû cáúp nhanh coï khe håí caûnh ràng khi àn khåïp khäng nhoí hån 0,15 mm Voìng âaìn häöi VÂH 24 Nuït thaïo dáöu 23 NTD 1 2- Vãút tiãúp xuïc cuía càûp baïnh ràng truû cáúp nhanh Que thàm dáöu 22 TD 1 - Theo chiãöu daìi ràng khäng nhoí hån 60% CÂV Chäút âënh vë 2 21 20 NTH Nuït thäng håi 1 - Theo chiãöu cao ràng khämg nhoí hån 40% NCT Nàõp cæía thàm 19 1 Bu läng voìng 3- Càûp baïnh ràng cáúp cháûm coï khe håí caûnh ràng khi àn khåïp khäng nhoí hån 0,2 mm 18 BLV 2 BL Bu läng caûnh äø 1 17 4- Vãút tiãúp xuïc cuía càûp baïnh ràng cáúp chámû NH 16 Nàõp häüp giaím täúc 4 BL Bu läng gheïp bêch - Theo chiãöu daìi ràng khäng nhoí hån 60% 15 Thán häüp giaím täúc 14 TH 1 - Theo chiãöu cao ràng khäng nhoí hån 60% Th Then 13 1 Tr Truûc ra cuía HGT 5- Giæîa màût gheïp nàõp våïi thán häüp bäi mäüt låïp sån moíng, hoàûc næåïc thuyí tinh 12 11 OC ÄØ cän âåî chàûn 2 6- Sau khi làõp xong häüp giaím täúc, cho chaûy moìm trong 3 giåì, Baïnh ràng låïn cáúp cháûm Br 10 1 caïc baïnh ràng phaíi laìm viãûc ãm, tiãúng äön nghe âãöu âàûn. 9 Br Baïnh ràng nhoí cáúp cháûm Truûc trung gian 8 Tr 1 Baûc loït, chàõn dáöu 7 1 Bl 6 BR Baïnh ràng låïn cáúp nhanh 1 1 5 Tr Truûc coï baïnh ràng liãön B 4 Baûc loït 1 ÂÀÛC TÊNH HÄÜP GIAÍM TÄÚC Ph Phåït chàõn måî 3 NO 2 Nàõp äø thäng 1 1 OB ÄØ bi âåî 2 SLG TT KYÏ HIÃÛU TÃN GOÜI KLG VÁÛT LIÃÛU TÅÌ GHI CHUÏ ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN TYÍ SÄÚ TRUYÃÖN CHUNG: 14 ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC HÃÛ THÄÚNG DÁÙN ÂÄÜNG BÀNG TAÍI Cäng suáút: 5,5 Kw Z1 Z2 mn mt Beta Alfa Cáúp chênh xaïc CHI TIÃÚT MAÏY Soos voìng quay: Chæïc nàng Tãn ho ü Chæî kyï Ngaìy Tè lãû Khäúi læåüng 18 63 4 4 0 20 7 Thiãút kã ú Lã Vàn Huìng 1450 v/ph b¶n vÏ l¾p Tåì säú: Säú tåì: 24 96 4 4 0 20 7 Hæåïng dáùn NG.Vàn Yãún HÄÜP GIAÍM TÄÚC Tr−êng §HBK, Khoa C¬ khÝ Duyãût Líp 01C1A - §Ò sè : 8 50
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Chaûy chæång trçnh tênh toaïn thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng theo phæång phaïp Pháön tæí hæîu haûn qua caïc bæåïc sau: - Naûp säú liãûu thiãút kãú vaìo Chæång trçnh 1, tênh bäü truyãön baïnh ràng theo phæång phaïp truyãön thäúng, chaûy chæång trçnh, chuïng ta nháûn âæåüc säú liãûu thiãút kãú cuía bäü truyãön baïnh ràng, caïc säú liãûu naìy âæåüc naûp vaìo mäüt File dæî liãûu 1: + Âæåìng kênh caïc baïnh ràng, + Khoaíng caïch truûc, + Mä âun cuía ràng, + Säú ràng cuía baïnh dáùn, baïnh bë dáùn, + Hãû säú dëch dao cuía baïnh dáùn, baïnh bë dáùn, + Gêa trë æïng suáút tiãúp xuïc, æïng suáút uäún trãn ràng baïnh dáùn, baïnh bë dáùn. - Chaûy chæång trçnh 2, veî bäü truyãön baïnh ràng vaì xáy dæûng mä hçnh tênh toaïn theo phæång phaïp Pháön tæí hæîu haûn. Säú liãûu âæåüc nháûp tæì File dæî liãûu 1, vaì kãút quaí âæåüc ghi vaìo File dæî liãûu 2. - Chaûy chæång trçnh 3, tênh æïng suáút tiãúp xuïc vaì æïng suáút uäún trãn ràng bàòng phæång phaïp Pháön tæí hæîu haûn. Säú liãûu âæåüc nháûp tæì File dæî liãûu 2. So saïnh giaï trë æïng suáút tênh âæåüc våïi æïng suáút cho pheïp, âiãöu chènh kêch thæåïc cuía bäü truyãön baïnh ràng, tênh laûi æïng suáút. Chæång trçnh seî dæìng, khi kãút quaí thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng thoaí maîn yãu cáöu ngæåìi thiãút kãú mong muäún. 4.5. Giåïi thiãûu mäüt säú pháön mãöm thiãút láûp caïc baín veî vaì láûp trçnh gia cäng trãn maïy cäng cuû CNC 4.5.1. Pháön mãöm AutoCAD AutoCAD laì pháön mãöm cuía haîng AutoDESK duìng âãø thiãút láûp caïc baín veî kyî thuáût. Sæí duûng AutoCAD coï thãø veî caïc baín veî 2 chiãöu (2 Dimention - 2D). Cuîng coï thãø veî âæåüc caïc chi tiãút trong khäng gian 3 chiãöu (3D). Pháön mãöm AutoCAD âæåüc cäng bäú bàõt âáöu tæì Releas 1 (R.1) vaìo thaïng 12 nàm 1982, sau âoï laì R.12 vaì R.13 láön læåüt ra âåìi, R.14 âæåüc tung ra thë træåìng vaìo thaïng 5 nàm 1997, vaì hiãûn nay âaî coï AutoCAD 2000. Sæí duûng pháön mãöm AutoCAD, chuïng ta dãù daìng thiãút láûp âæåüc caïc baín veî cå khê. Vê duû nhæ: baín veî chung toaìn maïy, baín veî làõp bäü pháûn maïy, âàûc biãût laì caïc baín veî chãú taûo chi tiãút maïy. Trãn hçnh 4-3 trçnh baìy baín veî chãú taûo truûc vêt, âæåüc thiãút láûp trãn pháön mãöm AutoCAD R.14. 51
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy Baín veî chãú taûo truûc vêt 4-3, trong AutoCAD, å File YenCAD. truc vit 90 45 20° 1x45° 25 ã 8 9 . R 1 R 4 R . 1 4 .4 4 4 R 5 8 A ° 6 2 c 4 5 6 2 6 6 6 Ø4 35k6 Ø3 k n Ø3 Ø3 Ø4 Ø3 Ø 5 0 Ø3 Ø3 8 h 0 4+0.2 Ø6 33 B 5 R 3 2 2 1 R R 20 47H15 4 3 180 55 320 Säú ràng Z 1 2 Goï vêt Hæåïng ràng phaíi Hãû säú dëch chènh X 0 Präfin gäúc STSEV 266-16 Cáúp chênh xaïc 8 - C Bæåïc xoàõn vêt p 31.416 THIÃÚT KÃÚ HÃÛ DÁÙN ÂÄÜNG BÀNG TAÍI ÂÄÖ AÏN CHI TIÃÚT MAÏY Chiãöu cao ren h1 11 Ngaìy Chæïc nàng Tãn hoü Chæî kyï Tyí lãû Khäúi læåüng Thiãút kãú Lã Vàn Huìng b¶n vÏ chÕ t¹o Âæåìng kênh voìng chia d1 50 Täøng säú tåì: Hæåïng dáùn NG.Vàn Yãún trôc vÝt Tåì säú: Hãû säú âæåìng kênh q 10 Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Duyãût Khoa C¬ khÝ, Líp 01C1A 52
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy 4.5.2. Pháön mãöm MasterCam MasterCam laì pháön mãöm chuyãn duìng âãø thiãút láûp caïc baín veî chi tiãút maïy dæåïi daûng hçnh chiãúu (2D) vaì hçnh chiãúu truûc âo (3D), tæû âäüng láûp caïc chæång trçnh âiãöu khiãøn quaï trçnh gia cäng cho maïy CNC. Khaí nàng thiãút láûp baín veî 3D cuía pháön mãöm MasterCam maûnh hån nhiãöu so våïi pháön mãöm AutoCad. Coìn khaí nàng láûp trçnh gia cäng CNC cuía pháön mãöm MasterCam, cho âãún nay, coï thãø noïi laì maûnh nháút. Chæång trçnh gia cäng CNC âæåüc láûp båíi pháön mãöm MasterCam coï khaí nàng tæång thêch ráút räüng, háöu nhæ coï thãø viãút chæång trçnh gia cäng NC cho táút caí caïc loaûi maïy CNC hiãûn coï åí Viãût Nam. Âãø laìm vê duû, chuïng täi trçnh baìy hçnh 3D cuía khuän âuïc nhæûa, âæåüc thiãút láûp trãn pháön mãöm MasterCam 9.1 (Hçnh 4-4). Hçnh 4-4: Khuän âuïc nhæûa Vaì mäüt chæång trçnh âiãöu khiãøn quaï trçnh gia cäng trãn maïy CNC, âæåüc pháön mãöm MasterCam 9.1 tæû âäüng thiãút láûp, sau khi ngæåìi thiãút kãú xáy dæûng hçnh veî chi tiãút 53
Chæång 4: ÆÏng duûng tin hoüc trong thiãút kãú maïy vaì chi tiãút maïy maïy, choün maïy, dao, chãú âäü càõt vaì âæåìng chaûy dao. Chæång trçnh âæåüc viãút bàòng maî lãûnh M-G code, coï trãn 3.000 cáu lãûnh (Baíng 4-1 - chè trêch âoaûn âáöu vaì âoaûn cuäúi cuía chæång trçnh). Bảng 4-1: Chương trình gia công được viết bằng mã lệnh M-G Code % O0000 (PROGRAM NAME - PHAYCNC) (DATE=DD-MM-YY - 12-01-05 TIME=HH:MM - 10:45) N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 ( 2. BALL ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 41 LEN. - 1 DIA. - 2.) N104T1M6 N106G0G90G54X9.777Y-38.531A30.401S1200M3 N108G43H1Z166.023 N110X5.561Z66.112 N112G1X5.35Z61.116F120. N114X6.109Y-39.485Z61.651A31.238F260.2 N6388X87.583Y-.434Z15.691A.327 N6390X87.602Y1.037Z15.679A-.781 N6392X91.054Z19.297F500. N6394G0X160.086Z91.647 N6396M5 N6398G91G28Z0. N6400G28X0.Y0.A0. (MCUSTOCK X220. Y220. Z49.6478882 OTC OX-0.00211 OY0.00158 OZ-49.64789) (MCUPTOOL T4 D25. L75. F75.) (MCUPTOOL T5 D13. L75. F75. R6.5 C0) (MCUPTOOL T1 D2. L75. F75. R1. C0) (MCUPTOOL T1 D2. L75. F75. R1. C0) N6402M30 % 54