›
›

Đồ án Thiết kế thiết bị nắn thẳng cây trúc, mô hình thí nghiệm (Phần 1)

pdf 87 trang phuongnguyen 2260
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế thiết bị nắn thẳng cây trúc, mô hình thí nghiệm (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_thiet_bi_nan_thang_cay_truc_mo_hinh_thi_nghie.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế thiết bị nắn thẳng cây trúc, mô hình thí nghiệm (Phần 1)

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ THIẾT BỊ NẮN THẲNG CÂY TRÚC, MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM GVHD: KS. DƯƠNG BÌNH NAM SVTH: LÊ THÀNH DANH MSSV: 11143017 SVTH: CHU THẾ PHONG MSSV: 11143111 SVTH: BÙI NGỌC LINH MSSV: 11143081 S K L 0 0 4 2 3 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP, HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đềtài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ NẮN THẲNG CÂY TRÚC, MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM Giảngviênhướngdẫn : KS. DƯƠNG BÌNH NAM Sinhviênthựchiện : LÊ THÀNH DANH 11143017 CHU THẾ PHONG 11143111 BÙI NGỌC LINH 11143081 Lớp: 111431 Khóa: 2011-1015 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
  3. LỜI CAMKẾT Tên đề tài: “Thiết kế thiết bị nắn thẳng cây trúc, mô hình thí nghiệm” Giảngviênhướngdẫn : KS. DƯƠNG BÌNH NAM Sinhviênthựchiện : LÊ THÀNH DANH 11143017 CHU THẾ PHONG 11143111 BÙI NGỌC LINH 11143081 Lớp: 111431 Khóa: 2011-1015 - Số điện thoại liên lạc: 0966998913 – Danh – 0974686258 – Phong – 0978113573 - Linh - Email: danhck1206@gmail.com Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 1 năm 2016 Ký tên
  4. LỜI NÓI ĐẦ U Đồ án T ốt nghi ệp là m ột môn h ọc mang tính t ổng h ợp các ki ến th ức đã h ọc có liên quan t ới công ngh ệ ch ế tạo máy để ch ế tạo được m ột cái máy nh ằm b ảo đảm được các yêu c ầu v ề kỹ thu ật và tính kinh t ế trong s ản xu ất, phù h ợp v ới điều ki ện công ngh ệ hi ện t ại, v ới th ời gian và ph ươ ng pháp gia công t ối ưu Mu ốn đạt được t ất c ả các điều trên thì ta ph ải thi ết k ế được m ột quy trình công ngh ệ gia công h ợp lý. Trong quá trình th ực hi ện Đồ án ng ười sinh viên ph ải n ắm v ững các ki ến th ức về các ph ươ ng pháp t ạo phôi, các ph ươ ng pháp gia công, định v ị, gá đặt, đo l ường và bi ết cách l ựa ch ọn ra ph ươ ng pháp t ối ưu, h ợp lý nh ất. M ột quy trình công ngh ệ hợp lý là áp d ụng được nh ững công ngh ệ, máy móc phù h ợp v ới điều ki ện trong n ước, th ời gian gia công ng ắn, chi phí cho gia công th ấp nh ưng chi ti ết v ẫn đảm b ảo được kích th ước và dung sai đúng v ới yêu c ầu k ỹ thu ật đặt ra, có giá thành r ẻ đáp ứng được nhu cầu c ủa xã h ội. Các s ố li ệu, thông s ố do tra b ảng ho ặc tính toán đều d ựa vào các tài li ệu và kinh nghi ệm c ủa thầy h ướng d ẫn. Tuy nhiên, trong quá trình hi ện đồ án do trình độ và n ăng l ực còn nhi ều h ạn ch ế nên không th ể tránh kh ỏi nh ững sai sót trong quá trình tính toán c ũng nh ư ch ọn các s ố li ệu. Chúng em r ất mong th ầy cô góp ý, để chúng em b ổ sung ki ến th ức c ủa mình được hoàn thi ện h ơn. Đặc bi ệt, chúng em xin chân thành c ảm ơn th ầy D ươ ng Bình Nam, th ầy là ng ười tr ực ti ếp h ướng d ẫn chúng em trong quá trình th ực hi ện đồ án này. Nh ờ sự hướng d ẫn t ận tình c ủa th ầy mà chúng em t ự nh ận ra được nh ững y ếu kém, nh ững h ạn ch ế của b ản thân không ch ỉ về ki ến th ức chuyên môn mà c ả về th ực t ế cu ộc s ống. M ặc dù đồ án T ốt nghi ệp do sinh viên t ự làm nh ưng theo chúng em nó mang đậm hình bóng ng ười th ầy. Sinh viên th ực hi ện Lê Thành Danh Chu Th ế Phong Bùi Ng ọc Linh
  5. TÓM T ẮT ĐỒ ÁN THI ẾT KẾ MÁY N ẮN TH ẲNG TRÚC – MÔ HÌNH THÍ NGHI ỆM Ngày nay, các s ản ph ẩm ứng d ụng t ừ tre trúc đang được s ử dụng ph ổ bi ến trong cu ộc s ống con ng ười trên toàn th ế gi ới. Vi ệt Nam có di ện tích tre trúc đứng th ứ 4 th ế gi ới, nh ập kh ẩu tre trúc trên 120 qu ốc gia v ới trữ lượng hàng n ăm kho ảng 5.2 tri ệu t ấn, mang l ại ngu ồn thu nh ập cho kho ảng 1 tri ệu ng ười. Tre trúc sau khi thu ho ạch c ần ph ải qua ch ế bi ến, s ấy, u ốn th ẳng để dễ dàng đóng gói, v ận chuy ển. Quy trình ch ế bi ến, công đoạn n ắn th ẳng chi ếm ph ần l ớn th ời gian, tuy nhiên vi ệc n ắn th ẳng cây trúc h ầu hết được th ực hi ện b ằng ph ươ ng pháp th ủ công, n ăng su ất, hi ệu qu ả rất th ấp. Do đó, vi ệc c ơ khí hóa và t ự động hóa trong công đoạn này r ất c ần thi ết. M ột s ố máy có trên th ị tr ường c ũng nh ư các ph ươ ng pháp th ủ công v ẫn còn nhi ều h ạn ch ế: n ăng su ất ch ưa cao, hi ệu qu ả sau khi n ắn ch ưa đạt và đồng b ộ. Vì v ậy, tác gi ả ch ọn đề tài “THI ẾT K Ế THI ẾT B Ị NẮN TH ẲNG CÂY TRÚC, MÔ HÌNH THÍ NGHI ỆM” nh ằm góp ph ần nâng cao n ăng su ất, ch ất l ượng s ản ph ẩm đồng th ời gi ảm th ời gian và công s ức cho ng ười lao động. Trong nghiên c ứu này, trúc sau khi thu ho ạch được x ử lý qua nhi ệt sau đó đư a vào n ắn. Hai bàn máy ép t ạo momen u ốn th ẳng cây trúc và chuy ển động qua l ại t ạo momen xo ắn u ốn th ẳng trúc nh ờ các b ộ truy ền, try ền chuy ển động t ừ động c ơ. Trong t ươ ng lai, nhóm s ẽ c ố g ắng c ải ti ến v ề k ỹ thu ật để máy có th ể đi vào ho ạt động trong cu ộc s ống, đạ t được hi ệu qu ả, n ăng su ất cao. Đồ ng th ời, nhóm s ẽ đẩ y m ạnh vi ệc th ăm dò th ị tr ường và nhu c ầu c ủa khách hàng để có th ể đưa s ản ph ẩm vào ứng dụng trong đờ i s ống. Nhóm tin r ằng máy n ắn th ẳng trúc s ẽ được nhi ều ng ười quan tâm và hi v ọng nó s ẽ đóng góp m ột ph ần vào vi ệc phát tri ển khoa h ọc – kỹ thu ật ở Vi ệt Nam nói riêng và trên th ế gi ới nói chung. Tp. H ồ Chí Minh, ngày 13 tháng 12 n ăm 2015 Sinh viên th ực hi ện Bùi Ng ọc Linh – Chu Th ế Phong – Lê Thành Danh 1
  6. CH ƯƠ NG I: GI ỚI THI ỆU I. Tính c ấp thi ết c ủa đề tài. - Ngày nay, các s ản ph ẩm ứng d ụng t ừ tre trúc đang được s ử dụng ph ổ bi ến trong cu ộc s ống con ng ười trên toàn th ế gi ới. Vi ệt Nam có di ện tích tre trúc đứng th ứ 4 th ế gi ới, xu ất kh ẩu tre trúc trên 120 qu ốc gia v ới tr ữ lượng hàng n ăm kho ảng 5.2 tri ệu tấn, mang l ại ngu ồn thu nh ập cho kho ảng 1 tri ệu ng ười. - Tre trúc sau khi thu ho ạch c ần ph ải qua ch ế bi ến, s ấy, u ốn th ẳng để dễ dàng đóng gói, v ận chuy ển. Quy trình ch ế bi ến, công đoạn n ắn th ẳng chi ếm ph ần l ớn th ời gian, tuy nhiên vi ệc n ắn th ẳng cây trúc h ầu h ết được th ực hi ện b ằng ph ươ ng pháp th ủ công, n ăng su ất, hi ệu qu ả rất th ấp. Do đó, vi ệc c ơ khí hóa và t ự động hóa trong công đoạn này r ất c ần thi ết. M ột s ố máy có trên th ị tr ường c ũng nh ư các ph ươ ng pháp th ủ công v ẫn còn nhi ều h ạn ch ế: n ăng su ất ch ưa cao, hi ệu qu ả sau khi n ắn ch ưa đạt và đồng b ộ. - Vì v ậy, chúng tôi ch ọn đề tài “THI ẾT K Ế THI ẾT B Ị NẮN TH ẲNG CÂY TRÚC, MÔ HÌNH THÍ NGHI ỆM” nh ằm góp ph ần nâng cao n ăng su ất, ch ất l ượng sản ph ẩm đồng th ời gi ảm th ời gian và công s ức cho ng ười lao động. II. Ý ngh ĩa khoa h ọc và ý ngh ĩa th ực ti ễn. - Trong quá trình phát tri ển c ủa n ền kinh t ế th ị tr ường cùng v ới s ự hòa nh ập c ủa nền kinh t ế của khu v ực và qu ốc t ế nền công nghi ệp n ặng chi ếm m ột v ị trí quan tr ọng trong nền kinh t ế xã h ội. T ự động hóa quá trình s ản xu ất ngày càng được s ử dụng r ộng rãi vào các thành ph ần kinh t ế. Bên c ạnh đó cùng v ới nh ững ứng d ụng tin h ọc đã t ạo cho quá trình s ản xu ất phát tri ển hoàn thi ện b ằng nh ững máy móc hi ện đại có n ăng su ất cao, ch ất l ượng t ốt và đạt độ chính xác cao. Vì th ế các thi ết b ị máy móc ngày càng được ph ổ bi ến và đa d ạng h ơn theo yêu c ầu m ột cách nhanh g ọn, v ận hành đơ n gi ản, gi ảm b ớt s ức lao động cho con ng ười, giá c ả hợp lý. Vì th ế vi ệc thi ết k ế ch ế tạo máy nắn th ẳng cây trúc là vi ệc h ết s ức c ần thi ết. - Đề tài được th ực hi ện đầy đủ các b ước theo m ột trình t ự của quy trình thi ết k ế ch ế tạo m ột s ản ph ẩm m ới. - Đồng th ời đề tài c ũng đáp ứng được m ột s ố nhu c ầu c ủa các doanh nghi ệp, c ơ sở sản xu ất, th ị tr ường và các doanh nghi ệp v ề sản xu ất cây trúc. - Hạn ch ế được s ố lượng lao động, t ăng n ăng su ất . 2
  7. - Góp ph ần t ạo điều ki ện phát tri ển kinh t ế nước nhà. - Theo nghiên c ứu thì máy có nh ững ưu điểm n ổi b ật: + Năng su ất cao. + Gi ảm b ớt s ố lượng lao động. + Đảm b ảo an toàn lao động. + Nhanh g ọn, v ận hành đơ n gi ản. = > Giá thành h ợp lý, giúp t ăng l ợi nhu ận. III. Mục tiêu nghiên c ứu đề tài. - Nghiên c ứu các d ạng tre trúc. - Nghiên c ứu b ản v ẽ chi ti ết. - Nghiên c ứu v ị trí kích th ước chi ti ết gia công. - Nghiên c ứu các ph ươ ng án gia công. - Ch ọn ph ươ ng án t ối ưu. - Tính toán thông s ố thi ết k ế. - Thi ết k ế máy, c ơ khí, điều khi ển th ủy l ực, khí nén. 1. Đối t ượng và ph ạm vi nghiên c ứu. a. Đối t ượng nghiên c ứu. - Cây trúc. - Máy n ắn th ẳng thép. b. Ph ạm vi nghiên c ứu. - Các tài li ệu, sách, giáo trình có liên quan, tìm hi ểu th ực t ế các máy móc gia công, các máy chuyên d ụng, th ủy l ục khí nén, plc 2. Các ph ươ ng pháp nghiên c ứu c ụ th ể. a. C ơ s ở ph ươ ng pháp lu ận. - Dựa vào nhu c ầu s ử dụng cây trúc trong n ước. - Dựa vào kh ả năng công ngh ệ có th ể ch ế tạo máy n ắn th ẳng cây trúc. - Dựa vào nhu c ầu s ử dụng máy n ắn th ẳng cây trúc để tăng n ăng su ất. b. Các ph ươ ng pháp nghiên c ứu c ụ th ể. Để th ực hi ện đề tài này chúng tôi th ực hi ện m ột s ố ph ươ ng pháp sau : 3
  8. - Ti ến hành thu th ập tài li ệu v ề cây trúc, cây tre nh ư: sách, t ạp chí, video, internet - Nghiên c ứu các tài li ệu và x ử lý, ch ọn l ọc các c ơ c ấu đã có tr ước. - Tính toán thi ết k ế máy. - Xử lý s ố li ệu sau th ử nghi ệm và c ải ti ến. - Đánh giá k ết qu ả. - Rút kinh nghi ệm. 3. K ết c ấu c ủa đồ án t ốt nghi ệp. - Ch ươ ng I: Gi ới Thi ệu - Ch ươ ng II: T ổng Quan - Ch ươ ng III: N ội dung - Ch ươ ng IV: C ơ S ở Lý Thuy ết 4
  9. CH ƯƠ NG II: T ỔNG QUAN I. Tổng quan v ề cơ khí trong các n ăm. Tr ước khi đi tìm hi ểu v ề v ấn đề chính trong ch ươ ng này là khái ni ệm v ề t ự động hóa và s ự phát tri ển c ủa nó trong giai đoạn m ới, ta xem s ơ l ược v ề tình hình ngành c ơ khí c ủa n ước nhà và s ự phát tri ển c ủa nó trong t ươ ng lai để th ấy rõ s ự c ần thi ết ph ải có t ự độ ng hoá nh ư th ế nào? Vi ệc áp d ụng t ự độ ng hoá cho các nhà máy, xí nghi ệp trong vi ệc l ắp ráp các chi ti ết v ới nhau là c ần thi ết hay không? Có được cái nhìn chung nh ư th ế, ta m ới n ắm v ững, hi ểu rõ và phát huy h ết tác d ụng c ủa nó và áp dụng m ột cách linh ho ạt và phù h ợp v ới n ền s ản xu ất n ước nhà, t ừng b ước c ải ti ến k ỹ thu ật, nâng cao ch ất l ượng s ản ph ẩm. Tình hình ngành c ơ khí Vi ệt Nam và tri ển v ọng trong t ươ ng lai. 1. Nh ững nét c ơ b ản v ề s ự hình thành. a. Bắt đầ u t ừ n ăm 1956 có đị nh h ướng ở mi ền B ắc: - Nhà máy c ơ khí trung, qui mô Hà N ội: Ch ế t ạo máy công c ụ. - Nhà máy c ơ khí C ẩm Ph ả: Ph ục v ụ khu m ỏ Hòn Gai. - Nhà máy c ơ khí xe l ửa Gia Lâm. Nhà máy ô tô Tr ần H ưng Đạo, Hoà Bình, Diesel Sông Công. - Ph ục v ụ giao thông v ận t ải và s ức kéo cho nông lâm nghi ệp. - Các nhà máy đóng tàu B ạch Đằ ng, Phà R ừng. - Một lo ạt các nhà máy qui mô 500tr/n ăm s ản ph ẩm c ơ khí ph ục v ụ công nghi ệp địa ph ươ ng và chi ến đấ u t ại ch ỗ. - Một lo ạt các nhà máy c ơ khí qu ốc phòng và ngành. Nh ững đặ c điểm: + Qui mô nh ỏ, và nhà máy có qui mô v ừa, ph ục v ụ nhu c ầu b ức thi ết tr ước m ắt trong n ước. + Sản xu ất s ản ph ẩm có yêu c ầu k ỹ thu ật không cao . +Công ngh ệ và t ổ ch ức khép kín t ừ t ạo phôi đế n l ắp ráp thành ph ẩm. Công ngh ệ và thi ết b ị l ạc h ậu, h ơn 30 n ăm nay ít được đổ i m ới. - Nhân l ực: + Th ợ b ậc cao, t ừ b ậc 6 tr ở lên: kho ảng 7 ngàn nh ưng tu ổi bình quân trên 40, có hạn ch ế. 5
  10. + Đáng k ể có 10 ngàn t ừ k ỹ s ư tr ở lên: Nh ưng ch ưa phát huy t ốt ti ềm n ăng. Tổng tài s ản c ố đị nh toàn ngành kho ảng 300 tri ệu USD là h ết s ức nh ỏ bé. b. Hi ện tr ạng ngành c ơ khí thành ph ố H ồ Chí Minh: - Đặc điểm chung: + Ti ếp nh ận t ừ m ột ngành c ơ khí non y ếu ch ỉ làm d ịch v ụ s ửa ch ữa và s ản xu ất một s ố ph ụ tùng đơ n gi ản. + Từ sau n ăm 1975 ch ưa có m ột nhà máy c ơ khí nào được đầ u t ư thi ết b ị – công ngh ệ đồ ng b ộ v ới m ột h ướng s ản xu ất rõ r ệt ban đầ u. + Vốn đầ u t ư th ấp, thi ết b ị đầ u t ư l ẻ t ẻ nh ưng l ại c ố t ạo ra m ột kh ả n ăng khép kín công ngh ệ nên l ại càng non y ếu v ề n ăng l ực s ản xu ất v ề trình độ công ngh ệ. + Một vài n ăm g ần đây m ột s ố xí nghi ệp đã c ố đổ i m ới công ngh ệ - thi ết b ị nh ưng r ất ch ật v ật trên n ền c ũ c ủa mình. + Năng l ực s ản xu ất. + Máy động l ực và ph ụ tùng nông ng ư nghi ệp. + Ph ụ tùng đơ n gi ản cho làm đất. + Thi ết b ị ch ế bi ến nông lâm s ản, th ực v ật. + Lắp ráp ô tô xe máy . + Đóng xà lang và tàu nh ỏ ven bi ển. + Thi ết b ị điện: độ ng c ơ, máy bi ến th ế. + Cơ khí tiêu dùng: xe đạp, qu ạt điện, ph ụ tùng x e g ắn máy. + Giá tr ị t ổng s ản lượng 1996, là 200 t ỷ đồ ng . + Năng su ất lao độ ng trung bình 40tri ệu /ng ười /n ăm - Qui mô và nhân l ực: + Nh ỏ, ch ủ y ếu là s ản xu ất đơn chi ếc, lo ạt nh ỏ. + Tổng tài s ản c ố đị nh: trên 70t ỷ r ất bé. + Tổng s ố công nhân s ản xu ất trên 3000. Trong đó có h ơn 13000 công nhân b ậc 4 tr ở lên. + Trên 400 cán b ộ k ỹ thu ật có trình độ k ỹ s ư tr ở lên, nh ưng ít có c ơ h ội được đào t ạo l ại th ường xuyên theo s ự phát tri ển c ủa khoa h ọc – công ngh ệ. - Về khoa h ọc và công ngh ệ: + Trong b ối c ảnh chung c ủa c ả n ước: l ạc h ậu kho ảng 50 năm. 6
  11. + Đặc bi ệt y ếu v ề các công ngh ệ v ật li ệu và t ạo phôi . + Đáng chú ý la m ột s ố xí nghi ệp qu ốc doanh và t ư doanh đầu t ư nh ập công ngh ệ thi ết b ị hi ện đạ i trong khuôn m ẫu. T ỷ tr ọng thi ết b ị tiên ti ến ch ỉ kho ảng 15%. + Vẫn còn th ời k ỳ c ơ khí hoá. c. Tổng quát: - Mặc dù h ết s ức n ăng độ ng, t ự v ươ n lên nh ưng v ẫn y ếu kém v ề n ăng l ực s ản xu ất c ả v ề qui mô và ch ất l ượng s ản ph ẩm. - Còn khá xa tr ước nhi ệm v ụ trang thi ết b ị l ại m ột ph ần c ơ b ản cho các ngành kinh t ế. - Còn phân tán, t ự phát thi ếu đồ ng b ộ và c ần có qui ho ạch chi ến l ược t ập trung đầu t ư đi vào nh ững tr ọng điểm. Có c ơ c ấu s ản ph ẩm đị nh h ướng h ợp lý cho m ột trung tâm công nghi ệp phía nam. - Tuy đội ng ũ nhân l ực khá và n ăng động nh ưng còn thi ếu kh ả n ăng đào t ạo ti ếp cân m ột cách khoa h ọc công ngh ệ tiên tiến. - Thành t ựu khoa h ọc – công ngh ệ tiên ti ến c ủa th ế gi ới trong l ĩnh v ực c ơ khí: + Nhu c ầu v ề m ột hình thái s ản xu ất linh ho ạt: + Đặc điểm v ề th ời đạ i v ề nhu c ầu: + Đa d ạng v ề m ẫu m ả, ch ủng lo ại. + Luôn thay đổi th ị hi ếu. - Nh ưng “tu ồi th ọ” c ủa s ản ph ẩm ng ắn, có lo ại ch ỉ xu ất hi ện vài tháng là m ất hết th ị tr ường. Nhà s ản xu ất đứ ng tr ước nh ững bi ến độ ng khó l ường. - Định h ướng v ề khoa h ọc – công ngh ệ: + Trên c ơ s ở công ngh ệ tin h ọc t ạo ra m ột n ền “s ản xu ất linh ho ạt” đáp ứng s ự bi ến độ ng khôn l ường c ủa nhu c ầu và kh ả n ăng c ạnh tranh nh ờ đổ i m ới s ản ph ẩm. + Hi ệu qu ả đặ c tr ưng quan tr ọng nh ất c ủa công nghê tin h ọc là n ăng l ực giúp cho nh ững ý t ưởng c ủa con ng ười – dù có đa d ạng và bi ến độ ng cách m ấy – tr ở thành hi ện th ật m ột cách nhanh chóng nh ất, ít t ốn công s ức nh ất. - Tự độ ng hoá nh ờ k ỹ thu ật – công ngh ệ tin h ọc: + Dùng công c ụ CAD: Giúp phân tích thi ết k ế, tính toán và th ể hi ện nhanh, chính xác; l ưu tr ữ và thay đổi d ễ dàng trong khi thi ết k ế các s ản ph ẩm. Khi dùng CAD cần hi ểu đúng: 7
  12. + Ý t ưởng và nh ững v ấn đề thu ộc v ề t ư duy linh ho ạt thì do ng ười th ực hi ện. Nh ững công vi ệc phân tích, so sánh, ch ọn l ựa, tính toán theo m ột qui lu ật xác đị nh do máy tính th ực hi ện t ự độ ng . + Máy tính th ực hi ện nhanh vi ệc th ể hi ện thành b ản v ẽ 2 ho ặc 3 chi ều. + Mỗi l ĩnh v ực có từng lo ại CAD chuyên dùng thích h ợp m ới có s ức m ạnh th ực th ụ cho ng ười dùng. + Dùng công c ụ CAM d. Trên c ơ s ơ v ề d ữ li ệu v ề s ản ph ẩm đã thi ết k ế nh ờ CAD. - Với s ự quy ết đị nh cách th ức và qui trình gia công c ủa nhà công ngh ệ. - Tạo ra các máy tính t ừ máy gia công CNC t ự độ ng th ực hi ện m ột cách chính xác quá trình gia công. - Dùng công c ụ CIM. Tích h ợp các b ộ ph ận c ủa quá trình s ản xu ất t ừ CAD, CAM ki ềm tra ch ất l ượng CAQC, k ế ho ạch s ản xu ất Thành m ột h ệ th ống được điều ch ỉnh nh ờ máy tính. - Định h ướng và kh ả n ăng ứng d ụng khoa h ọc – công ngh ệ tiên ti ến và c ơ khí tại n ước ta. - Định h ướng v ề m ục tiêu qui ho ạch phát tri ển. - Sở công nghi ệp thành ph ố đã đư a ra “ Định h ướng quy ho ạch phát tri ển ngành công nghi ệp c ơ khí Thành Ph ố th ời k ỳ 1996 –2000 và 2001” e. Nội dung c ơ b ản: - Làm x ươ ng s ống cho n ền kinh t ế: S ản xu ất l ại và trang b ị l ại cho mình và các ngành kinh t ế. - Đầu t ư chi ều sâu vào nh ững khâu quy ết đị nh kh ả n ăng c ạnh tranh c ủa s ản ph ẩm. - Đi th ẳng vào công ngh ệ tiên ti ến m ột s ố l ĩnh v ực t ạo ra s ản ph ẩm có ch ất lượng cao. - Chú tr ọng xây d ựng trung tâm nghiên c ứu – phát tri ển. - Qui ho ạch và t ổ ch ức l ại ngành thành 4 kh ối l ớn. - Định h ướng các s ản ph ẩm c ơ b ản. - Đầu t ư chi ều sâu cho 4 nhà máy. - Định h ướng ứng d ụng công ngh ệ tiên ti ến 8
  13. f. Ứng d ụng CAD trong thi ết k ế c ơ khí: - Hi ện t ại chúng ta v ẫn dùng ph ươ ng pháp c ổ truy ền trong thi ết k ế. Ch ưa s ử dụng s ự h ỗ tr ở c ủa máy tính và các ph ần m ềm thích h ợp. Vì v ậy ti ềm n ăng sáng t ạo của ng ười thi ết k ế ch ưa phát huy h ết ti ềm n ăng v ề v ẽ, tra c ứu, tính toán v ề thi ết k ế, ngay c ả lúc thành ph ố HCM đã có nhi ều nhu c ầu v ề thi ết k ế nh ư: các thi ết b ị ch ế bi ến nông s ản, h ải s ản, thi ết b ị ph ục v ụ làm đất thu ho ạch trong nông nghi ệp; các khuôn mẫu v ừa đa d ạng v ừa luôn luôn đổ i m ới, các s ản ph ẩm c ơ khí dân d ụng. - Ng ười Vi ệt Nam hoàn toàn có kh ả n ăng ti ếp thu và dùng các ph ần m ềm thích hợp ở n ước ngoài ph ục v ụ m ục tiêu c ủa mình. Ng ười Vi ệt Nam còn có kh ả n ăng t ận dụng nh ững ph ần m ềm thích h ợp c ủa n ước ngoài k ết h ợp v ới ph ần m ềm t ự xây d ựng để ph ục v ụ cho thi ết k ế c ơ khí – ch ẳng h ạn ph ần m ềm c ơ khí BK –CAD c ủa cán b ộ khoa h ọc c ơ khí tr ường đạ i h ọc Bách Khoa TP.HCM; Me CAD c ủa trung tâm tin h ọc IDEA c ủa Hà N ội. - Tránh ng ộ nh ận c ần hi ểu rõ ch ức n ăng c ủa các ph ần m ềm CAD trên th ị tr ường để dùng khi thi ết k ế. Không ph ải CAD nào c ũng dùng được cho thi ết k ế. g. Ứng d ụng CAD trong công ngh ệ gia công c ơ khí. - Hi ện c ần thi ết cho gia công các lo ại khuôn ph ức t ạp trên các máy công c ụ điều khi ển s ố NC. - Hi ện có ph ần m ềm CAD/CAM /CIMATRON 90 chuyên dùng, k ết h ợp gi ữa mô hình hoá, t ạo b ản v ẽ c ần gia công v ới vi ệc mô hình hoá, t ạo b ản v ẽ s ản ph ẩm c ần gia công v ới vi ệc mô hình hoá quá trình gia công l ập trình điều khi ển máy CNC và CIMATRON-90 có th ể điều khi ển quá trình c ủa công ngh ệ khoan, phay 2, 5 –5 to ạ độ , công ngh ệ ti ện, độ t, d ập theo đường và công ngh ệ c ắt b ằng dây. - Chú ý đầu t ư các công c ụ thi ết b ị dùng trong công ngh ệ t ạo m ẫu để n ăng cao hi ệu qu ả c ủa h ệ th ống CAD/CAM. Đầ u t ư máy công c ụ điều khi ển s ố nh ờ máy tính CNC. - Cần phân bi ệt máy công c ụ NC và CNC. N ăng l ực c ủa 2 lo ại khác nhau r ất nhi ều. Ch ỉ có máy CNC m ới dùng công ngh ệ CAD được và m ới th ực s ự hi ệu qu ả. - Hi ện t ại có m ột c ơ s ở đã dùng máy này, đáng chú ý là doanh nghi ệp t ư nhân lại đầ u t ư m ạnh h ơn doanh nghi ệp nhà n ước. 9
  14. - Cần l ựa ch ọn công ngh ệ thích h ợp c ủa máy cho m ặt hàng cụ th ể c ủa c ơ s ở s ản xu ất. - Không quên đầu t ư cho công vi ệc t ạo phôi và x ử lý v ật li ệu, x ử lý b ề m ặt là khâu kém hi ện nay ở TP HCM. - Mu ốn ch ất l ượng s ản ph ẩm c ơ khí được n ăng cao, không th ể thi ếu s ự đóng góp đồng b ộ các công ngh ệ truy ền th ống nh ư gia công các d ậng bánh r ăng, các b ề m ặt có d ạng có độ chính xác và độ bóng cao b ằng công ngh ệ mài, nghi ền, đánh bóng - Đào t ạo nhân l ực cho các công ngh ệ tiên ti ến. - Đào t ạo nhân công: Đủ n ăng l ực v ận hành thi ết b ị tiên ti ến, bi ết phát hi ện nh ững b ất th ường để k ịp xem xét. - Đào t ạo k ỹ s ư: + Hi ểu nguyên lý ho ạt độ ng, ch ọn công ngh ệ thích h ợp, n ắm ch ắc các ph ần mềm và thi ết b ị. + Làm ch ủ, s ử d ụng các ph ần m ềm và thi ết b ị để điều khi ền và l ập trình m ột cách hi ệu qu ả. + Có n ăng l ực và công ngh ệ t ốt để quy ết đị nh qui trình và thông s ố công ngh ệ khi s ử d ụng CAM. + Kh ả n ăng b ảo d ưỡng thi ết b ị hi ệu qu ả. + Kh ả n ăng đào t ạo trong n ước. - Ngoài vi ệc g ửi tu nghi ệp n ước ngoài, hi ện nay ở trong n ước c ũng có m ột s ố c ơ sở có n ăng l ực đào t ạo: + Vi ện máy công c ụ t ại Hà N ội, tr ường đạ i h ọc BK HN + Tr ường đạ i h ọc BKTP_HCM khoa C ơ Khí + Trung tâm Vi ệt Đứ c tr ường đạ i h ọc BKTp- HCM + Đang đầu t ư tr ường Lý T ự Tr ọng có th ể đào t ạo công nhân,k ỹ thu ật viên k ỹ sư h. Cần chú ý đào t ạo nhân l ực th ực hành, d ạng K ỹ S ư th ực hành mà hi ện t ại chúng ta rất c ần nh ưng các c ơ s ở đào t ạo trong n ước l ại r ất y ếu trong vi ệc này. - Quan tâm h ơn n ửa vi ệc đào t ạo nhân l ực: + Không có con ng ười đủ n ăng l ực thì không ti ếp thu và phát huy được các công ngh ệ tiên tiên c ủa th ế gi ới dù có ti ếp c ận v ề. 10
  15. + Đầu t ư trang thi ết b ị và công ngh ệ hi ện đạ i, g ửi đi đào t ạo độ i ng ũ k ỹ thu ật viên và gi ảng viên (cho các c ơ s ở có ch ức n ăng đào t ạo). + Nhà n ước c ũng n ối ti ếp các doanh nghi ệp cùng góp cho vi ệc đào t ạo nhân l ực cho mình. + Các c ơ s ở đào t ạo trong n ước, trong thành ph ố nên liên k ết để b ổ sung cho nhau trong đào t ạo, đồ ng th ời h ợp tác v ới n ước ngoài trên c ơ s ơ hai bên cùng có l ợi. Đó là m ột hi ện th ực ở m ột s ố c ơ s ở đào t ạotrong n ước đã làm được. Nh ận xét: Nhìn chung v ới xu h ướng chung c ủa th ế gi ới, ngành c ơ khí n ước nhà cũng đã có s ự phát tri ển v ượt b ậc trong vi ệc áp d ụng t ự độ ng hoá ở m ột s ố b ộ ph ận. Xong nó ch ỉ mang tính ch ất riêng l ẽ, c ục b ộ ch ưa phát huy h ết kh ả n ăng c ủa nó và s ự phát tri ển thi ếu đồ ng b ộ đó c ũng do nhi ều nguyên nhân khác gây ra. Do đó để n ắm vững và áp d ụng nó m ột cách đúng m ức ta l ần l ượt đi tìm hi ểu v ề các v ần đề sau để có cái nhìn chung v ề nó và phát huy m ột cách hi ệu qu ả nh ất để đáp ứng nhu c ầu xã h ội ngày nay. 2. Khái ni ệm v ề t ự độ ng hoá s ản xu ất: - Định ngh ĩa t ự độ ng hoá: Là dùng n ăng l ượng phi sinh v ật (c ơ, điện, điện t ử ) để th ực hi ện m ột ph ần hay toàn b ộ quá trình công ngh ệ mà ít nhi ều không c ần s ự can thi ệp c ủa con ng ười. - Tự độ ng hoá là m ột quá trình liên quan t ới vi ệc áp d ụng các h ệ th ống c ơ khí, điện t ử, máy tính để ho ạt độ ng, điều khi ển s ản xu ất. Công ngh ệ này bao g ồm: + Nh ững công c ụ máy móc t ự độ ng. + Máy móc l ắp ráp t ự độ ng. + Ng ười Máy công nghi ệp. + Hệ th ống v ận chuy ển và điều khi ển v ật li ệu t ự độ ng. + Điều khi ển có h ồi ti ếp và điều khi ển quá trình b ằng máy tính. - Hệ th ống máy tính cho vi ệc th ảo k ế ho ạch, thu nh ập d ữ li ệu và ra quy ết đị nh để h ỗ tr ợ các ho ạt độ ng s ản xu ất. a. Các hình th ức t ự độ ng hoá: - Tự độ ng hoá c ứng: Là m ột h ệ th ống trong đó m ột chu ỗi các ho ạt độ ng (x ử lý hay l ắp ráp) c ố đị nh trên m ột c ấu hình thi ết b ị. Các nguyên công trong dây chuy ền này th ường đơn gi ản. Chính s ự h ợp nh ất và ph ối h ợp các nguyên công nh ư v ậy vào m ột 11
  16. thi ết b ị làm cho h ệ th ống tr ở nên ph ức t ạp. Nh ững đặ c tr ưng chính c ủa t ự độ ng hoá cứng là: + Đầu t ư ban đầu cao cho nh ững thi ết b ị thi ết k ế theo đơ n đặt hàng. + Năng su ất máy cao. + Tươ ng đối không linh ho ạt trong vi ệc thích nghi v ới các thay đổ i s ản ph ẩm. - Tự độ ng hoá l ập trình. - Thi ết b ị s ản xu ất được thi ết k ế v ới kh ả n ăng có th ể thay đổ i trình t ự các nguyên công để thích ứng v ới nh ững c ấu hình s ản ph ẩm khác nhau. Chu ỗi các ho ạt động có th ể điều khi ển b ởi m ột ch ươ ng trình, t ức là m ột t ập l ệnh được mã hoá để h ệ th ống có th ể đọ c và di ễn d ịch chúng. Nh ững ch ươ ng trình m ới có th ể được chu ẩn b ị và nh ập vào thi ết b ị để t ạo ra s ản ph ẩm m ới. b. Một vài đặc tr ưng c ủa t ự độ ng hoá l ập trình là: - Đầu t ư cao cho nh ững thi ết b ị có m ục đích t ổng quát - Năng su ất t ươ ng đối th ấp so v ới t ự độ ng hoá c ứng. - Sự linh ho ạt khi có s ự thay đổ i trong c ấu hình s ản ph ẩm. - Thích h ợp nh ất là cho s ản xu ất hàng lo ạt. Tự động hoá linh ho ạt là s ự m ở r ộng c ủa t ự độ ng hoá l ập trình được. Khái ni ệm của t ự độ ng hoá linh ho ạt đã được phát tri ển trong kho ảng 25 đế n 30 n ăm v ừa qua. Và nh ững nguyên lý v ẫn còn đang phát tri ển. 3. Nhu c ầu c ủa đề tài. - Có kh ả năng làm viêc nhóm, th ảo lu ận để đư a ra các gi ải pháp gi ải quy ết v ấn đề tối ưu nh ất. - Sản xu ất ra s ản ph ẩm có th ể bán được. - Nâng cao tay ngh ề cũng nh ư t ư duy c ủa sinh viên. - Hi ểu được m ột s ố quy trình gia công. 12
  17. CH ƯƠ NG III: GI ẢI QUY ẾT V ẤN ĐỀ NHI ỆM V Ụ: Thi ết k ế thi ết b ị nắn th ẳng cây trúc. Nội dung g ồm 7 ph ần: - Ph ần 1: Nghiên c ứu các d ạng tre trúc - Ph ần 2: Nghiên c ứu b ản v ẽ chi ti ết - Ph ần 3: Nghiên c ứu v ị trí kích th ước chi ti ết gia công - Ph ần 4: Nghiên c ứu các ph ươ ng án gia công - Ph ần 5: Ch ọn ph ươ ng án t ối ưu - Ph ần 6: H ệ th ống nhi ệt - Ph ần 7: Tính toán thông s ố thi ết k ế - Ph ần 8: Thi ết k ế máy, c ơ khí, điều khi ển th ủy l ực, khí nén 13
  18. I. Nghiên c ứu các d ạng tre, trúc. 1. Khái quát cây tre, trúc. - Vi ệt Nam đứ ng th ứ 4 th ế gi ới v ề di ện tích tre n ứa, v ới 194 loài tre trúc thu ộc 26 chi được các nhà khoa h ọc phát hi ện ở Vi ệt Nam đã ph ần nào đánh giá được tính đa dạng v ề thành ph ần loài tre trúc ở n ước ta. Tuy nhiên, m ới ch ỉ có 80 loài đã t ạm th ời được đị nh danh, còn l ại là các loài ch ưa có tên. - Một s ố chi có nhi ều loài là chi Tre gai ( Bambusa ) có 55 loài thì có t ới 31 loài ch ưa có tên, chi Lu ồng ( Dendrocalamus ) có 21 loài v ới 5 loài ch ưa định tên, chi Le (Gigantochloa ) có 16 loài v ới 14 loài ch ưa có tên, chi V ầu đắ ng ( Indosasa ) có 11 loài với 8 loài ch ưa có tên và chi N ứa ( Schizostachyum ) có 14 loài thì có t ới 11 loài ch ưa có tên. Hình 1.1 Lu ồng Dendrocalamus barbatus Ảnh: Ph ạm Thành Trang - Năm 2005, Nguy ễn Hoàng Ngh ĩa và c ộng s ự đã công b ố 7 loài n ứa m ới thu ộc chi N ứa ( Schizostachyum ) nh ư: Kh ốp Cà Ná (Cà Ná, Ninh Thu ận), Nứa Núi Dinh (Bà Rịa - Vũng Tàu), N ứa đèo Lò Xo ( Đắc Glei, Kon Tum), N ứa lá to Saloong (Ng ọc H ồi, Kon Tum), N ứa không tai Côn S ơn (Chí Linh, H ải D ươ ng), N ứa có tai Côn S ơn (Chí Linh, H ải D ươ ng), N ứa B ảo L ộc (B ảo L ộc, Lâm Đồng – mô t ả để so sánh). - Hình ảnh làng quê VN t ừ xưa g ắn li ền v ới lu ỹ tre làng – nh ững b ụi tre gai ken dày ch ắn gió bão thiên tai và che ch ắn cho m ỗi làng Vi ệt tr ước tr ộm đạo, gi ặc c ướp và kẻ xâm l ược – nhân tai. 14
  19. - Tính đắc d ụng c ủa tre đối v ới ng ười nông dân VN: + Làm nhà c ửa ( vì kèo, lanh tô, phên li ếp, vách t ường ) + Làm vô s ố vật d ụng: cái c ần câu, cái vó c ất tôm c ất tép, cái đó, bè m ảng, cái cầu ao và c ả nh ững cái c ầu b ắc qua nh ững con m ươ ng, con kênh nh ỏ. + Làm đồ gia d ụng: bàn gh ế, gi ường, võng. + Các lo ại v ật d ụng sinh ho ạt t ừ cái đòn gánh và đôi quang, khung c ửi, cái xa quay s ợi, cái r ổ, cái rá, cái d ần, cái sàng g ạo, cái r ế đựng n ồi, cái gáo múc n ước, cái bừa, cái cào, cái ách khoác lên c ổ con trâu cày, con dao c ật n ứa c ắt r ốn lúc chào đời, cái qu ạt nan, đôi đũa, cái t ăm - Đặc điểm và sự phân bố . Việt Nam có 6 loài tre thông dụng là Tre gai, Lu ồng, Trúc sào, V ầu, Di ễn, N ứa và 4 loài quý hiếm Trúc đen , Trúc vuông, Trúc hóa long và Tre bông. a. Tre gai. - Hình thái : Hình 1.2 cây tre gai + Tre m ọc c ụm, thân ng ầm d ạng c ủ (Dạng thân ng ầm dạng củ , tre gai, hóp, t ầm vông, n ứa, tre vàng s ọc, lu ồng di ễn, m ạnh tông, tre mai ), thân khí sinh cao 15 -25m, đường kính (5-) 8 – 12 (¬14) cm, r ất ít khi lên đến 15-16cm ng ọn cong. 15
  20. + Lóng dài 25-35cm, màu l ục, khi non có ph ủ lông c ứng màu nâu, ép sát, khi già nh ẵn, vách dày 2-3,5cm; các đốt ở th ấp đều có vòng r ễ, phía trên và d ưới vòng mo có m ột vòng lông t ơ màu tr ắng xám hay vàng nâu. + Cây chia cành s ớm, các đốt d ưới g ốc th ường 1 cành, các cành nh ỏ bi ến thanh gai cong, c ứng, nh ọn, chúng đan chéo nhau t ạo thành b ụi gai dày đặc, cho xuyên qua; các đốt ph ần gi ữa thân có 3 cành, cành chính to và dài h ơn cành bên. + B ẹ mo r ụng mu ộn, hình thang, đầu hình cung r ộng hay lõm xu ống, 2 vai có mũi nh ọn h ơi nhô cao; tai mo h ình bán nguy ệt, g ần b ằng nhau, l ật ra ngoài, mép có lông mi cong; l ưỡi mo cao 4¬5mm, x ẻ mạnh, mép có lông mi; m ặt l ưng ph ủ dày lông gai màu nâu t ối, m ặt trong nh ẵn; lá mo hình tr ứng hay tr ứng thuôn, đầu có m ũi nh ọn, th ường l ật ra ngoài, hai m ặt đều có lông c ứng. Lá 5-9, ở đầu cành nh ỏ, hình d ải, đầu có mũi nh ọn, dài 10-20cm, r ộng 15-25mm. + C ụm hoa dài, m ỗi đốt mang hai hay nhi ều bông nh ỏ màu vàng r ơm, pha màu tím nh ạt khi non. M ỗi bông nh ỏ mang 4-12 hoa, trong đó 2-5 hoa l ưỡng tính, mày nh ỏ có 2 g ờ, có 3 mày cùc nh ỏ; nh ị 6, r ời; b ầu hình tr ứng, vòi ng ắn, đầu nhu ỵ 3. - Phân bố : Hình 1.3 phân b ố cây tre gai - Tre gai phân b ố kh ắp m ọi mi ền trên đất n ước ta, t ừ Hà Giang đến Kiên Giang, Cà Mau. H ầu nh ưở xã nào, huy ện nào c ủa Vi ệt Nam c ũng có lo ài tre này, nh ưng tập trung nhi ều nh ất là ở vùng Đông B ắc và Đồng b ằng B ắc B ộ. 16
  21. - Sử d ụng trong cu ộc s ống : Cây tre gai được s ử d ụng v ới các m ục đích ch ủ y ếu nh ư sau m ăng t ươ i ,m ăng chua (có th ể ch ế bi ến r ất nhi ều món ăn t ừ m ăng t ươ i và măng chua đua đến thu nh ập khá l ớn cho ng ười dân), bàn thân (làm nguyên li ệu gi ấy ) làm xây d ưng ,làm sàn nhà dàn s ấy trên b ếp, đan lát, hàng rào, c ủi, làm đũa, chu ồng tr ại c. Lu ồng. - Hình thái: Hình 1.4 cây lu ồng + Lu ồng là lo ại tre to, không gai, lá nh ỏ, m ọc c ụm – thân ng ầm d ạng c ủ, th ưa cây, thân khí sinh có ng ọn cong ng ắn. Kích th ước cây trung bình: Thân tre cao 14m, ng ọn cong 1m, đường kính 10cm, lóng dài 30cm, vách thân d ầy 1cm, thân tre t ươ i nặng 37kg. + Thân cây nây – độ thon ít, th ẳng, tròn đều. Hai ph ần ba thân tre v ề phía g ốc tròn đều, vòng đốt không n ổi rõ, 2-3 đốt cu ối cùng có ít r ễ. M ột ph ần ba thân tre v ề phía ng ọn mang cành lá, thân có v ết lõm nông, n ơi quang tr ống thì cành có th ể xu ống gần g ốc. + M ỗi đốt có m ột cành chính to, dài và 2-5 cành nh ỏ hơn, g ốc cành chính phình to (g ọi là đùi gà) có kh ả năng phát sinh m ầm và r ễ. Chét là nh ững cành ở sát m ặt đất gữa ph ần g ốc thân khí sinh và ph ần c ủ thân ng ầm. Phi ến lá thuôn hình ng ọn giáo, dài 18cm r ộng 1,5cm hai mép có r ăng s ắc r ất nh ỏ, đầu nh ọn đuôi hình nêm hay g ần tù. Lá 17
  22. khi non m ầu xanh th ẫm, m ềm m ại; khi già m ầu xanh nh ạt có nh ững ch ấm nh ỏ mầu g ỉ sắt. + B ẹ mo hình chuông, đáy trên 10cm đáy d ưới 30cm, cao 37cm; lúc non 1/2 phía trên m ầu vàng đỏ, 1/2 phía d ưới m ầu vàng xanh; m ặt ngoài có nhi ều lông m ầu tím nâu- hung đen. Tai mo phát tri ển và có nhi ều lông m ầu nâu. Thìa lìa x ẻ răng sâu thành d ạng lông. Lá mo hình m ũi giáo, có lông c ả 2 m ặt, h ơi l ật ng ửa – cụp v ề phía ngoài. Mo s ớm r ụng, khi cây m ăng to ả đuôi én thì mo trên thân c ũng r ụng g ần h ết. + M ăng ở giai đoạn th ấp có m ầu tím nâu, lên cao có m ầu tím h ồng hay tím đỏ; lên cao h ơn n ữa có m ầu tím da cam hay đỏ hồng; khi cây m ăng v ượt ra ánh sáng m ăng có m ầu xanh vàng hay xanh xám nh ạt. + Hoa t ự cành nhi ều chu ỳ, các bông chét t ập h ợp thành c ụm thành hình c ầu ở các đốt c ủa tr ục hoa t ự. Bông chét hình trái xoan nh ọn, trung bình dài 10mm, r ộng 4mm. - Phân b ố: Lu ồng có th ể mọc t ự nhiên t ừng c ụm phân tán ven sông Mã t ỉnh S ơn La. Thanh Hoá là cái nôi Lu ồng (vì th ế quen g ọi là “Lu ồng Thanh Hoá”) nh ưng đều là rừng tr ồng. Hi ện nay Lu ồng được tr ồng nhi ều ở Bắc Trung B ộ, đã d ẫn gi ống tr ồng ở nhi ều t ỉnh phía B ắc và phía Nam. Phong trào tr ồng Lu ồng ở vùng Trung tâm B ắc B ộ phát tri ển r ộng kh ắp, m ột s ố loài tre tr ước đây th ường tr ồng (Di ễn tr ứng ) ph ải nh ường ngôi! Gi ống Lu ồng đư a vào tr ồng ở các t ỉnh mi ền Nam ch ưa được ki ểm kê tổng k ết; m ột s ố khóm đã tr ồng ở Đông Nam B ộ, ở Qu ảng Tr ị có nh ận xét là sinh tr ưởng bình th ường. - Sử dụng trong cu ộc s ống : mục đích ch ủ y ếu nh ư sau m ăng t ươ i, m ăng chua (có th ể ch ế bi ến r ất nhi ều món ăn t ừ m ăng t ươ i và m ăng chua đua đến thu nh ập khá lớn cho ng ười dân) s ử d ụng nhi ều h ơn tre gai, bàn thân (làm nguyên li ệu gi ấy) làm xây dưng, làm sàn nhà dàn s ấy trên b ếp, đan nát (r ổ rá), hàng dào, c ủi, làm đũa, tên nó, chu ồng tr ại làm máng n ước 18
  23. d. Trúc sào . - Hình thái : Hình 1.5 cây trúc sào + Cây Trúc sao là lo ại cây thân đốt, cây m ọc t ản, thân cách xa nhau 0,5-1m hay hơn; cao kho ảng 20m, đư ờng kính 12-20cm, thân non ph ủ dày lông m ềm nh ỏ và ph ấn tr ắng; vòng mo có lông; thân già nh ẵn và chuy ển t ừ màu l ục thành màu vàng l ục; các lóng g ốc r ất ng ắn, các lóng trên dài d ần, lóng gi ữa thân dài t ới 40cm hay h ơn; b ề dày vách kho ảng 1cm; vòng thân không rõ, th ấp h ơn vòng mo hay n ổi lên ở các thân nh ỏ. + B ẹ mo màu nâu vàng hay nâu tím, m ặt l ưng có các đốm màu nâu đen và m ọc dày lông gai màu nâu; tai mo nh ỏ, lông mi phát tri ển; l ưỡi mo ng ắn, r ộng, n ổi lên mạnh thành hình cung nh ọn, mép có lông m ảnh dài, thô; phi ến mo ng ắn, hình tam giác dài đến hình l ưỡi mác, l ưng u ốn cong d ạng song, màu l ục; lúc đầu đứng th ẳng, sau l ật ra ngoài. + Cành nh ỏ 2-4 lá; tai lá không rõ, lông mi mi ệng b ẹ tồn t ại và d ễ rụng; thìa lìa nổi rõ; phi ến lá khá nh ỏ, m ỏng, hình l ưỡi mác, dài 4-11cm, r ộng 0,5 -1,2cm, m ặt d ưới có lông m ềm trên gân chính, gân c ấp hai 3-6 đôi. C ụm hoa d ạng bông, dài 5 -7cm, g ốc có 4-6 lá b ắc d ạng v ảy nh ỏ; đôi khi phía d ưới cành hoa còn có 1 -3 chi ếc lá g ần phát tri ển bình th ường. - Phân bố : Trúc sào là loài cây nh ập n ội, được d ẫn gi ống lâu đờ i t ừ Trung qu ốc vào n ước ta, không g ặp Trúc s ào trong r ừng t ự nhiên. Trúc sào m ọc r ải rác th ành t ừng đám 1-2ha, có đám l ớn kho ảng 5 -7ha ở độ cao kho ảng 800m (theo Tr ần Đứ c H ậu, 19
  24. 1985). Phân bố t ự nhiên ch ủ y ếu là ở Trung qu ốc và Nh ật b ản. Ở n ước ta, được gây tr ồng ch ủ y ếu ở m ột s ố t ỉnh mi ền núi phía B ắc nh ư: Cao B ằng, Hà Giang, B ắc K ạn. Di ện tích tr ồng l ớn nh ất là ở B ảo L ạc, Nguyên Bình ( Cao B ằng). - Sử dụng trong cu ộc s ống: Thân trúc sào là s ản ph ẩm quan tr ọng nh ất do thân th ẳng, tròn đếu m ắt ít n ổi, r ễ uốn và n ếu được ch ế bi ến t ốt thân có màu vàng ngà sáng bóng r ất đẹp thân d ụng vào r ất nhi ều vi ệc nh ư: làm đồ th ủ công, m ỹ ngh ệ, làm c ần câu, g ậy tr ượt tuy ết, sào nh ảy cao, đan mành, làm chi ếu, đóng bàn gh ế rất có giá tr ị. Đó là nh ững m ặt hàng, đặc bi ệt dùng cho xu ất kh ẩu. Cu ối th ế kỷ tr ước, 2 t ỉnh Cao Bằng và B ắc Thái có n ăm xu ất kh ẩu 90 v ạn c ần câu, 70 v ạn g ậy tr ượt tuy ết, 93 v ạn sào nh ảy, 7-8 nghìn b ộ bàn gh ế làm t ừ trúc sào và trúc c ần câu. M ấy n ăm g ần đây, ở Cao Bằng có 2 xí nghi ệp liên doanh v ới n ước ngoài s ản xu ất mành trúc, nh ưng hi ện v ẫn không có đủ nguyên li ệu (Tri ệu v ăn Hùng, 2002). Thân trúc sào còn dùng làm nguyên li ệu gi ấy, s ợi r ất t ốt. Đây là ngu ồn nguyên li ệu quan tr ọng cho ngành công nghi ệp gi ấy của Trung Qu ốc. G ần đây trúc sào được dùng làm ván ghép và ván thanh để trang trí nội th ất, làm ván sàn và đóng đồ đạc thay g ỗ, r ất có tri ển v ọng. M ăng trúc sào ăn ngon, nh ưng n ăng xu ất th ấp, hi ệu qu ả kinh doanh không cao b ằng kinh doanh thân, nên th ường ch ỉ kết h ợp l ấy m ăng trong các k ỳ ch ăm sóc r ừng trúc. d. Vầu đắng. - Hình thái: Hình 1.6 cây lu ồng 20
  25. + Tre m ọc t ản, thân ng ầm lan r ộng trong đất, đường kính 1-3cm. Thân khí sinh cao 17-20m, đường kính 10-12cm; cây to nh ất có th ể đến 20cm; thân non màu l ục nh ạt, ph ủ lông m ềm, th ưa, màu tr ắng, sau r ụng đi; thân già màu l ục xám. Chi ều dài lóng gi ữa thân 30-50cm, dài nh ất 80cm, t ủy thân xèp, gi ống b ọt bi ển và có d ạng màng ng ăn; vòng thân h ơi n ổi lên, nh ất là nh ững lóng t ừ gi ữa thân tr ở lên; vòng mo không lông. + Cây phân cành mu ộn, ph ần không có cành th ường tròn đều, vòng đốt không nổi rõ. Ph ần thân tre có cành, th ường có v ết lõm d ọc lóng, đốt phình to, g ờ nổi cao. Cành th ường 3, đôi khi 2 hay 1. + Bẹ mo s ớm r ụng, hình thang dài và h ẹp, lúc non màu l ục h ồng, sau khi khô màu nâu nh ạt, l ưng có nhi ều s ọc d ọc, gi ữa các s ọc có lông c ứng màu nâu, mép có lông mi rõ; tai mo không phát tri ển, thay vào đó là 4-6 lông mi dài 7- 15mm, đứng th ẳng; lưỡi mo rõ, cao 2-5mm, đầu có lông m ảnh; phi ến mo hình l ưỡi mác. Màu đỏ tím nh ạt, ở gi ữa màu l ục, dài 7-15cm, l ật ra ngoài, đáy phi ến mo h ẹp so v ới đỉnh b ẹ mo. + Lá 3-6 trên cành nh ỏ; hình mác d ạng d ải, dài 11-28cm, r ộng 1,5-5cm, gân c ấp hai 3-7 đôi; b ẹ lá không lông, mép đôi khi có lông m ảnh, tai lá th ường không phát tri ển. C ụm hoa m ọc trên cành không lá, m ỗi đốt mang 1 ho ặc nhi ều bông nh ỏ. M ỗi bông nh ỏ mang 8-12 hoa. Hoa có 3 mày c ực nh ỏ trong su ốt, 6 nh ị, đầu nh ụy x ẻ 3 hình lông chim. - Phân b ố: Cây m ọc t ự nhiên, t ập trung nh ất ở các t ỉnh ở các t ỉnh Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, B ắc K ạn, Phú Th ọ, Thái nguyên. Các t ỉnh khác nh ư Cao Bằng, L ạng S ơn, Qu ảng Ninh, S ơn La, Hòa Bình, Thanh Hóa c ũng g ặp v ầu đắng m ọc rải rác. - Sử dụng trong cu ộc s ống : V ầu đắng có t ỷ lệ Xenlulo 43%, Lignin 25%, Pentosan 16%, s ợi th ường có chi ều dài 2,726 mm chi ều r ộng 22,7m, vách t ế bào d ầy 10,34m. So v ới m ột s ố loài tre khác thì V ầu đắng có t ỷ lệ Xenlulo h ơi th ấp, ng ược l ại tỷ lệ Lignin và Pentosan l ại cao. T ừ năm 1969 nhà máy gi ấy Hoàng V ăn Th ụ cũng đã đư a V ầu đắng làm nguyên li ệu s ản xu ất gi ấy. V ầu đắng được dùng làm nguyên li ệu sản xu ất đũa xu ất kh ẩu nh ưng s ử dụng nhi ều nh ất v ẫn là trong xây d ựng.M ăng V ầu đắng được s ử dụng làm th ực ph ẩm, th ường được ăn t ươ i nh ưng c ũng có th ể mu ối chua ho ặc ph ơi khô; m ăng đầu mùa th ường ng ọt, m ăng cu ối v ụ có v ị đắng. 21
  26. e. Nứa. - Hình thái: Hình 1.7 cây n ứa + Là loài m ọc c ụm th ưa. Thân cây cao 12-15 m, th ẳng ho ặc d ựa vào các cây xung quanh, thân m ảnh, đường kính đạt t ới 10 cm, vách m ỏng 0,5-0,6cm. Lóng dài 40-60 cm, có khi dài t ới 90 cm, đốt h ơi phình to h ơn lóng. Có vô s ố cành trên m ỗi đốt thân. D ưới vòng mo có vòng ph ấn tr ắng cao 1,5 cm. Mo thân ngoài có lông màu tr ắng mịn. Mép mo ở nửa trên có lông cao 0,1cm, dày. + Bẹ mo có đáy d ưới r ộng 32-34 cm, cao 22-24 cm, đáy trên r ộng 7-8 cm. Phiến mo hình mác h ẹp, nh ọn đầu, r ộng 2,2-2,4 cm, cao 7,5-9 cm, phía trong có lông mịn, đáy có lông dài đứng. Tai mo th ấp, cao 0,2 cm, lông th ưa dài 1 cm. L ưỡi mo cao 0,2 cm, có lông c ứng dày cao t ới 0,4 cm. Phi ến lá dài 30-37 cm và r ộng 6-7 cm. G ốc lá nh ọn, hơi l ệch. Gân lá 16 đôi. M ặt d ưới lá ph ủ lông m ịn. Cu ống lá dài 0,7cm. - Phân b ố: Th ường m ọc hoang trong r ừng t ự nhiên th ường xanh ở độ cao 100- 700 m so v ới m ực n ước bi ển. Là loài cây quan tr ọng c ủa m ột s ố nước vùng Đông Nam á trong đó có Vi ệt Nam. N ứa lá to là loài tre m ọc c ụm trong r ừng t ự nhiên, t ập trung ở vùng B ắc Trung B ộ và Trung tâm B ắc B ộ - Sử dụng trong cu ộc s ống: 22
  27. + Ưng d ụng tre n ứa trong thi ết k ế nhà v ườn. + Các d ụng c ụ th ủ công hi ện nay c ũng làm t ừ nứa r ất nhi ều mang v ề cho ng ười nông dân giá tr ị sử dụng và ngu ồn thu nh ập t ươ ng đối cao.Làm sáo mang đến cho chúng ta ngu ồn thu nh ập v ề kinh t ế lẫn tinh th ần đã có rât câu lac b ộ sáo va các cu ộc hòa nh ạc l ớn. f. Cây trúc đen. - Hình thái: Hình 1.8 cây trúc đen + Cây Trúc đen có thân ng ầm m ọc t ản, đường kính thân t ừ 2-4cm. Thân khí sinh Trúc đen là thân r ỗng, hình tr ụ, th ẳng, m ọc t ản, cao 6-7 m. Lóng (tróng) Trúc đen hơi d ẹt và có 2 rãnh d ọc 2 bên. + Điểm n ổi b ật nh ất c ủa Trúc đen là ở cây tr ưởng thành toàn b ộ thân khí sinh có màu tím đến tím đen, bóng. Ở cây non thân khí sinh có màu tím đen ho ặc vàng nâu, xanh l ục nh ạt. Cây già thân khí sinh màu đen xám, có địa y bám vào. + Mỗi m ắt trên đốt mang 2 cành, m ột cành to, m ột cành nh ỏ. Ph ần g ốc cành sát với thân h ơi d ẹt, t ạo v ới thân m ột góc 45 độ. Lá quang h ợp c ủa cây có hình trái xoan thuôn dài, đầu lá nh ọn, đuôi lá h ơi thuôn b ề dài lá 8- 12 cm, r ộng 1- 1.2 cm. Tai lá dạng lông, có 10- 15 lông dài kho ảng 0.5 cm, thìa lìa x ẻ sợi. Lá mo nang c ủa Trúc đen rất m ỏng, màu nâu vàng. Cành hoa d ạng bông ng ắn, dài 3,5-5cm. 23
  28. - Phân b ố: Trúc đen là loài hi ếm, s ố lượng cây ít, vùng phân b ố hẹp (ch ỉ tập trung ở độ cao kho ảng 1.200m tr ở lên ở Sa Pa (t ỉnh Lào Cai) và huy ện Mèo V ạc, huy ện Hoàng Su Phì (t ỉnh Hà Giang) Theo k ết qu ả điều tra m ới nh ất t ại Sa Pa (Lào Cai) Trúc đen phân b ố ở hai xã B ản Khoang và T ả Van (là vùng đệm c ủa VQG Hoàng Liên), Trúc đen t ập trung ở độ cao trên 1300m v ới di ện tích còn r ất ít (kho ảng 700m2), phân b ố tập trung ở gần khe su ối, n ơi có độ ẩm cao. - Sử dụng trong cu ộc s ống: Trúc đen được sủ dụng làm cây c ảnh. Thân trúc đen sau khi khô v ẫn gi ũ được màu đen bóng th ế nên r ất được ưa chu ộng làm bàn gh ế. Lá dùng làm thu ốc ch ữa c ảm cúm thân làm c ần câu m ăng ăn được. Ng ười dân b ản khoang (Sa Pa Lào Cai) l ấy thân, lá đen này v ề kếp h ợp v ới m ột s ố lo ại cây r ừng khác làm thu ốc ch ữa b ệnh phong th ấp và h ậu s ản g. Cây trúc vuông. - Hình thái: Hình 1.9 cây trúc vuông + Cây Trúc vuông có thân nh ỏ vuông ho ặc g ần vuông, nh ững đốt phía d ưới th ường có r ễ bi ến thành gai ng ắn. Đây là loài duy nh ất có thân vuông ở Vi ệt Nam và là loài trúc đặc bi ệt quý hi ếm, có ph ạm vi phân b ố quá h ẹp, ch ưa được gây tr ồng, l ại b ị khai thác th ường xuyên. Do v ậy, loài này c ần có chính sách b ảo v ệ và nghiên c ứu gây tr ồng n ếu không có th ể nó s ẽ bi ến m ất ở Vi ệt Nam. + Thân Trúc vuông m ọc t ản, cao 3 - 8m, r ộng 1 - 5cm, gióng dài 8 - 20cm, vuông c ạnh, vách dày, v ỏ nháp. Vòng mo và vòng r ễ nổi rõ. Nh ững đốt phía g ốc 24
  29. có rễ khí sinh d ạng gai nh ọn. M ỗi m ắt mang 3 cành, v ế phía ng ọn s ố cành nhi ều h ơn, các m ắt phía g ốc không rõ. Lá Trúc vuông hình thuôn - mác, dài 8 - 20cm, r ộng 1 - 2cm, đầu nh ọn. Mo nang m ỏng, hình tam giác, phía ngoài ph ủ nhi ều lông, đặc bi ệt là ở phía đầu và mép. Tai mo không rõ. Bông nh ỏ mang 4 - 6 hoa, màu vàng. - Phân b ố: Ở Vi ệt Nam: Cao B ằng (Ngân S ơn, xã Lùng Tráng - đèo Gió), B ắc Thái (B ạch Thông). - Sửdụng trong cu ộc s ống : Trong đời s ống hàng ngày Trúc vuông được ng ười dân địa ph ươ ng dùng làm sàn nhà vì thân r ất c ứng, ch ắc. Thân vuông độc đáo nên có th ể tr ồng làm c ảnh và làm hàng m ỹ ngh ệ. h. Cây trúc hóa long. - Hình thái: Hình 1.10 cây trúc hóa long + Trúc hoá long là loài m ọc t ản, cây cao 2-8 m, đường kính 1-3 cm, có màu xanh lá cây khi non và chuy ển sang màu vàng khi già. Lóng dài 10-20 cm. Vòng thân nhô cao, d ưới vòng mo và ở vòng đốt có đai lông h ơi tr ắng sau đen. Th ường m ỗi đốt thân có hai cành nh ỏ bằng nhau và cành xu ất hi ện ở các đốt phía trên. + Bẹ mo dài 12-18 cm. Lá hình ng ọn giáo thuôn, đầu và g ốc lá nh ọn, m ột bên mép th ường không có r ăng s ắc. Phi ến lá dài 7-14 cm, r ộng 1,3 - 1,7 cm. Loài trúc này có đặc điểm n ổi b ật là có có các lóng rút ng ắn l ại, lóng ch ỉ dài 1-3 cm, g ốc lóng phình 25
  30. to ra, các đốt không th ẳng mà xiên nên trông gi ống nh ư các v ảy r ồng, trông l ạ mắt và hấp d ẫn, t ừ đó có tên là trúc hoá long. - Phân b ố: Trúc hoá long ch ỉ còn tìm th ấy duy nh ất t ại xã Vân Tùng (Ngân S ơn, Bắc C ạn) trên độ cao 620 m. Di ện tích hi ện ch ỉ còn 1 ha v ới kho ảng 20% s ố thân cây hoá long, còn l ại là thân bình th ường. Trúc hoá long m ọc t ản, th ưa th ớt và nhi ều n ăm nay b ị cháy. Đây là ngu ồn gen r ất quý và r ất hi ếm, tình tr ạng r ất nguy c ấp (CR). - Sử dụng trong cu ộc s ống:Trúc hoá long là loài tre nh ỏ, có thân độc đáo nên có th ể tr ồng làm c ảnh và làm hàng m ỹ ngh ệ. Dùng làm c ần câu, cán ô, ba-toong, ống điếu và trang trí. 2. S ản ph ẩm c ủa cây tre trúc trong đời s ống hi ện nay: - Hi ện nay s ản ph ẩm c ủa tre trúc được ứng d ụng r ất ph ổ bi ến trong đời s ống th ời bây gi ờ nó v ừa có giá tr ị sử dụng v ừa có giá tr ị về mặt tinh th ần. - Gía tr ị sử dụng c ủa cây trúc: chúng t ạo ra các s ản ph ẩm để con ng ười ta s ử dụng trong cu ộc s ống nh ư r ổ, giá,các d ụng c ụ đánh b ắt th ủ công làm bàn gh ế từ tre trúc,chi ếu còn r ất nhi ều v ật d ụng khác được làm t ừ trúc Hình 1.11 r ổ được làm t ừ trúc 26
  31. Hình 1.12 bàn gh ế từ trúc Hình 1.13 chi ếu trúc - Giá tr ị tinh th ần má cây trúc mang l ại: trúc có thể làm c ảnh, trang trí n ội th ất trong nhà, làm quà l ưu li ệm, trang trí hàng dào trong nh ững ngôi nhà và nhà hàng đã có r ất nhi ều thi ết k ế nổi ti ếng làm t ừ trúc ở trên th ế gi ới, trên th ế gi ới đã có nhi ều n ước mở ngày h ội v ề nh ững s ản ph ẩm làm t ừ tre trúc nh ư n ước ta, Hàn Qu ốc Nh ững hàng dào làm t ừ trúc r ất là dài. 27
  32. + Công trình ki ến trúc Hình 1.13 ki ến trúc t ừ cây trúc + Hàng rào, trang trí Hình 1.14 rào trúc 28
  33. + Cây c ảnh Hình 1.15 trúc c ảnh II. Nghiên c ứu b ản v ẽ chi ti ết. 1. Hình dáng cây trúc. Hình 2.1 hình dáng cây trúc 29
  34. 2. Kích th ước chi ti ết Hình 2.2 chi ti ết cây trúc 3. Công d ụng: - Làm hàng rào, trang trí n ội th ất, ki ến trúc. III. Nghiên c ứu v ị trí kích th ước gia công - Sau khi nghiên c ứu b ản v ẽ chi ti ết, ta xác định được các b ề mặt c ần gia công nh ư sau: + Chi ti ết cong hình cánh cung. Hình 2.3 cây trúc b ị cong hình cung 30
  35. + Chi ti ết cong hình ziczac. Hình 2.4 cây trúc cong hình ziczac + Chi ti ết cong hình ch ữ V. Hình 2.5 cây trúc cong ch ữ V + Chi ti ết cong 3D Hình 2.6 cây trúc cong 3D 31
  36. IV. Nghiên c ứu các ph ươ ng án gia công. 1. Ph ươ ng án 1. - Cho cây trúc ch ạy qua con l ăn để nắn th ẳng. Hình 3.1 ph ươ ng án 1 - Ưu điểm : + Cây trúc sau khi đư ợc u ốn s ẽ được th ẳng đều + Lực tác d ụng đều vào thân cây + Công nghệ đơn giản , kết cấu máy đơn giản . + An toàn trong khi vận hành - Nhược điểm : + Hi ệu su ất th ấp, vì sau khi được nắn thì cây trúc thẳng nhưng cây trúc có tính đàn hồi nên sau thời gian nắn thì cây trúc trở về vị trí ban đầu . + Công b ỏ ra nhi ều vì m ỗi lần gia công thì chỉ gia công được 1 chi tiết . + Th ời gian tiêu hao để đư a ra s ản ph ẩm l ớn + Ch ỉ sử dụng cho lo ại cây trúc nh ất định khi chuy ển lo ại khác thì ta ph ải ch ỉnh lại kích thước con lăn để cho phù hợp với kích thước cây trúc . = > Phương án 1 không khả thi cho việc gia công nhiều sản phẩm trong 20s. 32
  37. 2. Ph ươ ng án 2. Hình 3.2 ph ươ ng án 2 - Ưu điểm : + Đạt hi ệu su ất r ất cao vì sau khi được nắn thì cây trúc thẳng và được giữ vị tri đó trong một thời gian nhất định để vừa hạn chế sự đàn hồi của cây trúc và có thể lăn để nắn thẳng đều cây trúc . + Lực tác dụng lên cây rất đều . + Công nghệ đơn giản . + Ti ết ki ệm được công và th ời gian + Khi ta thay lo ại cây trúc khác vào thì việc điều ch ỉnh các kho ảng cách c ủa của 2 má kẹp là dễ dàng . + Một lần gia công được nhiều sản phẩm và tương đối đồng đều nhau . + Dễ vận hành và sử dụng ít nhân công trong lúc vận hành . - Nhược điểm : + Cây trúc cho vào một lần gia công đòi hỏi phải có kích thước đồng đều thì mới cho kết quả tốt được . 33
  38. 3. Ph ươ ng án 3. Hình 3.3 ph ươ ng án 3 - Ưu điểm : + Đạt được hi ệu su ất t ươ ng đối cao vì ta chỉ cần uống cong những chỗ cần thiết của cây trúc khi bị cong . + Lực tác d ụng t ại v ị trí b ị cong. + Gia công một lần được nhiều sản phẩm . + Th ời gian b ỏ ra ít. + Dễ vận hành . - Nhược điểm : + Ch ất l ượng cây trúc sau khi nắn thì đạt kết quả không đư ợc cao vì trong khi nắn thì cây trúc có thể xoay , làm cho việc nắn trở nên khó khăn hơn . + Dùng l ực tác d ụng th ế rất r ễ gây ra gãy hoặc b ị cong nh ững ch ỗ khác. + Các cây được u ốn ph ải có khích th ước và ch ỗ bị cong gi ống nhau thi m ới u ốn tốt được. + Đồ gá để đặt cây trúc trong lúc nắn phải có độ chính xác cao , hạn chế cây trúc xoay, và khi thay đổi kích thước cây trúc thì sẽ thay kích thước các rãnh trên đồ gá . 34
  39. 4. Ph ươ ng án 4. Hình 3.4 ph ươ ng án 4 - Ưu điểm : + Đạt được hi ệu su ất t ươ ng đối cao vì gia công liên tục . + Kết cấu máy đơn giản . + Gia công được nhiều sản phẩm trong cùng một lúc . - Nhược điểm : + Ch ất l ượng s ẽ không đư ợc cao vì lực nắn cây trúc thẳng quá nhỏ , thời gian nắn giữ thấp nên cây trúc sẽ đàn hồi lại . + Trong quá trình làm các cây sau va vào cây trước có thể bị d ồn l ại gây tắc nghẽn hệ thống chuyền d ẫn đến cháy động c ơ. + Kích thước chi tiết gia công phải đồng đều , việc chỉnh khoảng cách hai băng máy để phù hợp với kích thước trúc khó , đòi hỏi thợ p hải có kinh nghiệm . 35
  40. 5. Ph ươ ng án 5. Hình 3.5 ph ươ ng án 5 - Ưu điểm: + Cách này s ẽ uốn được cây theo ý mu ốn c ủa mình. + Năng su ất cao. + Kết c ấu đơ n gi ản. + Nh ượ c điểm + Hi ệu su ất th ấp vì m ỗi l ần gia công 1 chi ti ết. + Công và th ời gian b ỏ ra r ất là nhi ều, đòi h ỏi ng n ắn ph ải có kinh nghi ệm. + Ph ươ ng pháp th ủ công n ắn cây trúc không th ẳng đề u. + Mỗi chi ti ết gia công có m ột hình dáng khác nhau, không có tính đồ ng b ộ. 36
  41. V. Ch ọn ph ươ ng án t ối ưu. - Dựa vào ưu nh ược điểm c ủa các ph ươ ng án trên ch ọn ph ươ ng án 2 là ph ươ ng án t ối ưu : Hình 4.1 ph ươ ng án t ối ưu - Ưu điểm : + Đạt hi ệu su ất r ất cao vì sau khi được nắn thì cây trúc thẳng và được giữ vị tri đó trong một thời gian nhất định để vừa hạn chế sự đàn hồi của cây trúc và có thể lăn để nắn thẳng đều cây trúc . + Lực tác dụng lên cây rất đều . + Công nghệ đơn giản . + Ti ết ki ệm được công và th ời gian. + Khi ta thay lo ại cây trúc khác vào thì việc điều ch ỉnh các kho ảng cách c ủa của 2 má kẹp là dễ dàng . + Một lần gia công được nhiều sản phẩm và tương đối đồng đều nhau . + Dễ vận hành và sử dụng ít nhân công trong lúc vận hành . - Nhược điểm : + Cây trúc cho vào một lần gia công đòi hỏi phả i có kích thước đồng đều thì mới cho kết quả tốt được . 37
  42. VI. SỬ LÝ NHI ỆT 1. Nguyên lý sấy -Lò sấy gỗ sử dụng hơi nước dựa trên nguyên lý dùng nhi ệt để đốt nóng nước, sau đó nhi ệt,h ơi nước được th ổi vào bu ồng sấy làm trúc có độ ẩm,d ẻo dễ nắn hơn. 2. Cấu tạo Hình 6.1 Cấu tạo lò sấy hơi nước 38
  43. - Các bộ ph ận chính của thi ết bị sấy bằng hơi nước là : Bộ ph ận phát nhi ệt (n ồi hơi), truy ền nhi ệt (h ệ th ống ống dẫn),phòng ch ứa ( hộp ch ứa) và phân tán nhi ệt (qu ạt). 3.Thông số - Th ời gian sấy 2 - 3h - Nhi ệt độ sấy 80 - 90c - Độ ẩm: 30 - 40% 4. Ưu điểm - Ưu điểm của công ngh ệ sấy bằng hơi nước là sản ph ẩm không ti ếp xúc tr ực ti ếp với ch ất đốt, bu ồng sấy tách bi ệt với lò đốt. Công ngh ệ sấy này cho phép điều ch ỉnh nhi ệt độ phù hợp với từng lo ại sản ph ẩm, th ước, tính ch ất khác nhau do đó sản ph ẩm đảm bảo ch ất lượng tốt cho quá trình nắn và chi phí ti ết ki ệm năng lượng th ấp nh ất. 39
  44. VII. Tính toán thông s ố thi ết k ế. 1. Mô hình thí nghi ệm: Hình 7.1 mô hình thí nghi ệm 2. C ơ c ấu ch ấp hành. - Pistong trên đẩy bàn máy trên - Pistong d ưới đẩy bàn máy d ưới - Nguyên lý làm vi ệc: + Phôi được đặt trên bàn máy d ưới, l ực t ừ kh ối l ượng bàn máy trên tác d ụng lên cây trúc + Sau đó 2 pistong đẩy 2 bàn máy ch ạy ng ược chi ều để nắn th ẳng cây trúc. + Nếu l ực không đủ để nắn th ẳng cây trúc thì b ỏ thêm kh ối l ượng trên bàn trên. - Hành trình pistong. Piston 1 2 3=1 S1 Start A S0 S3 B S2 - Mạch điều khi ển 2 pistong. 40
  45. Hình 7.2 mạch điện khí nén 3. Tính toán ch ọn piston cho mô hình: Hình 7.3 áp su ất p, l ực trong xilanh - Ta có m ối quan h ệ gi ữa áp su ất p l ực F và di ện tích A P = ( trang 102 Tài Li ệu 1) Trong đó A = . Ti ết di ện piston 41
  46. - Nếu tính t ổn th ất ở pistong, để tính toán đơ n gi ản ta ch ọn: Áp su ất P = . Di ện tích c ủa pistong: A = . - Trong đó: Di ện tích ti ết di ện c ủa pistong (c ) m D Đường kính pistong (mm) P áp su ất (pa) F l ực (kN) hi ệu su ất δ Bảng 3.5 (trang 103 tài li ệu 1) p 20 120 160 85 90 95 δ - Xét cân b ằng tâm di động c ủa bàn máy trên ta được: Hình 7.4 xét cân b ằng l ực bàn máy trên - Chi ếu ph ươ ng trình lên ph ươ ng chuy ển động ta đươ c: F = Fms1 + Fms2 42
  47. Fms1 = μgm Fms2 = μgm - Trong đó: là h ệ số ma sát gi ữa bàn máy trên và ổ ch ứa bi : μ μ = 0.05 là h ệ số ma sát gi ữa t ấm cao su đươ c g ắn ch ặt v ới t ấm di động trên và phôi μ được đư a vào: μ = 0,5 là kh ối l ượng bàn máy trên m m = 45kg m2 là kh ối l ượng t ấm di động và t ấm cao su m = 43 kg - Số li ệu được tính toán trên mô hình thí nghi ệm. Fms1 = μgm = 0,05.9,81.45 = 22,1N Fms2 = μgm = 0,5.9,81.43 = 211N Suy ra F = 22,1 + 211 = 233,1 N Mà P = . => A = . = 15,33 c m (v ới p = 160 , ) δ = 0,95 A = .. .=> D = 44,2 mm Ch ọn D = 50 mm - Xét cân b ằng tâm di động c ủa bàn máy d ưới ta được: 43
  48. Hình 7.5 xét cân b ằng bàn máy d ưới - Chi ếu ph ươ ng trình lên ph ươ ng chuy ển động ta đươ c: F = Fms 1 + Fms 2 Fms 1 = μgm Fms 2 = μgm Với là h ệ số ma sát gi ữa t ấm di động d ưới và ổ ch ứa bi: μ μ = 0.05 là h ệ số ma sát gi ữa t ấm cao su đươ c g ắn ch ặt v ới t ấm di động d ưới và μ phôi đượ đư a vào: μ = 0,5 là kh ối l ượng bàn máy trên và t ấm di động trên và t ấm cao su m m = 88kg m2 là kh ối l ượng t ấm di động và t ấm cao su m = 43 kg - Số li ệu được tính toán trên mô hình thí nghi ệm Fms1 = μgm = 0,5.9,81.88 = 431,64 N Fms2 = μgm = 0,05.9,81.43 = 21,1 Suy ra F = 431,64 + 21,1 = 452,74 N Mà P = . => A = . = 29,8 c m 44
  49. (v ới p = 160 , ) δ = 0,95 A = .. .=> D = 61,6 mm Vậy ch ọn đường kính cho pistong là D = 65 mm Lực ép lên cây trúc là: P = mg = 88.9,81 = 863,3N VII. Thi ết k ế máy, c ơ khí, điện điều khi ển th ủy l ực, khí nén. 1. M ạch điều khi ều khi ển và m ạch động l ực điều khi ển hai đông c ơ: Hình 7.6 mạch điều khi ển 45
  50. 2.S ơ đồ nguyên lý máy. Hình 7.7 Sơ đồ nguyên lý máy. (1) Tr ục vít me. (2) B ộ truy ền đai. (3) C ơ c ấu tay biên con tr ươ t. (4) Vít me đai ốc và tr ục vít bánh vít. - Cấu t ạo c ủa máy: 1. Tr ục vít me: làm t ừ thép C45. 2. Động c ơ: m ột pha, có h ợp gi ảm t ốc đồng tr ục. 3. Tay biên: chuy ển động quay c ủa động c ơ thành chuy ển động t ịnh ti ến lên xu ống c ủa bàn máy d ưới, được l ắp ghép nh ờ bu lông đai ốc. 4. C ơ c ấu bánh vít - tr ục vít, vít me - đai ốc: bi ến chuy ển động quay c ủa động cơ thành chuy ển động t ịnh ti ến c ủa bàn máy trên. Tr ục vít chuy ển động quay ăn kh ớp v ới bánh vít, đai ốc chuy ển động quay tròn cùng v ới bánh vít, tr ục vít me chuy ển động tính ti ến nh ờ đai ốc. - Nguyên lý: + Phôi sau khi x ử lý nhi ệt được đư a vào t ấm đệm cao su ( đư ợc g ắn trên bàn máy d ưới), động c ơ trên quay đư a bàn máy trên ép xu ống b ề mặt cây trúc m ột l ực Fa. 46
  51. + Động c ơ d ưới quay, làm bàn máy d ưới chuy ển động t ịnh ti ến qua l ại nh ờ tay quay con tr ượt. Phôi chuy ển động quay tròn gi ữa hai bàn máy, sau m ột th ời gian tay, bàn máy trên di chuy ển lên, l ấy phôi ra, hoàn thành m ột quá trình gia công. Hình 7.8 sơ đồ động c ủa máy 3. Tính toán ch ọn động c ơ để đẩy bàn máy d ưới t ịnh ti ến qua l ại. Hình 7.9 phân tích l ực tay quay bàn máy d ưới 47
  52. - Theo th ực nghi ệm t ừ mô hình thí nghi ệm ta được l ực ép nên cây trúc là F = 863,3N Ta có áp l ực lên S = 0,5x0,6 = 0,3 là : p = Vây nên c ũng áp l ực p lên di ện tích m S = 1,4.1,6 = 2,24 1 m = , = 6464 N F , .F Với : S là di ện tích bàn máy d ưới của mô hình thí nghi ệm S1 là di ện tích bàn máy d ưới c ủa máy c ần tính toán F là l ực ép lên cây tre,trúc c ủa mô hình thí nghi ệm F1 là l ực ép lên cây tre,trúc c ủa máy c ần tính toán Lực ma sát sinh ra gi ữa bàn máy và cây trúc b ởi = 6464 N là Fms 1 = 1292,8 N F Lực ma sát sinh ra gi ữa bàn máy và ổ bi là : Fms 2 = 271,72 =133,3 N μgm = 0,05 .9,81 . Lực c ần thi ết để đẩy bàn máy d ưới là: F Fms + Fms = 1292,8 + 133,3 = 1426,1 ct > 1 2 Vậy F ct = 1600 N Khi bàn máy di chuy ển ta có F ct = m.a = 271,72.a Với m là kh ối l ượng t ấm di động c ủa bàn máy d ưới Suy ra a = 5,9 m /s Suy ra v = = 1,1 m/s √2.10,6.0.1 * Ch ọn động c ơ. 48
  53. Hình 7.10 Sơ đồ tính toán ch ọn động c ơ 1 - Công su ất trên tr ục , Ptd = = = 1,76 (KW) - Công su ất c ần thi ết trên tr ục động c ơ P = đ ct η - Trong đó η =ηđ.ηô. ηnt. - Theo b ảng (2.3). η Hi ệu su ất c ủa b ộ truy ền đai đ = 0,96 ⟹ η Hi ệu su ất m ột c ặp ổ lăn. ô = 0,995 ⟹ η Hi ệu su ất c ủa kh ớp n ối v ới t ải xích. = 1 ⟹ η = 0,96 . 0,995 = 0,941 P = đ = , = 1,9 (KW) ct η , Ta có , suy ra n = 105 vòng / phút ω = = = , = 11 rad/s 49
  54. Ta ch ọn t ỉ số chuy ền c ủa b ộ chuy ền đai là : u =2 Ta có u = => = u.n = 2.105 = 210 vòng / phút n - Theo nguyên lý làm vi ệc thì công su ất động c ơ ph ải l ớn h ơn công su ất làm vi ệc ( ứng với hi ệu su ất c ủa động c ơ) do đó ta ph ải ch ọn động c ơ công su ất l ớn h ơn công su ất làm vi ệc. - Tra b ảng P 1.2 trang 235 ta ch ọn động c ơ DK42-4 v ới Pđm = 2,8 (KW) nđc = 1420 (Vòng/phút) ugt = 6,76 4. Tính toán ch ọn động c ơ nâng lên h ạ xu ống cho bàn máy trên. Hình 7.11 sơ đồ tính toán ch ọn động c ơ 2 - Ta có các thông s ố cho tr ước t ải tr ọng là F t = 6464 N, v t = 0,13 m/s - Công su ất trên tr ục . . , Ptd = = = 2,97 (kN) 50
  55. - Công su ất c ần thi ết trên tr ục động c ơ. đ Pct = 2 - Trong đó η = ηđ . η ô . ηnt . ηtb . ηvd - Theo b ảng (2.3). η Hi ệu su ất c ủa b ộ truy ền đai đ = 0,96 ⟹ η Hi ệu su ất m ột c ặp ổ lăn. ô = 0,995 ⟹ η Hi ệu su ất c ủa kh ớp n ối v ới t ải xích. = 1 ⟹ ηvd = 0,85 Hi ệu su ất b ộ truy ền tr ục vít bánh vít η = 0,96 . 0,995 2 . 1 . 0,98 . 0,85 = 0,79 P = đ = , = 3,75 (KW) ct η , - Ch ọn t ốc độ quay bánh vít n = 60 vòng/phút Ta ch ọn t ỉ số chuy ền c ủa b ộ chuy ền đai, tr ục vít bánh vít, vít me đai ốc l ần l ượt là : u = 2 : 6 : 1 Ta có u = => = u.n = 2 . 6 . 1. 60 = 720 vòng / phút n Theo nguyên lý làm vi ệc thì công su ất động c ơ ph ải l ớn h ơn công su ất làm vi ệc ( ứng với hi ệu su ất c ủa động c ơ) do đó ta ph ải ch ọn động c ơ công su ất l ớn h ơn công su ất làm vi ệc. Tra b ảng P 1.3 trang 236 ta ch ọn đông c ơ DK51-4 v ới: Pđm = 4,5 (KW) nđc = 1440 (Vòng/phút) ugt = 2 5. Tính toán bộ truy ền đai trên. a. Các thông s ố ban đầu. P1 = 3,75 Kw n1 = 720 v/ph u = 2 51
  56. Theo b ảng [4.13/59[2]] ch ọn đường kính bánh đai nh ỏ: d 1 = 80 Vận t ốc đai: V = = . = 3,01 m/s V = 3,01 d 2 = 80.2.(1-0,02) = 156,8 Theo b ảng [4.26/67[2]] ch ọn d 2 = 160 mm Tỉ số truy ền th ực t ế ut = = = 2,041 () (,) , ∆u = = . 100% = . 100% = 2,05% αmin = 150º 52
  57. b. Xác định thông s ố đai: Theo [4.16/60[2]]: z = đ [] Theo b ảng [4.7/55[2]] ch ọn K đ = 1,25 Theo b ảng [4.15/61[2]] ch ọn α1 = 158,1º ; = 0,95 C Theo b ảng [4.19/62[2]] ch ọn l 0 = 1320 mm Theo b ảng [4.16/61[2]] l/l 0 = 800/1320 = 0,6 ; = 0,89 C Theo b ảng [4.17/61[2]] u = 2 ; = 1,12 C Theo b ảng 4.18; [P 0] = 0,46 Kw; P 1/[ P 0] = 3,25/0,46 = 7,065 do đó ch ọn Cz = 0,85 = > z = ,., = 1,47 ,.,.,.,., Lấy z = 2 đai Chi ều r ộng bánh đai: B = t(z-1) + 2e Theo b ảng 4.21 ch ọn t = 12; e = 8; h 0 = 2,5 = > B = 12(2-1) + 2.8 = 28 mm Đường kính ngoài c ủa bánh đai: d a = d + 2h 0 = 80 + 2.2,5 = 85 mm c. Xác định l ực c ăng ban đầu và l ực tác d ụng lên tr ục F0 = + F Trong đó là l ực c ăng do l ực ly tâm gây ra, b ộ truy ền có kh ả năng điều ch ỉnh l ực F căng = 0 F . = > F 0 = ,., + 0 = 593,4 N ,.. Lực tác d ụng lên tr ục F r = 2.zsin( α1/2) = 2.593,4.sin(158,1/2) = 1165,2 N 6. Tính toán h ệ th ống truy ền đai d ưới a. Các thông s ố ban đầu c ủa b ộ truy ền: P1 = 1,9 Kw n1 = 210 v/ph u = 2 53
  58. Theo hình [4.1/59[2]] ch ọn đai có ti ết di ện: Theo b ảng [4.13/59[2]] ch ọn đường kính bánh đai nh ỏ: d 1 = 80 Vận t ốc đai: V = = . = 0,879 m/s V = 0,879 d 2 = 80.2.(1-0,02) = 156,8 Theo b ảng [4.26/67[2]] ch ọn d 2 = 160 mm Tỉ số truy ền th ực t ế ut = = = 2,041 () ( ,) ∆u = = . 100% = , . 100% = 2,05% αmin = 150º 54
  59. b. Xác định thông s ố đai: Theo [4.16/60[2]]: z = đ [] Theo b ảng [4.7/55[2]] ch ọn K đ = 1,25 Theo b ảng [4.15/61[2]] ch ọn α1 = 158,1º ; = 0,95 C Theo b ảng [4.19/62[2]] ch ọn l 0 = 1320 mm Theo b ảng [4.16/61[2]] l/l 0 = 800/1320 = 0,6 ; = 0,89 C Theo b ảng [4.17/61[2]] u = 2 ; = 1,12 C Theo b ảng 4.18; [P 0] = 0,46 Kw; P 1/[ P 0] = 1,9/0,46 = 4,13 do đó ch ọn C z = 0,95 = > z = ,., = 1,83 ,.,.,.,., Lấy z = 2 đai Chi ều r ộng bánh đai: B = t(z-1) + 2e Theo b ảng 4.21 ch ọn t = 12; e = 8; h 0 = 2,5 = > B = 12(2-1) + 2.8 = 28 mm Đường kính ngoài c ủa bánh đai: d a = d + 2h 0 = 80 + 2.2,5 = 85 mm c. Xác định l ực c ăng ban đầu và l ực tác d ụng lên tr ục F0 = + F Trong đó là l ực c ăng do l ực ly tâm gây ra, b ộ truy ền có kh ả năng điều ch ỉnh l ực F căng = 0 F . = > F 0 = ,., + 0 = 346,9 N ,.. Lực tác d ụng lên tr ục F r = 2.F 0sin( α1/2) = 2.346,9.sin(158,1/2) = 681.2 N 7. Tính toán c ơ c ấu b ộ truy ền vít me đai ốc ch ịu l ực d ọc là Fa = 6464 kN a. Các th ống s ố ban đầu Vật li ệu làm tr ục vít là thép không tôi, v ật li ệu làm đai ốc là gang ch ống ma sát lên áp su ất cho phép ch ọn là: [q] = 6 Mpa Ch ọn ren hình r ăng thang có φH = 1,8 55
  60. Hệ số chi ều cao ren ψh= 0,5 Xác định đường kính vít theo điều ki ện b ền m ỏi [công th ức 8.10/163[2]] d2 = = = 19,5 . . . [] . , . . , Theo tiêu chu ẩn ta ch ọn đường kính ren d 2 = 40 Chi ều cao profin ren h = 0,1 . d 2 = 0,1 . 40 = 4 mm Đường kính ngoài d = d 2 + h = 40 + 4 = 44 mm Đường kính trong d1 = d 2 – h = 40 – 4 = 36 mm Bước ren p = 2.h = 2 . 4 = 8 mm Bước vít ph = Z h . p = 1 . 8 = 8 mm Góc vít γ = arctg[p h/( π.d 2 )] = 5,71º Hệ số ma sát c ủa c ặp v ật li ệu thép – gang ch ống ma sát f = 0,13 Do đó φ = arctg (0,13) = 7,4 b. Ki ểm nghi ệm vít v ề độ bền Tr ường h ợp kích vít, ti ết di ện nguy hi ểm ti ếp nh ận toàn b ộ lực d ọc F a và mô men là giá tr ị lớn h ơn trong hai giá tr ị của T r và T g. Theo công th ức 8.8 (tài li ệu 2) Tr = F atg( γ + φ)d 2/2 = 6464 . tg(3,64º + 7,4º) . 25/2 = 15764,5 N.mm Ch ọn m ặt t ỳ với D 0 = 2d = 2 . 44 = 88 mm , d 0 = 25 , khi đó theo công th ức (8.9/171[2]): Tg = f F a = .0,13.6464. = 17545,2 N.mm >Tr Do đó t l ấy T = 17545,2 N.mm để tính theo công th ức 8.7 trang 64 tài li ệu 2 σ = = 21 Mpa td () + 3(,) Với thép 45 σch = 360 Mpa do đó [ σ] = σch /3 = 360/3 =120 Mpa Vậy điều ki ện b ền được đảm b ảo 56
  61. Ki ểm nghi ệm vít v ề ổn định Để xác định độ bền m ềm c ủa vít c ần tính momen quán tính J và bán kính quán tính i: 3 J = ( 0,4 + 0,6 ) = . ( 0,4 + 0,6 ) = 1423,4 mm i = = = 1,13 J/( ) 1423,4/( ) do đó theo 8.16 độ mềm λ c ủa vít s ẽ là λ = µl/I = 0,7.1000/1,06 = 660,4 Trong đó µ = 0,7 khi m ột đầu vít được c ố định b ằng b ản l ề, đầu kia b ị ngàm Với λ > 100 dùng công th ức ole để tính t ải tr ọng t ới h ạn theo 8.17 Fth = = 29259,1 N () Do đó h ệ số an toàn ổn định S0 = F th / F a= 29259,1/6464 = 4,1 > [S 0] = 2,5 4 Điều ki ện được ổn định được đảm b ảo Kích th ước đai ốc: Chi ều cao đai ốc là ψH.d 2 = 1,8.25 = 45 mm Số vòng ren c ủa đai ốc z = H/p = 45/5 = 9 < z max = 10 12 Đối v ới đai ốc nguyên c ủa kích vít, ta c ũng theo điều ki ện b ền d ập, điều ki ện bền kéo và điều ki ện c ắt để ki ểm tra ho ặc ch ọn các kích th ước còn l ại trong đó σk = 40 Mpa Suy ra đường kính ngoài c ủa đai ốc D ≥ = = 46 mm . d + 44 + . 57
  62. 8. Tính toán b ộ truy ền tr ục vít bánh vít - Truy ền động tr ục vít g ồm tr ục vít và bánh vít ăn kh ớp v ới nhau. Nó được dùng để truy ền động gi ữa các tr ục cho nhau, góc gi ữa 2 tr ục th ường là 90º. - Do các tr ục cho nhau nh ư v ậy nên trong chuy ển động tr ục vít xu ất hi ện v ận tốc tr ượt v s hướng d ọc treo ren trục vít. Tr ượt d ọc rang làm t ăng m ất mát v ề ma sát, làm gi ảm hi ệu su ất, t ăng nguy hiêm v ề dính và mòn. Vì v ậy đă c điểm này c ần được chú ý trong quá trình thi ết k ế truy ền động tr ục vít. - Bộ truy ền tr ục vít có các d ạng h ỏng: tróc r ỗ bề mặt rang, g ẫy r ăng, mòn và dính, trong đó mòn và dính x ảy ra nguy hi ểm h ơn. Tuy nhiên vì ch ưa có ph ươ ng pháp tính dính và mòn m ột cách th ỏa đáng nên v ẫn tính toán b ộ truy ền tr ục vít theo độ bền ti ếp xúc và độ bền u ốn, đồng th ời trên c ơ s ở th ực nghi ệm và kinh nghi ệm s ử dụng b ộ truy ền mà điều ch ỉnh tr ị số của ứng su ất cho phép, nh ờ đó có th ể đề phòng được dính và h ạn ch ế được mòn. - Thi ết k ế truy ền động tr ục vít bao g ồm các b ước sau: + Ch ọn v ật li ệu + Xác định ứng su ất cho phép + Tính thi ết k ế + Tính ki ểm nghi ệm + Quy ết định l ần cu ối các kich th ước và thông s ố bộ truy ền + Ki ểm nghi ệm v ề nhi ệt + Tính toán truy ền động tr ục vít - bánh vít P2 = 2,97 Kw = > T 2 = ,. . = 472725N.mm P1 = = , = 3,53 Kw = > T 1 = 93643 N.mm . , , n2 = 60 v/ph n1 = 360 v/ph ubt = 6 a. Ch ọn v ật li ệu làm r ăng bánh vít và tr ục vít: - Xác định s ơ b ộ vận t ốc tr ượt: -5 -5 vs = 4,5.10 .n 1 = 4,5.10 .360. = 1,26 m/s T √ 472725 58
  63. - Xác định v ật li ệu vs = 1,26 m/s ch ọn v ật li ệu r ăng bánh vít là gang xám t ươ ng đối mềm. Tra b ảng 7.1/146[2] v ới: Vật li ệu bánh vít: Gang xám Ký hi ệu C φ5-32 Cách đúc: dùng khuôn cát σb = 150 (MPa) σbu = 320 (MPa) Ch ọn v ật li ệu tr ục vít là: Thép 45, tôi c ải thi ện đạt độ rắn HRC>45 b. Xác định ứng su ất cho phép c ủa bánh vít [ σH] - Ứng su ất ti ếp xúc cho phép Theo bảng 7.2/148[2] v ới v s = 1,26 m/s = > [ σH] = 155 MPa Xác định ứng su ất u ốn cho phép Theo công th ức 7.11[2]: [ σF] = 0,12 σbu [σFO ] = 0,12 σbu = 0,12.320 = 38,4 Mpa - Ứng su ất cho phép khi quá t ải: Theo công th ức 7.14[2] có [σ] = 1 ,5. [σ] = 1,5.155 = 232,5 MPa [σ] = 0,6. σ = 0,6.150 = 90 MPa c. Xác định s ơ b ộ kho ảng cách tr ục: a ≥ (Z + q). với: w 2 ( ). .[] KH - hệ số tải tr ọng. Ch ọn s ơ b ộ KH = 1,2 Ch ọn s ố mối ren tr ục vít Z 1= 4 = > Z 2= u.Z 1 = 6.4 = 24 Ch ọn Z 2 = 24 Tỉ số truy ền th ực t ế: 59
  64. ut = = = 6 Sai l ệnh t ỉ số truy ền: ∆u = .100% = .100% = 0% ≤ 4% = > th ỏa mãn q – hệ số đường kính tr ục q = 0,3.Z 2 = 0,3.24 = 7,2; tra b ảng 7.3/150[2], ch ọn q theo tiêu chu ẩn q = 8 T2 – moment trên tr ục bánh vít ( tr ục II): T 2 = 472725N.mm Do v ậy: . aw ≥ (Z 2 + q). = (24 + 8). , = 169,3 mm ( .[ ]) . (. ) . ch ọn a w = 170 mm d. Xác định mô đun: . m = = . = 10,625 mm Tra b ảng 7.3/150[1], ch ọn m theo tiêu chu ẩn: m = 12,5 e. Tính chính xác kho ảng cách tr ục a w ( ) aw = = ,() = 200 mm Ch ọn a w = 200 mm f. Xác định chính xác h ệ số dịch ch ỉnh Hệ số dịch ch ỉnh: x = – 0,5(q + Z 2) = – 0,5(8 + 24) = 0 ≤ 0,7 th ỏa mãn , g. Xác định các h ệ số và m ột s ố thông s ố động h ọc: Tỉ số truy ền th ực t ế ut = 6 Góc vít lăn: γw = arctg( ) = arctg( ) = 26,56º . . Với v s = 1,26 m/s. Tra b ảng 7.2/148[1] = > v = 1,26 = > [ σH] = 140 Mpa Theo b ảng 7.4/152[2] v ới: 60
  65. Nhóm v ật li ệu bánh vít: Gang xám Độ rắn m ặt ren tr ục vít: HRC ≥ 45 Vận t ốc tr ượt: v s = 1,26 (m/s) Ta được: Góc ma sát φ = 3,55º Hệ số ma sát ƒ = 0,062 Hi ệu su ất c ủa b ộ truy ền: η = ,.() = ,.(,˚) = 0,82 ( ) (,˚ ,˚) KH - Hệ số tải tr ọng: K H = K Hβ.K Hv , trong đó: KHβ - Hệ số tập trung t ải tr ọng trên chi ều r ộng vành r ăng: Tải tr ọng không đổi (các b ộ truy ền 1 c ấp) → K Hβ = 1 KHv - Hệ số tải tr ọng động: Với v s =1,26 (m/s) tra b ảng 7.6/153[2] ta được: c ấp chính xác c ủa b ộ truy ền tr ục vít bằng 9. Tra b ảng 7.7/153[1] v ới v s = 1,26 m/s và CCX = 8 ta được K HV = 1,3 Vậy K H = K Hβ.K Hv = 1.1,3 = 1,3 h. Ki ểm nghi ệm r ăng bánh vít: Ki ểm nghi ệm độ bền ti ếp xúc: . . σH = = , = 125,6 Mpa . . ki ểm tra: σH = 125,6 ≤ = 140 = > th ỏa mãn [σ] Ki ểm nghi ệm v ề độ bền u ốn: σF = , ≤ [ σF] [σF] - Ứng su ất u ốn cho phép c ủa bánh r ăng vít: [ σF] = 38,4 Mpa 61
  66. KF - Hệ số tải tr ọng khi tính v ề uốn: K F = K Fβ .K Fv , K Fβ = K Hβ = 1 KFv = K Hv = 1,3 mn – mô đun pháp c ủa r ăng bánh vít: mn = m.cos γ ≈ m.cos γw = 12,5.cos26,56 = 11,2 mm YF - Hệ số dạng r ăng: Ph ụ thu ộc vào s ố răng bánh vít t ươ ng đươ ng Z v: Zv = ≈ = = 32,7 , Tra b ảng 7.8/154[2] v ới Z v = 32,7 ta được Y F = 1,64 b2 – chi ều r ộng bánh r ăng vít: b2 = 0,75d a1 = 0,75.m(q + 2) = 0,75.12,5(8 +2) = 93,75 mm Ch ọn b 2 = 110 mm d2 = m.Z 2 = 12,5.24 = 300 mm Thay vào ta có: σF = , = ,..,., = 3,86 Mpa ≤ [ σF] = 38,4 Mpa .., Suy ra th ỏa mãn i. M ột vài thông s ố của b ộ truy ền: Đường kính vòng chia: d = q.m = 8.12,5 = 100 mm d = Z. m = 24.12,5 = 300 mm Đường kính vòng đỉnh: d = d + 2m = 100 + 2.12,5 = 125 mm d = (Z + 2 + 2x).m = (24 + 2 + 2.0).12,5 = 325 mm Đường kính vòng đáy: d = d − 2,4.m = 100 − 2,4.12,5 = 70 mm d = m. (Z − 2,4 + 2x) = 12,5.(24 − 2,4 + 2.0) = 270 mm Góc ôm: δ = arcsin = arcsin = 67,86º ,. ,., 62
  67. - Lực tác d ụng Theo công th ức 10.2/184[2] ta có: Fa1 = F t2 = = . = 3151,5 N Ft1 = F a2 = F a1 .tg( γ + φ) = 3151,5.tg(26,56 + 3,55) = 1754,8 N 9. Tính toán thi ết k ế tr ục cho b ộ truy ền kéo bàn máy d ưới. a. Tính toán s ơ b ộ đường kính tr ục Đường kính tr ục được xác định b ằng moment xo ắn theo công th ức: d ≥ [10.9/188[2] ,. Với T là moment xo ắn trên tr ục [τ] = 15 30 MPa T = 9,55.10 6.P/n = 9,55.10 6.1,76/105 = 160076 Nmm = > d = = 34,2 mm ,. Ch ọn d = 35mm Xác định kho ảng cách gi ữa các điểm đặc l ực: - Phân tích s ơ đồ lực tác d ụng lên tr ục: Hình 7.12 Lực tác d ụng lên tr ục 63
  68. + Xác định t ải tr ọng tác d ụng lên tr ục: Lực tác d ụng lên tr ụ: Ft = 2T y/d w1 = 1600 N Fr = 32 N + Lực tác d ụng t ừ bộ truy ền đai: F đ = 681,2 N Tổng l ực tác d ụng lên yoz là: ΣFy = F r + N y0 + N y1 - Fđ = 0 = > N y0 = F r – Ny1 + F đ Σmox1 = - Fđ.150 + F r.368 + N y1 .300 = 0 = > N y1 .300 = - Fr.368 + F đ.150 = > N y1 = 301,3 N = > N y0 = 411,9 N Tổng l ực tác dụng lên xoz là: ΣFxoz = N 0x1 + N 0x0 + F t = 0 = > F t = - N0x1 – N0x0 = > N 0x0 = - Ft – N0x1 ΣMoyz = F t.368 + N 0x1 .300 = 0 = > N x1 = -1962 N = > N x0 = 362 N 64
  69. - Ta có s ơ đồ moment u ốn c ủa l ực: Hình 7.13 Moment u ốn c ủa tr ục - Các ti ết di ện nguy hi ểm c ủa tr ục t ại các v ị trí 3 đây là v ị trí l ắp vòng l ăn, do có cùng kích th ước tr ục do đó khi ki ểm tra v ị trí có l ực tác d ụng l ớn h ơn. Moment u ốn tổng M j và moment u ốn t ươ ng đươ ng M tđj tại các ti ết di ện j trên chi ều dài tr ục: Mj = (Nmm) M M Mtđ = (Nmm) M 0,75 T - Tính t ại ti ết di ện 3: Mx3 = 79116 Nmm My3 = 4519 Nmm T = 86405 Nmm 65
  70. = > M = = 79244,95 Nmm 3 4519 + 79116 √ M = = 108991,4 Nmm td 79244,95 + 0,75.86405 - Tính đường kính t ại ti ết di ện 3 theo công th ức: , d2 = = = 25,86 mm [10.17/194[2]] ,[] ,. So sánh v ới d đã ch ọn đã th ỏa mãn b. Tính toán ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ bền m ỏi Với thép 45 có σb = 600 Mpa σ-1 = 0,436. σb = 0,436.600 = 261,6 Mpa τ-1 = 0,56. σ-1 = 0,56.261,6 = 151,7 Mpa Theo b ảng [10.6/196[2] ψσ = 0,05 ; ψτ = 0 Các tr ục điều quay, ứng su ất thay đổi theo chu k ỳ đối x ứng do đó: σai = σmax j = , σmj = 0. Vì tr ục quay theo 1 chi ều nên ứng su ất xo ắn thay đổi theo chu k ỳ mạch động do đó: τmj = τaj = = [10.23/196[2]] Xét trên tr ục có các ti ết di ện nguy hi ểm, ti ết di ện 2 l ắp bánh đai, ti ết di ện 1 và 3 l ắp ổ bi. - Tính l ại ti ết di ện 3 ta có: σa1 = , = 41,1 τmj = τa1 = = = 8,15 Sσj = = , = 1,79 ,.., ,., Sτj = = , = 4,15 ,..,, Vậy S j = = ,., = 1,65 ≥ 1,5 th ỏa mãn , , 66
  71. c. Ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ bền t ĩnh Để đề phòng kh ả năng bi ến d ạng d ẻo quá l ớn ho ặc phá h ỏng do quá t ải đột ng ột thì c ần ki ểm tra độ bền t ĩnh. Công th ức ki ểm nghi ệm có d ạng: σ = ≤ [ σ] tđ √σ + 3τ [10.27/200[2]] Trong đó σ = = , = 40,3 , ,. Với M max là moment l ớn nh ất và b ằng và đường kính d = 35 mm 108991,4 τ = = = 36,7 , ,. 2 [σ] = 0,8. σch = 0,8.320 = 256N/mm (v ới σch của C45 là 320) σ = = 75,3 ≤ σ nên th ỏa điều ki ện b ền t ĩnh tđ ch 40,3 + 3.36,7 Ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ cứng Khi độ võng F quá l ớn s ẽ làm cho các l ưỡi dao xa nhau và không th ể tạo v ết c ắt đồng th ời t ạo ra góc xoay θ làm k ẹt các con l ăn trong ổ. Do v ậy điều ki ện đảm b ảo độ bền c ứng s ẽ là: f ≤ [f] θ ≤ [ θ] [10.1/201[2]] Với [f] là độ võng cho phép và b ằng 0,1 đối v ới tr ục có l ắp bánh r ăng [θ] là góc xoay cho phép, [ θ] = 0,005 rad đối v ới ổ bo đỡ. 10. Tính toán thi ết k ế tr ục l ắp tr ục vít. - Tr ục dùng để đỡ các chi ti ết quay, bao g ồm tr ục tâm và tr ục truy ền. Tr ục tâm có th ể quay v ới các chi ti ết l ắp trên nó ho ặc không quay, ch ỉ ch ịu được l ực ngang và momen u ốn. - Tr ục truy ền luôn luôn quay, có th ể ti ếp nh ận đồng th ời c ả momen u ốn và momen xo ắn. Các tr ục trong h ộp gi ảm t ốc, h ộp t ốc độ là tr ục truy ền. - Ch ỉ tiêu quan tr ọng đối v ới ph ần l ớn các tr ục là độ bền, ngoài ra là độ cứng, đối v ới tr ục quay nhanh là độ ổn định. - Tính toán thi ết k ế tr ục bao g ồm các b ước: + Ch ọn v ật li ệu 67
  72. + Tính thi ết k ế tr ục v ề độ bền + Tính ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ bền m ỏi + Tr ường h ợp c ần thi ết ti ến hành ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ cứng. Đối v ới tr ục quay nhanh còn ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ ổn định dao động. a. Tính s ơ b ộ tr ục: - Ch ọn v ật li ệu: Dùng thép C45 có tôi cải thi ện. Ứng su ất b ền: σ = 600MPa Ứng su ất xo ắn cho phép: [ ] = 15 30MPa τ - Xác định s ơ b ộ đường kính tr ục: Theo công th ức 10.9/188/[2] ta có: T d ≥ 0,2. [τ] T d ≥ 0,2. [τ] Trong đó: [ ]: ứng su ất xo ắn cho ph p. Ch ọn tr ục I [ ] 15MPa τ τ Tr ục II [ ] 20MPa τ TI: Momen xo ắn trên tr ục vít. T I=T 1= 93643 (Nmm) TII : Momen xo ắn trên tr ục bánh vít T II =T 2= 472725 (Nmm) Vậy: = =31,5 mm d ≥ ,.[] ,. = = 49,1 mm d ≥ ,.[] ,. Ch ọn s ơ b ộ d1 = 35 mm d2 = 50 mm - Lực tác d ụng trên tr ục: + Lực do b ộ truy ền tr ục vít tác d ụng lên: Fa1 = F t2 = Ft1 = F a2 = F a1 .tg( γ + φ) Fr1 = F r2 . () . tgα. cosφ 68
  73. Trong đó: Fa1 , Fa2 lần l ượt là l ực d ọc tr ục trên tr ục vít và bánh vít Ft1 , Ft2 lần l ượt là l ực vòng trên tr ục vít và bánh vít Fr1 , Fr2 lần l ượt là l ực h ướng tâm trên tr ục vít và bánh vít d2 Đường kính vòng chia bánh vít, d 2 = 300 mm T2 Momen xo ắn trên tr ục bánh vít, T 2 = 472725 Nmm Là góc profin trong m ặt c ắt d ọc c ủa tr ục vít, α ∶ α = 20 : Là góc vít 11,18 γ γ = : Góc ma sát = φ 3,15 φ φ Dấu + do tr ục vít làm ch ủ động . Ta có F a1 = F t2 = = F a1 = F t2 = = 31505 N F = F = F .tg( = F = F = 31505.tg( = 8412 N t1 a2 a1 γ + φ) t1 a2 11,8 + 3,15 ) ., Fr1 = F r2 . = 11600N tgα. cosφ = (,,) . tg20 . cos11,8 () . Lực do b ộ truy ền đai tác d ụng lên tr ục là F d = 1165 N Hình 7. 14 phân tích l ực b ộ truy ền vít bánh vít 69
  74. b. Tính ch ọn đường kính các đoạn tr ục - Tr ục I Tính ph ản l ực: Ch ọn h ệ tr ục t ọa độ nh ư hình v ẽ: Hình 7.15 phân tích l ực lên tr ục Ph ươ ng trình cân b ằng xét cân b ằng trong m ặt ph ẳng xoz =F lx10 + F t1 – Flx11 = 0 => F lx11 = F lx10 + F t1 ∑ F = 465F lx10 +217 F t1 = 0  Flx10 = - 3925,6 N => F lx11 = 4486,4 N ∑ m Xét cân b ằng ph ươ ng trình theo ph ươ ng oy và momen trong m ặt ph ẳng yoz =F ly10 - Fr1 + F ly11 = 0 => F ly11 = - Fly10 + F r1 ∑ F = 465F ly10 +217 F r1 + 735F d = 0  Fly10 = - 7255,1N ∑ m => F ly11 = 18855,1 N 70
  75. Vẽ bi ểu đồ momen Hình 7.16 bi ểu đồ moment Các ti ết di ện nguy hi ểm c ủa tr ục t ại các v ị trí 2, 3 đây là v ị trí l ắp vòng l ăn, do có cùng kích th ước tr ục do đó khi ki ểm tra v ị trí có l ực tác d ụng l ớn h ơn. Moment u ốn tổng M j và moment u ốn t ươ ng đươ ng M tđj tại các ti ết di ện j trên chi ều dài tr ục: Mj = (Nmm) M + M Mtđ = (Nmm) M + 0,75 T Tính t ại ti ết di ện 2: Mx2 = 203000 N My2 = 147210 N T = 93643 Nmm 71
  76. = > M = = 250758 Nmm 2 √147210 + 203000 M = = 260407 Nmm td 250758 + 0,75.93643 Tính đường kính t ại ti ết di ện 2 theo công th ức: d2 = = = 34,5 mm [10.17/194[2]] ,[] ,[] So sánh v ới d đã ch ọn đã th ỏa mãn c. Tính toán ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ bền m ỏi Với thép 45 có σb = 600 Mpa σ-1 = 0,436. σb = 0,436.600 = 261,6 Mpa τ-1 = 0,56. σ-1 = 0,56.261,6 = 151,7 Mpa Theo b ảng [10.6/196[2] ψσ = 0,05 ; ψτ = 0 Các tr ục điều quay, ứng su ất thay đổi theo chu k ỳ đối x ứng do đó: σai = σmax j = , σmj = 0. Vì tr ục quay theo 1 chi ều nên ứng su ất xo ắn thay đổi theo chu k ỳ mạch động do đó: τmj = τaj = = [10.23/196[2]] Xét trên tr ục có các ti ết di ện nguy hi ểm, ti ết di ện 1 l ắp bánh đai, ti ết di ện 2 và 3 lắp ổ bi. Tính l ại ti ết di ện tai ta có: σa1 = = 270,8 τmj = τa1 = = = 12,2 , Sσj = = = 1,56 ,.., ,., , Sτj = = = 3,15 ,..,, ,., Vậy S j = = = 1,76 ≥ 1,5 th ỏa mãn , , Vậy S j = 1,76 ≥ 1,5 c ũng th ỏa mãn 72
  77. d. Ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ bền t ĩnh Để đề phòng kh ả năng bi ến d ạng d ẻo quá l ớn ho ặc phá h ỏng do quá t ải đột ng ột thì c ần ki ểm tra độ bền t ĩnh. Công th ức ki ểm nghi ệm có d ạng: σ = ≤ [ σ] tđ √σ + 3τ [10.27/200[2]] Trong đó σ = = = 60,7 , ,. Với M là moment l ớn nh ất và b ằng và đường kính d = 30 mm max 260407 τ = = = 10,9 , ,. 2 [σ] = 0,8. σch = 0,8.320 = 256N/mm (v ới σch của C45 là 320) σ = = 63,5 ≤ σ nên th ỏa điều ki ện b ền t ĩnh tđ 60,7 + 3. ch 10,9 Ki ểm nghi ệm tr ục v ề độ cứng Khi độ võng F quá l ớn s ẽ làm cho các l ưỡi dao xa nhau và không th ể tạo v ết c ắt đồng th ời t ạo ra góc xoay θ làm k ẹt các con l ăn trong ổ. Do v ậy điều ki ện đảm b ảo độ bền c ứng s ẽ là: f ≤ [f] θ ≤ [ θ] [10.1/201[2]] Với [f] là độ võng cho phép và b ằng 0,1 đối v ới tr ục có l ắp bánh r ăng [θ] là góc xoay cho phép, [ θ] = 0,005 rad đối v ới ổ bo đỡ. 11. Tính toán m ối ghép then. a. M ối ghép then gi ữa buly và tr ục Tra b ảng [9.1a/173/[2]] ta có các thông s ố ban đầu: Đường kính tr ục: 30mm Bề rộng then 8mm Chi ều cao then 7mm Chi ều sâu rãnh then 4mm Ch ế độ lắp c ố định 73
  78. Chi ều dài then 40mm Với các ti ết di ện tr ục dùng m ối ghép then c ần ti ến hành ki ểm nghi ệm m ối ghép v ề độ bền d ập và độ bền c ắt. σd = ≤ [ σd] [9.1/173[2]] .() τc = ≤ [ τc] [9.2/173[2]] . Trong đó: d là đường kính tr ục: 35mm T là moment xo ắn trên tr ục: 172809 Nmm l, b, h, t là kích th ước then [σd] là ứng su ất d ập cho phép tra b ảng [9.5/178[2]] : [ σd] = 150 MPa [τc] là ứng su ất cho phép ch ịu va đập nh ẹ: [ τc] = 100 Mpa Th ế các giá tr ị trên vào công th ức ta được: . σd = = 115,2 ≤ [ σd] ..() = > th ỏa điều ki ện b ền d ập . τc = = 43,2 ≤ [ τc] .. = > th ỏa điều ki ện c ắt. = 115,2 ≤ [ σd] = > th ỏa điều ki ện b ền d ập 12. Ch ọn ổ lăn. - Tính toán ổ lăn cho tr ục đẩy bàn máy d ưới và tr ục g ắn tr ục vít Khi l ực d ọc tr ục khá nh ỏ ho ặc không t ồn t ại thì ta có th ể dùng ổ đỡ 1 dãy để kết c ấu đơ n gi ản .tuy nhiên trong quá trình làm vi ệc xu ất hi ện s ự dịch chuy ển d ọc tr ục Vì v ậy ở đây ta dùng ổ đũa Ch ọn s ơ b ộ Dựa vào kích th ước ban đầu d =30 ta ch ọn ổ đũa côn kích c ỡ trung bình có s ố li ệu 74
  79. Dường kính trong d =30 Dường kính ngoài D = 62 Bề rộng ổ B = 20 Góc ôm = , Kh ả năng t ải động C =34,9 Kh ả năng t ải t ĩnh C D = 27,5 Ch ọn ổ theo kh ả năng t ải động Kh ả năng t ải động c ủa ổ được tính theo công th ức C =Q. [11.1/213[2]] d √ Trong đó Q là t ải động quy ước được tính Q = ( X.V.F r+ Y.F a ).K t .K d [11.3/213[2]] Fr : L ực h ướng tâm V : H ệ số kể đến vòng nào quay .Vòng trong quay V = 1 K : H ệ số kể đến ảnh h ưởng c ủa nhi ệt độ < thì K = 1 t t Kd : H ệ số kể đến đặc tính c ủa t ải tr ọng K d = 1,5 X : H ệ số tải tr ọng h ướng tâm X = 1 Y : H ệ số tải tr ọng d ọc tr ục Y = 1.5 Xác định l ực d ọc tr ục F a Lực d ọc tr ục F a là t ổng h ợp l ực d ọc tr ục ngoài do các chi ti ết quay mà ở cơ c ấu này không có l ực d ọc tr ục do các c ơ c ấu quay gây ra ở đây l ực d ọc tr ục được sinh ra do các l ực h ướng tâm F r .Ta đặt tên là F s Sơ đồ bố trí ô l ăn và l ực tác d ụng lên ổ lăn Đối v ới ổ Fs đũa côn thì l ực F s được tính nh ư sau : Fs =0,83.e.F d Với e = 1,8tg = 1,8.tg13,67 =0,44 Fd lực h ướng tr ục c ủa đai F d =1165,2 75
  80. Thay th ế vào công th ức ta đươ c F s1 = 0,83.0,44.1165,2 = 426 N Tươ ng t ự ta tính được F so do F r gây nên : Fso = 0,83.0,44.32 = 11,7 N Với F r = 32 N Tổng l ực tác l ần l ượt lên các ổ lăn = F s1 =426 ∑ F = F s0 =11,7 ∑ F Xác định t ải tr ọng động Q 0 và Q 1 Q0 = ( X.V.F ro+ Y.F ao ).K t .K d = ( 1.1.32+ 1.426 ).1 .1.5 =687 Q1 = ( X.V.F r1+ Y.F a1 ).K t .K d= ( 1.1.1165,2+ 1.11 ).1 .1,5 =1764,3 Ta th ấy Q0 chon Q 1 để tính Cd C =Q. [11.1/213[2]] d √L Trong đó Q là t ải động quy ước = Q1 L Tu ổi th ọ của ổ : tính b ằng tri ệu vòng quay L .. =...^. = 189 tri ệu vòng quay = Với m b ậc c ủa đường cong m ỏi khi th ử về ổ lăn .V ới ổ lăn đũa côn: m = 10/3 = 3,333 C =1764,3., = 8515 N d √189 Ta th ấy Cd< C =53 KN Ổ th ỏa mãn yêu c ầu v ề tải tr ọng c ũng nh ư độ bền 76
  81. CH ƯƠ NG VI. KẾT LU ẬN I. Ưư điểm: - Mô hình ch ạy tươ ng đối ổn định - Đạt hi ệu qu ả, năng su ất cao - An toàn, dễ vận hành II. Hạn ch ế: - Không đạt hi ệu qu ả cao với tre trúc khô, cong nhi ều hướng 77
  82. TÀI LI ỆU THAM KH ẢO [1]: Giáo trình Công ngh ệ th ủy l ực và khí nén - Lê Hi ếu Giang, Nguy ễn Th ị Hồng Minh, NXB DHQG TP.HCM, 2013. [2]: Tr ịnh Ch ất, Lê V ăn Uy ển, Tính toán thi ết k ế hệ dẫn động c ơ khí t ập 1, 2, NXB GD, 2006. [3]: GS.TS Nguy ễn Đắc L ộc,PGS.TS Lê V ăn Ti ến ,PGS.TS Ninh Đức T ốn,PGS.TS Tr ần Xuân Vi ệt, S ổ tay Công ngh ệ ch ế tạo máy t ập 1 + 2 + 3, NXB KH&KT Hà N ội 2007 [4]: Tr ần Qu ốc Hùng, Dung Sai- Kỹ Thu ật Đo, NXB TP.HCM, 2005 78
  83. MỤC L ỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM T ẮT ĐỒ ÁN 1 CH ƯƠ NG I: GI ỚI THI ỆU 2 I. Tính c ấp thi ết c ủa đề tài. 2 II. Ý ngh ĩa khoa h ọc và ý ngh ĩa th ực ti ễn. 2 III. Mục tiêu nghiên c ứu đề tài. 3 1. Đối t ượng và ph ạm vi nghiên c ứu. 3 2. Các ph ươ ng pháp nghiên c ứu c ụ th ể. 3 3. K ết c ấu c ủa đồ án t ốt nghi ệp. 4 CH ƯƠ NG II: T ỔNG QUAN 5 I. T ổng quan v ề cơ khí trong các n ăm. 5 1. Nh ững nét c ơ b ản v ề s ự hình thành. 5 2. Khái ni ệm v ề t ự độ ng hoá s ản xu ất: 11 3. Nhu c ầu c ủa đề tài. 12 CH ƯƠ NG III: GI ẢI QUY ẾT V ẤN ĐỀ 13 I. Nghiên c ứu các d ạng tre, trúc. 14 1. Khái quát cây tre, trúc. 14 2. S ản ph ẩm c ủa cây tre trúc trong đời s ống hi ện nay: 26 II. Nghiên c ứu b ản v ẽ chi ti ết. 29 1. Hình dáng cây trúc. 29 2. Kích th ước chi ti ết 30 3. Công d ụng: 30 III. Nghiên c ứu v ị trí kích th ước gia công 30 IV. Nghiên c ứu các ph ươ ng án gia công. 32 1. Ph ươ ng án 1. 32 2. Ph ươ ng án 2. 33 3. Ph ươ ng án 3. 34 4. Ph ươ ng án 4. 35 5. Ph ươ ng án 5. 36 V. Ch ọn ph ươ ng án t ối ưu. 37 VI. SỬ LÝ NHI ỆT 38 1. Nguyên lý sấy 38 2. Cấu tạo 38 3. Thông số 39
  84. 4. Ưu điểm 39 VII. Tính toán thông s ố thi ết k ế. 40 1. Mô hình thí nghi ệm: 40 2. C ơ c ấu ch ấp hành. 40 3. Tính toán ch ọn piston cho mô hình: 41 VII. Thi ết k ế máy, c ơ khí, điện điều khi ển th ủy l ực, khí nén. 45 1. M ạch điều khi ều khi ển và m ạch động l ực điều khi ển hai đông c ơ: 45 2. S ơ đồ nguyên lý máy. 46 3. Tính toán ch ọn động c ơ để đẩy bàn máy d ưới t ịnh ti ến qua l ại. 47 4. Tính toán ch ọn động c ơ nâng lên h ạ xu ống cho bàn máy trên. 50 5. Tính toán b ộ truy ền đai trên. 51 6. Tính toán h ệ th ống truy ền đai dưới 53 7. Tính toán c ơ c ấu b ộ truy ền vít me đai ốc ch ịu l ực d ọc là Fa = 6464 kN 55 8. Tính toán b ộ truy ền tr ục vít bánh vít 58 9. Tính toán thi ết k ế tr ục cho b ộ truy ền kéo bàn máy d ưới. 63 10. Tính toán thi ết k ế tr ục l ắp tr ục vít. 67 11. Tính toán m ối ghép then. 73 12. Ch ọn ổ lăn. 74 CH ƯƠ NG VI. KẾT LU ẬN 77 I. Ưư điểm: 77 II. Hạn ch ế: 77 TÀI LI ỆU THAM KH ẢO 78
  85. DANH M ỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Lu ồng Dendrocalamus barbatus 14 Hình 1.2 cây tre gai 15 Hình 1.3 phân b ố cây tre gai 16 Hình 1.4 cây lu ồng 17 Hình 1.5 cây trúc sào 19 Hình 1.6 cây lu ồng 20 Hình 1.7 cây n ứa 22 Hình 1.8 cây trúc đen 23 Hình 1.9 cây trúc vuông 24 Hình 1.10 cây trúc hóa long 25 Hình 1.11 r ổ được làm t ừ trúc 26 Hình 1.12 bàn gh ế từ trúc 27 Hình 1.13 chi ếu trúc 27 Hình 1.13 ki ến trúc t ừ cây trúc 28 Hình 1.14 rào trúc 28 Hình 1.15 trúc c ảnh 29 Hình 2.1 hình dáng cây trúc 29 Hình 2.2 chi ti ết cây trúc 30 Hình 2.3 cây trúc b ị cong hình cung 30 Hình 2.4 cây trúc cong hình ziczac 31 Hình 2.5 cây trúc cong ch ữ V 31 Hình 2.6 cây trúc cong 3D 31 Hình 3.1 ph ươ ng án 1 32 Hình 3.2 ph ươ ng án 2 33 Hình 3.3 ph ươ ng án 3 34 Hình 3.4 ph ương án 4 35 Hình 3.5 ph ươ ng án 5 36 Hình 4.1 ph ươ ng án t ối ưu 37 Hình 6.1 Cấu tạo lò sấy hơi nước 38 Hình 7.1 mô hình thí nghi ệm 40 Hình 7.2 m ạch điện khí nén 41 Hình 7.3 áp su ất p, l ực trong xilanh 41 Hình 7.4 xét cân b ằng l ực bàn máy trên 42 Hình 7.5 xét cân b ằng bàn máy d ưới 44
  86. Hình 7.6 m ạch điều khi ển 45 Hình 7.7 S ơ đồ nguyên lý máy. 46 Hình 7.8 s ơ đồ động c ủa máy 47 Hình 7.9 phân tích l ực tay quay bàn máy d ưới 47 Hình 7.10 S ơ đồ tính toán ch ọn động c ơ 1 49 Hình 7.11 s ơ đồ tính toán ch ọn động c ơ 2 50 Hình 7.12 L ực tác d ụng lên tr ục 63 Hình 7.13 Moment u ốn c ủa tr ục 65 Hình 7.14 phân tích l ực b ộ truy ền vít bánh vít 69 Hình 7.15 phân tích l ực lên tr ục 70 Hình 7.16 bi ểu đồ moment 71
  87. S K L 0 0 2 1 5 4