36 trang 1 lượt tải

[123doc] - thiet-ke-dam-hop-trong-co-khi

2

công nghẹ cơ khí cơ bản hust

Tác giả:

Profile

Đạo Nguyễn Đồng

4 giờ trước
Tải xuống
Báo cáo
Danh sách Quiz
Tải xuống
/36
TR NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ộ
VI NỆ C KHÍƠ
---
c b d
---
Đề số 10
:
Sản phẩm mặt bích ren.
Gi
ảng
viê
n hƣớng dẫn
: T S. Phan Huy Lê
Sinh vi ên th
ực
hi
ệ
n:
Ngụy Ngọc Tinh
Lớp: Nhiệt
04 K64
Mã lớp bài tập: 124916
Hà Nội, 5/202
1
HỌ C PHẦN CƠ KHÍ
ĐẠI CƠNG
1
HỌC PHẦN CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG
ĐỀ SỐ 20 SẢN PHẨM DẦM HỘP
Giảng viên hứng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
Lớp :
Mã lớp bài tập
HÀ NỘI 6-2020
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN PHẨM.
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO CHO
SẢN PHẨM VÀ TRÌNH BÀY MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CƠ
BẢN CỦA VẬT LIỆU.
CHƯƠNG III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO
SẢN PHẨM VÀ MÔ TẢ TRÌNH TỰ GIA CÔNG VỚI SẢN
PHẨM.
CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NHIỆT.
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN.
2
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, do yêu cầu của nền kinh tế nói chung và
ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỹ sư cơ khí phải có
kiến thức sâu rộng, phải biết vận dụng kiến thức đã học
giải quyết những vấn đề thực tế thường gặp phải trong
quá trình sản xuất. Ngoài ra bài tập môn học này còn
tạo diều kiện cho em nắm vững và vận dụng có hiệu
quả các phương pháp thiết kế nhằm đạt được các chỉ
tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và
quy mô cụ thể.
Một chi tiết có thể có nhiều quy trình công nghệ khác
nhau, việc thiết kế quy trình công nghệ được chọn
trong môn học này sao cho hợp lý nhất đồng thời đảm
bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành, thời gian. Cũng
chính vì vậy mà em đã được giao đề tài với yêu cầu
“chế tạo sản phẩm dầm hộp”.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng vì thiếu kiến thức,
kinh nghiệm nên trong quá trình tiến hành làm bài tập
không thể tránh khỏi những thiếu sót, sai phạm. Kính
mong thầy chỉ bảo để cho em có thêm kinh nghiệm và
kiến thức làm hành trang vào đời.
Em xin chân thành cám ơn thầy
3
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN
PHẨM.
I.Dầm
1. Dầm là gì ?
Dầm là cấu kiện cơ bản trong kết cấu xây dựng nằm
ngang hoặc nằm nghiêng chịu tải trọng và đỡ các bộ
phận phía trên nó như bản dầm (sàn) , tường, mái. Dầm
bao gồm dầm bê tông cốt thép và dầm thép (chữ I, chữ
U, chữ Z,…). Về mặt chịu lực thì dầm là cấu kiện chịu
uốn, bên cạnh đó dầm cũng có tác dụng chịu nén
nhưng nhỏ hơn so với khả năng chịu uốn.
``
Hình 1.1 Dầm chữ I
2. Ứng dụng thực tế.
4
Hiện tại Dầm đã là một phần không thể thiếu của các
công trình xây dưng bởi những ưu diểm như : chịu được
tải trọng lớn , dễ lắp đặt, rút ngắn thời gian thi công,
tuổi thọ cao và giúp giảm nhân lực trong khi lắp
giáp....Do những ưu điểm như vậy dầm đã đi sâu vào
các công trình xây dựng từ nhà ở cho tới các khu nhà
xưởng hay các công trình cao tầng, cầu đường ...
Hình 1.2 khung công trình làm bằng dầm
3.Phân loại
Tùy theo chức năng sử dụng, vị trí sử dụng của dầm
hộp chúng ta có một số loại dầm như sau:
Dầm được phân loại theo sơ đồ kết cấu, công dụng hay
cấu tạo hình dáng dầm.
· Phân loại theo sơ đồ kết cấu:
1. Dầm đơn giản: có 1 nhịp
2. Dầm liên tục: có nhiều nhịp bằng nhau hoặc không
bằng nhau
3. Dầm có mút thừa
4. Dầm congxon
ü Phân loại theo công dụng
5
1. Dầm sàn
2. Dầm cầu
3. Dầm cầu chạy
4. Dầm cửa van
5. …...........
ü Phân loại theo hình dáng
1. Dầm thép chữ I
2. Dầm thép chữ U
3. Dầm thép chữ V
4. Dầm thép chữ H
5. Dầm thép chữ L
6. Dầm thép chữ Z
7. Dầm thép chữ C
8. ….............
II.Dầm hộp
1.Giới thiệu về dầm hộp
a. Dầm hộp là gì ?
Dầm hộp là một loại dầm có Hình dạng mặt cắt ngang
của dầm hộp giống như hình hộp thường nên được gọi
là dầm hộp, cấu tạo chung bao gồm biên trên, biên
dưới, vách trái, vách phải và gân. Vật liệu của nó là
thép và bê tông cốt thép dự ứng lực. Chủ yếu được sử
dụng cho các kết cấu nhịp lớn hoặc chịu lực.
6
Hình 1.3 ảnh dầm hộp
Lịch xử hình thành: dựa trên Cơ sở lý thuyết của dầm
hộp chủ yếu là công trình của kỹ sư Sir•William
Fairbairn•, với sự hỗ trợ của nhà toán học•Eaton
Hodgkinson•, vào khoảng năm 1830. Họ đã tìm cách
thiết kế•dầm•hiệu quả•nhất có thể bằng vật liệu mới
là•các tấm•sắt rèn•đinh tán•.
b. Phân loại
Dầm hộp được chia lầm 2 loại chính :
c. Bản vẻ .
7
Dầm hộp
Dầm thép
Dầm bê tông
cốt thép
Hình 1.4 Bản vẻ 3D của dầm hộp
Hình 1.5 Các mặt cắt
8
Hình 1.6 Bản vẻ tách
Dung sai:
Bản dung sai độ phẳng theo tiêu chuẩn TCVN
2263-1:2007 (ISO 2768-1:1989)
Cấp
dung
sai
0 ≤ ; ≤10
10<; ≤ 30
10<; ≤ 100
100<; ≤ 300
300<;≤ 1000
1000<;≤ 3000
H 0.02 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4
K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8
L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6
Bảng 1.1 - dung sai về độ thẳng và độ dài
Đối với dầm hộp ta chọn dung sai là H0.4
Độ nhám
- Do dầm hộp không yêu cầu cao về bề mặt nên ta
chọn độ tinh cấp 6.
Hình Dáng hình học
- Về hình dáng hìn học dầm hộp là một ống hình
hộp có thể làm bằng thép học bê tông cốt thép.
Đa số đầm hộp thép làm là ống thép có thiết
9
Kích thức : mm
diện hình vuông và ở gữa có các gân ngăn các
làm tăng độ chịu uốn của dầm.
d. Ứng dụng
Dầm hộp được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật cầu,
và hiệu ứng trễ cắt của nó là một vấn đề cần được xem
xét trong tính toán thiết kế. Bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng
trễ cắt, ứng suất của các tấm bích trên và dưới của dầm
hộp phân bố rất không đều dọc theo chiều rộng tấm.
Thông thường ứng suất gần mặt phẳng nhất và giá trị
của nó lớn hơn nhiều so với giá trị được tính bằng chùm
sơ cấp. Trong những năm qua, nhiều học giả đã dành
tâm huyết để nghiên cứu hiệu ứng trễ cắt của dầm hộp,
và nhiều tài liệu liên quan đã được xuất bản.
Như chúng ta đã biết, khi sử dụng phương pháp biến
thiên năng lượng dựa trên nguyên lý thế năng cực tiểu
và phương pháp chùm hữu hạn để phân tích hiệu ứng
trễ cắt của dầm hộp, thì hàm chuyển vị cong vênh trượt
trễ của mặt cắt ngang phải được chọn trong trước, và
việc lựa chọn chính xác hàm chuyển vị là rất quan
trọng Vì nó phản ánh trực tiếp sự phân bố của độ trễ
cắt và ứng suất pháp tuyến cong vênh trên mặt cắt
ngang.
10
e. Ưu điểm, nhược điểm của dầm hộp.
Ưu điểm
- có khả năng chịu tải trọng lớn, làm việc trong điều
kiện uốn và xoắn;
- cung cấp một mức độ ổn định cao về cấu trúc;
- chịu được công việc vận chuyển và lắp đặt với mức
tối thiểu hư hỏng cơ học.
- yêu cầu điểm hỗ trợ ít hơn so với các hệ thống thông
thường;
-
Nhược điểm :
- chi phí sản xuất cao hơn, nhân công lớn hơn .
11
A
B
Hình 1. A cầu làm bằng dầm hộp bê tông cốt thép
B cẩu trục làm bằng dầm hộp thép
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO
CHO SẢN PHẨM VÀ TRÌNH BÀY MỘT SỐ ĐẶC
TÍNH CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU.
1. Chọn vật liệu
Dầm thiết kế gồm nhiều chi tiết mà trong đó chức năng
và điều kiện làm việc của chúng không giống nhau.
Theo tiêu chuẩn 22TCN- 280- 01 về yêu cầu kĩ thuật
chế tạo và kiểm tra hàn cầu thép. Thép cơ bản chuyên
dụng cho kết cấu dầm là thép hợp kim thấp, thép
cácbon thấp
Một số yêu cầu đối với vật liệu.
- Khi sử dụng vật liệu thép tấm đã chọn cần phải được
kiểm tra mã hiệu lô hàng, kích thước hình học và chất
lượng sản phẩm đã được đăng kí. Cần đánh dấu và
phân loại chất lượng vật liệu thép để tránh nhầm lẫn.
Làm sạch vật liệu trước khi nắn thẳng.
- Mặt ngoài của thép tấm yêu cầu phải không có xỉ, bọt,
nứt, phân lớp, hoặc các khuyết tật khác. Bản thép yêu
cầu sử dụng không được có các chỗ lồi lõm có độ sâu
trên 0,1mm như quy định trong tài liệu thiết kế chế tạo
do nhà thiết kế chỉ định.
- Do quá trình biến dạng của thép do quá trình nguội
lạnh không đều sau khi cán, hoặc do quá trình nâng,
cẩu và vận chuyển, để khắc phục biến dạng thép cần
được nắn thẳng . Thông thường thép được uốn nắn,
điều chỉnh ở trạng thái nguội nhờ máy nắn thép tấm.
Nếu thép cong vênh quá lớn thì phải điều chỉnh bằng
nung nóng.
12
Uốn thép ở trạng thái nguội thực chất đã bắt thép làm
việc trong gia đoạn chảy dẻo, làm giảm tính dẻo và do
đó làm cho thép kém phẩm chất hơn.
Vì vậy biến dạng dọc tương đối cho phép của thép khi
uốn nắn phải nhỏ hơn 1%, tức là mới chiếm một phần
nhỏ trong toàn bộ biến dạng của thép có %C 2,5- 3%.
Nếu khi uốn nắn, biến dạng của thép vượt quá trị số
cho phép thì phải tiến hành ở trạng thái nóng. Nhiệt độ
khi nắn nóng phải đảm bảo từ 900- 1000
0
C và quá trình
uốn nóng kết thúc ở nhiệt độ không nhỏ hơn 700
0
C.
Một số loại thép có phù hợp như: CT3 CT38 09G2
Q125 Q345
Chọn vật liệu thiết kế dầm là thép CT3 do :
- tính hàn được là không giới hạn; không nhạy cảm
với độ nhạy điểm trắng (khuyết tật thép); không có
khuynh hướng giòn. Tính hàn được của CT3 không giới
hạn nếu tiến hành hàn với sự vắng mặt của việc nung
nóng sơ bộ và không nhiệt luyện ở bước tiếp theo.
- Thép CT3 phổ biến trên thị trường, giá cả phù hợp
nên đảm bảo điều kiện về kinh tế và nguồn cung.
2. Thanh phần hóa học
Tiêu
chuẩ
n
C Si Mn Ni
P
S
TCV
N
3104-
79
0,14-
0,22
0,05-
0,17
0,4-
0,65
≤0,3 ≤0,04 ≤0,0
5
13
3. Cơ tính, lý tính và hóa tính .
Tiêu chuẩn Giới hạn
chảy
Giới hạn
bền
Độ giãn
dài
TCVN16151-
85
≥235(Mpa) 370-
480(MPA)
≥25mm
4. bảng quy cách thép đối với thép CT3.
Độ dày
(mm)
Chiều rông (m) Chiều dài
(m)
Trọng
lượng (kg/
m
2
)
2,0 1.2 ,1.25 , 1.5 2.5 ,6 15.7
3.0 1.2 ,1.25 , 1.5 6, 9, 12 23.55
4.0 1.2 ,1.25 , 1.5 6, 9, 12 31.4
5,0 1.2 ,1.25 , 1.5 6, 9, 12 39.25
6.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 47.10
7.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 54.95
8.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 62.8
9.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 70.65
10.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 78.5
11.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 86.35
12.0 1.5 , 2 ,2.5 6, 9, 12 94.2
13.0 1.5 , 2 , 2.5 , 3 6, 9, 12 102.05
14.0 1.5 , 2 , 2.5 , 3 6, 9, 12 109.09
15.0 1.5 , 2 , 2.5 , 3 6, 9, 12 117.75
16.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 125.6
17.0 1.5 , 2 , 2.5 , 6, 9, 12 133.45
14
3 , 3.5
18.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 141.3
19.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 149.15
20.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 157
21.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 164.85
22.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 172.70
25.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 196.25
28.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 219.80
30.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 235.50
35.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 274.75
40.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 314.00
45.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 353.25
50.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 392.5
55.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 431.75
60.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 471.00
80.0 1.5 , 2 , 2.5 ,
3 , 3.5
6, 9, 12 628.00
15
CHƯƠNG III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ
TẠO SẢN PHẨM VÀ MÔ TẢ TRÌNH TỰ GIA
CÔNG VỚI SẢN PHẨM.
I. Chuẩn bị
1. lựa chọn phương pháp cắt.
Phương pháp:
+ Cắt bằng điện cực cácbon- khí nén có hiệu suất cao
và chất lượng bề mặt tốt.
+ Cắt bằng plasma cho năng suất và chất lượng bề mặt
cao hơn cả và ngày càng được sử dụng rộng rãi cho
công tác chuẩn bị phôi dạng tấm, chế tạo các kết cấu
hàn thép và kim loại màu. Hơn nữa quá trình cắt
Plasma có thể tự động hóa, sử dụng công nghệ điều
khiển CNC. Nhưng phương pháp này không có tính kinh
tế,giá thành thiết bị đắt.
Với thép có chiều dày ≤50mm cắt bằng Plas ma có ưu
thế hơn cắt bằng khí cháy và có thể cắt bằng tay và
bằng máy.
Kết luận: Đối với sản xuất dầm hàng loạt với chiều dày
lớn nhất 50mm chọn phương pháp cắt kim loại bằng khí
cháy (Oxi+C
2
H
2
). Đây là phương pháp phổ biến trong
các nhà máy, phân xưởng sản xuất, mang tính kinh tế,
dễ thực hiện, phù hợp với chiều dày của tấm kim loại từ
5- 100mm.
Vậy chọn máy cắt kí hiệu:CG1- 130 với các thông số kỹ
thuật:
16
Hình 3.1: Máy cắt CG1-130
Bảng thông số kỹ thuật máy cắt CG1-130:
Model Đơn vị tính CG1-130
Chiều dày cắt mm 5-100
Đường kính cắt
tròn
mm 200-2000
Góc cắt vát tối
đa
Độ 45
0
Tốc độ cắt Mm/phút 50-750
Nguồn điện 1 pha 220V/50-
60HZ
Trọng lượng Kg 15,5
Kích thước mm 470x230x240
17
. yêu cầu đối với cắt vật liệu.
- Bề mặt mép cắt không được có vết xước, vết nứt và
các khuyết tật khác có thể làm ảnh hưởng đến độ
bền mối hàn sau này.
- Trong tất cả các phương pháp cắt bằng nhiệt, độ
nhám mép cắt cho phép không vượt quá 25μm đối
với thép cắt có chiều dày đến 100mm. Cho phép
ngoại lệ đối với mép của bản không chịu lực kéo tính
toán thì độ nhám không quá 50μm. Nếu độ nhám đối
với mép cắt vượt quá giá trị trên hoặc có các vết
khía, vết lõm cục bộ thì phải tẩy bỏ bằng máy mài.
3. Lựa chọn vát mép
Vát mép thép nhằm mục đích để đảm bảo độ ngấu đối
với thép cơ bản. Các thông số vát mép (góc vát mép,
khe hở..v.v..) được quy định trong bảng thông số công
nghệ hàn (WPS) cho mỗi mối hàn tương ứng.
Chọn loại máy vát mép kí hiệu: CH26
Hình 3.2: Máy vát mép CH26.
18
* Thông số kỹ thuật:
Chiều dài vát Không hạn chế
Chiều dày tấm tốt nhất 50mm
Chiều dài vật Không giới hạn
Khả năng điều chỉnh góc vát có
Nguồn điện 380V
Kích thước 785x523x1110mm
Trọng lượng 340kg
*lí do chọn .
- Máy vát mép này tạo ra bề mặt sạch qua đó người sử
dụng sẽ tiết kiệm được thời gian và chi phí.
- Máy có chức năng đẩy tấm vào một cách tự
động,làm cho công việc vát mép diễn ra nhanh hơn,
đầu cắt của máy có thể từ góc vát này sang đầu góc
vát khác
4 . Lựa chọn phương pháp hàn và thiết bị hàn
a, Lựa chọn phương pháp hàn và thiết bị hàn
hoàn thiện
ü Lựa chọn phương pháp hàn hoàn thiện:
Vì vật liệu là thép cácbon thấp CT3,tư thế hàn đơn giản
nên sử dụng phương pháp hàn tự động dưới lớp thuốc
SAW
- Nguyên lý: Hàn hồ quang dưới lớp thuốc là một quá
trình hàn hồ quang trong đó một hoặc nhiều hồ quang
19
hình thành giữa một hoặc nhiều điện cực (dây hàn) và
kim loại cơ bản. Một phần lượng nhiệt sinh ra trong hồ
quang làm nóng chảy điện cực, một phần đi vào kim
loại cơ bản và tạo thành mối hàn. Phần nhiệt lượng còn
lại nung chảy thuốc hàn , tạo xỉ và khí bảo vệ hồ quang
và kim loại nóng chảy.
Hình 3.3: Nguyên lý hàn dưới lớp thuốc
- Đặc điểm:
+ Không phát sinh khói, hồ quang kín, do đó giảm thiểu
nhu cầu đối với trang phục bảo hộ của thợ hàn. Không
đòi hỏi kỹ năng cao của thợ hàn, điều kiện lao động
thuận lợi.
+ Chất lượng mối kim loại hàn cao. Bề mặt mối hàn
trơn đều, không có bắn tóe kim loại. Tiết kiệm kim loại
do sử dụng dây hàn liên tục
+ Tốc độ hàn, tốc độ đắp cao, vùng ảnh hưởng nhiệt
nhỏ, ít biến dạng sau hàn.
20
Tài liệu liên quan: