Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để lắp đường ray với tà vẹt bê tông

Quỳnh Lưu
Quỳnh Lưu(11591 tài liệu)
(111 người theo dõi)
Lượt xem 130
1
Tải xuống 8,000₫
(Lịch sử tải xuống)
Số trang: 97 | Loại file: PDF
0

Gửi bình luận

Bình luận

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 07/11/2012, 10:34

Mô tả: Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để lắp đường ray với tà vẹt bê tông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÁNH CÁN REN VÍT ĐỂ LẮP ĐƯỜNG RAY VỚI TÀ VẸT BÊ TÔNG NGUYỄN HỮU PHẤN THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Lời cam đoan Việc nghiên cứu chuyển giao các công nghệ thay thế hàng ngoại nhập sẽ góp phần làm tăng năng lực cạnh tranh của các nhà sản xuất trong nước. Dựa trên những yêu cầu thực tiễn về việc đổi mới của ngành đường sắt, luận văn đã chọn hướng nghiên cứu chế tạo các chi tiết vít để lắp đường ray với Tà vẹt Bê tông hiện đang được nhập ngoại nhằm tăng hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của Ngành. Mặc dù, đã có cố gắng nhiều trong việc tính toán, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm nhưng nội dung của luận văn còn nhiều thiếu sót và còn nhiều điểm mới cần được đề xuất và trao đổi, thảo luận thêm. Tác giả rất mong và trân trọng mọi sự đóng góp, phê bình của các thầy giáo và đồng nghiệp đối với luận văn. Em xin trân trọng cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Đào tạo sau Đại học Trường Đại học KTCN, Ban Giám hiệu và Ban Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật Công nghiệp Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật đã hết sức tạo điều khiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo trong Hội đồng bảo vệ Đề cương luận văn Thạc sỹ đã góp ý, chỉnh sửa và phê duyệt đề cương để luận văn của em được hoàn thành với nội dung tốt nhất. Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Trần Vệ Quốc đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, các cộng tác viên đã giúp đỡ, thảo luận và đề xuất những giải pháp tốt nhất trong quá trình viết luận văn và xây dựng mô hình thiết bị thử nghiệm. Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, cổ vũ về tinh thần và vật chất cho bản thân trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Em xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của em dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Vệ Quốc thực hiện trong suốt thời gian làm luận văn HỌC VIÊN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Nguyễn Hữu Phấn MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 3. Ý nghĩa của đề tài 2 4 Nội dung nghiên cứu 2 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁN REN 3 1.1. Đặc điểm của cán ren 3 1.1.1 Đặc điểm của ren cán 3 1.1.2. Các phương pháp cán ren 5 1. Nguyên lí chung của phương pháp cán ren 5 2. Các phương pháp cán ren 6 1.1.3. Dụng cụ cán ren 8 1.1.4. Phương pháp chế tạo vít bắt đường ray với tà vẹt bê tông dự ứng lực 9 1.2. Giới thiệu phần mềm xây dựng mô hình 3D của bánh cán 9 1.3. Phương pháp tính bền bánh cán 12 1.3.1. Phương pháp phần tử hữu hạn 13 1. Khái quát phương pháp phần tử hữu hạn 13 2. Phương pháp phần tử hữu hạn với biến dạng phẳng 15 1.3.2. Giới thiệu phần mềm tính bền cho bánh cán 24 1. Giới thiệu phần mềm ANSYS 24 2. Đặc điểm của phần mềm 25 3. Một số đại lượng cần chú ý 29 1.4. Kết luận chương 1 32 1.4.1. Nhận xét 32 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 1.4.2. Xác định hướng nghiên cứu của đề tài 32 Chương 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÁNH CÁN REN VÍT LẮP ĐƯỜNG RAY TẦU VỚI TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC 34 2.1. Phân tích hình dáng, kích thước ren vít 34 2.2. Thiết kế hình dáng hình học bánh cán 34 2.2.1. Biên dạng xoắn của bánh cán 34 2.2.2. Điều kiện cán vào 35 2.2.3. Xác định các kích thước cơ bản cúa bánh cán 37 2.2.4. Vật liệu bánh cán 38 2.2.5. Lập bản vẽ chế tạo bánh cán 39 2.3. Xây dựng mô hình 3D của bánh cán ren bằng phần mềm Pro/engineer 40 2.4. Tính bền bánh cán 45 2.4.1. Tính toán lực trên bánh cán 45 2.4.2. Sơ đồ phân bố lực trên bánh cán 46 2.4.3. Sử dụng phần mềm ANSYS tính bền bánh cán 47 1. Sơ đồ khối chương trình tính bền bánh cán 47 2. Các bước tiến hành 47 3. Phân tích trường ứng suất và biến dạng 50 2.4.4. Điều kiện bền 60 2.4.5. Xác định đường kính tối thiểu của bánh cán 60 2.5. Chế tạo thử nghiệm bánh cán 62 2.5.1. Bản vẽ lồng phôi bánh cán 62 2.5.2. Chế tạo thử bánh cán 63 2.5.3. Kết quả kiểm tra bánh cán sau khi chế tạo thử 64 1. Kiểm tra vật liệu bánh cán 64 2. Kiểm tra kích thước, sai lệch hình dáng hình học và vị trí tương quan của hai bánh cán 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 3. Kiểm tra nhám bề mặt 69 4. Kết quả kiểm tra độ cứng bề mặt ren bánh cán 69 2.6. Kết luận chương 2 70 Chương 3. CÁN THỬ NGHIỆM REN VÍT 71 3.1. Cán thử ren vít 71 3.2. Kết quả kiểm tra sản phẩm vít 71 3.3. Kết luận chương 3 72 KẾT LUẬN CHUNG 73 Kết luận 73 Hướng phát triển của đề tài 74 CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 77 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên các đại lượng Đơn vị P Lực tác dụng của bánh cán lên phôi N T Lực ma sát giữa bánh cán và phôi N  Góc bánh cán ăn phôi độ f Hệ số ma sát của phôi  Góc ma sát độ D Đường kính chân ren bánh cán. mm N Số đầu mối ren của bánh cán d Đường kính trung bình của ren cần cán mm T Chiều cao của phần biến dạng ren cán mm Rz, Ra Thông số đánh giá độ nhám bề mặt m Tcán Nhiệt độ cán 0C Pp Lực cán hướng kính N Pt Lực cán tiếp tuyến kính N Ppi Lực cán hướng kính tại các đỉnh ren trên bánh cán N Pti Lực cán tiếp tuyến kính tại các đỉnh ren trên bánh cán N x, y Hệ trục chung u, v, w Các thành phần chuyển vị theo các phương x, y, z ui Giá trị u của phần tử thứ i  Đạo hàm riêng của hàm số Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7  eieN Hàm quan hệ tại nút ie ξ Gia số của 1 điểm tuỳ ý trên phần tử h(e) Chiều dài của phần tử mm εx, εy Các thành phần biến dạng dài theo các phương x, y γxy Thành phần biến dạng dài góc trên mặt phẳng xy zyx,, Các thành phần ứng suất pháp trong hệ toạ độ xyz [B] Ma trận quan hệ giữa  e và ε. (e) Diện tích của phần tử e [K]  Lực biến dạng của phần tử.  P Phương trình độ cứng của vật thể PTHH (FEM) Phần tử hữu hạn PT Phần tử Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Bảng số Nội dung Trang 1 1.1 Cơ tính trung bình của các vít với ren được gia công bằng hai phương pháp cán và cắt 3 2 2.1 Thành phần hoá học và tính chất cơ, lý của thép 35. 34 3 2.2 Kích thước của then bánh cán 38 4 2.3 Kí hiệu của thép X12M 38 5 2.4 Thành phần hoá học và tính chất cơ, lý của thép X12M 38 6 2.5 Kết quả kiểm tra thành phần hoá học của vật liệu bánh cán 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Hình số Nội dung Trang 1 1.1 Đặc điểm của ren 4 2 1.2 Công nghệ cán ren 5 3 1.3 Các kiểu dụng cụ cán 5 4 1.4 Nguyên lý cán ren 6 5 1.5 Công nghệ cán ren bằng bàn cán 7 6 1.6 Công nghệ cán ren bằng bánh cán trụ 7 7 1.7 Cán ren phôi chuyển động hành tinh 8 8 1.8 Đinh vít bắt đường ray với tà vẹt bê tông dự ứng lực 12 9 1.9 Mô hình tính toán, chế tạo bánh cán 12 10 1.10 Quá trình phân chia các miền và nội suy các hàm quan hệ 12 11 1.11 Trạng thái ứng suất và biến dạng của phân tố diện tích phẳng trong hệ xoy 13 12 1.12 Quan hệ giữa các phần tử theo hai phương. 19 13 1.13 Phần tử chia 20 14 1.14 Giao diện làm việc của ANSYS 20 15 2.1 Đinh vít bắt đường ray với tà vẹt bê tông dự ứng lực 21 16 2.2 Hướng xoắn của bánh cán 21 17 2.3 Sơ đồ điều kiện cán vào 22 18 2.4 Mặt phẳng vẽ và mặt phẳng chuẩn 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 19 2.5 Sketch biên dạng bánh cán 23 20 2.6 Xác định kích thước chiều dài Extrude 23 21 2.7 Đường trung bình của ren bánh cán 24 22 2.8 Tiết diện ren bánh cán 24 23 2.9 Tạo 8 đầu mối. 25 2.10 Mô hình 3D đường ren trên bánh cán 25 24 2.11 Merge các bề mặt ren và bề mặt trụ 27 25 2.12 Mô hình 3D sau khi merge 28 26 2.13 Tạo khối Solid (Solidify) 30 27 2.14 Mô hình 3D bánh cán ren 35 28 2.15 Mô hình chịu lực của bánh cán 36 29 2.16. Sơ đồ khối phân tích ứng suất và biến dạng của bánh cán 44 30 2.17. Xây dựng mô hình 3D của bánh cán 47 31 2.18 Mô hình 3D của bánh cán trong ANSYS 48 32 2.19 Chọn kiểu phần tử của bánh cán 48 33 2.20 Chọn vật liệu của bánh cán 49 34 2.21 Chia lưới cấu trúc của bánh cán 49 35 2.22 Biến dạng theo x (xmax =0.0137mm) 50 36 2.23 Biến dạng theo y (ymax =0.00067mm) 50 37 2.24 Biến dạng theo z (zmax =0.00079mm) 51 38 2.25 Biến dạng tổng (max =0.0137mm) 52 39 2.26 Ứng suất pháp x (xmax=226.6MPa ) 52 40 2.27 Ứng suất pháp y (ymax=83.33MPa ) 52 41 2.28 Ứng suất pháp z (zmax=56.9MPa ) 53 42 2.29 Ứng suất tiếp τxy(τxymax=367.25MPa ) 53 43 2.30 Ứng suất tiếp τyz (τyzmax=22.85MPa ) 54 44 2.31 Ứng suất tiếp τxz (τxzmax=203.73MPa ) 54 . THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÁNH CÁN REN VÍT ĐỂ LẮP ĐƯỜNG RAY VỚI TÀ VẸT BÊ TÔNG NGUYỄN HỮU PHẤN . chế tạo bánh cán gặp rất nhiều khó khăn và rất cần được nghiên cứu. Với những lý do trên, tác giả đã chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để

— Xem thêm —

Xem thêm: Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để lắp đường ray với tà vẹt bê tông, Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để lắp đường ray với tà vẹt bê tông, Nghiên cứu chế tạo bánh cán ren vít để lắp đường ray với tà vẹt bê tông

Lên đầu trang

Tài liệu liên quan

Từ khóa liên quan

Đăng ký

Generate time = 0.143293857574 s. Memory usage = 13.95 MB