Bài giảng Cơ sở thiết kế máy (Phần 1) - Lê Cung
§¹i häc ®µ n½ng
TR¦êng ®¹i häc b¸ch khoa
khoa s− ph¹m kü thuËt
-------¶
·-------
Bµi gi¶ng
C¬ së thiÕt kÕ m¸y
PhÇn I
dïng cho sinh viªn CHUY£N NGµNH C¥ KHÝ CHÕ T¹O M¸Y
(L¦U HµNH NéI Bé)
Biªn so¹n :
L£ CUNG - bé m«n nguyªn lý – chi tiÕt m¸y
F ®µ n½ng 2007 G
PHÁN I
NHÆNG VÁN ÂÃ CÅ BAN TRONG THIÃT KÃ MAY
VA CHI TIÃT MAY
CHÆÅNG I
ÂAI CÆÅNG VÃ THIÃT KÃ MAY VA CHI TIÃT MAY
1.1. Cac ván âã chung
1. May, bä phán may va chi tiãt may
Mçi m¸y ®−îc cÊu t¹o bëi nhiÒu bé phËn m¸y. Mçi bé phËn m¸y l¹i gåm nhiÒu chi tiÕt
m¸y. Chi tiÕt m¸y lµ phÇn tö cÊu t¹o ®Çu tiªn hoµn chØnh cña m¸y.
VÝ dô : M¸y tiÖn gåm nhiÒu bé phËn m¸y nh− bµn m¸y, ô ®øng, ô ®éng, hép tèc ®é, bµn
dao, c¬ cÊu truyÒn dÉn tõ ®éng c¬ ®Õn hép tèc ®é... ô ®øng m¸y tiÖn gåm c¸c chi tiÕt m¸y nh−
ô, trôc chÝnh, æ trôc, b¸nh r¨ng, trôc...
Trªn quan ®iÓm thiÕt kÕ, chi tiÕt ®−îc ph©n thµnh hai nhãm :
- Chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung : bu l«ng, b¸nh r¨ng, trôc, æ trôc... (chi tiÕt m¸y ®−îc
dïng phæ biÕn trong c¸c lo¹i m¸y kh¸c nhau)
- Chi tiÕt m¸y cã c«ng dông riªng : trôc khuûu, van, cam, b¸nh tuabin... (chØ ®−îc dïng
trong mét sè lo¹i m¸y nhÊt ®Þnh).
M«n häc Chi tiÕt m¸y chØ nghiªn cøu c¸c chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung.
2. Nhæng yãu cáu chu yãu âäi våi may va chi tiãt may
a) Co hiãu qua sæ dung cao
- Nàng suát cao
- Hiãu suát cao
- Tiãu thu êt nàng læång
- Âä chênh xac cao
- Chi phê vã lao âäng ván hanh may tháp
- Kêch thæåc, trong læång nho gon v.v.
b) Yãu cáu vã kha nàng lam viãc
Hoan thanh cac chæc nàng âa âënh, bao âam âæåc âä bãn, co tênh bãn mon, khäng thay
âäi vã kêch thæåc va hçnh dang (âu âä cæng), chëu âæåc nhiãt, chëu âæåc dao âäng v.v.
c) Co âä tin cáy cao
May âæåc goi la co âä tin cáy cao nãu nhæ co thã thæc hiãn âæåc cac chæc nàng nhiãm vu
âa âënh, âäng thåi cac chè tiãu vã sæ dung (nhæ nàng suát, âä chênh xac, hiãu suát, mæc âä tiãu
thu nàng læång..) ván âæåc duy trç å mæc âä cho phep trong suät thåi han sæ dung.
d) An toan trong sæ dung
Trong âiãu kiãn sæ dung bçnh thæång hay khi co sæ cä, khäng gáy nguy hiãm cho ngæåi sæ
dung, khäng gáy hæ hai cho cac thiãt bë, nha cæa va cac âäi tæång khac xung quanh.
e) Co tênh cäng nghã cao
Mät màt, chi tiãt may phai thoa man cac chè tiãu chu yãu vã kha nàng lam viãc va âä tin
cáy, màt khac, trong âiãu kiãn san xuát sàn co phai dã chã tao, êt tän nguyãn vát liãu va thåi
gian.
Yãu cáu chu yãu cua tênh cäng nghã
Kãt cáu phai phu håp våi âiãu kiãn va quy mä san xuát
Vê du, trong san xuát âån chiãc, vo häp giam täc håp ly nhát la âæåc han tæ cac tám âån
gian; trong san xuát hang loat lån nãn âuc trong khuän kim loai hay han tæ cac chi tiãt dáp va
can âënh hçnh ...
Kãt cáu va hçnh dang phai håp ly theo quan âiãm cäng nghã
Vê du, kãt cáu phai âån gian, dã chã tao, dã làp rap; cac bã màt gia cäng nãn la cac bã màt
âån gian nhæ màt phàng, màt tru tron; sä læång bã màt gia cäng nãn êt, diãn têch cán gia cäng
nho va co thã gia cäng bàng cac phæång phap co nàng suát cao...
Cáp chênh xac va âä nhàn âung mæc
Cáp chênh xac va âä nhàn bã màt chi tiãt may cang cao ⇒ phê tän gia cäng cang tàng va
co thã phai dung cac thiãt bë âàc biãt âã gia cäng. Tuy nhiãn, khäng âæåc ha tháp cáp chênh
xac so våi yãu cáu cua âiãu kiãn lam viãc cua chi tiãt may.
Chon phæång phap tao phäi håp ly
Phæång phap tao phäi phai phu håp våi âàc âiãm vã hçnh dang va kãt cáu cua chi tiãt may.
Vê du, phæång phap âuc âæåc dung cho cac chi tiãt may co hçnh dang phæc tap, thêch håp våi
san xuát hang loat lån. Phæång phap han thæång dung âã chã tao cac kãt cáu gäm tæ cac tám,
thanh, thep goc, thep âënh hçnh...
f) Co tênh kinh tã cao
+ Thåi gian va cäng sæc thiãt kã êt nhát
+ Kêch thæåc gon nhe, khäi læång nho, do âo gia thanh ha
+ Vát liãu re tiãn, dã cung cáp
+ Gia thanh chã tao tháp nhát
+ Nàng suát, hiãu suát cao, chi phê vã nàng læång tháp, chi phê vã bäi trån, bao dæång va
sæa chæa tháp
3. Cac bæåc thiãt kã mät may
May âæåc thiãt kã phai thoa man cac yãu cáu vã ky thuát nhæ nàng suát, âä tin cáy va tuäi tho, gia
thanh va trong læång may. Ngoai ra, tuy træång håp cu thã con phai: Co khuän khä, kêch thæåc nho
gon; chuyãn âäng än âënh; lam viãc khäng än; thao tac sæ dung dã dang; hçnh thæc âep .. Co thã tiãn
hanh theo cac bæåc sau âáy :
+ Xac âënh nguyãn tàc hoat âäng va chã âä lam viãc cua may
+ Láp så âä chung toan may va cac bä phán may, thoa man cac yãu cáu cho træåc
+ Xac âënh trë sä va âàc tênh tai trong tac dung lãn cac bä phán may
+ Tiãn hanh tênh toan vã âäng hoc, vã âäng læc hoc toan may; tênh toan thiãt kã cac chi
tiãt may, tênh toan kinh tã...
+ Láp quy trçnh cäng nghã chã tao cac chi tiãt may
+ Láp quy trçnh cäng nghã làp rap cac bä phán may va lap rap toan may
+ Láp thuyãt minh hæång dán sæ dung, bao dæång va sæa chæa may
4. Cac bæåc thiãt kã mät chi tiãt may
2
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Thiãt kã chi tiãt may la mät phán cäng viãc cua qua trçnh thiãt kã may, thæång tiãn hanh
theo trçnh tæ sau:
+ Láp så âä tênh toan: kãt cáu chi tiãt may âæåc âån gian hoa, læc tac dung coi nhæ táp
trung hoàc phán bä theo mät quy luát nao âo.
+ Xac âënh tai trong tac dung lãn chi tiãt may.
+ Chon vát liãu thêch håp âã chã tao chi tiãt may.
+ Tênh toan cac kêch thæåc chênh cua chi tiãt may theo cac chè tiãu chu yãu vã kha nàng
lam viãc (bæåc nay chè la gán âung, båi vç chè dæa trãn cac så âä âa âån gian hoa va chæa
âanh gia mät cach chênh xac cac nhán tä vã tai trong va æng suát).
+ Trãn cå så tênh toan gán âung, kãt håp våi cac yãu cáu vã tiãu chuán hoa, vã làp ghep,
vã cäng nghã chã tao va cac yãu cáu cu thã khac ⇒ xáy dæng kãt cáu cu thã cua chi tiãt may,
våi âáy âu kêch thæåc, dung sai, âä nhàn bã màt, cac yãu cáu ky thuát khac.
+ Kiãm nghiãm theo cac chè tiãu chu yãu vã kha nàng lam viãc:xac âënh hã sä an toan tai
cac tiãt diãn nguy hiãm, xac âënh biãn dang, nhiãt âä trong cac bä phán may v.v. va so sanh
våi cac trë sä cho phep. Nãu khäng thoa man, phai sæa âäi lai kêch thæåc va kiãm nghiãm lai.
5. Mät sä âàc âiãm khi tênh toan thiãt kã chi tiãt may
a) Kãt cáu va âiãu kiãn lam viãc cua chi tiãt may kha phæc tap, tai trong tac dung lãn chi
tiãt may kho xac âënh chênh xac ⇒ kho thiãt láp âæåc cac cäng thæc ly thuyãt chênh xac âã
tênh toan chi tiãt may. Do váy, thæång dung cac gia thiãt âã âån gian hoa bai toan ⇒ xáy
dæng cac cäng thæc gán âung va bä sung vao cac cäng thæc nay cac hã sä âiãu chènh âã kã
âãn cac âàc âiãm vã kãt cáu cua chi tiãt may va cac yãu tä anh hæång âãn kha nàng lam viãc
cua no.
Ngoai ra, con co cac cäng thæc thæc nghiãm, hoàc cäng thæc kinh nghiãm âæåc láp ra trãn
cå så thäng kã nhæng kãt qua thu âæåc tæ thæc nghiãm, hoàc tæ kinh nghiãm sæ dung may.
b) Tênh toan xac âënh kêch thæåc chi tiãt may nhiãu khi phai tiãn hanh theo hai bæåc :
Tênh
toan så bä, sau âo tênh toan kiãm nghiãm. Ly do : thæång luc âáu chæa biãt chênh xac læc tac
dung ⇒ phai dung bæåc tênh så bä âã xac âënh mät cach gán âung kêch thæåc cua chi tiãt may
⇒ xáy dæng kãt cáu chi tiãt may ⇒ tênh chênh xac trë sä æng suát ⇒ tiãn hanh kiãm nghiãm.
Khi kiãm nghiãm, nãu æng suát sinh ra nho hån æng suát cho phep ⇒ phai thay âäi kãt
cáu va tênh lai âãn khi phu håp.
c) Mäi chi tiãt may co nhiãu kêch thæåc ⇒ chè tênh toan cac kêch thæåc chu yãu tai cac tiãt
diãn nguy hiãm (chëu æng suát lån), cac kêch thæåc con lai xac âënh theo âiãu kiãn vã kãt cáu,
cäng nghã, làp ghep... (dæa vao kinh nghiãm hay hæång dán trong cac sä tay thiãt kã).
d) Cung mät näi dung thiãt kã, co thã co nhiãu giai phap thæc hiãn ⇒ nãn chon âäng thåi
mät sä phæång an âã tênh toan ⇒ so sanh âã chon ra phæång an tät nhát âap æng cac yãu cáu
ky thuát âã ra.
1.2. Tai trong va æng suát
1. Tai trong tac dung lãn may va chi tiãt may
Tai trong gäm læc, momen tac dung lãn may hay bä phán may trong qua trçnh lam viãc (va
âæåc goi la tai trong lam viãc).
Theo âàc tênh thay âäi theo thåi gian, phán thanh :
3
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
- Tai trong ténh la tai trong khäng thay âäi theo thåi gian hoàc thay âäi khäng âang kã.
- Tai trong thay âäi la tai trong co cæång âä, phæång hoàc chiãu thay âäi theo thåi gian.
- Tai trong va âáp la tai trong âät nhiãn tàng manh räi giam ngay tæc khàc.
Khi tênh toan thiãt kã chi tiãt may, con cán phán
biãt tai trong danh nghéa, tai trong tæång âæång va tai
trong tênh toan:
- Tai trong danh nghéa Qdn la tai trong âæåc chon
trong sä cac tai trong tac dung lãn may trong chã âä
lam viãc än âënh, thæång la tai trong lån hay tai trong
tac dung láu dai nhát.
Q
Q1
Hçnh 1.1
Qtd
Q2
Qn
tn
t1
t2 ...
t
- Tai trong tæång âæång Qtâ: Khi may lam viãc våi
chã âä tai trong thay âäi nhiãu mæc (hçnh 1.1) ⇒ âã
tênh toan thiãt kã, ta thay thã bàng chã âä tai trong mät mæc (khäng âäi) va goi la tai trong
tæång âæång :
Qtd = kN . Qdn
kN : hã sä tuäi tho, phu thuäc âä thë thay âäi tai trong va tai trong nao trong cac tai trong
thay âäi âæåc chon lam tai trong danh nghéa.
- Tai trong tênh toan Qtt la tai trong tæång âæång, co kã thãm anh hæång cua âàc tênh
phán bä khäng âãu cua tai trong trãn cac bã màt tiãp xuc, tênh chát tai trong (tai trong thay âäi
hay tai trong ténh), âiãu kiãn lam viãc thæc tã....
Qtt = Qtâ . Ktt . Kâ . Kâk
Ktt : hã sä xet âãn sæ phán bä khäng âãu cua tai trong trãn cac bã màt tiãp xuc.
Kâ : hã sä tai trong âäng.
Kâk : hã sä phu thuäc vao âiãu kiãn lam viãc thæc tã.
2. Æng suát
Dæåi tac dung cua tai trong, trong chi
tiãt may xuát hiãn æng suát.
σ
Æng suát co thã la æng suát ténh
(khäng thay âäi theo thåi gian, hoàc trë
σa
σm
σmax
sä thay âäi khäng âang kã) hoàc æng
suát thay âäi (trë sä hoàc chiãu hoàc ca
trë sä va chiãu thay âäi theo thåi gian).
Æng suát thay âäi âæåc âàc træng
bàng chu trçnh thay âäi æng suát. Mät
vong thay âäi æng suát qua gia trë lån
nhát, nho nhát räi vã gia trë ban âáu âæåc
σa
Hçnh 1.2
t
σmin
T
goi la mät chu trçnh æng suát. Thåi gian thæc hiãn mät chu trçnh âæåc goi la mät chu ky æng
suát (hçnh 1.2).
Chu trçnh æng suát âæåc âàc træng bàng :
σmax −σmin
+ Biãn âä æng suát :
σa =
2
σmax + σmin
+ Æng suát trung bçnh :
σm =
2
4
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
σmin
σmax
+ Hã sä chu trçnh æng suát : r =
Khi r = -1 ⇒ chu trçnh âäi xæng (hçnh 1.3) ⇒ σm = 0 ; σa = σmax = - σmin
σmax
2
Khi r = 0 ⇒ chu trçnh mach âäng (hçnh 1.4) ⇒ σmin = 0 ; σm = σa =
Khi r > 0 ⇒ chu trçnh æng suát khäng âäi xæng cung dáu.
Khi r < 0 ⇒ chu trçnh æng suát khäng âäi xæng khac dáu.
Khi r = 0 ⇒ æng suát khäng thay âäi.
σ
σ
σmax
σmax
σa
σa
σa
σa
t
σm
σm
σmin
σmin
Hçnh 1.3
Hçnh 1.4
t
T
T
Æng suát co thã thay âäi än âënh (σa va σm khäng thay âäi theo thåi gian) hay khäng än
âënh (σa vaσm hoàc mät trong hai âai læång nay thay âäi theo thåi gian).
Tai trong tac dung gáy ra trong chi tiãt may cac loai æng suát: æng suát phap (keo σk , nen
σn , uän σF), æng suát tiãp (càt τc , xoàn τ), æng suát dáp σd, æng suát tiãp xuc σH , ...
Æng suát keo, nen, uän, càt, xoàn xuát hiãn trãn tæng chi tiãt, con æng suát dáp va æng suát
tiãp xuc xuát hiãn khi cac chi tiãt may træc tiãp tiãp xuc va co tac dung tæång hä våi nhau.
Æng suát dáp xuát hiãn tai chä tiãp xuc co diãn têch tiãp xuc lån, con æng suát tiãp xuc
xuát hiãn tai chä tiãp xuc khi diãn têch tiãp xuc nho so våi kêch thæåc cua cac chi tiãt.
1.3. Âä bãn moi cua chi tiãt may
1. Hiãn tæång pha huy do moi
σ
σK
σm.N = const
σr
Hçnh 1.6
N
NK
N0
Hçnh 1.5
Quan sat cac chi tiãt may chëu æng suát thay âäi theo thåi gian se tháy qua trçnh pha huy
moi bàt âáu tæ cac vãt næt tã vi tai vung chëu æng suát lån hoàc nhæng nåi co khuyãt tát cua
vát liãu. Khi sä chu trçnh lam viãc tàng lãn ⇒ cac vãt næt vç moi phat triãn dán ca bã räng lán
5
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
bã sáu, lam giam dán diãn têch chëu tai cua cho tiãt may, do âo lam tàng gia trë æng suát, cho
âãn khi chi tiãt may khäng con âu sæc bãn ténh thç no bë pha hong.
Hiãn tæång noi trãn goi la hiãn tæång pha huy moi va kha nàng cua chi tiãt may can lai sæ
pha huy moi âæåc goi la âä bãn moi.
Vãt gay do moi thæång bao gäm hai vung (hçnh 1.5): Mät vung tæång âäi mën, hat nho la vung
phat sinh va phat triãn vãt næt våi täc âä chám sau mät sä lån chu ky chëu tai, con vung kia thä hån,
hat to hoàc co thå, phat triãn nhanh chè sau mät sä nho chu ky å giai âoan cuäi cua qua trçnh pha huy
moi.
Bàng thæc nghiãm, ngæåi ta xáy dæng âæåc âæång cong biãu diãn quan hã giæa æng suát
(biãn âä æng suát σm hay æng suát lån nhát σmax ) va sä chu ky thay âäi æng suát N ma chi tiãt
may hay máu thæ co thã chëu âæåc cho âãn khi bë pha huy. Âæång cong noi trãn âæåc goi la
âæång cong moi (hçnh 1.6).
σm.N = const
Phæång trçnh âæång cong moi co dang:
Våi m la bác cua âæång cong moi.
Dæa vao âæång cong moi, ta tháy ràng:
+ Khi æng suát sinh ra trong chi tiãt may bàng σK thç no se bë pha huy sau NK chu ky chëu
tai ⇒ NK âæåc goi la tuäi tho æng våi mæc æng suát σK.
+ Ngæåc lai, âã chi tiãt may khäng bë pha huy sau NK chu ky chëu tai thç æng suát sinh ra
trong chi tiãt may phai nho hån hoàc bàng σK ⇒ σK âæåc goi la giåi han moi ngàn han æng
våi tuäi tho NK.
+ Khi æng suát sinh ra trong chi tiãt may cang lån thç tuäi tho chi tiãt may cang giam.
+ Khi σK giam xuäng âãn mät gia trë σr nao âo thç sä chu ky lam viãc NK co thã tàng lãn
kha lån ma máu thæ ván khäng bë gay hong. σr âæåc goi la giåi han moi dai han cua vát liãu.
Sä chu ky thay âäi æng suát N0 æng våi giåi han moi dai han σr âæåc goi la sä chu ky cå så.
Bàng thæc nghiãm, con xáy dæng âæåc âä thë
σ
m
cac æng suát giåi han (hçnh 1.7) biãu thë quan hã
giæa cac trë sä giåi han cua æng suát lån nhát
σmax va æng suát nho nhát σmin cua chu trçnh æng
σmax
B
σ-1
suát våi æng suát trung bçnh σm . Âä thë nay co âàc
σa
âiãm: âæång mm biãu thë æng suát trung bçnh,
A
D
âæång AB biãu thë cac trë sä giåi han cua σmax
,
σm
σm
âæång CD biãu thë cac trë sä giåi han cuaσmin
.
σa
σb
Hçnh 1.7
45°
Miãn nàm giæa hai nhanh AB va CD la nhæng trë sä
æng suát khäng lam hong vát liãu. Cac giao âiãm
cua AB va CD våi truc tung la trë sä σmax va σmin
σ-1
σmin
m
C
cua chu trçnh âäi xæng, ky hiãu σ−1 . Cac tung âä
tênh tæ âæång mm âãn AB va CD la cac gia trë cua biãn âä æng suát σa
.
2. Nhæng nhán tä anh hæång âãn âä bãn moi cua chi tiãt may
a) Vát liãu
+ Thep co âä bãn moi cao hån cac vát liãu khac
+ Thep ham læång cacbon tæång âäi cao se co âä bãn moi lån hån thep co ham læång cac
bon tháp hån
6
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
+ Thep håp kim co âä bãn moi cao hån thep cac bon thäng thæång
+ Thep lán nhiãu tap chát phi kim loai, âä bãn moi se giam
+ Gang co âä bãn moi tháp hån thep.
b) Hçnh dang kãt cáu
Tai chä thay âäi tiãt diãn cua chi tiãt may nhæ goc læån, vai truc, ranh, ranh then, lä...
(hçnh 1.8) co sæ táp trung biãn dang ⇒ xay ra táp trung æng suát ⇒ lam cho æng suát thæc tã
lån hån æng suát danh nghéa ⇒ xuát hiãn såm cac vãt næt vç moi va vãt næt phat triãn kha
nhanh ⇒ lam giam âä bãn moi cua chi tiãt may.
Trong tênh toan, âã kã âãn anh hæång cua yãu tä nay ⇒ dung hã sä anh hæång cua kêch thæåc
σrd
τrd
tuyãt âäi : εσ =
hay : ετ =
σrd
τrd
0
0
våi : σrd : giåi han moi dai han cua chi tiãt may nhàn, co âæång kênh d.
σrd : giåi han moi dai han cua máu nhàn, co âæång kênh d0 = 7 - 10 mm.
0
Cac hã sä εσ va ετ âæåc tra bang hay dung cäng thæc kinh nghiãm trong sä tay thiãt kã.
Ranh trãn truc
Vai truc
Lä trãn truc
Ranh then
Hçnh 1.8
c) Kêch thæåc tuyãt âäi
Kêch thæåc tuyãt âäi cua chi tiãt may cang lån ⇒ âä bãn moi se giam xuäng (do sæ khäng
âäng âãu vã cå tênh cua vát liãu tàng lãn, trong chi tiãt may co nhiãu khuyãt tát hån, âäng thåi
con do chiãu day tæång âäi cua låp bã màt âæåc tàng bãn bàng nhiãt luyãn, phun bi, làn ep
giam xuäng).
Trong tênh toan, âã kã âãn anh hæång cua yãu tä nay ⇒ dung hã sä anh hæång cua kêch thæåc
σrd
τrd
tuyãt âäi : εσ =
hay : ετ =
σrd
τrd
0
0
våi : σrd : giåi han moi dai han cua chi tiãt may nhàn, co âæång kênh d.
σrd : giåi han moi dai han cua máu nhàn, co âæång kênh d0 = 7 - 10 mm.
0
Cac hã sä εσ va ετ âæåc tra bang hay dung cäng thæc kinh nghiãm trong sä tay thiãt kã.
d) Cäng nghã gia cäng bã màt
Låp bã màt chi tiãt may thæång la låp chëu æng suát lån nhát, cac vãt næt vç moi thæång
xuát hiãn tæ låp bã màt chi tiãt may. Moi tän hai trãn bã màt chi tiãt may nhæ vãt xæåc do gia
cäng, cac khuyãt tát kim loai, cac vãt rè, cac máp mä bã màt... gáy nãn táp trung æng suát ⇒
nguän phat sinh cac vãt næt vç moi ⇒ lam giam âä bãn moi.
7
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Cac bã màt co âä nhàn cao (mai) hoàc âæåc gia cäng tàng bãn (phun bi, làn ep, nhiãt
luyãn bã màt...) ⇒ âä bãn moi se cao. Cac bã màt âæåc tiãn, phay, bao hay khäng gia cäng ⇒
âä bãn moi se tháp hån.
Trong tênh toan, âã kã âãn anh hæång cua yãu tä nay ⇒ dung hã sä trang thai bã màt :
β = σr cua chi tiãt may/σr cua máu nhàn, khäng âæåc tàng bãn
Hã sä β âæåc tra bang trong sä tay thiãt kã.
e) Trang thai æng suát
Våi æng suát thay âäi theo thåi gian thç biãn âä æng suát σa la thanh phán chu yãu gáy nãn
pha huy moi. Tuy nhiãn thæc nghiãm cho tháy trë sä cua æng suát trung bçnh σm cung co anh
hæång âãn âä bãn moi cua chi tiãt may.
Dæa vao âä thë cac æng suát giåi han trãn hçnh 1.7, ta tháy :
Khi æng suát trung bçnh la keo (σm > 0) cang lån ⇒ trë sä giåi han cua biãn âä æng suát σa
cang giam, tæc la våi σa tuy nho cung co thã gáy nãn pha huy moi.
Khi æng suát trung bçnh la nen (σm < 0) ⇒ trë sä giåi han cua biãn âä æng suát σa kha lån,
lån hån giåi han moi σ-1 trong chu trçnh âäi xæng.
3. Cac biãn phap náng cao âä bãn moi cua chi tiãt may
a) Biãn phap vã kãt cáu
D
Giam trë sä danh nghéa cua cac æng suát (σa ,σm ) bàng cach tàng kêch thæåc cua chi tiãt
may tai cac tiãt diãn nguy hiãm, tàng diãn têch tiãp xuc âäi våi cac chi tiãt may chëu æng suát
tiãp xuc thay âäi, bä trê håp ly vë trê cac ä truc...
D
Giam táp trung æng suát, vê du : tai cac chä chuyãn tiãp kêch thæåc, hçnh dang chi tiãt
cán co sæ thay âäi âãu âàn, thay chä sàc canh bàng goc læån våi ban kênh lån nhát co thã, vat
mep bã màt làp ghep, khi gia cäng ranh then dung dao phay ngon thay vç dung dao phay âéa...
D
Dung cac liãn kãt âan häi âã giam båt biãn âä tac dung cua tai trong chu ky (vê du dung
khåp näi âan häi giæa cac chi tiãt may chëu momen xoàn co thã lam giam biãn âä dao âäng
cua momen xoàn thay âäi theo chu ky...).
b) Biãn phap vã cäng nghã
Thæc chát cua cac biãn phap cäng nghã la sæ dung cac phæång phap gia cäng âàc biãt âã tàng bãn
cho chi tiãt may nhå tao ra cáu tao tinh thã hat nho co âä bãn cao, tao ra låp bã màt co æng suát dæ
nen...:
D
Gia cäng nhàn bã màt (bàng âanh bong, mai nghiãn...) ⇒ san phàng cac máp mä tã vi
⇒ lam giam táp trung æng suát.
Dung nhiãt luyãn va hoa nhiãt luyãn ⇒ cho hiãu qua cao âäi våi cac chi tiãt may co táp
trung æng suát.
D
D
Gáy biãn dang deo låp bã màt nhæ phun bi, làn nen ⇒ gáy nãn låp cæng nguäi bã màt,
âä ràn bã màt tàng lãn, trong låp bã màt co låp æng suát dæ nen.
1.4. Vát liãu chã tao chi tiãt may
1. Nhæng yãu cáu âäi våi vát liãu chã tao chi tiãt may
- Phu håp våi cac chè tiãu chu yãu vã kha nàng lam viãc cua chi tiãt may (nhæ âä bãn, âä
cæng, âä bãn mon, âä chëu nhiãt...)
- Âap æng cac yãu cáu vã khäi læång, kêch thæåc cua chi tiãt may va may
8
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
- Bao âam cac yãu cáu liãn quan âãn cäng dung va âiãu kiãn sæ dung (chäng àn mon,
giam ma sat, cach âiãn...)
- Co tênh cäng nghã phu håp våi hçnh dang va phæång phap gia cäng chi tiãt may (vê du :
chi tiãt may co hçnh dang phæc tap âæåc gia cäng bàng phæång phap âuc ⇒ vát liãu phai co
tênh âuc, chi tiãt may cán gia cäng càt got ⇒ vát liãu phai càt got âæåc...).
- Co låi nhát vã phæång diãn gia thanh san phám (gia vát liãu va gia thanh chã tao)
- Vát liãu dã tçm, dã cung æng, æu tiãn vát liãu co sàn trong næåc. Han chã sä læång cac
loai vát liãu âã dã cung æng va bao quan...
- Âäi khi dung nguyãn tàc chát læång cuc bä âã chon vát liãu cac phán khac nhau cua chi
tiãt may (vê du vanh banh vêt bàng âäng thanh ghep våi moayå bàng gang..., lot ä gäm hai thæ
kim loai : låp trang bàng bacbêt trãn nãn âäng thanh bàng gang).
2. Cac loai vát liãu thæång dung trong nganh chã tao may
Bao gäm : kim loai âen, kim loai mau, kim loai gäm va vát liãu khäng kim loai.
a) Kim loai âen
Gang : håp chát cua sàt va cacbon (C > 2,14%). Thep : håp chát cua sàt va cacbon
(C ≤ 2,14%). Ngoai ra trong gang va thep con co cac tap chát khac hoàc cac nguyãn tä håp
kim. Gang va thep la vát liãu thäng dung nhát nhå âä bãn, âä cæng cao, re tiãn hån håp kim
mau. Nhæåc âiãm chênh la khäi læång riãng lån, chäng rè kem.
Âã cai thiãn tênh chát cua gang va thep ⇒ san xuát gang håp kim va thep håp kim, âäng
thåi sæ dung räng rai cac phæång phap nhiãt luyãn va hoa nhiãt luyãn, tàng bãn bàng biãn
dang deo...
Gang
Gang co tênh âuc tät, gia tæång âäi tháp, kha bãn ⇒ thæång dung cho cac chi tiãt may co
hçnh dang phæc tap, nhát la vo may, thán may. Gäm cac loai chênh :
+ Gang xam: vê du GX-15-32 : gang xam co giåi han bãn keo min bàng 15 Kg/mm2 va
giåi han bãn uän min la 32 Kg/mm2.
+ Gang âuc: co kê hiãu tæ GD0, GD1, GD2, GD3, GD4. Sä thæ tæ 0÷4 chè ham læång
Silic trong gang (sä thæ tæ cang tàng thç ham læång Silic cang giam).
+ Gang håp kim: vê du GNi15Cu7Cr2 : 15%Ni, 7% Cu, 2% Cr
Thep kãt cáu
Thep kãt cáu la loai vát liãu thäng dung nhát âã chã tao chi tiãt may, gäm cac loai: thep
cacbon thäng thæång, thep cac bon chát læång tät, thep cacbon dung cu, thep håp kim.
+ Thep cacbon thäng thæång : vê du CT38, CT42 (chæ sä kem theo chè ro giåi han bãn
keo min, Kg/mm2)
+ Thep cacbon chát læång tät : vê du C45: 0,45% C; C45Mn: 0,45% C 0,7÷1% Mn
+ Thep håp kim : vê du 10Cr12Ni12 : 0,1% C 12% Cr 12% Ni
b) Håp kim mau
Thanh phán chu yãu la cac kim loai mau (âäng, chç, kem thiãc, nhäm ...). Håp kim mau âàt hån
kim loai âen ⇒ chè dung khi co yãu cáu âàc biãt nhæ khäi læång nho, co tênh giam ma sat, chäng rè...
Thæång dung cac loai: håp kim âäng, bac bêt va håp kim nhe.
Håp kim âäng
Håp kim âäng co tênh chäng rè va giam ma sat, bao gäm:
9
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
+ Âäng thanh (bräng): håp kim âäng våi nguyãn tä håp kim chu yãu khäng phai la kem.
+ Âäng thau (latäng): håp kim âäng våi nguyãn tä håp kim chu yãu la kem.
Bacbêt
Håp kim thæång gäm cac nguyãn tä cå ban la thiãc va chç, dung trong ä træåt, co tênh
giam ma sat rát tät.
Håp kim nhe
Håp kim co khäi læång riãng γ ≤ 4,5kg / cm3 , trãn cå så nhäm, manhãdi, titan va cac
nguyãn tä khac nhæ Cu, Mn, Si... Âä bãn kha cao, dung chu yãu å nhæng chä cán giam khäi
læång, cán giam båt læc quan tênh. Thæång dung :
+ Håp kim nhäm âuc (silumin) : håp kim nhäm våi Silic, co âä bãn cao, chäng gè tät
+ Håp kim nhäm biãn dang (duralumin) : håp kim nhäm våi Manhãdi, co âä bãn
riãng va cå tênh cao.
c) Kim loai gäm
Chã tao bàng cach nung va ep bät kim loai våi cac chát phu gia å ap suát va nhiãt âä cao,
khäng cán qua càt got. Æu âiãm: kho nong chay, xäp, hã sä ma sat tháp. Nhæåc âiãm: gia
thanh cao nãu chã tao våi sä læång êt, kêch thæåc bë han chã båi âiãu kiãn chã tao.
Thæång dung kim loai gäm bàng bät sàt âã chã tao bac, ä træåt, banh ràng chëu tai nho... Vát liãu
gäm sàt graphêt (bät sàt + 2% graphêt), dung âã chã tao ä træåt, tênh giam ma sat tät nhå graphêt va cac
lä häng âã dáu chui vao bäi trån bã màt træåt.
d) Vát liãu phi kim loai
Bao gäm cac loai : gä, da, cao su, amiàng, chát deo...
Chát deo la vát liãu cao phán tæ, co cac tênh chát : nhe, bãn, dã chã tao, dã càt got, cach nhiãt va
cach âiãn, chäng àn mon, giam hay tàng ma sat, giam chán... Chát deo dã tao hçnh nhå biãn dang deo
trong âiãu kiãn nhiãt âä va ap suát khäng cao làm. Nhæåc : noi chung âä bãn tháp hån kim loai, âä ràn
va âä cæng tháp, dán nhiãt kem va tênh chëu nhiãt khäng cao.
1.5. Ván âã tiãu chuán hoa trong thiãt kã may
1. Âënh nghéa tiãu chuán hoa
Tiãu chuán hoa la sæ quy âënh thäng nhát nhæng tiãu chuán va quy pham håp ly va thäng
nhát vã hçnh thæc, loai, thäng sä, chát læång, phæång phap thê nghiãm va chã tao v .v. cua chi
tiãt may va may.
2. Låi êch cua tiãu chuán hoa
Tiãu chuán hoa han chã âæåc rát nhiãu chung loai va kêch thæåc cua cac san phám cung
loai, cung tãn ⇒ co thã ap dung cac phæång phap gia cäng tiãn tiãn, nàng suát cao âã chã tao
hang loat cac chi tiãt may tiãu chuán, co thã táp trung san xuát hang loat trong cac nha may
chuyãn män, nhå âo âæåc giam cäng sæc chã tao, tiãt kiãm nguyãn vát liãu ⇒ giam âæåc gia
thanh.
Tiãu chuán hoa âiãu kiãn va phæång phap thæ tao âiãu kiãn náng cao chát læång, kha
nàng lam viãc va tuäi tho cua chi tiãt may.
Tiãu chuán hoa bao âam âæåc tênh âäi lán ⇒ tao âiãu kiãn dã dang cho viãc sæa chæa,
thay thã cac chi tiãt may bë hong.
Tiãu chuán hoa chi tiãt may va bä phán may ⇒ giam båt thåi gian va cäng sæc thiãt kã.
10
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Trong thiãt kã, cán ap dung triãt âã tiãu chuán vao viãc xac âënh loai, kiãu, hçnh dang,
kêch thæåc.. cua chi tiãt may.
3. Cac âäi tæång âæåc tiãu chuán hoa
- Cac ván âã chung : day sä, kêch thæåc, sä vong quay, âä cän, ky hiãu va quy æåc trãn ban ve
- Vát liãu va thanh phán hoa hoc, cå tênh chu yãu, phæång phap nhiãt luyãn
- Thuát ngæ, ky hiãu
- Âån vë âo læång
- Cáp chênh xac, chát læång bã màt chi tiãt may
- Hçnh dang, kêch thæåc chi tiãt may thäng dung (ä làn, bu läng, then, xêch, âai, khåp näi...)
- Cac thäng sä cå ban va cac chè tiãu vã chát læång cua may, thiãt bë (tai trong, nàng suát, âä
âao hæång kênh cua may tiãn...)
- Cac tai liãu thiãt kã, tai liãu cäng nghã.
4. Cäng tac tiãu chuán å næåc ta
- Hiãn nay sæ dung Tiãu chuán Nha næåc Viãt nam, ky hiãu TCVN, kem theo sä thæ tæ va
nàm ban hanh.
- Hiãn nay chung ta âa nghiãn cæu va ap dung nhiãu tiãu chuán cua tä chæc tiãu chuán thã giåi
I.S.O (International Standard Organization)
- Tiãu chuán cua mät sä næåc : Phap : AFNOR ; Liãn xä : GOST (ΓΟCT) ; My : ANSI, AISI,
SAE...
11
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
CHÆÅNG II
NHÆNG CHÈ TIÃU CHU YÃU VÃ KHA NÀNG LAM
VIÃC CUA CHI TIÃT MAY
Kha nàng lam viãc cua chi tiãt may âæåc âanh gia bàng cac chè tiãu chu yãu sau âáy :
•
•
•
•
•
Âä bãn
Âä cæng
Âä bãn mon
Kha nàng chëu nhiãt
Âä än âënh dao âäng
Vát liãu, hçnh dang, kêch thæåc cua chi tiãt may âæåc xac âënh theo mät hay nhiãu chè tiãu, tuy theo
âiãu kiãn lam viãc cua chi tiãt may.
2.1. Âä bãn
1. Khai niãm vã âä bãn
Âä bãn la kha nàng tiãp nhán tai trong cua chi tiãt may ma khäng bë pha hong. Âä bãn la
chè tiãu quan trong nhát âäi våi phán lån chi tiãt may.
Nãu chi tiãt may khäng âu âä bãn ⇒ bãn trong no se xuát hiãn biãn dang dæ lån ⇒ lam
thay âäi hçnh dang cua chi tiãt may, pha hoai âiãu kiãn lam viãc bçnh thæång cua cac bä phán
may, âäng thåi co thã pha hong ban thán chi tiãt may (gay, vå hoàc hæ hong bã màt).
Ngæåi ta phán biãt hai dang pha hong : pha hong ténh va pha hong moi liãn quan âãn âä
bãn ténh va âä bãn moi.
+ Pha hong ténh : do æng suát lam viãc væåt qua giåi han bãn ténh cua vát liãu (thæång do
qua tai âät ngät gáy nãn).
+ Pha hong moi : do tac dung láu dai cua æng suát thay âäi co gia trë væåt qua giåi han bãn
moi cua vát liãu.
2. Phæång phap tênh âä bãn
Phæång phap tênh thäng dung vã âä bãn la so sanh æng suát tênh toan våi æng suát cho
phep. Âiãu kiãn bãn co dang :
σ ≤ σ
τ ≤ τ
hay :
σ
,
τ
: æng suát sinh ra khi chi tiãt may chëu tai
τ
, : æng suát cho phep
σ
[ ]
Âäi khi tênh âä bãn xuát phat tæ âiãu kiãn bao âam hã sä an toan lån hån hoàc bàng hã sä
s ≥ s
an toan cho phep :
s : hã sä an toan
[s ] : hã sä an toan cho phep
3. Cach xac âënh æng suát sinh ra trong chi tiãt may
Æng suát sinh ra bãn trong chi tiãt may âæåc tênh toan theo cäng thæc cua Sæc bãn vát liãu
hay Ly thuyãt âan häi, co xet âãn hçnh dang va âiãu kiãn lam viãc cu thã cua chi tiãt may.
Khi chi tiãt may chëu æng suát phæc tap ⇒ tiãn hanh tênh toan theo æng suát tæång âæång :
σtd = σ2 +3τ2 (theo thuyãt bãn thã nàng biãn âäi hçnh dang)
12
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
σtd = σ2 + 4τ2 (theo thuyãt bãn æng suát tiãp lån nhát)
Khi tênh toan âä bãn bã màt :
- Diãn têch tiãp xuc tæång âäi lån ⇒ dung æng suát dáp σd sinh ra trãn bã màt lam viãc.
- Diãn têch tiãp xuc kha nho so våi kêch thæåc chi tiãt may ⇒ dung æng suát tiãp xuc cæc
âai σH sinh ra tai tám vung tiãp xuc.
Khi chi tiãt may chëu æng suát thay âäi khäng än âënh :
Gia sæ chi tiãt may chëu tac dung cua cac æng suát
σ1 , σ2 , ..., σn , våi sä chu ky tac dung cua cac æng
σ
Hçnh 2.1
σ1
σtd = σmax = σ1
suát nay la N1, N2 , ..., Nn (hçnh 2.1). Khi âo ta quy vã
chã âä lam viãc än âënh tæång âæång : coi nhæ chi tiãt
may chëu tac dung cua æng suát thay âäi än âënh la
σtd = σmax = max(σi ) æng våi sä chu ky tac dung
σ2
σn
m
N1
N2 ...
n
Nn
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
σi
σmax
bàng:
våi m : bác cua âæång
N =
.Ni
∑
td
N
i=1
cong moi.
Ntd
4. Cach xac âënh æng suát cho phep
Tra bang hay dung cac cäng thæc thæc nghiãm : Bàng thæc nghiãm, ngæåi ta xáy dæng
âæåc cac bang gia trë æng suát cho phep cho cac máu thæ khac nhau, bàng vát liãu khac nhau,
våi tênh chát lam viãc khac nhau... Ngoai ra, trong mät sä træång håp, ngæåi ta cung xáy dæng
cac cäng thæc thæc nghiãm âã xac âënh æng suát cho phep.
Xac âënh theo æng suát giåi han
σgh
τgh
σ =
[ ]
τ =
[ ]
hay :
s
s
Trong âo :σgh ,
τgh : æng suát phap va tiãp giåi han (khi âat âãn cac gia trë nay thç chi tiãt
may hay máu thæ bë pha hong) ; s : hã sä an toan.
Hã sä an toan s âæåc xac âënh nhæ sau : s = s1. s2. s3
s1 : hã sä xet âãn mæc âä chênh xac khi xac âënh tai trong va æng suát
s2 : hã sä xet âãn âä âäng nhát vã cå tênh cua vát liãu
s3 : hã sä xet âãn cac yãu cáu âàc biãt vã an toan
Cach xac âënh æng suát giåi han
¾ Chi tiãt may chëu æng suát ténh :
+ Âäi våi vát liãu deo: æng suát giåi han âæåc láy bàng giåi han chay σch cua vát liãu
(giåi han chay vã uän σchu hay giåi han chay vã æng suát tiãp τch ..) .
+ Âäi våi vát liãu don: æng suát giåi han âæåc láy bàng giåi han bãn σb cua vát liãu (giåi
han bãn uän σbu hay giåi han bãn vã æng suát tiãp τb ..).
¾ Chi tiãt may chëu æng suát thay âäi : Æng suát giåi han âæåc láy bàng giåi han moi.
o Træång håp æng suát thay âäi än âënh :
+ Nãu sä chu ky lam viãc N ≥ sä chu ky cå så N0 cua âæång cong moi ⇒ σgh = σr
våi σr la giåi han moi dai han.
13
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
N0
N
m
+ Nãu N < N0 ⇒ σgh = σrN våi σrN la giåi han moi ngàn han :σrN = σr
.
o Nãu æng suát thay âäi khäng än âënh : Tæång tæ nhæ khi chëu æng suát thay âäi än âënh,
m
n
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
σi
σmax
nhæng thay N bàng
.
N =
.Ni
∑
td
i=1
2.2. Âä bãn mon
Mon la kãt qua tac dung cua æng suát tiãp xuc hoàc ap suát khi cac bã màt tiãp xuc træåt
tæång âäi våi nhau trong âiãu kiãn khäng âu dáu bäi trån.
Chi tiãt may bë mon se lam giam âä bãn (do kêch thæåc giam), lam giam âä chênh xac (âäi
våi dung cu âo), lam giam hiãu suát cua may (âäi våi piston - xi lanh cua âäng cå do khe hå
tàng lãn qua lån), lam tàng tai trong âäng, tàng tiãng än (âäi våi ràng banh ràng).
Do váy, khi thiãt kã chi tiãt may tiãp xuc, phai âam bao cho chung co âu âä bãn mon,
nghéa la lam viãc än âënh trong suät thåi han âa quy âënh ma khäng bë mon qua mät gia trë
cho phep.
Cæång âä mon phu thuäc vao trë sä æng suát tiãp xuc hay ap suát, ván täc træåt tæång âäi
giæa hai bã màt tiãp xuc, sæ bäi trån va hã sä ma sat, tênh chäng mon cua vát liãu.
Âã náng cao âä bãn mon cán phai bäi trån bã màt tiãp xuc, dung vát liãu giam ma sat (nhæ
âäng thanh, gang chëu ma sat..), dung cac phæång phap nhiãt luyãn âã tàng âä ràn bã màt lam
viãc.
Tênh toan âä bãn mon xuát phat tæ âiãu kiãn bao âam chã âä bäi trån ma sat æåt (nghéa la
bao âam giæa hai bã màt tiãp xuc luän luän tän tai mät låp dáu bäi trån ngàn cach khäng cho
cac âènh máp mä træc tiãp tiãp xuc våi nhau), khi âo mon se khäng xay ra.
Træång håp khäng thã tao ra chã âä bäi trån ma sat æåt, tênh toan âä bãn mon dæa trãn cå
så han chã ap suát p hoàc têch sä pv cua ap suát va ván täc træåt tai bã màt tiãp xuc khäng
p ≤ p
pv ≤ pv
.
væåt qua gia trë cho phep :
va
2.3. Âä cæng
Âä cæng la kha nàng cua chi tiãt may can lai sæ thay âäi hçnh dang dæåi tac dung cua tai
trong.
Nãu chi tiãt may khäng âu âä cæng, khi lam
viãc chi tiãt may se bë biãn dang âan häi væåt qua
trë sä cho phep ⇒ pha hoai âiãu kiãn lam viãc
bçnh thæång cua chi tiãt may va cac chi tiãt may
làp ghep. Vê du : truc bë vong qua nhiãu (hçnh
2.2) ⇒ cac banh ràng tiãp xuc khäng tät, lam
mon vet cac mep ä. Âäi våi may cäng cu, biãn
dang cua truc chênh, ä làn, âä ga... lam giam âä
chênh xac cua chi tiãt gia cäng.
Hçnh 2.2
Âä cæng con chi phäi viãc chon vát liãu chi tiãt : Âã co kêch thæåc chi tiãt nho gon ⇒ ta chon vát
liãu co âä bãn cao. Tuy nhiãn våi thep chàng han, khi cå tênh tàng, mäâun âan häi háu nhæ khäng âäi
⇒ kêch thæåc chi tiãt xac âënh theo âiãu kiãn âä bãn co thã khäng âam bao âä cæng. Cung co træång
håp, khi giam âä cæng se lam tàng âä bãn moi cua chi tiãt may, vê du giam âä cæng vanh ràng se lam
tàng âä bãn moi cua ràng banh ràng.
14
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Phán biãt hai loai âä cæng : âä cæng thã têch liãn quan âãn biãn dang cua toan bä vát liãu
chi tiãt va âä cæng tiãp xuc liãn quan âãn biãn dang cua låp bã màt.
Tênh toan vã âä cæng thã têch xuát phat tæ âiãu kiãn chuyãn vë thæc khäng væåt qua gia trë
cho phep :
[ ]
≤ ∆
∆l
l
(âä dan dai)
f ≤ f
(âä vong)
ϕ ≤ ϕ
(goc xoay tai mät tiãt diãn khi bë uän)
(goc xoàn)
θ ≤ θ
Tênh toan vã âä cæng tiãp xuc theo âiãu kiãn biãn dang cua bã màt tiãp xuc khäng væåt
qua gia trë cho phep : ∆h ≤ ∆h våi ∆h la biãn dang cua bã màt tiãp xuc.
[
2.4. Âä chëu nhiãt (kha nàng chëu nhiãt)
Khi lam viãc, do ma sat trong cac cå cáu, bä phán may ⇒ chi tiãt may bë nong lãn (nhát la
nhæng chä bë træåt nhiãu nhæ trong bä truyãn truc vêt...).
Nung nong chi tiãt may co thã gáy ra cac tac hai :
- Lam giam kha nàng chëu tai cua chi tiãt may (khi nhiãt âä tàng lãn qua cao, cå tênh cua
vát liãu se giam xuäng. Våi thep : khi nhiãt âä lån hån 300°C÷400°C, våi håp kim mau khi
nhiãt âä lån hån 50°C÷100°C ⇒ giåi han moi giam, vát liãu trå nãn don hoàc xay ra hiãn
tæång tæ biãn.
- Lam giam âä nhåt cua dáu bäi trån ⇒ lam tàng mon hay dênh.
- Biãn dang nhiãt lam cong vãnh cac chi tiãt may hay thay âäi khe hå trong cac liãn kãt
âäng (khi khe hå trong ä træåt bë giam hay mát âi ⇒ ngong truc co thã bë ket trong lot ä...).
- Lam thay âäi tênh chát cua cac bã màt tiãp xuc, vê du lam giam hã sä ma sat trong cac bä
phán ham.
- Lam giam âä chênh xac cua may.
Do váy, våi cac chi tiãt may bë træåt nhiãu, khi thiãt kã cán phai tênh toan vã nhiãt.
Phæång phap tênh toan vã nhiãt
Xac âënh nhiãt âä trung bçnh sinh ra khi sæ dung may va han chã no khäng cho væåt qua
t ≤ t
mät gia trë cho phep:
[ ]
Trong âo : t : nhiãt âä än âënh trung bçnh khi sæ dung may; [t] : nhiãt âä cho phep.
Nhiãt âä än âënh trung bçnh t âæåc xac âënh tæ phæång trçnh cán bàng nhiãt: Nhiãt læång
′
va nhiãt læång thoat âi trong mät âån vë thåi gian phai bàng nhau.
Ω Ω
sinh ra
Âã náng cao kha nàng chëu nhiãt cua chi tiãt may, cán chã tao chi tiãt may bàng vát liãu
chëu nhiãt, tçm cach tàng diãn têch thoat nhiãt cua bä phán may hay dung cac biãn phap bäi
trån lam mat.
2.5. Tênh än âënh dao âäng
Dao âäng xuát hiãn chu yãu do cac chi tiãt may quay hay cå cáu khäng âæåc cán bàng (do
âo sinh ra cac læc quan tênh biãn thiãn co chu ky). Ngoai ra, co thã do tac âäng cua læc kêch
thêch biãn thiãn co chu ky tæ bãn ngoai tac âäng lãn chi tiãt (vê du læc càt tac âäng lãn chi tiãt
gia cäng trãn cac may càt kim loai...)
Dao âäng gáy nãn æng suát phu thay âäi co chu ky, co thã dán âãn pha hong vç moi. Dao
âäng trong truyãn âäng banh ràng gáy nãn tiãng än. Dao âäng trong may càt kim loai lam
15
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
giam âä chênh xac gia cäng va âä nhàn bã màt cua san phám. Khi tán sä cua læc kêch thêch
gán bàng tán sä riãng cua chi tiãt may hay bä phán may ⇒ xuát hiãn hiãn tæång cäng hæång,
biãn âä dao âäng se rát lån, chi tiãt may lam viãc láu trong vung cäng hæång se bë pha huy.
Vç váy, tênh toan dao âäng la cán thiãt, âàc biãt âäi våi cac may quay nhanh.
Co thã tênh toan vã dao âäng theo hai cach :
+ Hoàc xac âënh tán sä dao âäng riãng cua may hay cua cå cáu âã tranh cäng hæång.
+ Hoàc tênh toan biãn âä dao âäng va han chã no trong pham vi cho phep.
Âã náng cao chát læång la viãc cua may va cå cáu, co thã giai quyãt chäng rung cho may
bàng cac biãn phap: triãt tiãu cac ngoai læc gáy nãn dao âäng (vê du : cán bàng may...), thay
âäi tênh chát âäng læc hoc cua hã thäng (thay âäi momen quan tênh cua chi tiãt may va âä
cæng cua mäi ghep...) nhàm thay âäi tán sä riãng cua hã, dung cac thiãt bë giam rung...
16
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
CHÆÅNG III
ÂÄ TIN CÁY CUA MAY VA CHI TIÃT MAY
3.1. Khai niãm chung
1. Âënh nghéa
Âä tin cáy la kha nàng cua mät san phám (may, chi tiãt may, cäng trçnh...) thæc hiãn âæåc
chæc nàng nhiãm vu âa âënh, va duy trç âæåc chæc nàng nhiãm vu âo trong suät thåi han quy
âënh, æng våi cac âiãu kiãn ván hanh, chàm soc, bao dæång cu thã.
Âä tin cáy la mät trong cac âàc træng quan trong nhát vã chát læång may va chi tiãt may.
May âæåc goi la co âä tin cáy cao nãu nhæ co thã thæc hiãn âæåc cac chæc nàng nhiãm vu âa âënh,
âäng thåi cac chè tiãu vã sæ dung (nhæ nàng suát, âä chênh xac, hiãu suát, mæc âä tiãu thu nàng
læång..) ván âæåc duy trç å mæc âä cho phep trong suät thåi han sæ dung.
May hay chi tiãt may khäng âu âä tin cáy, co nghéa la cac chè tiãu sæ dung cua chung bë pha hoai,
chi tiãt may mát kha nàng lam viãc træåc thåi han quy âënh ⇒ co thã gáy thiãt hai to lån do nàng suát
giam, tiãu thu nàng læång tàng, sæa chæa tän kem.
Trong nãn san xuát cå khê hoa va tæ âäng hoa cao, âä tin cáy cang co y nghéa quan trong, båi vç
mät cå cáu hay thiãt bë nao âo bë hong, hoat âäng cua ca dáy chuyãn san xuát co thã bë âçnh trã.
Âä tin cáy va kha nàng lam viãc cua chi tiãt may co quan hã mát thiãt våi nhau : kha nàng lam
viãc biãu thë kha nàng cua may co thã thæc hiãn âæåc cac chæc nàng, nhiãm vu âa âënh, con âä tin cáy
âàc træng thãm xac suát duy trç kha nàng âo trong suät thåi han quy âënh.
2. Cac chè tiãu âanh gia âä tin cáy
Âã âanh gia âä tin cáy, thæång dung cac chè tiãu: xac suát lam viãc khäng hong R(t), cæång âä
hong λ (t), tuäi tho. Trong mät sä træång håp, ngæåi ta dung hã sä sæ dung KS.
3.2. Xac suát lam viãc khäng hong R(t)
Xac suát lam viãc khäng hong la xac suát khäng xay ra hong hoc cua chi tiãt may hay may
trong khoang thåi gian quy âënh.
Goi NC sä chi tiãt may giäng nhau, lam viãc trong âiãu kiãn nhæ nhau. Sau t giå co NCh chi
tiãt may bë hong va Nt = NC - NCh chi tiãt con tät ⇒ Xac suát lam viãc khäng hong co thã tênh
gán âung bàng biãu thæc (gia trë nay
cang chênh xac khi Nc cang lån) :
R2(t)
Rn(t)
R1(t)
...
Nt Nc − Nch
R(t) =
=
=1− F(t)
Nc
Nc
Nch
Nc
F(t) =
Trong âo :
la xac suát hong
Hçnh 3.1
Træång håp hã thäng gäm n phán tæ
liãn kãt näi tiãp (hã thäng khäng hong khi tát ca cac phán tæ khäng hong) ( hçnh 3.1):
n
R(t) =
R (t)
i
Xac suát lam viãc khäng hong cua hã thäng:
∏
i=1
Nhæ váy, âä tin cáy cua hã thäng näi tiãp tháp hån âä tin cáy cua mät phán tæ nao âo
thuäc hã thäng, va giam khi sä phán tæ tàng lãn.
17
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Træång håp hã thäng gäm n phán tæ liãn kãt song song (hong hoc cua hã thäng xay ra khi
tát ca cac phán tæ âãu bë hong) (hçnh 3.2 ):
R1(t)
Xac suát lam viãc khäng hong cua hã thäng:
R2(t)
R(t) =1− F(t)
n
n
...
R(t) =1−
F (t)
i
(
F(t) =
F (t)
)
∏
∏
i
i=1
i
=
1
Rn(t)
n
R(t) =1− (1− R (t))
∏
i
Hçnh 3.2
i=1
Hã thäng liãn kãt song song co âä tin cáy rát cao, nhæng phai sæ dung nhiãu phán tæ dæ træ
kãt cáu may se phæc tap hån, gia thanh va khäi læång may tàng lãn.
⇒
3.3. Cæång âä hong
λ (t)
Cæång âä hong (t) tai mät thåi âiãm t nao âo la
λ
t, Nt
t
ty sä giæa sä hong hoc trong mät âån vë thåi gian va
täng sä chi tiãt may âæåc sæ dung tai thåi âiãm nay.
Goi Nt la sä chi tiãt may âang âæåc sæ dung tai
∆t
∆Nch
thåi âiãm t. Nãu trong khoang thåi gian ∆t kha nho
å lán cán t, co ∆Nch chi tiãt may bë hong, thç sä hong
∆Nch
Hçnh 3.3
hoc trong mät âån vë thåi gian se bàng
(hçnh 3.3).
∆t
Cæång âä hong âæåc xac âënh gán âung bàng biãu thæc :
∆Nch
∆t.Nt
λ(t) =
Giæa cæång âä hong va xac suát lam viãc khäng hong co mäi quan hã :
t
⎡
⎤
⎥
⎦
R(t) = exp − λ(t)dt
⎢
∫
⎣
0
Âä thë biãu diãn quan hã giæa cæång âä
hong (t) theo thåi gian t gäm ba vung :
λ
(t)
λ
(I)
(II)
(III)
+ Vung I : Æng våi giai âoan chay mon.
Cæång âä hong tæång âäi cao, do cac
khuyãt tát khi chã tao. Nhå kha nàng chay
mon, bã màt cac chi tiãt se tæ læa âã thêch
æng thanh nhæng hçnh dang håp ly nhát, khàc
Hçnh 3.4
t2
t1
phuc âæåc sæ táp trung tai trong...
âä hong giam dán.
⇒ cæång
t
Do váy, âã náng cao âä tin cáy lam viãc, cán tiãn hanh chay ra cac san phám træåc khi
xuát xæång.
+ Vung II : Æng våi giai âoan sæ dung bçnh thæång.
Cæång âä hong tæång âäi tháp va êt thay âäi. Hong chu yãu do cac qua tai ngáu nhiãn, cac
khuyãt tát vã cáu truc vát liãu.. lam xuát hiãn cac vãt næt tã vi dán âãn giam âä bãn moi va âä
bãn mon.
+ Vung III : Æng våi giai âoan mon tàng cæång.
Cæång âä hong tàng lãn rát nhanh do læång mon tàng lãn, cac chi tiãt may bë lao hoa hoàc
mon.., dán âãn pha hong chi tiãt may, pha hoai âiãu kiãn lam viãc bçnh thæång cua may. May
18
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
cán âæåc sæa chæa, phuc häi, thay thã cac chi tiãt bë hong. Do váy muän náng cao âä tin cáy
cua may, cán tiãn hanh sæa chæa dæ phong træåc khi bàt âáu giai âoan III.
3.4. Tuäi tho
Tuäi tho la khoang thåi gian lam viãc cua âäi tæång tênh tæ khi bàt âáu hoat âäng cho tåi
khi âat âæåc trang thai tåi han (âäi tæång bë hong hoàc cán sæa chæa, phuc häi).
Tuäi tho thæång âæåc tênh theo thåi gian lam viãc thæc tã (khäng kã thåi gian khäng hoat
âäng cua âäi tæång). Ngoai ra, trãn thæc tã, tuäi tho con dung khai niãm tuäi tho våi nghéa
räng, tênh bàng sä chu trçnh lam viãc, sä km âæång âi, sä san phám san xuát âæåc...
Ngoai tuäi tho trung bçnh nãu trãn, trong tênh toan con dung tuäi tho γ phán tràm, tæc la
tuäi tho ma âäi tæång lam viãc chæa âat tåi trang thai tåi han våi xac suát la
Vê du : Tuäi tho = 90% cua mät loai ä làn nao âo la 800h, nghéa la 90% sä ä làn âo co
tuäi tho 800h, 10% sä con lai co thã bë hong såm hån.
Ta co quan hã : γ = 100. R(t)
γ phán tràm.
γ
3.5. Hã sä sæ dung KS
Âäi våi chi tiãt may co thã phuc häi âæåc, thæång dung hã sä sæ dung KS âã âàc træng cho
T
lv
KS =
T = T + TC + TP
lv
âä tin cáy cua chi tiãt may :
Trong âo :
våi :
T
T
: thåi gian lam viãc trong mät thåi ky hoat âäng nao âo cua chi tiãt may,
lv
TC : thåi gian chàm soc,TP : thåi gian sæa chæa phuc häi.
3.6. Biãn phap náng cao âä tin cáy cua may va chi tiãt may
Âä tin cáy phu thuäc vao trçnh âä thiãt kã, cäng nghã chã tao va âiãu kiãn sæ dung. Khi
thiãt kã ta co cac biãn phap sau âáy âã náng cao âä tin cáy :
Sä læång chi tiãt may nãn êt, kãt cáu âån gian, cac chi tiãt may cán co âä tin cáy gán bàng
nhau. Vát liãu chã tao chi tiãt may co âä phán tan cå tênh tháp se lam tàng xac suát lam viãc
khäng hong.
Giam cæång âä chëu tai cua chi tiãt may va may bàng cac biãn phap nhæ sæ dung cac vát
liãu co âä bãn cao, ap dung nhiãt luyãn, hoa nhiãt luyãn, dung cac biãn phap cäng nghã tàng
bãn bã màt nhæ phun bi, làn nen. Âam bao æng suát sinh ra trong chi tiãt nho hån giåi han moi
cua vát liãu. Sæ dung cac biãn phap giam táp trung æng suát trong chi tiãt may.
Chon âung loai dáu, må bäi trån, thiãt kã hã thäng bäi trån håp ly âã bao âam âiãu kiãn
bäi trån ma sat æåt, tranh bui bán, hat kim loai råi trãn cac bã màt lam viãc...
Cac chi tiãt may dã hong phai âæåc thiãt kã sao cho dã sæa chæa, thay thã.
Sæ dung cac kãt cáu ténh âënh, tæ læa, nhå âo khuyãt tát trong chã tao êt anh hæång âãn sæ
phán bä tai trong.
Nãu cac qua tai ngáu nhiãn thæång xuát hiãn trong qua trçnh sæ dung may, nãn dung cac
hã thäng ngàn ngæa qua tai nhæ ly håp an toan, råle...
Sæ dung räng rai cac chi tiãt may, bä phán may tiãu chuán (cac chi tiãt, bä phán may tiãu
chuán âæåc chã tao å cac nha may chuyãn män co trçnh âä chuyãn män cao våi cac phæång
phap gia cäng tiãn tiãn trãn cå så têch luy âæåc nhiãu kinh nghiãm thiãt kã chã tao, nãn se co
chát læång cao va âäng nhát).
19
Bai giang Cå så thiãt kã may - Phán I - Lã Cung - Bä män Nguyãn ly Chi tiãt may - Khoa Sæ pham ky thuát
Tải về để xem bản đầy đủ
132 trang
24101
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở thiết kế máy (Phần 1) - Lê Cung", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_thiet_ke_may_phan_1_le_cung.pdf
