Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo vỏ bình ắc quy tàu điện mỏ bằng vật liệu phi kim loại



Mục lục
Trang
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN . 5
1.1. Tình hình sửdụng tàu điện ắc qui tại các mỏthan Việt Nam. 5
1.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng vật liệu phi kim loại. . 7
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾSẢN PHẨM . 15
2.1. Nghiên cứu điều kiện làm việc của vỏbình ắc qui . 15
2.2. Phân tích lựa chọn kết cấu và vật liệu chếtạo sản phẩm. 16
2.3. Chọn loại nhựa đểchếtạo sản phẩm . 17
2.4. Dùng phần mềm ANSYS9.0 tính toán kết cấu của vỏbình . 19
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾKHUÔN . 44
3.1. Tìm hiểu khuôn ép nhựa . 44
3.2. Xây dựng quy trình thiết kế, chếtạo bộkhuôn ép phun . 49
3.3. Ứng dụng phần mềm Moldflow để đánh giá các bộkhuôn. 63
CHƯƠNG 4. CHẾTẠO VÀ THỬNGHIỆM SẢN PHẨM . 72
4.1. Quy trình công nghệchếtạo khuôn . 72
4.2. Quy trình công nghệchếtạo vỏbình . 72
4.3. THỬNGHIỆM SẢN PHẨM. 72
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 73
5.1. Kết luận . 73
5.2. Kiến nghị. 73


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-11-30-de_tai_nghien_cuu_thiet_ke_che_tao_vo_binh_ac_quy.YxyGEg0Caw.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48383/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

í dụ như độ võng lớn, biến dạng lớn, bài toán tiếp xúc
chảy dẻo, siêu đàn hồi từ biến...
Phân tích động lực học:
- Bao gồm hiệu ứng khối lượng và giảm chấn.
- Phân tích modul: xác định tần số riêng và dạng dao động riêng.
- Phân tích điều hoà: xác định ứng xử của kết cấu khi tải trọng có dạng hình
sin với biên độ và tần số xác định.
- Phân tích động lực học tức thời: xác định ứng suất của kết cấu khi tải trọng
thay đổi theo thời gian và có thể bao gồm cả ứng sử phi tuyến.
Một số khả năng khác trong phân tích kết cấu:
- Phân tích phổ.
- Phân tích dao động ngẫu nhiên.
- Phân tích sự mất ổn định.
2. Động lực học biến dạng lớn:
- Dùng để mô phỏng biến dạng rất lớn khi lực quán tính đóng vai trò quyết
định
- Dùng để mô phỏng các bài toán va chạm.
3. Phân tích nhiệt
- Phân tích nhiệt được dùng để xác định trường phân bố nhiệt độ trong một
vật thể. Các đại lượng đáng quan tâm khác bao gồm: lượng nhiệt mất đi hay
tăng thêm, dòng nhiệt.
4. Phân tích điện từ
- Phân tích điện từ được sử dụng để tính toán từ trường trong các thiết bị
điện từ.
- Phân tích điện từ tĩnh và tần số thấp:
+ Mô phỏng các thiết bị sử dụng nguồn điện một chiều, nguồn xoay
chiều tần số thấp, Ví dụ: thiết bị khởi động từ, các động cơ, máy biến thế.
+ Các thông số đáng quan tâm bao gồm: mật độ thông lượng từ,
cường độ từ trường, lực và mô men từ, trở kháng, độ từ cảm...
+ Phân tích điện từ tần số cao.
+ Phân tích tĩnh điện.
5. Tính toán động lực học dòng chảy
- Để xác định phân bố lưu lượng và nhiệt độ trong một dòng chảy.
- Các đại lượng đáng quan tâm là vận tốc, áp suất, nhiệt độ và các hệ số
màng.
- Phân tích chất lỏng trong bể chứa.
6. Phân tích tương tác giữa các trường vật lý
- Xem xét sự tương tác của hai hay nhiều trường khác nhau. Vì trên thực tế
các trường đều phụ thuộc lẫn nhau, nên không thể giải quyết chúng một cách
tách biệt. Bởi vậy, cần có một chương trình giải quyết đồng thời cả hai hiện
tượng bằng cách kết hợp chúng.
- Ví dụ: Phân tích nhiệt - ứng suất.
Trong phạm vi đồ án này nhóm đề tài chỉ dùng phân tích kết cấu, để
lựa chọn kết cấu hợp lý của bình ắc quy khi thay từ vỏ bình kim loại bằng vỏ
bình nhựa nhiệt dẻo.
2.4.2. Phân tích ứng suất và biến dạng vỏ bình ắc quy bằng kim loại.
Khi làm việc chủ yếu là thân bình chịu tác dụng của các lực như: lực
thuỷ tĩnh, lực quán tính... còn nắp bình chịu lực không đáng kể. Chính vì
vậy, đề tài đi sâu phân tích kết cấu của thân bình, đồng thời lựa chọn vật
liệu nhựa nhiệt dẻo chế tạo nó sao cho với bình ắc quy đã thay đổi kết cấu
và bằng nhựa thì khả năng làm việc của nó tương đương vỏ bình ắc quy
bằng kim loại.
2.4.2.1. Tính toán lực tác động vào thân bình trong quá trình làm việc
Như trên đã nói, khi làm việc, thân bình chịu tác dụng của rất nhiều
lực như: lực thuỷ tĩnh do dung dịch trong bình gây ra; lực quán tính; tải
trọng va đập... Tuy nhiên để đơn giản đề tài chỉ quan tâm tính toán lực thuỷ
tĩnh, ảnh hưởng của các lực khác được sử lý bằng các hệ số trong quá trình
tính toán bằng phần mềm ANSYS. Biểu đồ 2.1 thể hiện sự phân bố lực
trong bình.
Các thông số của bình ắc quy SN300
• Chiều cao lớn nhất của bình: 450mm
• Chiều rộng đáy bình: 175mm
• Chiều dài đáy bình: 180mm
• Chiều cao vỏ bình: 395mm
Theo yêu cầu kỹ thuật của ắc quy kiềm sắt-niken SN300 thì khoảng
cách giữa mặt trên tấm cực và miệng rót dung dịch: 60mm. Như vậy, với
quy định mức điện dịch cao hơn mặt trên tấm cực 15-30mm thì khoảng cách
từ miệng rót dung dịch đến mặt phẳng mức điện dịch như sau:
• lớn nhất hmax=45mm.
• nhỏ nhất hmin=20mm.
Như vậy chiều cao mức điện dịch lớn nhất trong bình so với đáy là:
h = 395-20 = 375mm.
Dung dịch điện dịch dùng cho bình là NaOH có tỷ trọng bằng
1,18(g/cm3). Từ đó, ta tính được lực thuỷ tĩnh tác dụng lên đáy là:
P= γ*h.
Trong đó: P: Áp suất thuỷ tĩnh tại mặt đáy bình.
γ: Khối lượng riêng của dung dịch điện dịch
γ=1,18 (g/cm3)=1,18.10-5(N/mm3).
h: Chiều cao lớn nhất của mức điện dịch so với đáy
h = 375mm.⇒ P = 1,18.10-5x375 = 0,004425(N/mm2).
P = 44,25x10-4(N/mm2)
BiÓu ®å 2.1: Ph©n bè lùc trong b×nh ¾c quy
2.4.2.2. Dùng ANSYS phân tích tính toán
Từ việc phân tích các lực có thể tác dụng vào bình. Bây giờ, ta áp
dụng phần mền ANSYS để phân tích ứng suất và biến dạng tại các vị trí
khác nhau của vỏ bình.
Trình tự các bước như sau:
1. Chuẩn bị (Preprocessor).
2. Xử lý ban đầu (Processor).
3. Giải (Solve).
4. Xử lý kết quả (Postprocessor).
1. Quá trình chuẩn bị (Preprocessor)
a. Lựa chọn kiểu phân tích.
Ở trên ta đã biết trong phần mềm ANSYS có rất nhiều kiểu phân tích
như phân tích dòng chảy, phân tích kết cấu, điện từ...
Trong bước này ta chọn kiểu phân tích kết cấu bằng cách vào hộp
thoại preferences (Main menu>Preferences) để lựa chọn kiểu phân tích kết
cấu (Structural). Đồng thời, loại bỏ các kiểu phân tích khác không dùng
đến trong phân tích kết cấu. Điều này sẽ giúp ta loại bỏ các thuộc tính
không dùng đến trong phân tích kết cấu
Hình 2-1: Chọn kiểu phân tích kết cấu
b. Lựa chọn kiểu mô hình hoá.
Có các kiểu mô hình hoá như sau:
™ Đối xứng trục: Được dùng khi tải trọng, vật liệu và điều kiện
biên là đối xứng trục. Kiểu mô hình này là đơn giản nhất.
™ Đối xứng quay: Khi tải trọng, vật liệu và điều kiện biên là đối
xứng nhưng thuận lợi hơn là đối xứng trục vì đưa ra thêm một số kết quả
thông qua áp đặt điều kiện biên.
™ Mô hình 3D: Đây không phải là một lựa chọn hiệu quả so với
mô hình đối xứng trục và mô hình đối xứng quay. Tuy nhiên, nếu kết quả
mô hình hoá bị ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện biên đối xứng (mà thực tế
không đúng) thì có thể đây là sự lựa chọn duy nhất.
Đối với chi tiết thân bình ắc quy ta dùng mô hình 3 chiều đầy đủ.
c. Lựa chọn kiểu phần tử.
Chọn kiểu phần tử là một bước quan trọng, nó xác định những đặc
tính như sau:
9 Bậc tự do (Degree of Freedom): Ví dụ: một kiểu phần tử nhiệt
có một bậc tự do: TEMP (nhiệt độ), trong khi đó, một kiểu phần tử kết cấu
có thể có 6 bậc tự do: UX, UY,UZ, ROTX, ROTY, ROTZ (ba thành phần
chuyển vị dài theo ba trục và ba thành phần chuyển vị gúc quanh ba trục).
9 Dạng phần tử: Hình lục diện, hình tứ diện, hình tứ giác, hình
tam giác…
9 Không gian: 2D (chỉ trong mặt phẳng X-Y) hay 3D.
9 Dạng giả thiết của trường chuyển vị: Bậc nhất hay bậc hai.
ANSYS có một thư viện gồm hơn 150 kiểu phần tử để người dụng lựa
chọn. Các phần tử thông dụng bao gồm:
9 Các phần tử một chiều (line element): Bao gồm.
ƒ Các phần tử dầm (beam): Dùng để mô hình hoá kết cấu bu
lông, kết cấu dạng ống, thép hình hay bất kỳ một kết cấu dài
mảnh nào mà ta chỉ quan tâm đến ứng suất màng và ứng suất
uốn.
ƒ Các phần tử thanh (spar): Dùng để mô hình hoá lò xo, hệ dàn
thanh.
ƒ Các phần tử lò ...

---