(Tiểu luận) thiết kế kỹ thuật bơm nước sử dụng thủy năng của suối, dẫn động kiểu tua bin phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh khánh hòa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐẶNG NGỌC TUYỀN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BƠM NƯỚC SỬ DỤNG THỦY NĂNG CỦA SUỐI, DẪN ĐỘNG KIỂU TUA BIN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP VÙNG MIỀN NÚI TỈNH KHÁNH HỊA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CHẾ TẠO MÁY NHA TRANG - 07/2013 h BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐẶNG NGỌC TUYỀN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BƠM NƯỚC SỬ DỤNG THỦY NĂNG CỦA SUỐI, DẪN ĐỘNG KIỂU TUA BIN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG MIỀN NÚI TỈNH KHÁNH HÒA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Cán hướng dẫn: PGS.TS PHẠM HÙNG THẮNG NHA TRANG - 07/2013 h NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên sinh viên: Đặng Ngọc Tuyền Lớp Chuyên Ngành : Chế Tạo Máy MSSV : : 51CT 51131824 Tên đề tài: “Thiết kế kỹ thuật bơm nước sử dụng thủy suối, dẫn động kiểu tua bin phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hòa” Số trang: 100 Số chương: Số tài kiệu tham khảo: 10 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: Nha Trang, ngày 20 tháng năm 2013 ĐIỂM CHUNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Bằng số Bằng chữ PGS.TS Phạm Hùng Thắng h PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ, tên sinh viên: Đặng Ngọc Tuyền Lớp Chuyên Ngành Chế tạo máy MSSV : 51131824 : : 51CT Tên đề tài: “Thiết kế kỹ thuật bơm nước sử dụng thủy suối dẫn động kiểu tua bin phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hòa” Số trang: 100 Số chương: Số tài kiệu tham khảo: 10 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày … tháng… năm 2013 CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) Nha Trang, ngày … tháng năm 2013 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) h MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU LỜI CÁM ƠN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BƠM NƯỚC SỬ DỤNG THỦY NĂNG VÀ NHU CẦU TƯỚI NƯỚC CHO SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP VÙNG MIỀN NÚI TỈNH KHÁNH HỊA I TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU TƯỚI NƯỚC CHO SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP VÙNG MIỀN NÚI TỈNH KHÁNH HỊA Sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hịa Tình hình phân bố nước theo hệ thống sông suối vùng miền núi Khánh Hòa Nhu cầu tưới nước cho sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hòa II TỔNG QUAN VỀ BƠM NƯỚC SỬ DỤNG THỦY NĂNG Khái niệm chung bơm nước sử dụng thủy Giới thiệu chung bơm va viện Thủy lợi thiết kế chế tạo Giới thiệu bơm thủy luân viện Thủy lợi thiết kế chế tạo Giới thiệu bơm xoắn ốc 10 Yêu cầu thiết kế chế tạo bơm thủy phục vụ sản xuất nơng nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hịa 12 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT BƠM THỦY NĂNG 13 I YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA BƠM THỦY NĂNG 13 II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13 Phân tích phương án thiết kế hành 13 Xây dựng phương án thiết kế 17 III TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN 18 A TÍNH TOÁN TUA BIN 18 Tính chọn kiểu tuabin thông số tua bin 18 Kiểm tra sức bền nén lên bề mặt cánh tua bin 19 Kiểm tra bền cho cánh mặt cắt nguy hiểm 21 h B CHỌN BƠM LY TÂM 23 C TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TĂNG TỐC 23 Xác định thông số động học động lực học trục 23 Chọn vật liệu chế tạo phương pháp nhiệt luyện 24 D TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 29 Thiết kế trục 29 Thiết kế trục 38 E THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 46 Chọn loại ổ lăn 46 Tính ổ lăn trục 46 Tính chọn ổ lăn trục 48 Chọn cách bôi trơn cho ổ 50 F TÍNH TỐN HỆ THỐNG DẪN NƯỚC VÀ BỆ MÁY 50 Xây dựng hệ thống đập ngăn dòng 51 Tính tốn hệ thống đường ống dẫn nước vào buồng xoắn 52 Tính tốn thiết kế hệ thống buồng xoắn 53 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 56 I QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC TUA BIN 56 Xác định dạng sản xuất 56 Phân tích chi tiết gia cơng 57 Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi 58 Thiết kế quy trình gia cơng trục tua bin 58 Xác định lượng dư kích thước trung gian 70 Xác định chế độ cắt 82 II QUY TRÌNH CHẾ TẠO BUỒNG XOẮN 105 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 108 I KẾT LUẬN 108 II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 h DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1-1: Suối xã Phước Đồng – Nha Trang Hình 1-3: Suối Ninh Thượng – Ninh Hòa Hình 1-4: Cấu tạo bơm va Hình 1-5: Bơm va Hình 1-6: Bơm thủy luân Hình 1-7: Cấu tạo bơm bánh xe xoắn ốc 10 Hình 1-8: Bơm bánh xe xoắn ốc 11 Hình 2-1: Bơm thủy luân 14 Hình 2-2: Bơm xoắn ốc 14 Hình 2-3: Bơm thủy sử dụng bánh tăng tốc 15 Hình 2-4: Bơm thủy sử dụng truyền bánh đai tăng tốc 16 Hình 2-5: Bơm thủy sử dụng truyền bánh tăng tốc 18 Hình 2-6: Mơ hình mô cánh tua bin phần mềm Pro Engineer 20 Hình 2-7: Sơ đồ chịu lực bánh công tác tua bin 20 Hình 2-8: Sơ đồ chịu lực bánh công tác tua bin hướng trục 22 Hình 2-9: Sơ đồ chịu lực cánh tua bin 22 Hình 2-10: Sơ đồ mặt cắt chịu lực nguy hiểm cánh tua bin 22 Hình 2-13: Sơ đồ tính tốn trục tua bin 33 Hình 2-14: Sơ đồ phác thảo kết cấu trục 39 Hình 2-15: Sơ đồ tính tốn trục 40 Hình 2-16: Sơ đồ tính tốn lực 41 Hình 2-17: Cấu tạo ổ bi đỡ chặn 48 Hình 2-18: Mơ hình xây dựng hệ thống bơm thủy luân 51 Hinh 2-19: Xây dựng hệ thống đập ngăn dòng 52 Hình 2-20: Buồng tua bin kiểu hở hình xoắn ốc 54 Hình 3-1: Bản vẽ phơi 58 Hình 3-2: Bản vẽ đánh số 59 Hình 3-3: Sơ đồ gá đặt 61 h Hình 3-4: Mâm cặp chấu tự định tâm 62 Hình 3-5: Dao tiện ngồi thân cong 62 Hình 3-6: Mũi khoan tâm 63 Hình 3-7: Hình vẽ dao tiện mặt trụ ngồi 66 Hình 3-8: Dao tiện ren 67 Hình 3-9: Dao phay rãnh then 69 Hình 3-10: Đá mài 70 Hình 3-11: Khung buồng xoắn ốc 106 Hình -12: Buồng xoắn 107 h DANH MỤC VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải Mx Mô men xoắn trục Ra Nhám bề mặt (µm) N Cơng suất bơm (kw) H Cột áp (m) Q Lưu lượng η Hiệu suất máy E Mô đun đàn hồi δ Ứng suất (N/mm2) D, d, φ Đường kính (mm) G Trọng lượng (kg) L Chiều dài (mm) F Diện tích tiết diện (mm2) HB τ Độ cứng Brinen Ứng suất cắt (N/mm2) Patm Áp suất khí Wu Mơ men chống uốn (N.mm) n Tốc độ vịng quay h LỜI NĨI ĐẦU Từ hàng ngàn năm qua nước ta nước nơng nghiệp, việc thâm canh trồng trọt hoạt động Nước ta có địa hình đa dạng nhiều sông, suối độ cao khác Bên cạnh khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa khác nhau, nên lượng mưa độ ẩm khác Do việc tưới tiêu cho trồng trọt nhu cầu quan trọng hàng đầu để có vụ mùa bội thu Với đặc trưng vùng núi, vùng cao tỉnh Khánh Hịa, có nhiều dòng suối tự chảy, vấn đề đặt dùng nước dịng suối để phục vụ sản xuất cho đồng bào Để góp phần giúp cho người nông dân tăng hiệu canh tác giảm thiểu chi phí sản xuất, Khoa Cơ khí trường Đại học Nha Trang giao cho em thực đề tài: “Thiết kế kỹ thuật bơm nước sử dụng thủy suối dẫn động kiểu tuabin phục vụ sản xuất nơng nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hịa” Đây hội tốt cho sinh viên chế tạo máy tốt nghiệp tổng hợp lại tất kiến thức học trường Đại học làm quen với công việc kĩ sư chế tạo máy lĩnh vực thiết kế chế taọ máy công tác Đề tài gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan bơm nước sử dụng thủy nhu cầu tưới nước cho sản xuất nông nghiệp vùng miền núi tỉnh Khánh Hòa Chương 2: Thiết kế kỹ thuật bơm nước Chương 3: Thiết kế chế tạo chi tiết điển hình Kết luận đề xuất Tài liệu tham khảo Trong thời gian thực đề tài, em cố gắng học hỏi, tìm hiểu tài liệu tham khảo, khảo sát thực tế giúp đỡ bảo nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn, đến đề tài hoàn thành Nhưng lực hiểu biết hạn chế, nên nội dung đề tài khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý bảo chân thành thầy cô giáo bạn đề tài hoàn thiện h 96 Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 1000 π 17.723 = 1000 = 38,6(m / ph) Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Theo [6, trang 168] Ta có Pzb = 50 (N) Theo [6, trang 173, bảng 5-40] Kp1 = 0,9 Theo [6, trang 174, bảng 5-41] Kp2 = 1,1 Theo [6, trang 174, bảng 5-42] ⇒ Pz = 50.1,1.0,9 = 49,5 (N) - Tính công suất theo công thức: N = Pz V 49,5.38,6 = = 0,3 (kW) 6120 6120 - Tính thời gian gia công To2 = 0,00017.d.L= 0,00017.17.70= 0,2(ph) Thời gian gia công tổng cộng: T = To1 + To2 = 0,26 + 0,2 = 0,46(ph) 6.2.7 Xác định chế độ cắt tiện mặt trụ Ø15h8 + Khi tiện thô: - Chiều sâu cắt: t = 3,5mm - Bước tiến dao Sb = 0,6 (mm/vg) Theo [6, trang 169, bảng 5-26] ⇒ Sd = Sb.k = 0,6.0,75 = 0,45 (mm/vg), (với k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) +Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3 (m/ph) Theo [6, trang 167] k1 = 0,85 Theo [6, trang 172, bảng 5-32] k2 = 1,15 Theo [6, trang 172, bảng 5-37] k3 = 1,0 Theo [6, trang 173, bảng 5-39] Vb = 33(m/ph) vận tốc cắt Theo [6, trang 171, bảng 5-29] ⇒ V = 33.0,85.1,15 = 32,25(m/ph) +Tốc độ trục chính: n = 1000.V 1000.32,25 = = 604 (v/ph) π D π 17 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 503 (v/ph) 96 h 97 Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 1000 = π 17.503 1000 = 26,86(m / ph) Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Theo [6, trang 168] Ta có Pzb = 300 (N) Theo [6, trang 173, bảng 5-40] Kp1 = 0,9 Theo [6, trang 174, bảng 5-41] Kp2 = 1,1 Theo [6, trang 174, bảng 5-42] ⇒ Pz = 300.1,1.0,9 = 297 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N = Pz V 297.26,86 = = 1,3 (kW) 6120 6120 - Tính thời gian gia cơng bản: To1 = 0,00017.d.L = 0,00017.17.52 = 0,15(ph) + Khi tiện bán tinh: - Chiều sâu cắt: t = 0,6mm - Bước tiến dao: Sb = 0,6 (mm/vg) Theo [6, trang 169, bảng 5-26] ⇒ Sd = SB.k = 0,6.0,75 = 0,45 (mm/vg) ( k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) - Tính vận tốc số vịng quay trục +Tính vận tốc cắt: Tính vận tốc: V = Vb.k1.k2.k3 (m/ph) Theo [6, trang 167] k1 = 0,85 Theo [6, trang 172, bảng 5-32] k2 = 1,15 Theo [6, trang 172, bảng 5-37] k3 = 1,0 Theo [6, trang 173, bảng 5-39] Vb = 42(m/ph) vận tốc cắt Theo [6, trang 171, bảng 5-29] ⇒ V = 42.0,85.1,15 = 41,055 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n = 1000.V 1000.41,055 = = 827.1 (v/ph) π D π 15,8 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 958 (v/ph) 97 h 98 Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 1000 = π 15,8.958 1000 = 47,55(m / ph) Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Theo [6, trang 168] Ta có Pzb = 50 (N) Theo [6, trang 173, bảng 5-40] Kp1 = 0,9 Theo [6, trang 174, bảng 5-41] Kp2 = 1,1 Theo [6, trang 174, bảng 5-42] ⇒ Pz = 50.1,1.0,9 = 49,5 (N) - Tính cơng suất theo công thức: N = Pz V 49,5.47,55 = = 0,4 (kW) 6120 6120 - Tính thời gian gia cơng To2 = 0,00017.d.L= 0,00017.15,8.52= 0,139(ph) + Khi tiện tinh: - Chiều sâu cắt: t = 0,4mm - Bước tiến dao Sb = 0,4 (mm/vg) Theo [6, trang 169, bảng 5-26] ⇒ Sd = SB.k = 0,4.0,75 = 0,3 (mm/vg), (k= 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,3 (mm/vg) +Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3 (m/ph) Theo [6, trang 167] k1 = 0,85 Theo [6, trang 172, bảng 5-32] k2 = 1,15 Theo [6, trang 172, bảng 5-37] k3 = 1,0 Theo [6, trang 173, bảng 5-39] Vb = 48(m/ph) vận tốc cắt Theo [6, trang 171, bảng 5-29] ⇒ V = 48.0,85.1,15 = 46,92 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n = 1000.V 1000.46,92 = = 995,67 (v/ph) π D π 15 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 958 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 1000 = π 15.958 1000 = 45,14(m / ph) Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Theo [6, trang 168] Ta có Pzb = 40 (N) Theo [6, trang 173, bảng 5-40] 98 h 99 Kp1 = 0,9 Theo [6, trang 174, bảng 5-41] Kp2 = 1,1 Theo [6, trang 174, bảng 5-42] ⇒ Pz = 40.1.0,9 = 39,6 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N = Pz V 39,6.45,14 = = 0,3 (kW) 6120 6120 - Tính thời gian gia cơng bản: To2 = 0,0001.d.L = 0,0001.15.52 = 0,078(ph) Thời gian gia công tổng cộng: To = To1 + To2 + To3= 0,15 + 0,139 + 0,078 = 0,367(ph) 6.2.8 Xác định chế độ cắt tiện ren M14x1,25 Số lát cắt chiều sâu cắt lát: Theo [7, bảng 4-7, trang 171] với dao tiện thép gió cắt ren hệ mét bước 1,25 mm có lát cắt thơ lát cắt tinh Ren M14x1,25 có chiều cao prifile 3,6 mm Chọn tthơ = 2ttinh ta có: 3t1 +2t2 = 3,6 ⇒ t1 = 0,9 ; t2 = 0,45 a) Tính vận tốc cắt cắt thơ: V= C k v (m / phút ) T t S yv V m xv Theo [7, trang 14, bảng 1-1] có: Cv = 14,8; xv = 0,7; yv = 0,3; m = 0,11; Với: kv = kmv.kcv.kuv nv k mv  75  = C m   Theo [7, trang 14, bảng 2-1, 3-1] có: Cm =1, nv = 1,75; σb  k mv  75  = C m   σb  nv  75  = 1   60  1, 75 = 1,47 kcv = 1(dùng hai dao để tiện thô tinh) kuv = 0,3 Theo [7, trang 17, bảng 8-1] 99 h 100 kv = 1,47.1.0,3 = 0,441 Tuổi thọ trung bình dao cắt ren lấy T = 45, thay vào cơng thức ta có: V= C 14,8 k v = 0,11 0, 0,441 = 4,32(m / phút ) yv 45 0,9 1,25 0,3 T t S V m xv + Xác định số vịng quay trục chính: n= 1000.V 1000.4,32 = = 98,3(vòng/phút) π D 3,14.14 Theo thuyết minh máy chọn số vòng quay máy: n = 91 (vịng/phút) b) Tính vận tốc cắt cắt tinh: V = C k v (m / phút ) T t S yv V m xv Theo [7, trang 14, bảng 1-1] có: Cv = 41,8, xv = 0,45, yv = 0,3, m = 0,2; Với: kv = kmv.kcv.kuv nv k mv  75  = C m   Theo [7, trang 14, bảng 2-1, 3-1] có: Cm =1, nv = 1,75; σb  k mv  75  = C m   σb  nv  75  = 1   60  1, 75 = 1,47 kcv = 1(dùng hai dao để tiện thô tinh) kuv = 0,3 Theo [7, trang 17, bảng 8-1] kv = 1,47.1.0,3 = 0,441 Tuổi thọ trung bình dao cắt ren lấy T = 45, thay vào cơng thức ta có: V= C 41,8 k v = 0,2 0,441 = 11,53(m / phút ) yv 45 0,45 0, 451,25 0,3 T t S V m xv + Xác định số vịng quay trục chính: n= 1000.V 1000.11,53 = = 262,2(vòng/phút) π D 3,14.14 Theo thuyết minh máy chọn số vòng quay máy: n = 240 (vịng/phút) c) Xác định thời gian gia cơng bản: T= i.L 35.4 35.2 q = + = 1,46 (phút) n.S 1,25.91 1,25.240 100 h 101 Trong đó: i – Số lần cắt q – Số mối ren 6.2.9 Xác định chế độ cắt phay rãnh then lắp bánh - Gia công thô nên chọn chiều sâu cắt: t = 3,8 (mm) - Chọn lượng chạy dao: Sz = 0,03÷0,06 (mm/răng) Theo [7, trang 126, bảng 10-5] CV D qv Vận tốc cắt tính theo cơng thức : V = m xv yv pv uv k v (m / phút ) T t S Z B Theo [7, trang 118, bảng 1-5] ta có: Cv = 12; qv = 0,3; xv = 0,3; yv = 0,25; uv = 0; pv = 0; m = 0,28 Tuổi thọ trung bình dao phay rãnh then lấy T = 60 phút Với: kv = kmv.knv.kuv nv k mv  75  = C m   Theo [7, trang 14, bảng 2-1, 3-1] có: Cm =1, nv = 0,9; σb  k mv  75   75  = C m   = 1   60  σb  nv 0,9 = 1,22 knv = Theo [7, trang 17, bảng 7-1] kuv = 0,3 Theo [7, trang 17, bảng 8-1] kv = 1,22.1.0,3 = 0,366 Với đường kính dao phay d = 6(mm), bề rộng phay B = 6(mm), thay vào công thức ta có : V= CV D qv 12.6 0,3 k = 0,366 = 3,84(m / phút ) v 60 0, 28.3,8 0,3.0,030, 25.4 0.6 T m t xv S y v Z p v B u v Số vòng quay phút dao: n = 1000.V 1000.3,84 = = 203,7(vg / ph) π D 6π Theo thuyết minh máy chọn n = 190(vg/ph) Lúc náy tốc độ cắt thực tế : V= πDn 1000 = π 6.190 1000 = 3,58(m / phút ) Lượng chạy dao phút thực tế máy: 101 h 102 Sm = Sz.Zd.n = 0,03.4.190 = 22,8(mm/phút) x Lực cắt Pz tính theo cơng thức: Pz = y C P t p S z p B q D pn ωp up k v (m / phút ) Theo [7, trang 121, bảng 3-5] ta có: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; qp = 1,1; ωp = np k p = k mb σ  =  b  np = 0,55 Theo [7, trang 20, bảng 12-1, 13-1]  75     82,2.3,8 , 95 k p = k mb Thay vào cơng thức ta có: Pz = Công suất cắt: N = , 55  60 =   75 = 0,88 1,1 0,030,8.6 61,1190 0,88 = 15,5KG PZ V 15,5.3,58 = = 0,009(kW ) 60.102 60.102 So với công suất máy N = 7,14(kW), thỏa mãn điều kiện làm việc - Tính thời gian bản: To = L−D (10 − 6).3 i = = 0,5 (ph) Theo [7, Sn 24 trang 207] 6.2.10 Xác định chế độ cắt phay rãnh then lắp bánh tua bin - Gia công thô nên chọn chiều sâu cắt: t = 3,2 (mm) - Chọn lượng chạy dao: Sz = 0,03÷0,06 (mm/răng) Theo [7, trang 126, bảng 10-5] Vận tốc cắt tính theo công thức : V = CV D qv k v (m / phút ) T m t xv S y v Z p v B u v Theo [7, trang 118, bảng 1-5] ta có: Cv = 12; qv = 0,3; xv = 0,3; yv = 0,25; uv = 0; pv = 0; m = 0,28 Tuổi thọ trung bình dao phay rãnh then lấy T = 60 phút Với: kv = kmv.knv.kuv nv k mv  75  = C m   Theo [7, trang 14, bảng 2-1, 3-1] có: Cm =1, nv = 0,9; σb  102 h 103 nv k mv  75   75  = C m   = 1   60  σb  0,9 = 1,22 knv = Theo [7, trang 17, bảng 7-1] kuv = 0,3 Theo [7, trang 17, bảng 8-1] kv = 1,22.1.0,3 = 0,366 Với đường kính dao phay d = 5(mm), bề rộng phay B = 5(mm), thay vào công thức ta có : V= CV D qv 12.5 0,3 k = 0,366 = 3,83(m / phút ) v 60 0, 28.3,2 0,3.0,030, 25.4 0.5 T m t xv S y v Z p v B u v Số n= vòng quay phút dao: 1000.V 1000.3,83 = = 244,07(vg / ph) π D 5π Theo thuyết minh máy chọn n = 235(vg/ph) Lúc náy tốc độ cắt thực tế : V= πDn 1000 = π 5.235 1000 = 3,69(m / phút ) Lượng chạy dao phút thực tế máy: Sm = Sz.Zd.n = 0,03.4.235 = 28,2(mm/phút) x Lực cắt Pz tính theo công thức: Pz = y C P t p S z p B q D pn ωp up k v (m / phút ) Theo [7, trang 121, bảng 3-5] ta có: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; qp = 1,1; ωp = np k p = k mb σ  =  b  np = 0,55 Theo [7, trang 20, bảng 12-1, 13-1]  75  k p = k mb Thay vào cơng thức ta có: Pz = Công suất cắt: N =  60 =   75 82,2.3,2    , 55 , 95 = 0,88 1,1 0,030,8.5 51,1235 PZ V 13,21.3,69 = = 0,0079( KW ) 60.102 60.102 103 h 0,88 = 13,21KG 104 So với công suất máy N = 7,14(kW), thỏa mãn điều kiện làm việc - Tính thời gian bản: Tm = L−D (45 − 5)3 i = = (ph) Theo [7, Sm 30 trang 207] 6.2.11 Xác định chế độ cắt mài bề mặt trụ lắp ổ bi Xác định chiều sâu mài t : Theo [7, bảng 3-9, trang 195] + Độ sâu mài mài thơ: t = 0,01 ÷ 0,025 (mm) + Độ sâu mài mài tinh: s = 0,005 ÷ 0,015 (mm) Xác định lượng ăn dao dọc : Theo [7, bảng 3-9, trang 195] + Lượng chạy dao dọc mài thơ: sd = (0,3 ÷ 0,7)B = 0,75 ÷ 1,75 (mm/vịng) + Lượng chạy dao dọc mài tinh: sd = (0,2 ÷ 0,4)B = 0,5 ữ 1(mm/vũng) ã Xỏc nh tc ct : Theo [7, bảng 3-9, trang 195] + Tốc độ cắt chi tiết mài thô : Vct = 12 ÷ 25 (m/ph) + Tốc độ cắt chi tiết mài tinh : Vct = 15 ÷ 55( m/ph) + Tốc độ cắt đá mài Vđ = 30 ữ 35 (m/s) ã Xỏc nh cụng sut ct: Công suất xác định theo công thức: N = CN.V ctr tx.Sy.dq Theo [7, trang 192] Theo [7, bảng 4-9, trang 198] CN =1,3; r = 0,75; x = 0,85; y = 0,7 Thay số liệu vào công thức trên: - Khi mài thô: N = 1,3.250,75.0,0250,85.1,750,7 = 0,94(kW) Thỏa mãn thuyết minh máy với công suất Nmáy = 4kW - Khi mài tinh: N = 1,3.550,75.0,0150,85.10,7 = 0,74(kW) Thỏa mãn thuyết minh máy • Xác định thời gian gia công cho bề mặt φ 20k6 (mm) T= i.π D.L.h f 8.3,14.32.14.0,2.1,2 6.3,14.32.14.0,1.1,4 = + 1000.V S t 1000.25.1,75.0,025 1000.55.1.0,015 104 h 105 = 2,46 + 1,43 = 3,89 (phút) Trong đó: L =14(mm): chiều dài mài D = 20(mm): đường kính chi tiết gia công h - Lượng dư gia công; Mài thô: h = 0,2 (mm), mài tinh: h = 0,1 (mm) f – Hệ số không gia công, Mài thô: f = 1,2; mài tinh: f = 1,4 II QUY TRÌNH CHẾ TẠO BUỒNG XOẮN Buồng xoắn cấu kiện quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến công suất bơm Dựa vào tài liệu tua bin thủy lực máy phát điện ta chọn buồng tua bin xoắn ốc kiểu hở Kiểu buồng kiểm nghiệm thực tế đạt công suất tối ưu làm việc Quy trình chế tạo buồng xoắn tiến hành sau: - Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu, máy móc thiết bị cần dùng - Nguyên công : Cắt thép làm khung buồng xoắn + Với vật liệu thép tròn CT38, đường kính Φ8 , tiến hành cắt thép với dài 1,4m, 10 dài 234mm, dài 360mm, cịn lại có chiều dài 402mm, 200mm, 201mm, 173mm, 137mm, 101mm, 81mm 60mm ,trên máy cắt thép tay KTM355 sau tiến hành làm sau: - Uốn 402mm thành hình trịn sau hàn kín - Uốn hai 1,4m thành hình xoắn ốc theo biên dạng vẽ - Hàn liên kết vịng trịn với hình xoắn ốc với 201mm, 200mm, 173mm, 137mm, 101mm, 81mm, 60mm - Hàn liên kết hình xoắn ốc bên với hình xoắn ốc bên với 10 234mm Sau hàn xong ta khung có hình dáng sau: 105 h 106 Hình 3-11: Khung buồng xoắn ốc - Ngun cơng 3: Cắt tơn bọc kín buống xoắn, để giảm ma sát tránh han gỉ ta tiến hành bọc tôn bên buồng xoắn Với vật liệu tơn có bề dày 0,16mm, ta cắt tấm thành đế khai triển theo biên dạng khung buồng xoắn Sau ta tiến hành gị ghép mí đề với thành lại với theo biên dạng buồng xoắn Tiếp theo ta hàn tiếp xúc buồng tôn với thành Sau hàn xong ta buồng xoắn sau: 106 h 107 Hình -12: Buồng xoắn 107 h 108 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I KẾT LUẬN Kết cấu bơm thiết kế gọn, chi tiết, việc tháo lắp sữa chữa bảo dưỡng dể dàng Mặt khác chi tiết bơm ta chế tạo mua thị trường có giá thành tương đối thấp Các ưu điểm phù hợp với điều kiện, phương tiện gia công chế tạo có xưởng khí trường, phù hợp cho việc lắp đặt vùng cao tỉnh Khánh Hịa nói riêng khu vực Nam Trung Bộ nói chung, nhằm phục vụ sản xuất cho đồng bào - Từ việc tính tốn xác chi tiết máy, kiểm tra chi tiết máy thỏa mãn điều kiện bền cho phép chế tạo bơm theo thiết kế, đảm bảo bơm làm việc tin cậy an tồn - Do bơm làm việc mơi trường ẩm ướt, việc sơn chống gỉ, chống mặn cho bơm phương pháp thủ công, nên chất lượng không cao, ta nên sơn chúng sơn tĩnh điện, giúp cho sơn bám nên chống gỉ chống mặn vật liệu tốt hơn, nên tuổi thọ chúng lâu - Bơm có hiệu kinh tế tiết kiệm loại bơm khác, em hy vọng có nhiều bơm nước tự chảy lắp vùng núi nơi không đủ điều kiện để dùng loại máy chạy lượng dầu điện… Tuy nhiên hạn chế kiến thức, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong giúp đỡ thầy cô bạn để đề tài tốt II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN Do thời gian thử nghiệm bơm mùa khô nên sơng suối địa bàn tỉnh Khánh Hịa nước nên chưa thể thử nghiệm bơm Vì em mong thử nghiệm bơm nước thời gian tới 108 h 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO PTS Phạm Hùng Thắng, Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy, Trường Đại Học Nha Trang Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dấn động khí Lê Trung Thực - Đặng Văn Nghìn, Hướng dẫn đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM Ths Đặng Xuân Phương, Bài giảng Chế Tạo máy GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1, 2, GS.TS Trần Văn Địch, Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình, Chế độ cắt gia cơng khí GS.TS Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy TS Nguyễn Văn Tường, Bài giảng kỹ thuật đo 10 Nguyễn Trọng Hiệp, Chi Tiết Máy Ngồi cịn tham khảo tài liệu Internet 109 h 110 110 h