Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, ngày nay có nhiều trang thiết bị mới hiện đại được đưa vào làm nhiệm vụ khai thác mỏ và hỗ trợ cho việc khai thác. Hầu hết các mỏ hầm lò và mỏ lộ thiên ở nước ta đều khai thác ở độ sâu dưới mặt nước biển. Vì vậy cấp thoát nước cho mỏ là nhu cầu cần thiết và không thể thiếu trong quá trình khai thác.Được sự giới thiệu của trường Đại học Mỏ Địa Chất, em đã có cơ hội tìm hiểu về Công ty Cổ phần than Mông Dương – TKV, đi sâu và tìm hiểu về hệ thống thoát nước của mỏ. Cùng với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn là PGS.TS Nguyễn Đức Sướng, các thầy cô giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp em hoàn thành đồ án này.Nội dung đồ án trình bày chủ yếu về hệ thống thoát nước mức 150 của mỏ than Mông Dương, mà trọng tâm là tính toán và thiết kế máy bơm DF120 50. Trong quá trình làm đồ án, do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót nên kính mong ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để em có cái nhìn sâu sắc hơn về những nội dung trình bày trong đồ án.
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt LỜI NÓI ĐẦU Cùng với tiến khoa học kỹ thuật, ngày có nhiều trang thiết bị đại đưa vào làm nhiệm vụ khai thác mỏ hỗ trợ cho việc khai thác Hầu hết mỏ hầm lò mỏ lộ thiên nước ta khai thác độ sâu mặt nước biển Vì cấp thoát nước cho mỏ nhu cầu cần thiết thiếu trình khai thác Được giới thiệu trường Đại học Mỏ - Địa Chất, em có hội tìm hiểu Công ty Cổ phần than Mông Dương – TKV, sâu tìm hiểu hệ thống thoát nước mỏ Cùng với bảo nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Đức Sướng, thầy cô giáo môn bạn đồng nghiệp giúp em hoàn thành đồ án Nội dung đồ án trình bày chủ yếu hệ thống thoát nước mức -150 mỏ than Mông Dương, mà trọng tâm tính toán thiết kế máy bơm DF120 - 50 Trong trình làm đồ án, kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên không tránh khỏi sai sót nên kính mong ý kiến đóng góp thầy cô bạn để em có nhìn sâu sắc nội dung trình bày đồ án Ngày … tháng … năm … Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN THAN MÔNG DƯƠNG Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt – ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐỊA LÝ, KINH TẾ, KHÍ HẬU, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN: - Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu thời tiết, địa chất thủy văn Vị trí địa lý: Trụ sở Văn phòng Công ty đóng địa bàn Khu IV Phường Mông Dương – Thị xã Cẩm Phả - Tỉnh Quảng Ninh Phía bắc giáp với sông Mông Dương Phía nam giáp với xí nghiệp 790 Phía Tây giáp với công ty than Khe Chàm, Cao Sơn Phía Đông giáp với sông Mông Dương quốc lộ 18A Địa hình – sông núi – khí hậu: Là vùng núi thấp đến trung bình, cao +165m thuộc khu trung tâm, thấp -0,1m (lòng sông Mông Dương) Có suối lớn bắt nguồn từ Cọc Sáu, chảy qua khu mỏ tập trung nước vào sông Mông Dương suối thường có nước quanh năm, lưu lượng thay đổi từ 1-10 l/s (mùa khô), 100 l/s (mùa mưa) Sông Mông Dương bắt nguồn từ Khe Chàm chảy biển, lòng sông rộng từ 40 -50 m Mực nước cao +6,7 m (năm 1997, 1986 gây ngập lụt mỏ), mực nước thấp +0,4m (mùa khô) + Mùa khô: từ tháng 10 đến tháng năm sau, nhiệt độ trung bình : 10 – 170C + Mùa mưa: từ tháng đến tháng 9, nhiệt độ trung bình: 27-300C Lượng mưa trung bình: 144 mm/ngày Lượng mưa lớn nhất: 260,7 mm/ngày Nhiệm vụ khai thác, tình hình khai thác, sản lượng mỏ Mỏ than Mông Dương (Công ty cổ phần than Mông Dương- TKV) Mỏ than - hầm lò có công nghệ khai thác điển hình mở vỉa giếng đứng khai thác độ sâu nước ta (-250m so với mực nước chuẩn) Khoáng sàng mỏ than Mông Dương người Pháp khai thác từ năm 1917 Năm 1960 giúp đỡ chuyên gia Liên Xô, mỏ vào khôi phục để sản xuất Ngày 01/4/1982 việc xây dựng hoàn thành thành lập Mỏ than Mông Dương- Khe Chàm trực thuộc Liên hiệp than Hòn Gai- Bộ Mỏ Than Ngày 28/12/1982 than lò với giúp đỡ nhiệt tình chuyên gia Liên xô tâm cán bộ, công nhân mỏ than Mông Dương, toàn dây chuyền sản xuất xây dựng hoàn chỉnh thức đưa vào vận hành năm 1986 Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Ngày 18 tháng 12 năm 2006 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp có định số: 3673/QĐ-BCN, việc chuyển Công ty than Mông Dương- TKV thành Công ty cổ phần than Mông Dương- TKV Điều lệ hoạt động tổ chức Công ty Ngày 02 tháng 01 năm 2008 Công ty thức hoạt động theo mô hình Công ty cổ phần Có 13 đơn vị sản xuất chính: công trường khai thác, công trường đào lò, công trường khai thác lộ thiên Và 12 đơn vị phụ trợ, phục vụ Công ty Cổ phần than Mông Dương tổ chức sản xuất khu vực hầm lò lộ thiên, chủ yếu tập trung đầu tư phát triển sản xuất khu vực hầm lò + Khu vực hầm lò: Mở vỉa theo phương pháp giếng đứng, hệ thống đường lò xuyên vỉa dọc vỉa để tiếp vỉa cần khai thác Công tác đào lò: Gồm công trường thi công đường lò vỉa G9, K8, H10, II11, I12, I13 Phương pháp đào lò khoan nổ mìn kết hợp thủ công Có gương lò giới hóa hoàn toàn máy đào lò Combai, bốc xúc lên phương tiện vận tải máy xúc lật máy vơ … kết hợp với thủ công Vận chuyển than, đất đá tàu điện goong kết hợp với hệ thống băng tải, máng cào treo đặt lò Công tác khai thác: Gồm công trường khai thác khu vực cánh Tây, Vũ Môn, Cánh Đông (+) Phương pháp khai thác khoan nổ mìn kết hợp thủ công, chống giữ giá thủy lực di động (+) Vận chuyển than lò chợ theo sơ đồ sau: Than khai thác => Máng trượt kết hợp với máng cào => Gòong tàu điện kéo => Quang lật => Ngăn định lượng giếng => Thùng skip giếng => Hệ thống băng tải, sàng (Bunke) => Kho than Hiện công ty tập trung đào hệ thống đường lò từ mức - 97,5 xuống mức -250 khai thông đường lò mức - 250 thuộc dự án giai đoạn II nâng cao công suất mỏ lên triệu tấn/năm Sản lượng tại: 1,3 triệu + Khu vực khai thác lộ thiên Mở vỉa phương pháp khoan nổ mìn lớn, bốc xúc đát đá máy xúc có dung tích gầu từ 1,5 đến 4,6 m3, vận chuyển đất đá bãi thải ôtô trọng tải 25 Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Công tác khoan nổ mìn: dùng máy khoan đập cáp kZ -20, đường kính lỗ khoan 200 mm, thuốc nổ Anfo, kích nổ máy nổ mìn dây nổ nhanh Công tác bốc xúc, vận chuyển: dùng máy xúc thủy lực gầu ngược máy xúc điện có dung tích gầu từ 1,4 đến 4,6 m3 để bốc xúc đất đá lên ôtô belaz trọng tải 25 vận chuyển đất đá đổ bãi thải, bốc xúc than lên ôtô trung xa trọng tải 11 chuyển kho mỏ - Các trang thiết bị điện mỏ Do đặc thù công ty mở vỉa theo phương pháp giếng đứng, hệ thống đường lò hầu hết nằm mức -97,5 mỏ có khí cháy nổ hạng I nên trang thiết bị máy móc để phục vụ trình sản xuất có số đặc thù sau: Các trang thiết bị điện hầm lò chế tạo theo kiểu phòng nổ, hầu hết thiết bị Liên Xô (cũ) sản xuất qua sửa chữa lớn, số thiết bị Trung Quốc, Ba Lan Công ty có 45 thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt an toàn như: hệ thống trục tải giếng giếng phụ, hệ thống bình chứa khí nén, sinh khí… Thiết bị thông gió, thoát nước: Hệ thống bơm trung tâm đặt mức -97,5 gồm bơm 200 LHP 660 có công suất từ 320 đến 600 m3/giờ/bơm để sẵn sàng đảm bảo công tác thoát nước mỏ Thông gió theo phương pháp đẩy hệ thống quạt BOK gồm quạt, dự phòng hoạt động liên tục để thông gió cho toàn mỏ Bảng 1: Các thiết bị điện mỏ S t.t 10 11 12 13 14 15 Tên loại thiết bị điện Tổng số 8 1 24 2 1` Khoan KZ Máy xúcEKG Máy gạt D85A, CAT, D115A Máy xúc CP400 Máy xúc CP450 Máy xúc GAT Xe ben la Khoan TAM ROC Máy đào lò COMBAI Máy bơm 200LHP660 Máy bơmLTC450 Máy bơmUBG-280 Máy bơmD300-50T Máy bơmíI S -125-80 Máy bơm SHC 105 Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sử dụng 8 1 24 2 1 Lưu kho Sửa chữa Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp 16 17 18 19 20 21 22 23 24 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Đồ án tốt ÷ Các máy bơm có Q=60 40m3/h gồm máy bơm Hải Dương 50-54,45-45 Máy bơm chân không BCK220-680 Bơm nhiều cấp DF120-50x4 Máng cào CP70 Máng cào M70 Tời JIB từ 0,8x0,6 đến0,6x0,5 Tời JD từ 25 đến 11 Tời LBD từ 34 đến 14 Tời LB25 Tời BU2000 Các loại tời nhỏ khác Máy bơm nhũ hoá Thùng nhũ hoá Máy xúc gầu quay PPH5 Máy cào vơ PY60 Xe gòng 4tấn đầu tầu kéo gòng Hệ thống máy nâng kéo thùng SKIP Hệ thống máy nâng kéo thùng cũi Hệ thống băng tải Xe ô tô trung xa loại Máy xàng than SR -850 Hệ thống trạm diện 35/6 KV Hệ thống máy phát dự phòng Máng cào C14 Máng cào SGZ SGB 60 42 11 2 10 18 20 10 400 14 1 27 2 65 1 2 10 16 16 380 14 1 24 2 62 1 2 20 NHIỆM VỤ VÀ TÌNH HÌNH THOÁT NƯỚC CỦA MỎ Tổng quan tình hình thoát nước chung mỏ: Hiện nay,công tác thoát nước thực việc bơm cưỡng chảy theo rãnh từ công trường khai thác đào lò bể lắng nằm mức -97,5 tự chảy hầm bơm trung tâm, sau bơm lên mặt mỏ hệ thống bơm miệng hút 200LHP660 Công ty chế tạo bơm Hải Dương cung cấp Trước đây, nước mỏ bơm lên kênh chảy thẳng sông Mông Dương Nhưng nay, công ty xây dựng hệ thống xử lý nước mỏ trước cho chảy sông Mông Dương để đảm bảo môi trường nước sông, phần nước sau xử lý đưa trở lại phục vụ công tác khai thác mỏ Trong khuôn khổ đề tài, tác giả đề cập đến tình hình thoát nước mức -150 Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Mức -150 thuộc khu vực khai thác vỉa I-12 II-11 Vũ Môn Trước thuộc đơn vị Công trường khai thác 7, chuyển giao lại cho Công trường đào lò quản lý Máy bơm đặt mức -150, bơm nước từ bể lắng mức -154 theo lò hạ thông gió II-11 Vũ Môn lên lò dọc vỉa II-11 Vũ Môn mức -97 Tại đây, theo hệ thống rãnh thoát nước, nước tự chảy bể lắng hầm bơm trung tâm mức -97,5 a) Lưu lượng nước lưu tụ mùa: Theo ghi chép “Sổ theo dõi nước vũ lượng mỏ than Mông Dương năm 2010”, tháng tháng trời không mưa, thời gian mưa ngày không kéo dài lâu, 12 tiếng Bên cạnh đó, theo số liệu “Sổ theo dõi nước hầm lò mỏ than Mông Dương năm 2010” ta có lượng lưu tụ mức -150 mùa sau: Mùa khô: Qtb1 = 1050 m3/ngày đêm Mùa mưa: Qtb2 = 2104 m3/ngày đêm CHƯƠNG II TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC CHÍNH CHO TRẠM BƠM MỨC -150 – VỈA I-12 VÀ II-11 VŨ MÔN 2.1 THIẾT LẬP SƠ ĐỒ THOÁT NƯỚC, PHÂN BỐ CÁC MÁY BƠM, BUỒNG BƠM, BỂ CHỨA Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Thuîng TG-140-: G1 -151.4 W13 - 152.4 100 G14 -146.6 G27 -139.0 55 G49 -129.8 31-0 8-1 AK4 - 136.8 CP7 - 96.7 AK3 - 137.3 G10 -134.3 M W7 - 132.9 G25 -128.3 1- 12 -1 G77 -119.1 XI-10 G43 -120.8 giíi h¹n dõng G77 -108.2 G121 Y6 -99.6 - 96.3 G86 -104.6 G94 -101.8 G102 -100.1 Y4 - 96.8 Lß h¹ TG(-97.5-: 150)II11VM G65 -112.8 -6/1 chî G§3 G103 -106.3 BM 23 G54 -117.1 G98 -108.9 51 M 53 W3 - 107.3 54 P15 - 138.25 Lß 12 0I -10 VM AI PH -14 10 XI- 033 -91.03 VM P17 -138.41 DV 1) II(1 VC DV 56 P16 - 138.23 Hình 2.1 - Sơ đồ vị trí lắp đặt trạm bơm mức -150 Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn 09 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Hình 2.2 - Sơ đồ thủy lực Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Hình 2.3 - Sơ đồ lắp đặt bơm hệ thống đường ống Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sinh viên: Nguyễn Đình Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt 2.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG CẦN THIẾT CỦA TRẠM BƠM: Lưu lượng cần thiết trạm bơm xác định từ lượng lưu tụ khu mỏ mức -150), trạm bơm phải bơm hết lượng lưu tụ thời gian không 16h: + Mùa mưa: Qyc1 = = 131,5 m3/h + Mùa khô: Qyc2 = = 65,625 m3/h 2.3 XÁC ĐỊNH CỘT ÁP SƠ BỘ MÁY BƠM: Cột áp sơ máy bơm : Với Hhh chiều cao từ mặt thoáng hầm bơm mức -153 đến đầu ống đẩy mức -97 Hhh = 153 – 97 = 56 m hiệu suất ống dẫn = 0,80,9, tùy thuộc vào mức độ phức tạp/đơn giản tuyến ống Dựa theo sơ đồ mạng ống dẫn ta chọn = 0,8 = 70m 2.4 CHỌN BƠM: - Ứng với Qyc = 131,5 m3/h, = 70 m - Từ điều kiện sử dụng thực tế mỏ than Mông Dương - Từ Catalog bơm D, DF, DY, MD Ta chọn bơm cấp có mã hiệu DF120-50x2 với thông số sau: Lưu lượng: Q = 120 m3/h NPSH: 3,2 m Chiều cao đẩy: H = 100 m Khối lượng bơm: 312kg Số vòng quay: 2950 vòng/phút - Với bơm chọn ta tính sơ số lượng bơm làm việc mùa + Mùa khô: n = = 0,55 Chọn máy làm việc mùa khô Thời gian máy làm việc ngày đêm: t = = 8,75 h/ngày.đêm + Mùa mưa: n = = 1,09 Chọn máy làm việc mùa mưa Thời gian máy làm việc ngày đêm: t = = 17,5 h/ngày.đêm 2.5 TÍNH CHỌN ĐƯỜNG KÍNH ỐNG HÚT, ỐNG ĐẨY: Đường kính ống hút ống đẩy phải chọn hợp lý để vận tốc chất lỏng chảy ống không lớn Lớp: Máy Thiết bị Mỏ K51 Sơn 10 Sinh viên: Nguyễn Đình Theo máy ta chọn n = 600 vòng/phút Do ta có tốc độ cắt thực tế: V = = 18,84 m/phút kMP – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công Theo bảng 5-9 [6] ta có: kMP = Theo bảng 5-41 ta có: Cp = 12,5; x = 0,85; y = 0,75; u = 1; q = 0,73; w = -0,13 Do ta có: PZ = = = 194,43 N Các giá trị lự cắt thành phần khác: lực ngang Ph; lực thẳng đứng Pv; lực hướng kính Py, lực hướng trục Px xác định từ quan hẹ lực cắt Pz Theo bảng 5-42 [6] ta có tỷ số lực cắt thành phần phay sau: = 0,4; = 0,9; = 0,4; = 0,5 Vậy ta có: Ph = 0,4.194,42 = 77,77 N Pv = 0,9.194,43 = 174,98 N Py = 0,4.194,43 = 77,77 N Px =0,5.194,43 = 97,22 N - Mômen xoắn Mx , N.m trục máy: Mx = = 9,722 N.m - Công suất cắt Ne, kW Ne = = 1,9 kW - Thời gian gia công: T = = 9,375 phút b) Rãnh then trục 60: b = 18mm ; h = 11mm; tr = 5,5mm Dao phay : d2 = 18mm ; l2 = 19 mm ; L2 = 79 mm - Chiều sâu phay t,mm: Theo bảng 5-38 [6] ta có: t = 0,4mm - Lượng chạy dao SZ: SZ = 0,28mm - Tốc độ cắt V, m/ph: V= Với: B – chiều rộng phay; B = 18mm Z – số dao phay; Z = Theo bảng 5-39 [6] ta có: Cv = 12; q = 0,3; x = 0,3; y = 0,25; u = 0; p = 0; m = 0,26 kv = kMV.knv.kuv kMV – hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công Theo bảng 5-1 [6] ta có: kMV = knv – hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi Theo bảng 5-5 [6] ta có: knv = 0,8 kuv – hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5-6 [6] ta có: kuv = vậy: kv = 0,8 Do ta có: V = = = 15,85 m/phút - Lực cắt Pz, N: PZ = n – số vòng quay dao, vòng/phút n = = 280,35 vòng/phút Theo máy ta chọn n = 300 vòng/phút Do ta có tốc độ cắt thực tế: V = = 16,97 m/phút kMP – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công Theo bảng 5-9 [6] ta có: kMP = Theo bảng 5-41 [6]ta có: Cp = 12,5; x = 0,85; y = 0,75; u = 1; q = 0,73; w = -0,13 Do ta có: PZ = = = 404,61 N Các giá trị lự cắt thành phần khác: lực ngang Ph; lực thẳng đứng Pv; lực hướng kính Py, lực hướng trục Px xác định từ quan hệ lực cắt Pz Theo bảng 5-42 [6] ta có tỷ số lực cắt thành phần phay sau: = 0,4; = 0,9; = 0,4; = 0,5 Vậy ta có: Ph = 0,4.404,61 = 161,85N Pv = 0,9 404,61 = 364,15 N Py = 0,4 404,61 = 161,85 N Px =0,5 404,61 = 202,31 N - Mômen xoắn Mx , N.m trục máy: Mx = = 36,42 N.m - Công suất cắt Ne, kW Ne = = 1,98 kW - Thời gian gia công: T = = 8,18 phút 4.4.2.4 Tra chế độ cắt cho nguyên công tiện ren M50x10x1,5: Cắt ren thực dao tiện ren Khi cắt ren dao tiện ren, người ta phân biệt lượng chạy dao dọc Sd bước ren lượng chạy ngang Sn xác định chiều sâu cắt - Chiều sâu cắt t = = 0,75 mm - Lượng chạy dao: Lượng chạy dao dọc: Sd = 1,5 mm/vòng Lượng chạy dao ngang Sn = t = 0,75 mm/vòng - Tốc độ cắt: V= Theo bảng 5-49 [6] ta có hệ số sau: Cv = 224; x = 0,23; y = 0,3; m = 0,2 kv: hệ số điều chỉnh tổng quát kv = kMV.kuv.kev Theo bảng 5-1 5-2 [6] ta có kv = Theo bảng 5-6 [6] ta có kuv = 1,4 Ren cắt thô cắt tinh dao nên kev = Vậy ta có: V = = 126,8 mm/ph - Lực thành phần tiếp tuyến Pz (N): Pz = Với: P – bước ren, P = 1,5 mm i - số bước cắt, theo bảng 5-4 [6]5 ta có i = kP – hệ số điều chỉnh, theo bảng 5-9 [6] ta có kP = Theo bảng 5-51 [6] ta có hệ số sau: CP = 148; y = 1,7; n = 0,71 Từ ta có: Pz = = 1351,64 N - Công suất cắt ren N, kW: Theo [6] ta có: N = = 2,8 Kw 4.5 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 4.5.1 Tính lực kẹp cho phay rãnh then: Đặc điểm quan trọng đồ gá phay cần phải ý: - Lực cắt lớn - Quá trình cắt gián đoạn nên có xung lực lớn làm cho hệ thống công nghệ bị rung đông, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng gia công Vì kết cấu đồ gá phay cần thiết phải đảm bảo đủ độ cứng vững, đặc biệt thân đế đò gá Cơ cấu kẹp chặt phải tạo đủ lực kẹp chặt tiết gia công, đủ cứng vững có tính tự hãm tốt Khi phay, dao phay tác dụng vào phôi mô men xoắn M x lực Px hướng từ xuống Để chống lại ảnh hưởng mô men M x tới yêu cầu gia công ta, phải cân mô men xoắn cách tạo mô men ma sát Để có mô men ma sát ta phải tạo lực có chiều hướng từ xuống.Như trọng lực lực cắt P x đóng vai trò lực kep Tuy trọng lượng chi tiết không đáng kể ta tính lực kẹp lực cắt Px lực kẹp chặt W cấu kẹp chặt sinh Điều kiện cân bằng: Mms = Mx Để tăng tính chất an toàn kẹp chặt ta thêm hệ số an toàn K ⇒ Mms ≥ K.Mx + Với sơ đồ tính lực kẹp hình vẽ ta có: Mms = Fms L Fms = (W+Px) f Mms = (W+Px) f L Trong f hệ số ma sát, f = 0,2 L: khoảng cách tay đòn từ tâm chi tiết đến vị trí nguy hiểm ; L = 557 mm (W+Px) f L > K.Mx W = – Px K: hệ số an toàn xét điều kiện gia công,được tính sau : K = K0.K1 K2 K3 K4 K5 K6 K0:là hệ số an toàn trường hợp , lấy K0 =1,5 K1:là hệ số kể đến lượng dư không , khoan lấy K2=1,2 K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,2 K3:là hệ số kể đến tăng lực cắt gia công gián đoạn ,lấy K3=1 K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt tay lấy K4=1,3 K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay kẹp , lấy K5=1 K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1,5 ⇒ K = 1,5.1,2.1,2.1.1,3.1.1,5 = 4,22 ⇒ W = - Px = = 1177 N - Chọn cấu kẹp: Kẹp chặt phương pháp phối hợp ren vít – đòn Hình 4.8 - Sơ đồ tác dụng lực kẹp chặt cấu ren vít – đòn Phương trình cân momen lực đối vơi điểm tỳ cố định: Q.L = w.l1 Với l1, L chiều dài cánh tay đòn : hệ số có ích có tính đến ma sát đòn kẹp chốt tỳ điều chỉnh: = Với l1 = 0,5L; = ta có: Q = w = 0,5.1177 589 N Dùng cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt mối ghép ren, lực kẹp hướng từ xuống thông qua vít Đường kính ren trung bình xiết đai ốc là: dtb = C = 1,4 11mm Vậy chọn ren có đường kính : 12 mm 4.5.2 Xác định sai số đồ gá : Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo lắp ráp đồ gá Sai số gá đặt cho phép : 1 1 ε gd = ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε ld2 + ε ctlr ≤ [ε gd ] = ÷ δ 5 2 ε ctlr = [ε ] gd − ε k2 − ε m2 − ε ld2 − ε c2 ⇒ Trong đó: - εk: sai số kẹp chặt phôi , trường hợp lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực εk= - εm: sai số mòn đồ gá,ta có εm= β N Trong β phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0,3 mòn phiến dẫn lắp với lỗ chi tiết với N số chi tiết gia công ; chọn N = 20000 chi tiết ⇒ εm= β - N =0,3= 42,43µm εđc: sai số lắp ráp điều chỉnh đồ gá , lấy εlđ = 10 µm - εc : sai số chuẩn định vị chi tiết gia công Trong trường hợp này, theo bảng 7-7 [7] sai số chuẩn tính công thức : = 0,5 Với = 900 góc khối V Theo bảng 2-8 [6] ta có: = 0,043 mm Như ta có : = 0,5.0,043 = 0,05 mm - εgđ: sai số gá đặt theo bảng 7-3 [7] ta có εgđ = 0,09mm vậy: = = 60,8 µm 4.5.3 Các phận đồ gá: a) Khối V kẹp mặt đáy, theo bảng 8-5 [6] ta có: Hình 4.9 – Khối V H 40 L 45 B B1 100 55 d 11 d1 d2 A 76 A1 16 b) Tay quay di động, theo bảng 8-28 [6] ta có: A2 20 h 1 h1 2 b l 12 r 1,6 C Hình 4.10 – Tay quay di động d H D M12 50 24 c) Cữ dao, theo [7] ta có: d1 10 L 100 l 32 l1 10 c 1,6 16± 0,25 1x45° H h H1 12 d1 A A 1,6x45° d 20 10 d2 A B A A B A 40 Hình 4.11 – Cữ so dao B 40 H 16 H1 28 A 28 d 11 d1 18 d2 5,9 h 287 sn 840 188 sd nd sn sd nd 80 ±0,25 Hình 4.12 – Đồ gá phay rãnh then 4.6 TÍNH TOÁN KINH TẾ CỦA QUY TRÌNH GIA CÔNG 4.6.1 Chi phí nguyên vật liệu: Theo [10] ta có: Sp = a.g.Hp ; đồng Với: a: khối lượng phôi, a = 17,1 kg g: đơn giá phôi liệu, g = 12000 đồng ( tính thời điểm tháng năm 2011) Hp: hệ số tính đến chi phí vật liệu phụ, Hp = 1,1 Từ ta có: Sp = 17,1.12000.1,1 = 225720 đồng 4.6.2 Chi phí trả lương Theo [10] chi phí trả lương xác định theo công thức sau: SL = C Ttc 60 , đồng Trong đó: C – Số lương người công nhân nhận làm việc (đồng/ giờ); Ttc – Thời gian thực nguyên công, phút Với mức lương bình quân người công nhân xí nghiệp khoảng 3.000.000 đồng/ tháng, tháng làm 26 ngày, ngày làm Như lương công nhân làm việc là: C = 14423 đồng +Chi phí lương cho nguyên công tiện: Thời gian thực nguyên công T1 = 9,63 phút; SL1= 14423 9,63 60 = 2315 đồng + Chi phí trả lương cho nguyên công mài: Thời gian thực nguyên công T3 = 1,021 phút; SL2 = 14423 1,021 60 = 246 đồng + Chi phí trả lương cho nguyên công phay: Thời gian thực nguyên công T3 = 3,76 phút; SL3 = 14423 3,76 60 = 904 đồng Tổng chi phí trả lương cho nguyên công SL : SL = SL1 + SL2 + SL3 , đồng = 2315 + 246 + 904 = 3465 đồng 4.6.3 Chi phí sử dụng điện Theo [10], chi phí sử dụng điện xác định theo công thức: Sđ = C d N η N T0 60 η c ηd , đồng; Trong đó: Cd – Giá thành điện kW/giờ, Cd = 1242 đồng; N – Công suất động cơ, kW; ηN – Hệ số sử dụng máy theo công suất, ηN = 0,93; T0 – Thời gian thực nguyên công, phút; ηc – Hệ số thất thoát mạng điện ηc = 0,96; ηd – Hiệu suất động ηd = 0,93 + Chi phí giá điện cho nguyên công tiện: Công suất động máy tiện: N = 10 kW Thời gian thực nguyên công: T1 = 9,63 phút; 1242 10 0,93 9,63 60 0,96 0,93 Sđ1 = = 2077 đồng + Chi phí giá điện cho nguyên công tiện mài: Công suất động máy tiện: N = kW Thời gian thực nguyên công: T2 = 1,021 phút; 1242 0,93 1,021 60 0,96 0,93 Sđ1 = = 154 đồng + Chi phí giá điện cho nguyên công tiện phay: Công suất động máy tiện: N = 10 kW Thời gian thực nguyên công: T2 = 3,76 phút; 1242 10 0,93 3,76 60 0,96 0,93 Sđ1 = = 792 đồng Tổng chi phí trả tiền điện cho nguyên công: Sđ = Sđ1 + Sđ2 + Sđ3 = 2077 + 154 + 792 = 3023 đồng => Giá thành để gia công: Scb = SL + Sđ = 3465 + 3023 = 6488 đồng 4.6.4 Chi phí cho khấu hao máy Skh = 10% Scb = 648,8 đồng 4.6.5 Chi phí cho khấu hao nhà xưởng Snx = 5% Scb = 324,4 đồng Giá thành thực tế để gia công chi tiết trục: Stt = SP + Scb + Skh + Snx = 225720 + 6488 + 648,8 + 324,4 = 233181,2 đồng Kết luận Sau thời gian thực tập Công ty Than Mông Dương với tìm tòi, nghiên cứu thực đề tài hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đức Sướng thầy môn “Máy Thiết bị Mỏ”, em hoàn thành nội dung mà đề tài yêu cầu Bản đồ án giúp em hiểu sâu thêm nguyên tắc hoạt động máy bơm, chế độ làm việc cho phép máy, biết cách tính toán thông số máy, sở tính toán lựa chọn hệ thống ống dẫn cho đảm bảo độ bền điểm làm việc hiệu máy nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thực tế sản xuất Do thời gian trình độ có hạn, nên đồ án chưa đề cập hết tính toán hệ thống truyền động thuỷ lực công dung, cấu tạo số chi tiết hệ thống truyền động máy Đây kết bước đầu công việc nghiên cứu thiết kế người kỹ thuật viên, không tránh khỏi vấn đề sai sót chưa đề cập tới Kính mong bảo thầy giáo bạn bè đồng nghiệp để em có nhìn sâu sắc nội dung trình bày đồ án Em xin chân thành cảm ơn góp ý phê bình thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp với đồ án này! Hà Nội, ngày 16 tháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Đình Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1]: PGS.TS Nguyễn Đức Sướng, TS Vũ Nam Ngạn: Máy thủy khí; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2009 [2]: Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm: Thiết kế chi tiết máy; Nhà xuất giáo dục; năm 2008 [3]: PGS-TS Nguyễn Văn Cận: Lý thuyết đàn hồi sức bền vật liệu; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2005 [4]: Bộ môn Kỹ thuật khí: Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ Chế tạo máy; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2009 [5]: Nguyễn Ngọc Bảo: Kỹ thuật Gia công khí; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2008 [6]: PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, TS Trần Xuân Việt: Sổ tay Công nghệ Chết tạo máy; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; Năm 2001 [7]: PGS.TS Trần Văn Địch: Atlas Đồ gá; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; Năm 2003 [8]: PGS.TS Nguyễn Đức Sướng: Hướng dẫn đồ án môn học Máy thủy khí; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2009 [9]: Nguyễn Ngọc Bảo: Dung sai kỹ thuật đo; Trường ĐH Mỏ - Địa Chất; Năm 2008 [10]: PGS.TS Trần Văn Địch: Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; Năm 2008 [11]: Đinh Ngọc Ái – Đặng Huy Chi – Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức Nhuận: Thủy lực Máy thủy lực; Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp; Năm 1972 [...]... mực nước trong bể hút Nếu cần thiết có thể đặt các rơle mực nước để điều khiển sự làm việc của máy bơm CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BƠM DF120-50x2 3.1 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM Mã bơm: DF120-50x2 Số vòng quay: 2950 vg/ph Lưu lượng: Q = 120 m3/h Hiệu suất: η = 68% Cột áp: H = 100 m Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 16 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt... đường kính tại điểm vào của mép cánh dẫn D2: đường kính tại điểm ra của mép cánh dẫn b1: chiều rộng của cánh dẫn tại điểm vào b2: chiều rộng của cánh dẫn tại điểm ra Hình 3.1 - Sơ đồ kết cấu bánh công tác và quy ước các kích thước + Đường kính đầu ra của trục bơm dr: dr = , cm Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 17 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Với Mx là momen xoắn trên... hút thì các tiết diện máng xoắn vào sẽ được thu hẹp dẫn theo quy luật máng xoắn để lưu thể vào cửa hút bánh công tác một cách đều đặn, không gây va đập Điều đó được thực hiện nhờ việc thiết kế máng xoắn từ tiết diện V đến tiết diện I giảm dần để giảm tốc độ của chất lỏng dọc theo máng Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 29 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt xoắn đó là không... của hệ thống bơm tăng -) Giảm tổn thất trên đường ống hút cũng làm cho NPSHa tăng lên Có nhiều cách giảm tổn thất đường ống: tăng đườg kính ống hút, giảm số lượng cút, giảm chiều dài ống hút -) Hơn nữa phải tính toán lựa chọn máy bơm cho phù hợp với lượng nước yêu cầu cần thoát của mỏ Khi chiều cao hình học thoát nước nhỏ thì không nên chọn máy bơm có cột áp quá lớn Khi vận hành máy bơm thoát nước mỏ. .. theo: Ở đây là góc ở tâm của máng xoắn ốc và có giá trị được tính như sau: Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 32 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Với Zd là số cánh phía trước của đĩa dẫn hướng trung gian, thường được lấy lệch đi 1 2 cánh so với số cánh Z của bánh công tác: Zd = Z + 2 = 8+1 = 9 = 0,69 rad 39,610 RC = 125 = 145,3 mm Khi đó, bán kính cung tròn biên dạng... 12,330 Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 33 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt Hình 3.15 – Mặt sau đĩa dẫn hướng trung gian nhiều cấp 3.3.4 Bộ phận dẫn hướng ra - Nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng ra là nhận lưu thể đi ra từ bánh công tác, sau đó dẫn ra ống đẩy Đặt: r2: bán kính ngoài cùng của bánh công tác R3: bán kính trong của bộ phận dẫn hướng ra R4: bán kính ngoài của... IV đến tiết diện 0 ở cuối của máng xoắn dẫn hướng vào Điều đó đảm bảo cho giá trị của tốc độ dòng chảy dọc theo máng xoắn là không đổi, do vậy diện tích tiết diện máng xoắn cũng giảm dần theo quy luật giảm Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 30 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt của lưu lượng Ta có thể tính được diện tích các tiết diện của máng xoắn từ các giá trị lưu lượng... thể từ cửa ra của bánh công tác trước đến cửa vào của bánh công tác tiếp theo Ở bơm nhiều cấp có các bánh công tác đặt quay cùng về một phía ( không đối xứng) thì bộ phận dẫn hướng trung gian của nó được làm từ những đĩa dẫn có các cánh ở mặt phía trước và các cánh ở mặt phía sau Các cánh phía trước nhận lưu thể từ bánh công tác trước và dẫn sang cánh phía sau để đi vào cửa hút của bánh công tác tiếp... tác tiếp theo Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 31 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt dr r α 3 b θ dθ Rc θc 2π/zn a0 r3 r 4 ε d e f a d Hình 3.14 – Đĩa dẫn hướng trung gian kiểu cánh dẫn trong bơm nhiều cấp - Căn cứ vào hình vẽ kết cấu của bơm mẫu ta chọn bộ phẫn dẫn hướng trung gian kiểu cánh dẫn - Để đảm bảo luật của chuyển động của dòng chảy cánh thường có dạng xoắn... dang cánh dẫn trên mặt vĩ tuyến : Lớp: Máy và Thiết bị Mỏ K51 Sơn 28 Sinh viên: Nguyễn Đình Trường Đại học Mỏ - Địa Chất nghiệp Đồ án tốt 11 0° 0 10 ° D DS D Hình 3.12- Biên dạng cánh trên mặt vĩ tuyến 3.3 – TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG CÁC BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG 3.3.1 – Bộ phận dẫn hướng vào: Nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng vào: - Tạo nên một dòng chảy đối xứng trục trước khi lưu thể đi vào cửa hút của bánh -