Đồ án thiết kế Máy uốn ống cở lớn

Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại ngày nay, ngành khí nói chung ngành khí chế tạo máy nói riêng ngành quan trọng, có tính then chốt cuing tảng để đưa đất nước ta trở thành nước công nghiệp đại Để đáp ứng nhu cầu khoa học kỹ thuật nói chung ngành khí nói riêng, người kỹ sư khí cần thiết nước công nghiệp phát triển Hiện nay, nhu cầu ống cần thiết để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác sống lao động như: ngành y tế, hàng tiêu dùng, thuỷ lợi, đóng thuyền, xây dựng Việc lắp đặt hay tạo hình ống gặp nhiều khó khan phải uốn lượn với góc độ khác nhau, hay dùng nhiều ống nối chữ T, nối 900 để đưa chat chuyển tải đến nơi cần thiết nói chung lĩnh vực đóng tàu biển đường ống lắp đặt tàu dùng ống nối chữ T, nối 900 không đáp ứng đường ống tàu nối với bỡi góc độ Trước thực trạng để đáp ứng nhu cầu sử dụng xã hội nói chung ngành dóng tàu nói riêng, với trí cho phép Khoa khí thầy giáo hướng dẫn em xin thiết kế Máy uốn ống cở lớn làm đề tài tốt nghiệp Em hy vọng với đề tài giúp em kiểm tra lại kiến thức học trang bị thêm kiến thức để làm tảng cho em sau Đây lần em thiết kế đề tài có kiến thức tổng hợp rộng Trong thời gian thiết kế em cố gắng vận dụng kiến thức học vào nhiệm vụ thiết kế Tuy đa cố gắng thời gian trình độ học thức hạn chế nên trình làm đồ án có nhiều sai sót, kính mong dẫn thêm quý thầy cô, bạn bè Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.LÊ VIẾT NGƯU quý thầy cô tận tình giúp đở em hoàn thành đồ án Đà Nẵng ngày 25 tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực Trần Mậu Phạn SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU CHƯƠNG I: CÁC LOẠI ỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO 1.1 Các loại ống: 1.1.1 Nhu cầu ống thép thông số kỹ thuật: Ống thép sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp, y tế, hàng tiêu dùng - Trong công nghiệp ống sử dụng để dẫn hoá chất, loại khí, hay dẫn ga thiết bị truyền nhiệt,cầu đường Hình 1.1 Ống thép hòa phát - Trong hàng tiêu dùng công nghệ thực phẩm ống dùng để làm bàn ghế, tay cầu thang, bình nước lọc, bình nước chứa hay vật dụng trang trí nội thất Hình 1.2 Ống thép sử dung dẫn dầu,khí đốt SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Trong y tế người ta dùng ống thép có mạ lớp inox để cế tạo bàn ghế y tế, tủ y tế giường y tế Thông số kỹ thuật ống cho hình 1.3 -    S L - Chiều dài ống - Chiều dày ống - Đường kính ống Hình 1.3 Thông số ống thép : L(m) 1 -đường kính 2 -đường kính  -đường kính trung hoà : S = đường kính - đường kính hay S = (2 -1)/2   :  2 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 1.1.2 Phân loại ống thép: Thông thường ống thép phân chia dựa vào sau: - Phân chia theo công dụng - Phân chia theo loại chất chuyển tải thông số làm việc ống - Phân chia theo vật liệu chế tạo ống mức độ ăn mòn môi trường 1.2 Các loại ống thường dùng đóng tàu thuỷ: 1.2.1 Các loại ống: Trong ngành đóng tàu thuỷ loại ống sử dụng nhiều, có nhiệm vụ chuyển tải tất loại chất lỏng, chất khí, dầu Và cách bố trí đường ống, tạo hình dáng cho tàu vấn đề quan trọng đặt Không lĩnh vực đóng tàu mà lĩnh vực khác Giả sử lĩnh vực xây nhà ta bố trí đường ống dẫn nhà mà người ta thường bố trí sát tường hay ống chôn vào tường Còn lĩnh vực đóng tàu người ta bố trí đường ống sát thành tàu, sử dụng ống thẳng không đáp ứng nhu cầu mà cần có kết hợp ống cong uốn với nhiều góc độ khác để bố trí dễ dàng Các loại ống thường sử dụng với đường kính chiều dày theo bảng 1.1 SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  1 Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Bảng 1.1 Đường kính chiều dày số loại ống D (mm) 13,5-114 76-254 6-32 10-76 20-102 13-76 76-152 6,35-168 12-219 6-15 S (mm) 2,3-4,75 0,55-0,9 0,4-1,25 0,8-3 1,0-4,75 0,4-3,0 0,8-4,0 2-8 0,25-8,0 0,7-0,9 D (mm) 20-102 20-102 4-16 426-1420 426-1220 426-1020 159-2500 6-32 10-60 10-76 S (mm) 0,7-4,0 2-10 0,5-0,9 6-12 6-14 4-12 4-25 0,4-1,25 1-3 0,8-3,5 D (mm) 20-102 73-219 152-426 159-529 13-30 15-30 20-50 25-115 10-60 21,25-88,5 S (mm) 1-4,75 2-6 3-8,5 2,5-9 1,25-1,5 2-3 2-4 2,5-5 2,36-4,7 2,75-4,0 1.2.2 Vật liệu yêu cầu kỹ thuật: Tuỳ vào lĩnh vực mà yêu cầu sử dụng loại ống khác nhau, riêng lĩnh vực đóng tàu thuỷ vật liệu chủ yếu ống làm thép, kể ống có tỉ lệ cacbon thấp thép hợp kim nguyên chất ống thép mạ kẽm Các loại ống dẫn tất loại chất lỏng (nước, dầu ) dẫn khí lưu thông tàu Chính vật liệu chế tạo ống phải đảm bảo tính chống gỉ chống ăn mòn nước biển Để đáp ứng chuyển tải chất ống phải đáp ứng đủ yêu cầu kỹ thuật sau: - Bề mặt ống không bị rổ khí - Mối ghép phải hàn ngấu tốt - Mối hàn sỉ nhiều - Bề mặt ống có độ bóng đạt Ra = - Bề dày ống S = mm - Vật liệu thép cho bảng 1.2 Bảng 1.2 Thành phần vật liệu có thép Tiêu chuẩn TCVN TCVN TCVN TCVN Mác thép 12Cr 13 20Cr 13 30Cr 13 40Cr 13 C 0,09 - 0,15 0,16 - 0,24 0,25 - 0,34 0,35 - 0,44 Cr 12 - 14 12 - 14 12 - 14 12 - 14 Si 1 1 Mn 0,6 0,6 0,6 0,6 Một số loại thép không gỉ: * Thép không gỉ hai pha: với mác 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 40Cr13 có tổ chức hai pha ferit (hoà tan Crôm cao) - Là loại thép có 0,1  0,4%C 1,3%Cr - Tính chống ăn mòn cao SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU - Khá dẻo, dai, chụi biến dạng nguội * Thép không gỉ pha ferit: với mác 08Cr13, 12Cr17, 15Cr25Ti - Nếu dùng 13%Cr hàm lượng cacbon < 0,08% dùng 0,1  0,2%C hàm lượng Cr 17  25% - Không có chuyển biến pha, thù hình, có tổ chức ferit * Thép không gỉ pha austenit: - Đặc tính thép có Crôm cao (>16  18%) mà chứa Ni cao (  8%) nguyên tố mở rộng khu vực () đủ để thép có tổ chức austenic - Chịu ăn mòn cao - Có độ dẻo giới hạn chảy cao * Thép không gỉ hoá bền tiết pha: - Về thành phần tổ chức gần với họ austenic song với lượng Cr, Ni thấp đôi chút (13  17Cr  7Ni) có thêm Al, Cu, Mo tổ chức austenic không thật ổn định - Vừa có tính công nghệ vừa có tính cao, dễ biến dạng gia công cắt Thép trạng thái mềm, sau hoá bền hoá già, nhiệt độ thấp nhờ tránh biến dạng oxy hoá 1.3 Các phương pháp chế tạo ống: Ngày có nhiều phương pháp sản xuất ống thép để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật sản phẩm đạt hiệu kinh tế người ta thường sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp gò - Phương pháp cán - Phương pháp kéo, ép - Phương pháp uốn Tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, sở sản xuất hiệu kinh tế mà nhà sản xuất lựa chọn phương pháp sản xuất hiệu Nhưng nhìn chung phương pháp gò thường xí nghiệp nhỏ sở sản xuất tư nhân áp dụng sản xuất đơn chiếc, yêu cầu kỹ thuật sản phẩm thấp, hình dáng phức tạp Phương pháp thường sử dụng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, loạt vừa Còn hai phương pháp cán, ép, thường áp dụng sản xuất hàng loạt, hàng khối, ba phương pháp cho sản phẩm chất lượng cao đòi hỏi vốn đầu tư lớn 1.3.1 Phương pháp gò: Gò phương pháp gia công áp lực có từ lâu đời Trong thực tế phương pháp chia làm hai loại gò tự gò theo khuôn mẫu Đối với phương pháp gò tự đòi hỏi công nhân có bậc tương đối cao SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý gò tự a) Gối tựa b) Phôi 1.3.2 Phương pháp cán không hàn: Khi cán ống không hàn phôi ban đầu thép đặc máy cán có hai trục cán, trục có hai phần hình nón cụt đặt ngược nhau, quay chiều đặt chéo không gian góc 2 = 40- 60 Trong cán, phôi vừa chuyển động tịnh tiến dọc trục vừa chuyển động quay vùng biến dạng, tâm phôi bị biến dạng nhiều chịu ứng suất kéo, nén thay đổi liên tục, làm xuất vết nứt tạo lỗ, sau lỗ mũi xoáy sửa lại biên dạng Hình 1.5 Sơ đồ cán ống không hàn Trục cán; Mũi xoáy; Phôi 1.3.3 Phương pháp cán ống có hàn (cán ống hai trục): Đây phương pháp gia công áp lực Trong kim loại hai mặt bị biến dạng để tạo hình dạng cần thiết SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Khi làm việc trục với tốc độ lớn trục nên kim loại bề mặt tiếp xúc với trục biến dạng nhanh kim loại bề mặt tiếp xúc với trục làm vật uốn cong lên Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý cán ống hàn 1,3 Trục cán ; Phôi 1.3.4 Phương pháp đùn ép, kéo: 1.3.4.1 Phương pháp đùn ép tạo thành ống: Ép ống phương pháp gia công áp lực làm biến dạng kim loại cách đẩy kim loại qua lỗ khuôn định hình Với phương pháp lỗ ống tạo thành nhờ lõi (3), phôi ép có lõi rỗng để đặt lõi (3) Khi pittông (1) ép, kim loại bị đẩy qua khe hở lỗ hình khuôn (4) lõi(5) tạo thành ống F Hình 1.7.Sơ đồ nguyên lý ép kim loại thành ống Pittông; 2.Xylanh; Lõi tạo lỗ; Khuôn ép; Kim loại SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU 1.3.4.2 Phương pháp kéo thành ống: Kéo kim loại phương pháp gia công áp lực Trong kim loại bị biến dạng tạo hình dạng theo yêu cầu cách kéo qua lỗ khuôn định hình Trên hình 2.5 trình bày sơ đồ nguyên lý phương pháp kéo F F a) b) Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý phương pháp kéo a)Kéo ống không dùng lõi tựa b)kéo ống có dùng trục tựa Đặc trưng cho mức độ kéo thông số :k = d0 d1 Trong d0, d1 đường kính phôi trước sau lần kéo.Phương pháp thường dùng để sản xuất ống có đường kính nhỏ (kéo nguội có lỗ tựa) 1.3.4.3 Phương pháp uốn ống trục: P Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý phương pháp uốn máy uốn trục Trục ép ; Phôi; Trục chủ động Đây phương pháp gia công áp lực Trong kim loại bị biến dạng nguội lực tác dụng (mặt ống chịu nén,mặt ống chịu kéo) để nhận hình dáng cần thiết Trong thực tế người ta dùng phương pháp ống ba trục (2 trục chủ động trục bị động) Phương pháp tạo ống có đường hàn song song với trục ống có đường hàn xoắn quanh trục ống Trên hình 2.6 trình bày nguyên lý phương pháp ống máy trục 1.3.4.4 Phương pháp uốn ống trục: SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ ofán113 tốt nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý phương pháp uốn máy uốn trục Trục chủ động ; Phôi; Trục ép 1.3.4.5 Quá trình sản xuất ống: Phôi ban đầu Phôi gấp mép Quá trình uốn ống Ống đựơc đưa vào hàn Ống nắn thẳng sửa biên dạng Ống đưa đến gian máy đánh bóng Gian máy cắt bay Hình 1.11: Quy trình công nghệ sản suất ống dây chuyền uốn ống Bước 1: Phôi dải đưa vào gá đặt sẳn máy tháo cuộn nhờ hệ thống palăng cầu trục chuyên dùng Được cấp vào cụm máy nhờ cặp lô cán đầu tiên, qua cặp lô phẳng phôi hai cặp lăn dẫn hướng Tiếp tục phôi dải đưa vào định hình, dẫn qua cụm lô ngang lô đứng Trong cặp lô ngang lô chủ động, dẫn động động cơ, qua truyền đai, đến hộp giảm tốc, qua truyền bánh vít trục vít, đến trục cacđăng đến lô chủ động Còn cặp lô bị động quay theo tiến trình sản phẩm,để đảm bảo biên dạng thiết kế SVTH: Footer Page of 113 Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 10 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Sản phẩm khép mí hàn giáp mí, khe hở giáp mí chất lượng mối hàn nhờ cặp lô giáp mí cặp lô chống biến dạng, cặp lô mối hàn sau hàn Bước 2: Sản phẩm tự động dẫn đến cụm máy mài Tại hai máy mài gắn phốt mài vải nhám mềm bố trí liên tiếp, đặt chéo chéo với đường o hàn góc 45 Sau bước công nghệ ống sản phẩm hình thành với chất lượng đẹp, phẳng mặt không bị xước Bước 3: Sản phẩm tự động dẫn đến cụm máy sửa biên dạng nắn thẳng Sản phẩm qua trình công nghệ cán hàn bị biến dạng biến dạng nhiệt, bước công nghệ sản phẩm tinh sửa biên dạng nắn thẳng nhờ cặp lô bị động cặp lô chủ động Tiếp tục sản phẩm chuyển đến máy tinh nắn thẳng bố trí cuối bước công nghệ Qua máy nắn thẳng sản phẩm chỉnh thẳng theo yêu cầu nhờ có cặp lô điều chỉnh tâm ống theo hai phương thẳng đứng nằm ngang Bước 4:Sản phẩm vào máy cắt bay chạy đến máng thu sản phẩm, sau đạt qui cách chiều dài định trước, nhờ hệ thống điều khiển tự động điện khí nén thực động tác kẹp chặt ống cấu cắt bay để thu sản phâm rơi vào máng, đồng thời bàn máy cắt lùi phía ban đầu cho thực chu kì Bước 5: Sản phẩm tiếp tục chuyển đến gian máy đánh bóng toàn phần Sử dụng phương pháp uốn phần liên tục để tạo ống tròn Phôi ban đầu thép tấm, thép Công nghệ đơn giản, đầu tư ít, thiết bị không dắt không phức tạp máy cán ống không hàn Thiết bị uốn ống: 1.4.1 Các phận máy uốn ống kim loại 1.4 - Má động  Là phần quay máy uốn ống có nhiệm vụ kẹp uốn ống với góc độ khác  Má động chế tạo liền khối có gắn đầu trượt để kẹp ống, cấu pittong- xi lanh dẫn động đầu trượt Có cữ hành trình bảo đảm an toàn cho máy má động uốn ống trở vị trí ban đầu Trên má động có gắn đĩa xích nhận chuyển động pitong kéo xích truyền sang đĩa xích  Đầu trượt có gắn má kẹp có xẻ rãnh để tăng ma sát trình kẹp,uốn( phận nhanh hỏng máy uốn ma sát lớn uốn)  Má tĩnh  Má tĩnh với chày uốn má động có nhiệm vụ kẹp chặt ống  Má tĩnh gồm có nhiều lăn có chiều dài lớn má động để định hướng kẹp chặt  Puly động: dùng để vừa kẹp chặt ống với đầu kẹp má động vừa có nhiệm vụ tạo góc độ ống cần uốn  Chày uốn: Chày uốn dùng để chống dập cho ống có đường kính phù hợp với ống khác  Cơ cấu dẫn động chày uốn : Gồm có píttông xi lanh dẫn động dùng thay Footer Page 10SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 71 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU  Sơ đồ nguyên lí: Hinh 5.15: Kết cấu ổn tốc Bộ ổn tốc van ghép gồm có: van giảm áp van tiết lưu Bộ ổn tốc lắp đường vào đường cấu chấp hành van tiết lưu, phổ biến lắp đường cấu chấp hành  Kí hiệu: Hinh 5.16: Kí hiệu ổn tốc b Chọn lọc dầu cho hệ thống: Độ bẩn dầu có ảnh hưởng lớn đến khả làm việc, độ bền tuổi thọ thiết bị Sự bẩn dầu làm tăng ma sát, cản trở chuyển động chi tiết hệ thống thủy lực Trên sở thí nghiệm thực tế đưa tác hại độ bẩn dầu Hạt bẩn có kích thước lớn khe hở bề mặt tiếp xúc phần tử thủy lực làm tăng lực cần thiết để dịch chuyển phần tử Đối với loại bơm, tuổi thọ giảm tỷ lệ với tăng kích thước nồng độ hạt bẩn Độ cứng hạt bẩn chất lỏng lớn, nhanh chóng mài mòn bề mặt tiếp xúc phần tử thủy lực Qua kết luận ta thấy rằng: muốn tăng tuổi thọ phần tử thủy lực giảm chi phí trình sử dụng máy có truyền dẫn thủy lực cách tốt sử dụng hệ thống lọc cho hệ thống Ở máy thiết kế ta chọn hai loại lọc: - Lọc thô (đặt đường hút bơm) Footer Page 71SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 72 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Lọc tinh (đặt đường đẩy bơm)  Lọc thô: Lọc thô đạt đường hút bơm, thông thường ta dùng lọc lưới -  Cấu tạo lọc lưới: Hình 5.17: Kết cấu lọc lưới Trong đó: 1: lưới đồng 3: Các lỗ 2: Khung cứng 4: ống hút  Nguyên lý: Dầu từ xuyên qua mắt lưới (1) lỗ (3) để vào ống hút (4)  Các thông số lọc lưới: Tổn thất áp suất thường lấy  p = 0,3  0,5 bar, trường hợp đặc biệt lấy  p =  bar Lưới làm lọc có số lỗ 17.000 ( lỗ/cm2) ● Lọc tinh: Kết cấu lọc tinh: Trong đó: Cửa vào Phần tử lọc Vít tháo chất bẩn Cửa Footer Page 72SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 73 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Hình 5.18 Kết cấu lọc cao áp Lọc tinh đặt đường đẩy bơm nên gọi lọc cao áp Quá trình tinh lọc chủ yếu thực nhờ lỗ xốp vật liệu lọc Các phần tử lọc loại thường chế tạo từ vật liệu xơ, xốp, hạt bột, giấy, gốm – kim loại… Các phần tử lọc chế băìng cách cho vào khuôn kim loại vật liệu chế tạo, sau tẩm chất kết dính nung đến vật liệu định hình vững theo mẫu cần thiết Ở ta chọn lọc tinh có phần tử lọc vật liệu gốm – kim loại Dầu từ bơm chảy vào lọc cửa vào, nhờ lỗ xốp phần tử lọc, hạt chất bẩn giữ lại, dầu tiếp tục đến cửa cung cấp vào hệ thống Sau thời gian, tháo vít để đưa chất bẩn 5.8 Chọn dầu Việc lựa chọn loại dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố dựa vào số nguyên tắc lựa chọn sau: Đối với hệ thống làm việc với áp lực cao cần chọn dầu có độ nhớt cao Với vận tốc cao cần chọn loại dầu có độ nhớt thấp Ngoài cần ý điểm sau: 1: Đối với hệ thống thuỷ lực thực chuyển động thẳng: Làm việc với áp suất (20  30) bar thường chọn dầu có độ nhớt từ (11  20).106 m2/s tương ứng với dầu công nghiệp 12 20 2: Đối với hệ thống làm việc với áp suất lớn 175 bar ta chọn dầu có độ nhớt từ (100  200).106 m2/s 3: Đối với hệ thống làm việc với áp suất từ (20  70) bar dùng dầu có độ nhớt từ (20  40).106 m2/s 4: Đối với hệ thống làm việc với áp suất từ 70 < P < 170 bar chọn dầu có độ nhớt từ (60  70).106 m2/s 5: Đối với hệ thống làm việc khoảng nhiệt độ tương đối rộng (20  70)0C dùng dầu có độ nhớt từ (25  30).106 m2/s Trường hợp yêu cầu phải đảm bảo độ xác truyền động cao phạm vi nhiệt độ rộng dùng dầu tổng hợp Siliccon Từ nguyên tắc ta chọn loại dầu có độ nhớt từ (20  30).106 m2/s Nó phù hợp với điều kiện làm việc máy nhiệt độ dầu khoảng 400C Áp suất P < 160 bar Ta chọn dầu công nghiệp có đặc tính bảng Footer Page 73SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 74 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Bảng 5.1 : Đặc tính dầu Độ nhớt Đo Đo m /s Cst (2733).10 2733 5.9 5.9.1  Nhiệt độ bùng cháy min0C 180 Nhiệt độ đông đặc -15 Tỷ lệ cốc % max Tỷ lệ T0 max Giới hạn T0 làm việc 0,3 0,007 1050 Tính toán ống dẫn dầu Yêu cầu ống dẫn: Ống dẫn cần phải có đủ độ bền đảm bảo tổn thất áp suất nhỏ Để giảm tổn thất áp suất ống dẫn phải có yêu cầu sau:  Chiều dài ống ngắn tốt   Tránh biến dạng tiết diện ống dẫn suốt trình làm việc Ống dẫn có hình dáng cho hướng chuyển động dòng dầu thay đổi Nếu cần thiết đổi hướng phải thay đổi từ từ Xác định đường kính ống dẫn: 5.9.2 Từ công thức: d  4,6 Q V ( mm ) Trong đó:  Q: lưu lượng qua ống, Q = 38,2 (lít/phút)  d: đường kính ống dẫn dầu ( mm )  V: vận tốc dòng chảy ống dẫn ( m/s )  Xác định đường kính ống dẫn  Đối với ống hút: V = (1,5  2) Chọn V =2 d = 20,1(mm), lấy d = 20 ( m/s ) ( m/s ) ( mm )  Đối với ống nén: V = (3  5) Chọn V = d = 14,2 (mm); lấy d = 15 ( m/s ) ( m/s ) ( mm ) - -  Khối lượng riêng kg/m3 866  916 Xác định chiều dày ống dẫn Từ công thức [] = 105.P.d/2.S Trong đó:  []: Ưïng suất cho phép, thường chọn: Footer Page 74SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A (N/m2)  Header Page Đồ 75 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU  Đối với ống thép: [] = ( 400  600 ).105 ( N/mm2)  Đối với ống đồng: [] = 255 105  Đối với ống gang: [] = ( 150  250 ) 105 (N/mm2.) Ta chọn ống vật liệu thép nên ta lấy [] = 500.105  Aïp suất dầu ống P = 160 ( KG/cm2 )  d: Đường kính ống ( mm )  S: Chiều dày thành ống ( mm ) S  ( N/mm2) ( N/mm2) 10 5.P d 2  Đối với ống hút d = 20 (mm)  S = 3,2 (mm) Đối với ống nén d = 15 (mm)  S = 2,4 (mm) 5.9.3 Tính toán thiết kế bể chứa dầu Bình chứa dầu có hai chức năng: Lưu trữ dầu điều hòa dầu hệ thống Các lọc có nhiệm vụ tách chất bẩn bể dầu để khỏi gây nghẹt dẫn đến phá hủy hệ thống Bộ tản nhiệt hay làm mát dùng để trì nhiệt độ dầu giới hạn an toàn ngăn cản biến chất dầu 5.9.4 Thiết kế bình chứa dầu Thật dể dàng để thiết kế bình chứa dầu lý tưởng không bị ràng buột giới hạn không gian, trọng lượng chọn vị trí lắp đặt theo ý muốn Tuy nhiên với bình chứa dầu thủy lực máy có ràng buột Vì việc thiết kế bình chứa dầu có kích thước, hình dáng, vị trí cách tối ưu vấn đề lớn Bình chứa dầu thủy lực có cấu tạo hợp lý, việc cung cấp đủ dầu cho bơm phải có khả năng:  Tỏa nhiệt tốt  Tách không khí khỏi dầu  Nhận biết đươc ô nhiễm dầu Chúng ta xem xét số vấn đề liên quan đến việc thiết kế bình chứa dầu:  Hình dạng Footer Page 75SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 76 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Dáöutæ ì hãûthäúng Âãúnbåm dáöu Hình 5.19: Sơ đồ bể chứa dầu Trong đó: Vách ngăn có lổ cho dầu qua Bộ lọc không khí Thành bể dầu Nút xả Bộ lọc Về hình dạng bình chứa dầu nên thiết kế cao hẹp tốt nông rộng Cùng dung tích bình cao hẹp có mức dầu cao bình nông rộng Mức dầu bình cao cửa ống nạp bơm, tránh sư xoáy lốc dầu Nếu có xoáy lốc dầu đường ống nạp có không khí vào hệ thống, dầu có lẫn không khí khả truyền công suất giảm không khí bị nén Hơn nữa, không khí làm giảm khả bôi trơn dầu  Kích thước:  Trong thời gian dài, thường ta áp dụng quy tắc dung tích chứa dầu phải lần lưu lượng dầu phút Với quy tắc này, lượng dầu ngỏ bơm 10 lít phút bình chứa dầu phải có dung tích từ 20 đến 30 lít phút Thật quy tắc thích hợp với máy móc tĩnh  Bình chứa dầu có kích thước lớn có khả làm mát dầu cao diện tích bề mặt lớn nên việc tản dầu không khí bên dể dàng Bình chứa lớn, tuần hoàn dầu dầu nên chất bẩn dể lắng đọng Footer Page 76SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 77 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU  Kích thước bình chứa dầu phải đủ để chứa dầu tất pistông trở vị trí ban đầu khoảng trống đủ cho giản nỡ dầu tăng nhiệt độ  Lưu lượng lớn bơm trình hoạt động máy 38,2 lít phút ta thiết kế bể dầu tích 120 lít  Vị trí đặt: Bình chứa đặt phía bơm chiếm tỉ lệ cao hệ thống thủy lực làm giảm khả có khoảng trống bơm Khi bơm có khoảng trống ăn mòn xẩy ra.Dầu ống nạp không đầy gây xoáy lốc dầu cửa nạp  Tấm ngăn: Trong bình chứa có bố trí số ngăn Chiều cao ngăn khoảng 2/3 mực dầu Các ngăn có hai tác dụng:  Ngăn không cho dầu đường ống trở vào bơm Có ngăn, dẩu trở tản phía vách thùng chứa, nhiệt độ sẻ giảm thấp trước hòa vào lượng dầu có sẵn bình  Tránh tung tóe dầu bình chứa hệ thống hoạt động Nắp bình chứa thường có lỗ thông hơi, nắp có lọc để ngăn bụi lọt vào không khí Một số bình chứa không dùng lỗ thông mà thay van điều khiển Van tự động đưa không khí lọc vào bình chứa ngăn không cho không khí áp suất bình đạt đến giá trị xác định trước 5.9.5 Bảo dưỡng bình chứa dầu thủy lực Việc bảo dưỡng bình chứa bao gồm việc xả dầu cũ làm bình chứa theo đinh kỳ qui định nhà sản xuất Cũng có thiết kế không cần phải tiến hành việc bảo dưỡng 4.5.4 Trên bình chứa thường có ô kính kiểm soát que kiểm tra để người vận hành hệ thống thủy lực kiểm tra mực dầu Nếu thiếu dầu bơm thủy lực bị hư hỏng không dược bôi trơn đầy đủ 4.5.5 Bộ lọc đường ống nạp bơm không cần thiết phải bảo dưỡng thường xuyên màng lọc đường ống dầu trở phải thay sau thời gian qui định Vì vậy, lọc trở thường không đặt bên bình chứa để thuận lợi cho việc bảo dưỡng 4.5.6 Trong không khí luôn có nước cần phải có tách ẩm phải trí nơi mà xem xét ngày 4.5.7 Đường ống nối từ bình chứa tới bơm phải có chỗ nối với bình chứa cao đáy thùng Với cách cáu bẩn lắng đáy thùng vào đường ống thùng chứa lọc súc sữa 4.5.8 Đường ống dầu trở nối vào thùng chứa vi trí thấp mực dầu thùng không đối diện với đường ống nạp bơm Cách bố tri tạo hiệu tốt cho việc hạ nhiệt độ trở giảm xoáy lốc 5.5 Sơ đồì mạch dầu ép điều khiển: Footer Page 77SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 78 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU B A E D 1.1 1.0 C 1.2 F 1.3 1.4 1.5 0.0 Hình 5.20 Sơ đồ mạch dầu ép máy uốn Nguyên lý hoạt động: Ban đầu: - xylanh A vị trí (a0) B vị trí (b0) C vị trí (c0) D vị trí (d0) E vị trí (e1) F vị trí (f0) “0” xi lanh lùi “1” xi lanh duỗi thẳng - Các van 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 vị trí (2) * Uốn phôi: Khi đặt phôi cần uốn vào bàn uốn  ta cần điều chỉnh van 0.0 vị trí (1)  tác động vào nút điều khiển làm van 1.0 1.1 làm việc vị trí (1)  xylanh A, B hoạt động dịch chuyển qua (a1), (b1) Sau A, B hoạt động xong  van 1.0, 1.1 trở lại vị trí (2) Lúc ta tác động van 1.5, van 1.5 làm việc vị trí (1) chạm vào (f1) van 1.5 trở vị trí (2) Ta cần điều chỉnh van 0.0 vị trí (3)  tác động vào 1.2,1.3, 1.4 Van 1.3 làm việc vị trí (1) van 1.4 làm việc vị trí (1) Khi D chạm (d 1) E Footer Page 78SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 79 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU chạm (e1) van 1.3 1.4 trở lại vị trí (2) Lúc ta thực uốn phôi * Lùi bàn uốn về: Ta cần điều chỉnh van 0.0 vị trí (1)  tác động vào van 1.5 để van làm việc vị trí (3) F chạm vào (f0) van 1.5 lại trở vị trí (2) Tác động vào van 1.0, 1.1 để hai van làm việc vị trí (3) A chạm (a0) B chạm (b0) hai van tự động trở vị trí (2) Tác động vào van 1.2 để cấu chuyển động tịnh tiến lùi xylanh C chạm vào (c0) van tự trở vị trí (2) Ta cần điều chỉnh van 0.0 vị trí (3)  tác động vào van 1.3, 1.4 xylanh D chạm vào (d0) E chạm vào (e0) hai van tự động trở vị trí (2) 5.6 Biểu đồ trạng thái: Footer Page 79SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 80 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Các phần tử Ký Tên gọi hiệu A Xylanh pittông B Xylanh pittông C Xylanh pittông D Xylanh pittông E Xylanh pittông F Xylanh pittông 0.0 Van đảo chiều 4/3 Trạng thái Chuyển động, chức Thực kẹp phôi Thực kẹp phôi Lùi cấu tịnh tiến Lùi bàn uốn Chuyển động uốn Chuyển động chày chống móp ống Phân bố đường dầu 1.0 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh A 1.1 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh B 1.2 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh C 1.3 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh D 1.4 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh E 1.5 Van đảo chiều 4/3 Điều khiển xylanh F Footer Page 80SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A Các bước thực thời gian Vị trí a1 a0 b1 b0 c1 c0 d1 d0 e1 e0 f1 f0 3 3 3 1  10 Header Page Đồ 81 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU CHƯƠNG 6: QUI ĐỊNH VẬN HÀNH, BÔI TRƠN VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 6.1 Quy định vận hành máy 6.1.1 An toàn lao động sử dụng máy  Đối với người sử dụng  Khi sử dụng máy phải mặc bảo hộ lao động, phải ăn mặc gọn gàng  Máy phải đặt nơi có không gian đủ rộng để trình vận hành không bị vướng mắc gây tai nạn  Thường xuyên kiểm tra đường ống, van, đồng hồ đo áp  Những nơi nguy hiểm phải có bảng báo thoát đầu thừa uốn, nơi có điện nguy hiểm  Trước gia công cần phải chạy thử máy kiểm tra  Đối với máy  Máy phải đặt có đủ độ cứng vững để chịu thân máy lực sinh uốn  Các phận điều khiển máy phải bố trí vừa tầm tay cho công nhân thuận tiện thao tác, với tay, không cúi Các nút điều khiển phải nhạy làm việc tin cậy  Tất truyền động máy phải che chắn kín phần chuyển động phần điện 6.1.2 Hướng dẫn sử dụng Người vận hành máy phải thực qui định vận hành tuân thủ theo bước sau:  Trước cho máy làm việc phải :  Kiểm tra toàn không gian xung quanh máy, loại bỏ chướng ngại vật phạm vi hoạt động má động   Vệ sinh công nghiệp cho toàn máy Với ống có đường kính khác thi trước tiên ta phải chuẩn bị chày uốn puly uốn, đầu kẹp cho phù hợp với đường kính Lắp chày uốn puly uốn vào máy Bôi trơn chày uốn mỡ công nghiệp để giảm ma sát ống trượt chày uốn uốn  Điều khiển chày uốn đến vị trí phù hợp với puly uốn  Luồn phôi ống vào chày uốn Footer Page 81SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 82 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU  Điều khiển má động má tĩnh để tiến hành kẹp chặt ống  Điều khiển chuyển động quay má động đến vị trí có góc uốn yêu cầu  Nhả kẹp má động, nhả kẹp má tĩnh để lấy ống khỏi chày uốn  Điều khiển má động trở vị trí ban đầu  Kiểm tra lại máy để chuẩn bị cho lần uốn 6.1.3 Yêu cầu vận hành  Máy sau lắp xong phải chạy thử không tải, sau xiết chặt bu lông  Trước cho máy chạy ta phải kiểm tra lại toàn phận có chuyển động quay đĩa xích, độ ăn khớp xích với đĩa xích, mối ghép, kiểm tra lại hệ thống điện van điều chỉnh dầu Sau kiểm tra xong ta vận hành máy  Phát cố kịp thời để đảm bảo sữa chữa thay  Biết tính công nghệ phận có biện pháp vận hành tốt, giảm thời gian chạy không thời gian chết máy hay tải 6.1.4 Bôi trơn máy Để giảm mát công suất ma sát, giảm mài mòn lên phận chuyển động, đảm bảo thoát nhiệt tốt giữ độ xác kéo dài tuổi thọ máy, cần phải bôi trơn liên tục lên phận máy tức nâng cao thời gian sử dụng máy Ở truyền xích ta tiến hành bôi trơn mỡ phải che kính để tránh bụi bẩn 6.2 Bảo dưỡng máy Để máy hoạt động tốt, xác nâng cao tuổi thọ cần phải có chế độ bảo quản máy theo kế hoạch sau :  Bảo quản ngày :  Trước khởi động máy phải kiểm tra lượng dầu, độ nhớt dầu hộp giảm tốc hộp tốc độ thông qua mắt dầu, thay dầu thời hạn tránh để dầu bị biến chất thới gian làm việc dài nhiệt độ cao  Nếu có tượng khác thường máy hoạt động phải ngừng máy kiểm tra lại để điều chỉnh máy Footer Page 82SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 83 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU  Bảo quản máy tháng :  Kiểm tra kỹ thuật mối lắp ghép, mối hàn  Kiểm tra kỹ thuật xiếc chặt bu lông cố định  Bảo quản hai năm lần:  Kiểm tra tổng thể toàn máy, vị trí mối ghép, nối trục chổ ăn khớp, gối đỡ, ổ trượt Footer Page 83SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 84 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU KẾT LUẬN Sau thời gian thực hướng dẫn tận tình thầy Lê Viết Ngưu em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế với nội dung trình bày phần mục lục theo thời gian yêu cầu Trong trình thiết kế em ứng dụng lý thiết biến dạng dẻo kim loại tài liệu công ngnhệ tạo phôi, công nghệ dập nguội, vật liệu học, lý thuyết truyền động thuỷ lực tham khảo thực tế máy công ty Sông Thu thuộc công nghiệp quốc phòng đường 2- Đà Nẵng Máy uốn ống chưa sữ dụng phổ biến rộng rãi máy khác nhu cầu sản phẩm ống uốn cung cấp cho ngành đóng tàu thuỷ, ngành y tế, thuỷ lợi lớn Chính mà công ty, xí nghiệp cần đượpc trang bị đầy đủ để cung cấp cho nhu cầu ngày nhiều củ xã hội Yêu cầu vận hành máy đơn giản, không đòi hỏi công nhân phải có trình độ tay nghề cao Hơn uốn nhiều kích cở ống nhờ thay đổi puly uốn cấu kẹp phù hợp với yêu cầu sản phẩm nhiên máy có nhược điểm chiếm nhiều không gian Với trình độ kỹ thuật nước ta hoàn toàn xuất hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày tang ngành công nghiệp Vì khả có hạn, kiến thức thực tế , thời gian ngắn nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót mong bảo thầy cô Một lần em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Lê Viết Ngưu thầy cô khoa khí giúp đở tạo điều kiện cho em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế giao Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2013 Người thiết kế ( Ký, ghi rõ họ tên) Trần Mậu Phạn Footer Page 84SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 85 án of tốt 113 nghiệp:Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] CẨM NANG CƠ KHÍ - Nguyễn Văn Huyền NXB Giáo Dục Năm 2000 [2] THIẾT KÊ CHI TIẾT MÁY - Nguyễn Trọng Hiệp - NXB Giáo Dục Năm 2000 [3] THIẾT KÊ MÁY CÁN THÉP - TS Đỗ Hưu Nhơn - NXB Khoa Học kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội Năm 2001 [4] TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC - PGS.TS Trần Xuân Tuỳ - NXB Giáo Dục [5] CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI - Tôn Yên - NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội - 1981 [6] DUNG SAI LẮP GHÉP - Ninh Đưc Tốn - NXB Giáo Dục [7] CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN - Phạm Thị Minh Phương - NXB Giáo Dục Năm 2000 [7] SỨC BỀN VẬT LIỆU - Lê Viết Giảng - NXB Giáo Dục Năm 2000 [8] TẬP BẢN VẼ KỸ THUẬT CƠ KHÍ - Tập 1,2 - Trần Hữu Quế - NXB Giáo Dục Năm 2000 Footer Page 85SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  ... Header Page Đồ 25 án of tốt 113 nghiệp :Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 3.1 Giới thiệu chung máy uốn ống: Khi chế tạo ống thẳng,... tốt 113 nghiệp :Thiết kế máy uốn ống cỡ lớn GVHD:PGS.TS LÊ VIẾT NGƯU Ống uốn khúc Ống uốn cong Hình 2.4 Ống uốn khúc Hình 2.5 Một số hình dạng ống uốn phổ biến Hình 2.6 Các sản phẩm ống 2.3 Phân... dạng dẻo Bán kính cong bé Bán kính cong lớn Hình 2.2 Ống uốn 90 Ống uốn 1800 Ống uốn dạng chữ U Hình 2.3 Ống uốn 180 Footer Page 15SVTH: of 113.Trần Mậu Phạn - 08 C1A  Header Page Đồ 16 án of tốt