Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống thép bằng phương pháp hàn

MỞ ĐẦU Sự phát triển của một quốc gia có nền công nghiệp hiện đại và tự chủ đòi hỏi phải có một ngành sản xuất thép nói chung và sản xuất ống thép nói riêng phải đủ mạnh mới có thể đáp

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Văn Nghệ

HÀ NỘI – 2010

Cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình các kỹ thuật Công ty Ống thép Minh Hưng Yên

Xin chân thành cám ơn các thầy phản biện đã đóng góp những ý kiến quí báu

và bổ ích để bản luận văn được hoàn thiện

Ngày 20 tháng 10 năm 2010 Tác giả

Nguyễn Khắc Văn

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống thép bằng phương pháp hàn”

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Nghệ

Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn

Lớp: Cao học Công nghệ Cơ khí

Chuyên ngành: Công nghệ cơ khí,

Khoá học 2008 – 2010,

Viện Cơ khí - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, không nhờ, thuê, mua hay dowload Luận văn của người khác

Kết quả nghiên cứu trong Luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được công

bố trong công trình nghiên cứu nào

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tôi xin chịu trách nhiệm về những cam đoan trên

Ngày 20 tháng 10 năm 2010 Học viên

Nguyễn Khắc Văn

DANH MUC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 - Hình ảnh ống thép tròn và vuông……… 4

Hình 1.2- Kết cấu cầu……… 6

Hình 1.3- Khung, mái nhà công nghiệp và dân dụng……… 7

Hình 1.4- Kết cấu dàn không gian……… 7

Hình 1.5- Kết cấu khung xe……… 8

Hình 1.6- Các sơ đồ công nghệ chế tạo ống hàn thẳng……… 9

Hình 1.7- Cơ cấu tách bavia trong……… 11

Hình 1.8- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thép xoắn……… 13

Hình 1.9- Máy uốn 3 trục và máy 4 trục……… 13

Hình 1.10- Sơ đồ máy uốn lốc chuyên dùng sản xuất ống……… 15

Hình 1.11- Máy cán tấm ……… 18

Hình 1.12- Máy xẻ băng thép……… 18

Hình 1.13- Máy cấp phôi dạng cuộn……… 19

Hình 1.14- Giàn trữ băng……… 19

Hình 1.15- Máy cán uốn tạo hình……… 20

Hình 1.16- Bộ phận hàn cao tần……… 21

Hình 1.17- Cụm giá cán định kính……… 21

Hình 1.18 Bộ phận cắt ống……… 22

Hình 1.19 Dàn xuống ống……… 22

Hình 2.1- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thep hàn ……… 25

Hình 2.2- Kết cấu của giá ngang……… 27

Hình 2.3- Kết cấu giá trục đứng……… 28

Hình 2.4 - Mặt cắt ngang một số sản phẩm uốn ống điển hình……… 31

Hình 2.5 - Mặt cắt ngang một số sản phẩm uốn dị hình……… 32

Hình 2.6 - Hệ số Ks phụ thuộc vào chiều dày So……… 51

Hình 2.7- Trục ngang trên giàn máy cán……… 52

Hình 2.8 - Khung giá cán 53

Hình 2.9- Cặp quả cán giá cán I ……… 57

Hình 2.10 - Cặp quả cán giá cán III ……… 58

Hình 2.11 - Cặp quả cán giá cán V ……… 59

Hình 2.12 - Cặp quả cán giá cán VII ……… 60

Hình 2.13 - Cặp quả cán giá cán IX ……… 62

Hình 2.14 - Cặp quả cán giá cán XI ……… 63

Hình 2.15 - Cặp quả cán giá cán XIII……… 64

Hình 2.16 - Cặp quả cán giá XIV……… 65

Hình 2.17- Quả cán của giá trục đứng II……… 66

Hình 2.18- Quả cán của giá trục đứng IV……… 66

Hình 2.19- Quả cán của giá trục đứng VI……… 67

Hình 2.20- Quả cán của giá trục đứng IIX……… 67

Hình 2.21- Quả cán của giá trục đứng X……… 68

Hình 2.22- Quả cán của giá trục đứng XII……… 68

Hình 2.23 - Con lăn ép hàn……… 69

Hình 2.24 - Quá trình hình thành biên dạng ống……… 70

Hình 2.25 - Tối ưu hóa công nghệ nhờ mô phỏng……… 79

Hình 2.26 - Các bước tính toán bằng mô phỏng……… 80

Hình 2.27 - Biểu đồ cơ tính vật liệu……… 81

Hình 2.28- Mô phỏng uốn lốc ống……… 82

Hình 2.29 Ứng suất và biến dạng trên giá cán thứ I……… 83

Hình 2.30 Ứng suất và biến dạng trên giá cán thứ V và VII……… 83

Hình 2.31 Ứng suất và biến dạng trên giá cán thứ VII và IX……… 84

Hình 2.32 Ứng suất và biến dạng trên giá cán thứ XI và XIII……… 84

Hình 2.33 Ứng suất và biến dạng trên giá cán thứ XIV……… 85

Hình 3.1- Sơ đồ nguyên lý hàn ống bằng phương pháp điện trở……… 87

Hình 3.2- Sơ đồ nguyên lý hàn cảm ứng……… 88

Hình 3.3 Vòng cảm ứng và con lăn ép khi hàn ống thép tròn 89 Hình 3.4- Sơ đồ nguyên lý hàn cao tần tiếp điện tiếp xúc……… 91

Hình 3.5- Sơ đồ nguyên lý hàn cao tần tiếp điện cảm ứng từ……… 92

Hình 3.6- Sơ đồ tiếp điện bằng phương pháp tiếp xúc……… 92

Hình 3.7- Dạng liên kết……… 96

Hình 3.8- Mối quan hệ giữa vận tốc với chiều dày ống và công suất……… 97

Hình 3.8- Giá trị hiệu chỉnh theo đường kính ống……… 97

Hình 3.10- Cách bố trí cuộn cảm và thanh feriste……… 100

Hình 3.11- Sơ đồ khối tổng quát……… 101

Hình 3.12 - Sơ đồ mạch lực của lò cao tần……… 102

Hình 3.13- Khối nguồn cung cấp……… 103

Hình 3.14- Sơ đồ khối van điều khiển……… 104

Hình 3.15- Máy biến áp tăng áp……… 104

Hình 3.16- Sơ đồ mạch chỉnh lưu điốt……… 105

Hình 3.17- Sơ đồ mạch lọc……… 105

Hình 3.18- Sơ đồ mạch dao động……… 106

Hình 3.19- Sơ đồ máy biến áp nung……… 106

Hình 3.20- Sơ đồ mạch tải……… 107

Hình 3.21- Sơ đồ biến áp đồng pha……… 108

Hình 3.22- Sơ đồ điều khiển……… 109

Hình 3.23- Sơ đồ khối mạch tạo xung……… 111

Hình 4.1- Vỏ ống phóng tia X loại định hướng……… 113

Hình 4.2- Vỏ ống phóng tia X loại toàn phương……… 114

Hình 4.3- Cấu trúc của phim chụp ảnh……… 114

Hình 4.4- Sơ đồ nguyên tắc kiểm tra……… 115

Hình 4.5 - Thép hộp 40x80… ……… 116

Hình 4.6- Cách bố trí phim và nguồn……… 118 Hình 4.7- Giản đồ quan hệ giữa thời gian với chiều dày và hiệu điện thế… 118

MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mục các hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT ỐNG THÉP HÀN 2

1.1 Sản phẩm ống thép hàn ……… 2

1.1.1 Chủng loại và đăc tính kỹ thuật của ống thép ……… 2

1.1.2 Hình dạng và quy cách ……… 3

1.1.3 Nhu cầu và lĩnh vực sử dụng ống thép ……… 5

T 1.2 Tổng quát về công nghệ sản xuất ống thép hàn trên thế giới……… 8

1.3 Dây chuyền công nghệ sản xuất ống thép hiện có ở Việt Nam… 13 1.4 Hướng nghiên cứu……… 20

Chương 2 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ỐNG THÉP HÀN 24 2.1 Phân tích và chon phương án công nghệ ……… 24

2.1.1 Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất ống thép hàn ……… 24

2.1.2 Lắp đặt,hiệu chỉnh và vận hành dây chuyền sản xuất ống thép………… 26

2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình uốn lốc profil……… 31

2.2.1 Các dạng profil điển hình……… 31

2.2.2 Ứng suất và biến dạng……… 32

2.2.3 Chiều dài vùng ăn phôi vào……… 36

2.2.4 Xác định lực và momen uốn……… 37

2.2.5 Xác định năng lượng trong quá trình uốn lốc……… 42

2.2.6 Tính toán số lượng giá cán lốc……… 45

2.2.7 Tính lực, mô men và công suất dẫn động cho máy……… 47

2.3 Kết cấu giá cán……… 51

2.3.1 Quả cán 51

2.3.2 Trục cán 51

2.3.3 Khung giá cán ……… 52

2.4 Xác định các thông số công nghệ của quá trình cán ống……… 53

2.4.1 Xác định khoảng cách giữa các giá cán; Tính toán dải phôi ……… 53

2.4.2 Tính toán thiết kế khuôn tạo hình……… 56

2.4.2.1 Đường kính quả cán……… 56

2.4.2.2 Kích thước trục tạo hình ……… 57

2.4.3 Sơ đồ hình thành biên dạng ống……… 70

2.5 Lực ép tạo hình biến dạng và công suất động cơ ……… 71

2.5.1 Xác định lực ép và mô men uốn tạo hình……… 71

2.5.2 Tính toán vận tốc dài của băng phôi ……… 74

2.5.3 Tính toán công suất động cơ……… 75

2.6.Mô phỏng quá trình uốn lốc ……… 79

2.6.1 Đặc điểm của tính toán công nghệ bằng phương pháp mô phỏng…… 79

2.6.2 Các bước của tính toán công nghệ bằng phương pháp mô phỏng…… 79

2.6.3 Ứng dụng phần mềm mô phỏng số DEFORM……… 81

2.6.3.1 Vật liều mô phỏng uốn lốc……… 81

2.6.3.2 Mô phỏng quá trình uốn lốc bằng phần mềm mô phỏng số DEFORM 82 2.6.3.3 Kết luận 85 Chương 3 CÔNG NGHỆ HÀN ỐNG BẰNG DÒNG CAO TẦN 86 3.1 Các phương pháp hàn trong sản xuất ống thép……… 86

4.1.1 Phương pháp hàn điện trở ……… 86

3.1.2 Phương pháp hàn cảm ứng ……… 87

3.1.3 Phương pháp hàn trong môi trường khí trơ……… 88

3.1.4 Phương pháp hàn cao tần……… 88

3.2 Công nghệ hàn cao tần……… 95

3.2.1 Vật liệu cơ bản ……… 95

3.2.2 Dạng liên kết……… 95

3.2.3 Chế độ hàn ……… 96

3.3 Thiết bị hàn cao tần……… 100

3.3.1 Giới thiệu sơ lược về thiết bị hàn cao tần……… 100

3.3.2 Sơ đồ khối tổng quát……… 101

3.3.3 Chức năng của các khối……… 103

3.3.4 Hệ thống điều khiển……… 107

Chương 4 TIÊU CHUẨN VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG ỐNG THÉP HÀN 111 4.1 Tiêu chuẩn ống thép hàn……… 111

4.1.1 Các tiêu chuẩn Việt Nam về ống kim loại 111

4.1.2 Tiêu chuẩn quốc tế và các tiêu chuẩn tương đương về ống kim loại… 112

4.2 Các phương pháp kiểm tra ống thép hàn 112

4.2.1 Kiểm tra quan sát bằng mắt ……… 112

4.2.2 Kiểm tra mối hàn bằng chụp ảnh phóng xạ bằng tia X……… 113

4.2.3 Quy trình kiểm tra chất lượng mối hàn ……… 115

Kết luận……… 120

Tài liệu tham khảo 122

MỞ ĐẦU

Sự phát triển của một quốc gia có nền công nghiệp hiện đại và tự chủ đòi hỏi phải có một ngành sản xuất thép nói chung và sản xuất ống thép nói riêng phải đủ mạnh mới có thể đáp ứng được nhu cầu phát triển, bởi ống thép được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp với khối lượng vô cùng lớn như: ngành xây dựng, cầu đường, luyện kim, khai khoáng, mỏ, công nghiệp dầu khí và trong các ngành công nghiệp khác…

Do sự phát triển của công nghệ, quy trình sản suất ống hàn từng bước được hoàn thiện, nó có thể cho ra những sản phẩm có chất lượng cao không thua kém gì ống sản xuất theo phương pháp không hàn Hơn nữa vốn đầu tư cho dây chuyền ống hàn là không cao bởi vậy ngày này phương pháp sản xuất ống thép bằng phương pháp hàn càng được nhà nước và các công ty đầu tư và xây dựng phát triển rộng rãi Tuy nhiên việc làm chủ thiết bị vẫn còn có những hạn chế, đặc biệt khi các cặp quả cán tạo hình sản phẩm bị mòn, hỏng hiện tại chúng ta vẫn phải nhập về để thay thế do vậy tốn nhiều chi phí Mặt khác do đặc điểm công nghệ mỗi khi thay đổi đường kính ống, chiều dầy tương đối (S/d) thì phải thay đổi các cặp quả cán cả về kích thước lẫn biên dạng Vì vậy vấn đề nghiên cứu công nghệ sản xuất ống thép hàn là rất cần thiết

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn và trong tương lai, đề tài Luận văn

là:"Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống

thép bằng phương pháp hàn" hy vọng giải quyết được những vẫn đề cơ bản còn tồn

tại trong các dây chuyền sản xuất ống thép

Thời gian thực hiện đề tài được sự hướng dẫn tận tình của hướng dẫn khoa

học PGS.TS Phạm Văn Nghệ và sự nỗ lực của bản thân tôi đã hoàn thành nhiệm vụ

của đề tài Nhưng do kiến thức còn hạn chế chắc chắn trong tính toán, thiết kế không tránh khỏi những khiếm khuyết Rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến

Em xin chân thành cảm ơn !

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT THÉP ỐNG HÀN

1.1 Sản phẩm thép ống hàn

1.1.1 Chủng loại và đặc tính kỹ thuật của thép ống

Ống thép là một sản phẩm quan trọng của ngành thép Căn cứ vào công nghệ sản xuất và hình dáng phôi sử dụng chế tạo, người ta lại chia ra thành 2 loại: ống thép cán (phôi tròn) và ống thép hàn (phôi tấm, lá)

- Ống thép cán:

Căn cứ vào công nghệ chế tạo ta chia thành 2 loại chính gồm ống thép cán nóng và ống thép cán nguội

Căn cứ vào mục đích sử dụng ta chia ống thép thành các loại sau:

+ GB/T8162-1999 Loại ống dùng trong kết cấu thông thường và kết cấu máy Nguyên liệu chủ yếu (Mác thép) là: Thép cacbon 20, thép 45, thép hợp kim Q345, 40Cr, 20CrMo, 30-35CrMo, 42CrMo, v.v

+ GB/3087-1999 Loại ống dùng trong công nghiệp lò luyện và ống dẫn dung dịch áp lực thấp và vừa trong lò thông thường

+ GB/5310-1995 Ống thép dùng làm ống dẫn dung dịch, ống nước trong trạm thuỷ điện và lò chịu nhiệt trạm điện hạt nhân, mác thép tiêu biểu là 20G, 12Cr1MoVG, 15CrMoG…

+ GB/5312-1999 dùng trong công nghiệp đóng tàu, chủ yếu là ống chịu áp cấp I,II dùng trong máy qua nhiệt, tiêu biểu là thép 360, 410, 460…

+ GB/1479-2000 ống dẫn thiết bị hoá chất áp lực cao, chủ yếu dùng dẫn dung dịch áp lực cao trong thiết bị hoá chất, tiêu biểu là thép 20, 16Mn, 12CrMo, 12Cr2Mo

+ GB9948-1988 Dùng làm ống dẫn trong công nghệ lọc dầu, khí Mác thép

sử dụng: 20,12CrMo,1Cr19Ni11Nb

+ API SPEC5CT-1999( ống dẫn dầu) : Loại ống thông dụng do Hiệp hội dầu

mỏ Mỹ( Amrican Petreleun Instiute , gọi tắt API) công bố trên toàn thế giới Trong

Căn cứ vào nguyên liệu và mục đích sử dụng chia ra các loại:

- Ống thép đen hàn: Dùng chế tạo kết cấu dàn không gian, dàn giáo xây dụng, mái nhà dân dụng…

- Ống hàn mạ kẽm áp lực thấp: Chủ yếu dùng dẫn nước, khí, không khí, khí chưng, các loại dung dịch áp lực thấp và các mục đích khác Loại thép dùng là Q235A

- Ống hàn dẫn dung dịch khoáng sản: Chủ yếu dùng ống hàn thẳng dẫn nước thải trên núi Nguyên liệu chủ yếu là Q235A, thépB

- Ống hàn điện đường kính lớn dẫn dung dịch áp lực thấp Chủ yếu dùng dẫn nước, khí, không khí và các mục đích khác

- Ống hàn không gỉ dùng trong kết cấu cơ khí: Chủ yếu dùng trong các kết cấu cơ khí, xe hơi , xe đạp ,đồ gia dụng, khách sạn Nguyên liệu chủ yếu là thép 0Cr13, 1Cr17, 00Cr19Ni11, 1Cr18Ni9,…

- Ống hàn không gỉ dùng dẫn dung dịch: Mác thép chủ yếu là 0Cr13, 0Cr19Ni9, 00CrNi11, 00Cr17, …

1.1.2 Hình dạng và Quy cách

- Theo tiết diện ngang có các loại: ống tròn, vuông, chữ nhật …

- Quy cách ống thép dùng trong công nghiệp và dân dụng

Hình 1.1 Hình ảnh ống thép tròn và vuông

Bảng 1.1 Quy cách ống thép

1.1.3 Nhu cầu và lĩnh vực sử dụng ống thép

1.1.3.1 Nhu cầu sản lượng sử dụng ống thép

Cùng với sự hội nhập của Việt Nam vào nền kinh tế thế giới, hàng loạt các nghành công nghiệp của chúng ta đang phát triển rất mạnh nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước và hội nhập vào nền kinh tế thế giới, do đó nhu cầu sử dụng

và ứng dụng về sản phẩm ống thép là rất lớn

Bên cạnh việc sử dụng ống thép đúc vào các lĩnh vực chế tạo thiết bị và các đường dẫn đòi hỏi áp lực cao; dùng trong công nghiệp lò luyện và ống dẫn dung dịch áp lực thấp và vừa trong lò thông thường, dùng làm ống dẫn dung dịch , ống nước trong trạm thuỷ điện và lò chịu nhiệt trạm điện hạt nhân, dùng trong công nghiệp đóng tàu, dùng dẫn dung dịch áp lực cao trong thiết bị hoá chất, dùng làm ống dẫn dung dịch trong lò luyện dầu khí, dùng trong kết cấu thông thường và kết cấu máy ….Việc sử dụng ống thép hàn vào các lĩnh vực dẫn dầu, dẫn nước, dẫn khí,

Hiện tại chúng ta mới chỉ đáp ứng được một phần còn lại là vẫn phải nhập khẩu của các nước Hiệp hội các nhà máy thép ống dự đoán rằng việc sử dụng năng lực của các ngành công nghiệp thép ống của đất nước sẽ tăng lên 80% trong những năm tới

Hình 1.3 Khung, mái nhà công nghiệp và dân dụng

Hình 1.4 Kết cấu dàn không gian

1.2 Tổng quát về công nghệ sản xuất ống thép hàn trên thế giới

Tổ hợp hàn ống bao gồm dây chuyền chuẩn bị dải băng (gỡ ra, sửa đúng, làm sạch,…), tạo phôi ống, hàn ống, lỗ hình, cắt và sau đó nếu cần thiết thì gia công tinh (hình 1.6)

- Sơ đồ a sản lượng rất thấp nên chỉ có tính chất giới thiệu Hệ thống bao gồm các máy hàn giáp mối và thiết bị tạo vòng

- Sơ đồ b được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất ống Sơ đồ này có thể chế tạo được các ống có đường kính 6÷259mm Quá trình sản xuất ống là liên tục, điều đó được đảm bảo bằng các dây chuyền chuẩn bị dải phôi bởi các máy hàn nối và tạo vòng dự trữ dải phôi để đảm bảo dây chuyền có thể làm việc liên tục khi lấy thêm dải phôi và hàn nối Sơ đồ b có các nhược điểm: cần diện tích lớn, cần các dải phôi có chiều dày chiều rộng khác nhau đối với mỗi loại ống và để thay các trục cán phải dừng toàn bộ tổ hợp khá lâu

- Những nhược điểm kể trên được loại trừ khi sử dụng sơ đồ c Người ta sử dụng 2÷3 kích thước dải, từ đó chúng được tạo hình và hàn thành ống có chiều dày

và đường kính theo kích thước tiêu chuẩn đã cho Sau khi hàn tiến hành cắt ống

theo chiều dài 60 - 100m, rồi làm nóng nhanh và giảm kích thước bằng cách kéo

Hình 1.5 Kết cấu khung xe

hợp c hơn năng suất của tổ hợp theo sơ đồ b từ 30 - 40% Nhược điểm của sơ đồ

công nghệ c là có sự chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống dẫn đến làm tiêu hao kim loại

- Sự chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống trong thực tế được loại trừ ở

sơ đồ d bằng cách đặt vào hệ máy thay đổi tiết diện một đường dây tạo hình và hàn

Hình 1.6- Các sơ đồ công nghệ chế tạo ống hàn thẳng

1.Cuộn phôi gỡ ra 7.Dao cắt 2.Sửa đúng, chỉnh nắn 8.Cắt đứt

* Đặc điểm của sơ đồ công nghệ sản xuất ống A20-102

Sơ đồ công nghệ hoàn chỉnh nhất (Sơ đồ d Hình 1.6) Giàn tổ hợp làm ra các

ống có đường kính từ 20mm đến 102mm, chiều dày 1 ÷ 5mm Thiết bị của giàn máy

4, Bộ phận làm lạnh với thiết bị thả nổi hình trống và bộ phận chia tách;

5, Các bộ phận sửa tinh ống, toàn hệ sửa đúng, xén mặt, các máy làm sạch, đóng dấu cùng quá trình thử thuỷ lực, tất cả kết hợp lại thành dòng được vận chuyển bằng tự động

Tách bỏ bavia bên trong khi sản xuất ống hàn điện Khi hàn áp lực kim loại

sẽ thừa sẽ chảy ra tạo thành rìa xờm (bavia) ở bề mặt ngoài và trong Sự có mặt của bavia gây hạn chế khả năng sử dụng của ống thép hàn, để tách bỏ bavia là một trong những nguyên công quan trọng Bavia bên ngoài, như đã nhận xét được tách bằng dao bào đặt sau giá hàn

Nhiệm vụ khó khăn hơn là tách bavia trong, vì không kiểm tra được và khó khăn về mặt kỹ thuật khi đặt dụng cụ cắt bên trong Bavia trong được tách bằng dụng cụ riêng: gấp mép bằng con lăn ở nhiệt độ hàn 500 ÷ 6000C, đốt cháy trong

môi trường ôxy

Trên hình 1.7 trình bày cấu tạo của cơ cấu tách bavia trong Tách bavia trong được tì vào thành trong của ống bằng con lăn 1 Trục con lăn được kẹp chặt trong con trượt 2 dịch chuyển trong thân 3 và khi cắt bavia con trượt ép dao vào bề mặt trong của ống Dầu qua hệ thống lỗ 4 được đưa vào buồng làm việc (các lỗ 4 trong thanh của cơ cấu tách bavia) Khi hệ thống thuỷ lực ngừng, lò xo 5 đẩy dầu từ buồng làm việc và gom con lăn đỡ dưới vào thân, thanh tách bavia nhả ra Dao 6 được kẹp chặt trong thân giữa các con lăn đỡ trên 7 và 8 Các con lăn hạn chế chiều sâu cắt trong ống, nhờ vậy mà bavia trong được cắt đi với độ chính xác cao Con lăn

8 đặt trong đĩa xích 9 để khía cà bavia Bavia đã cắt được đưa qua cửa 10 và được đẩy ra khỏi ống Thân 3 kẹp chặt thanh feriste 11 Để giảm ảnh hưởng của thanh tách bavia trong quá trình nóng mép thanh ferite được làm từ thép không nhiễm từ Trong thanh ferite có khe cho vòng ferite 12 để giảm mất mát công suất trong biến

áp hàn Điều này cho phép sử dụng cụm tách bavia để tách bavia trong khi hàn ống bằng dòng hàn cao tần Thanh tách bavia được kẹp chặt nhờ trụ đặt trên giá đỡ trục của máy định hình Cấu tạo của trụ cho phép chỉnh thanh tách bavia theo hướng bất

kỳ

Nhược điểm của kết cấu tồn tại theo sự cuốn bavia bằng con lăn là thời gian làm việc của ổ lăn nhỏ và cuốn bavia không đều theo chiều dài của ống khi chiều

cao bavia quá 0,5mm

Một trong những phương pháp mới là phương pháp đốt cháy bavia bên trong khi hàn Từ hai vòi phun đặt trong ống ngược với hướng chuyển động của ống phun

ra luồng ôxy dưới góc nghiêng 600 Vòi phun tách bavia được đặt cách nguồn hàn

Hình 1.7- Cơ cấu tách bavia trong

80 ÷ 100mm đạt nhiệt độ 13000C ÷ 14000C Bavia bị cháy dưới tác động của buồng

ôxy và nhiệt độ cao Để đảm bảo đốt cháy đều cần phải ôxy hoá liên tục bavia bên trong, muốn vậy tốc độ đốt cháy bavia phải tương ứng với tốc độ hàn ống Khi không đủ ôxy sẽ làm đốt cháy ống không đều và khi thừa ôxy - làm nguội kim loại cháy dẫn đến phá huỷ quá trình đốt

Để tránh tạo nên bavia trong lớn thì mép phôi phải được chuẩn bị như thế nào để khe hở giữa bề mặt ngoài của mép nhỏ hơn khe hở giữa các bề mặt trong, tức là mép ngoài khép kín Muốn vậy phải vát mép, hoặc phải tạo hình mép trong ví

dụ qua lỗ hình kín

* Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thép hàn đường kính cỡ lớn:

Ống hàn đường kính lớn sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dầu khí Các đường ống dẫn dầu, ứng dụng trong sản xuất cọc nhồi bê tông là phương tiện vận tải chính chuyển vận dầu khí từ nơi sản xuất tới các địa phương tiêu thụ Mặt khác ống hàn đường kính lớn còn trang bị cho các hệ thống dẫn nước, khí nén, và hơi dưới áp suất nhỏ Ống đường hàn thẳng với đường kính ≤ 820mm chế tạo từ ống phôi do 1

tấm thép uốn thành và bằng một đường hàn thẳng Ống đường hàn thẳng > 820mm

chế tạo từ 2 tấm thép (2 đường hàn thẳng) Sản xuất ống đường kính 920, 1020 và

1220mm từ 1 tấm thép rộng (Các tấm thép đó được sản xuất trên máy cán tấm) Cho

nên không được hiệu quả và kinh tế, vì để cán được tấm có dải rộng như thế thiết bị cán rất phức tạp và chi phí đầu tư máy cán như vậy rất lớn

Ống đường hàn xoắn chế tạo từ ống phôi do một băng thép uốn xoắn vít Phương pháp uốn - hàn xoắn so với phương pháp uốn - hàn thẳng có hai ưu điểm sau:

1 Ống sản xuất từ các băng kim loại chiều rộng không lớn, rất kinh tế;

2 Ống đường hàn xoắn bền vững hơn ống đường hàn thẳng do ứng suất rất đều theo mọi phương Trên các ống đường hàn thẳng ứng suất yếu nhất tập trung theo một phương nên dễ bị phá huỷ trong trạng thái làm việc

8

Hình 1.8- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thép có đường hàn xoắn

1.Cuộn phôi gỡ ra 5.Bộ phận bù tốc độ (tạo vòng) 2.Sửa đúng, chỉnh nắn 6.Cắt mép

3.Cắt đầu, đuôi 7.Tạo hình và hàn ống dạng xoắn

4.Hàn đầu mút các trục hàn nhỏ 8.Cắt ống

1.3 Dây chuyền sản xuất ống thép hàn hiện có ở Việt Nam

Hiện nay, ở Việt Nam sản phẩm ống thép sản xuất trong nước đã có vai trò thiết thực cho các công trình xây dựng cũng như phục vụ việc sản xuất đồ gia dụng, thiết bị ngành giáo dục, dần thay thế các sản phẩm nhập ngoại

Tuy nhiên các nhà máy cán ống hàn của chúng ta có quy mô vừa và nhỏ, công nghệ chủ yếu là nhập ngoại Sản phẩm chủ yếu là cán các ống thép ống dẫn nước, làm khung xe đạp, xây dựng, trang trí, chân bàn ghế… như ở công ty cán ống

Đài-nam thuộc công ty Hoà - Phát hoặc ở Công ty liên doanh ống thép Vinapipe…

Dựa vào việc khảo sát nhu cầu về ống thép trên thị trường cho thấy rằng: các ngành công nghiệp nhẹ, ngành xây dựng, cầu đường có nhu cầu về ống thấp nhưng vẫn phải thường xuyên phải nhập ống hàn với kích thước trung bình từ Trung Quốc

về Các cơ sở sản xuất ống trong nước không đáp ứng đủ cho nhu cầu thép ống trong nước

1.3.1 Công nghệ sản xuất ống thép hàn

Trong sản xuất ống hàn, phôi ban đầu là dải băng , tấm và lá kim loại.Qui trình sản xuất ống hàn cơ bản bao gồm ba khâu chính: Tạo hình, hàn ống, cán định hình ống hàn

a.Tạo hình

Một trong những khâu chính trong quá trình sản xuất ống hàn là quá trình tạo hình Đó là quá trình uốn tấm phôi phẳng thành ống hình trụ Quá trình tạo hình đó

so với quá trình tạo hình của ống không hàn đòi hỏi tiêu phí năng lượng ít hơn Đó

là ưu điểm về kinh tế của quá trình tạo ống hàn Quá trình tạo hình thực hiện ở nhiệt

độ kim loại bình thường

Tạo hình phôi ống có thể trên máy cuốn đơn giản (3 hoặc 4 trục) với đường kính ống đa dạng mà không cần thay đổi trục cuốn nhưng chỉ cuốn được phôi có chiều dài ngắn

Tạo hình phôi ống trên máy nhiều trục chuyên dùng cuốn được phôi có chiều dài vô hạn

Hình 1.9 Máy uốn 3 trục và máy 4 trục

b Hàn đường sinh ống

Trong quy trình công nghệ sản xuất ống hàn, khấu hàn là một trong những khâu quan trọng của dây truyền Có thể nói chất lượng của ống thành phẩm phụ thuộc nhiều vào chất lượng của mối hàn Các khâu tạo hình và cán định kính cho phép chúng ta tạo hình ống từ băng kim loại và định kích thước ống nằm trong miền dung sai cho phép Do vậy, ứng với mỗi phương pháp tạo hình, hình dạng trục tạo hình mà ta chọn phương pháp hàn cụ thể sao cho phù hợp với phương pháp đó Việc lựa chọn phương pháp hàn phụ thuộc vào một số chỉ tiêu sau :

- Phương pháp tạo hình

- Kiểu trục tạo hình

- Vận tốc tạo hình

- Các yêu cầu kỹ thuật của ống thành phẩm

- Công suất của nhà máy

*Phương pháp hàn điện cao tần :

Phương pháp hàn điện cao tần 450 đến 500 KHz dựa trên nguyên tắc: Dòng điện ở tần cao không chuyển động theo hướng điện trở nhỏ nhất mà theo hướng cảm ứng từ nhỏ nhất Phương pháp hàn điện trở cao tần sử dụng hiệu ứng gần và hiệu ứng bề mặt để nung nóng mép băng kim loại Hiệu ứng gần xuất hiện khi có dòng điện có tần số tới vài chục đến vài nghìn KHz chạy qua dây dẫn Dưới tác dụng của

từ trường xoay chiều, trên phần ống phôi được tạo hình xuất hiện dòng điện xoáy Vicre Các đường dẫn điện trong những vùng gần nhau của dây dẫn và mép phôi ống cần nung ở bất kỳ thời điểm nào cũng trái ngược nhau về hướng và tác dụng lên nhau một lực hút Chính vì vậy, mà điện trường tập trung cao nhất tại vùng tiếp xúc

đó Hiện tượng đó gọi là hiện tượng hiệu ứng gần Hiệu ứng bề mặt là hiện tượng điện tích tập trung chủ yếu trên bề mặt phôi Hai hiện tượng trên là cơ sở lý luận để xây dựng phương pháp hàn cao tần

* Phương pháp hàn cảm ứng :

Phương pháp hàn cảm ứng được ứng dụng để sản xuất ống dẫn nước, ống dẫn khí và ống kết cấu có đường kính từ 21,5 đến 219 mm Để nung nóng mép biên phôi ống người ta sử dụng cuộn cảm ứng thẳng với đường dẫn từ để tăng mật độ từ thông

Các mép biên phôi ống đặt sát cuộn cảm ứng từ Từ thông được tạo bởi dòng qua cuộn cảm tạo nên dòng cảm ứng chạy dọc theo hai mép biên phôi ống mà không chạy qua khe hở giữa hai mép biên phôi ống chưa hàn Nhờ vậy kim loại ở mép biên phôi ống được nung tới nhiệt độ hàn

* Phương pháp hàn hồ quang trong môi trường khí trơ :

Khi trong môi trường khí trơ, cầu hồ quang được tạo nên giữa que hàn không chảy và mép ống được bảo vệ bằng khí argông hoặc gelia Máng hàn tạo nên chỉ do kim loại của mép ống nóng chảy Do có tác dụng lực của cầu hồ quang, kim loại lỏng chuyển động về phía ngược hướng với chuyển động của que hàn Tất cả kim loại lỏng đều có chu kỳ nhiệt độ như nhau và được nung nóng nên không lớn hơn

nhiệt độ hàn Tại đây kim loại lỏng chảy mạnh và chuyển động về phía sau Nhiệt

độ kim loại lỏng tăng lên Phía sau của máng mất nhiệt nhiều hơn lượng nhiệt dẫn tới nên nhiệt độ kim loại giảm và bắt đầu kêt tinh lại luồng khí trơ dẫn đi lượng nhiệt đáng kể góp phần vào làm tăng nhiệt độ làm lạnh kim loại

Phương pháp này thường dùng cho sản xuất ống φ15 đến φ426 và chiều dày thành ống 0,5 đến 5 mm Đây là phương pháp thương để dùng sản xuất ống thép hợp kim cao, nhưng vận tốc hàn thấp 0,5 ữ 1,5 m/phút và chỉ sản xuất được ống có đường kính nhỏ dến trung bình

* Hàn điện trở :

Nguyên lý phương pháp hàn điện trở là nung nóng mép biên phôi ống hàn bằng dòng điện có tần số 50 đến 700 Hz Phương pháp này được áp dụng để hàn ống có đường kính tới 530 mm từ các loại thép các bon C15, C20 và một số thép hợp kim khác Vận tốc hàn phụ thuộc nhiều vào tần số dòng điện, với dòng có tần

số 50 đến 700 Hz vận tốc hàn có thể đạt tới 20 đến 75 m/phút Dòng điện dẫn tới phôi ống bằng phương pháp tiếp xúc qua các điện cực hình vành khăn Các điện cực

đó là bộ phận chính của máy biến thế hàn quay Vành điện cực cùng với các trục hàn tạo thành lỗ hình kín Dưới tác dụng của áp lực từ phía dưới trục hàn và vành điện cực, các mép phôi ống tiến sát lại gần nhau Vành điện cực truyền tới phôi ống dòng điện có hiệu điện thế vài vôn, cường độ dòng thì tới vài chục nghìn ampe Nhờ vậy, hai mép ống được nung nóng mạnh, trục hàn và vành điện cực gây một áp lực lớn lên phôi kim loại khiến cho hai mép ống hoà lẫn với nhau và tạo thành mối hàn

c/ Cán định hình ống thép hàn

Căn cứ vào chiều dầy yêu cầu của sản phẩm mà ta có số làn cán phôi để đạt

chiều dầy cần thiết

Hình 1.12 Máy xẻ băng thép

b/ Thiết bị cấp phôi (ụ tở băng)

Dải băng sau khi đưa ra khỏi máy xẻ băng, có hình dạng và kích thước theo yêu cầu thiết kế được đưa đến bộ phận nạp liệu (ụ tở băng) Bộ phận này có một cặp trục nằm ngang dạng công xôn có thể quay 360o trên mâm quay để đúng vị trí so với dàn tích băng

c/ Bộ phận tích băng (Dự trữ băng)

Nhiệm vụ: Tích trữ các dải băng đã được hàn nối với nhau để quá trình sản xuất ống được liên tục Dải băng sau khi qua dàn tích sẽ được đưa đến khu vực định hình

Hình 1.13 Máy cấp phôi dạng cuộn

Hình 1.14 Giàn trữ băng (bù)

d/ Giá là phẳng băng kim loại

Nhiệm vụ: Kim loại khi ra khỏi bộ phận tích băng.Trước khi vào hệ thống các giá tạo hình sẽ được là phẳng khi qua giá này, nhằm quá trình cán tiếp theo diễn ra thuận lợi hơn

e/ Hệ thống các giá cán tạo hình

Nhiệm vụ: Uốn băng kim loại đã tính toán thành ống kim loại có kích thước giống hoặc gần giống với sản phẩm hoàn chỉnh.Cấu tạo: bao gồm các giá uốn ống được bố trí đứng nằm xen kẽ nhau.Số lượng các giá tùy thuộc vào đường kính sản phẩm thiết kế

f/ Bộ phận hàn cao tần

Ta chọn phương pháp hàn cao tần với tần số f = 0,4 Mhz để sản xuất ống Việc hàn hai mép ống được thực hiện bằng dòng cao tần.Dòng điện cảm ứng cao tần làm cho mặt hai mép ống đạ đến nhiệt độ cao do sự tập trung cao độ của dòng điện ở đó Đồng thời dưới tác dụng của galê ép hàn ta đạt được mục đích hàn ống

Hình 1.15 Máy cán uốn tạo hình

Hình 1.16 Bộ phận hàn cao tần

Hình 1.17 Cụm giá cán định kính

i/ Máy khỏa đầu ống

Khỏa hai đầu ống nhằm loại bỏ ba via của quá trình cắt, nâng cao chất lượng sản phẩm ống

j/ Dàn xuống ống

1.4 Hướng nghiên cứu

Bên cạnh việc sử dụng ống thép cán (không hàn) vào các lĩnh vực chế tạo thiết bị và các đường dẫn đòi hỏi áp lực cao, nhu cầu sử dụng ống thép bằng phương pháp hàn (ống thép hàn) vào các lĩnh vực khác như; xây dựng, sản xuất xe hơi, xe máy, xe đạp, thiết bị dạy học, đồ gia dụng, các chi tiết trong các thiết bị và dẫn nước, dẫn dầu áp xuất thấp là vô cùng lớn

Hình 1.18 Bộ phận cắt ống

Hình 1.19 Dàn xuống ống

Từ năm 2005 hàng loạt nhà máy đã được thành lập để xản xuất ống thép hàn như: Công ty Hòa Phát, Công ty Minh ngọc - Hưng Yên, Công ty cổ phần ống thép Việt Đức - Vĩnh Phúc, nhà máy ống thép Hanitsco - Hải Phòng… Thiết bị máy móc ( dây chuyền) để sản xuất chúng ta phải nhập ngoại từ các nước Đài Loan, Trung Quốc, Nam Triều Tiên, CHLB Đức …Việc làm chủ trang thiết bị máy móc vẫn còn

có những hạn chế nhất định hơn thế nữa các thiết bị đó trong tương lai sẽ bị mòn hỏng, đặc biệt khi các cặp quả cán để cán tạo hình sản phẩm bị mòn, hỏng hiện tại chúng ta vẫn phải nhập về để thay thế do vậy tốn nhiều chi phí và ảnh hường nhiều đến năng xuất của các nhà máy Vì vậy vấn đề nghiên cứu công nghệ sản xuất ống thép hàn thẳng bằng dòng cao tần để làm chủ công nghệ và thiết bị cũng như để tu sửa trang thiết bị là rất cần thiết

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn nêu trên, việc nghiên cứu công nghệ và thiết bị trong các dây chuyền sản xuất ống thép là cần thiết và đề tài của luận văn thạc sỹ được chọn là:

Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống thép bằng phương pháp hàn

Nội dung trọng tâm của luận văn cần giải quyết:

Xác định các bước công nghệ, tính các thông số công nghệ, số cặp trục công tác biên dạng các trục, mô men trên mỗi trục, mô men tổng và công suất dẫn đông Nghiên cứu bộ phận thực hiện quá trình hàn đường sinh của ống bằng dòng cao tân và điều khiển PLC để cắt tự động…

Tại một số nhà máy đã nhập những dây truyền của nước ngoài (Đài Loan, Trung Quốc, Nam Triều Tiên,…) Như Công ty Hòa phát, công ty Minh Ngọc - Hưng Yên, Công ty cổ phần ống thép Việt Đức - Phúc Yên - Vĩnh Phúc, nhà máy ống thép Hanitsco - Hải Phòng

Sản xuất ống thép hàn bằng dòng cao tần để hàn mác thép các bon là có qui trình công nghệ hoàn chỉnh và nhu cầu sử dụng rất lớn Phương pháp này cũng được

áp dụng rộng rãi để sản xuất ống có đường kính nhỏ và trung bình

Trên cơ sơ phân tích trên ta lựa chọn Dây chuyền công nghệ sản xuất ống thép bằng phương pháp hàn để nghiên cứu và tính toán chế độ hàn

2.1.1 Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất ống thép hàn

Hình 2.1- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thep hàn 1- Cầu trục 8- Con lăn ép trước hàn

2- Ụ tở băng 9- Máy hàn cao tần

3- Máy cắt đứt 10- Con lăn ép hàn

4- Máy hàn nối 11- Dao bào cắt bavia ngoài

5- Con lăn kéo 12- Làm nguội

6- Giàn tích băng 13- Giàn hiệu chuẩn ống

7- Giàn tạo hình 14- Bàn cưa cắt ống

15- Giàn xuống ống

Tổ hợp dùng để chế tạo các ống thép hàn có đường kính ∅40 ÷ ∅113,5mm, các ống vuông, chữ nhật chiều dày 1 ÷ 3mm

Cầu trục 1 mang cuộn phôi trên giá tiếp nhận của ụ tở băng 2, trên ụ tở băng

có 2 giá tiếp nhận phôi và giá này có thể quay được với mục đích tạo được tính liên

tục trong quá trình sản xuất Đầu dải phôi được kẹp và đưa vào con lăn kéo 5 dỡ phôi ra và hệ thống xylanh khí nén ép 2 trục để thực hiện kéo phôi Đầu trước và sau của dải cuộn được cắt đứt bằng máy cắt đứt 3 Hàn nối đầu các cuộn phôi được thực hiện trên máy hàn nối 4 Tại đây đầu của dải cuộn dải băng này được nối với cuối của cuộn dải băng kia bằng cách hàn đính (Phần ống hàn này sẽ bị cắt đi khi đến bàn cưa) Sau đó dải đi vào bộ phận tích băng 6, dải phôi được là phẳng nhờ cơ cấu là phẳng 17, phôi được truyển vào giàn tạo hình 7 Các giá máy trục nằm ngang

được truyền chuyển động nhờ một động cơ công suất 22kW, qua một hộp điều chỉnh

tốc độ, sau đó qua hệ trục vít - bánh vít với tỷ số truyền phù hợp, rồi được nối với các trục cán Còn các trục đứng không có hệ truyền động

Hàn mép ống (đường sinh) được thực hiện nhờ con lăn ép 10, làm nóng mép

hàn bằng thiết bị cao tần 9 (tần số 400kHz) Sau đó ống được cắt bavia ngoài nhờ bộ

phận cắt bavia ngoài 11 Bộ phận này có 2 giá lắp lưỡi dao bào trong đó 1 giá lắp lưỡi dao dự phòng khi dao bị mòn, hỏng và khi cần thay dao mà vẫn đảm bảo dây truyền không phải dừng Giá lắp dao có thể điều chỉnh lên, xuống, ngang để khống chế tiết diện to, nhỏ của bavia cần cạo Phía dưới còn có một cặp trục để chống lực

ép khi cạo Sau khi ống được hàn và cắt bavia ngoài, ống được làm nguội bằng dung dịch trơn nguội từ bộ phận số 12

Giàn hiệu chuẩn lỗ hình 13 gồm 4 giá đỡ trục cán ngang, các giá trục ngang này cũng có hệ dẫn động giống với hệ dẫn động của máy tạo hình, 3 giá đỡ trục cán đứng có các cặp trục chuyển động theo trục giá ngang, một cơ cấu định kích thước

và sửa phôi 16 thống nhất với các giá đỡ của máy tạo hình, thực hiện hiệu chuẩn kích thước ống Sự định chiều dài ống và cắt được thực hiện nhờ hệ thống bàn cưa

14 khi phôi ống đạt kích thước định sẵn thì bàn cưa chuyển động cùng vận tốc ống đồng thời kẹp chặt nhờ các công tắc hạn vị ngoài, sau đó dao thực hiện chuyển động cắt, ống dao đĩa quay đều và ăn dao hướng kính Tiếp đó ống được đẩy đến giàn xuống ống, tại đây ống được kiểm tra khuyết tật, sau đó phân loại ống, đó đóng bó đưa qua cân kiểm tra trọng lượng và nhập kho

2.1.2- Lắp đặt, hiệu chỉnh và vận hành dây chuyền sản xuất ống thép

Sau khi đã xác định được chủng loại ống thép có kích thước cụ thể ta chọn

bộ quả cán có kích thước tương ứng và tiến hành lắp lên giá và điều chỉnh cơ cấu máy

2.1.2.1- Điều chỉnh giàn tích băng

Ta điều chỉnh bề rộng giàn tích băng cho phù hợp với dải băng đã chọn nhờ các vít điều chỉnh của giàn tích băng Nếu để hẹp quá thì sẽ không kéo được dải tôn còn nếu để rộng quá thì dải tôn dễ bị xoắn gây ảnh hưởng quá trình sản xuất có khi còn làm tôn bị mắc

2.1.2.2- Điều chỉnh giá trục ngang

Trên hình 2.2: Kết cấu của giá ngang, giá trong 1 là giá ít tháo lắp chỉ tháo lắp khi cần sửa chữa Giá ngoài 25 là giá thường xuyên được tháo lắp mỗi khi cần thay bộ quả cán mới hoặc điều chỉnh bạc Để tháo quả cán khỏi trục trước tiên ta tháo đai ốc 21, các bulông lắp chân giá đỡ 25 với sàn Sau đó kéo cả cụm giá 25 ra, tiếp đó tháo bạc chặn quả cán, quả cán, bạc chặn quả cán

Hình 2.2- Kết cấu của giá ngang

15 47

8

9

10

13 14 15 16 17

18 19

Ở giá ngang chủ yếu là điều chỉnh lực ép xuống làm cho khe hở giữa trục trên và trục dưới phù hợp với lỗ hình Để điều chỉnh thường dùng cơ cấu trục vít - bánh vít

Cơ cấu điều chỉnh gắn với trục trên, còn trục dưới là trục bị động Để điều chỉnh đầu tiên ta nới đai ốc 13, sau đó dùng cờ lê vặn đai ốc 12 để điều chỉnh lên hoặc xuống tuỳ theo yêu cầu Đai ốc 12 được lắp lỏng với thân giá và được hạn chế chuyển động lên xuống bằng vít Sau khi điều chỉnh xong ta xiết chặt đai ốc 13 để

cố định đai ốc 12 để trong quá trình làm việc nó không bị dịch chuyển

Sau một thời gian làm việc ổ bi côn có thể bị mòn, ta vặn êcu tăng bi côn 3

để điều chỉnh độ dơ Đầu tiên ta phải nới vít 10, sau đó mới vặn êcu, sau khi điều chỉnh xong ta lại vặn vít 10 tì sát vào bích gối với mục đích hãm sự chuyển động của êcu tăng bi côn trong quá trình máy làm việc

2.1.2.3- Điều chỉnh giá trục đứng

Trên hình 2.3: Kết cấu giá trục đứng: Để tháo lắp thay quả cán, trước tiên ta nới đai ốc 11, rồi tháo thanh ngang 12 (thanh ngang 12 có tác dụng đảm bảo độ cững vững), rồi vặn tháo đai ốc 14, sau đó tháo lắp chặn ổ 16 Tiếp đó dùng thiết bị tháo quả cán và ổ đũa

Còn để lắp quả cán: đầu tiên ổ đũa côn dưới, sau đó lắp quả cán, tiếp đó lắp ổ đũa trên, sau đó lắp lắp chặn ổ, nắp bạc và đai ốc Và sau khi đã điều chỉnh song giá cán mới lắp thanh ngang

Với giá đứng có thể điều chỉnh lên, xuống và điều chỉnh theo phương ngang

Để điều chỉnh lên, xuống ta dùng cờ lê vặn trực tiếp mũ ốc trên trục 13, có thể điều chỉnh được là nhờ trục có ren lắp với ụ nắp trục tâm 19, trên ụ này có ren

Để điều chỉnh dịch chuyển ngang nhờ cơ cấu vít me - đai ốc: vít me có hai đoạn ren có hướng ngược nhau, đai ốc ở đây là 2 bích nắp với ụ nắp trục tâm, khi vặn vít me thì 2 ụ tâm sẽ cùng chuyển động ra hoặc vào Đai ốc 4 và 5 có tác dụng hãm trục vít giúp cho trục vít cố định so với thân giá và nó có 2 chế độ điều chỉnh:

Điều chỉnh 2 trục có lượng dịch chuyển bằng nhau và ngược chiều nhau: đầu tiên ta vặn đai ốc 4 theo chiều sao cho nó không siết chặt vào tay vặn 2 nữa, tiếp theo ta vặn đai ốc 5 để nó không ép vào bích 6 Sau đó vặn tay vặn 2 theo chiều sao cho nó không ép chặt bạc 20 ép vào gờ trục vít Tiếp đó ta dùng cờ lê vặn đầu mũ

ốc trên trục vít theo chiều mà ta muốn điều chỉnh Sau khi điều chỉnh trục vít xong

ta phải siết chặt đai ốc 4 để nó ép sát vào tay vặn 2 có tác dụng cố định tay vặn 2 với trục vít, tiếp đó siết đai ốc 5 ép sát vào bích 6 nhằm cố định tay vặn 2 với bích

6, từ đó giúp cố định trục vít với giá đỡ

Điều chỉnh 2 trục có lượng dịch chuyển khác nhau và ngược chiều nhau: đầu tiên ta nới đai ốc 5 để nó không ép sát vào bích 6 nữa, tiếp đó vặn tay vặn 2 theo chiều sao cho nó ép chặt bạc 20 vào gờ trục vít Tiếp theo ta siết đai ốc 4 cho nó ép chặt vào tay vặn 2 Lúc này tay vặn 2 và trục vít như một khối Việc điều chỉnh trục vít lúc này ta chỉ cần quay tay vặn 2 theo yều cầu điều chỉnh Khi ấy ngoài chuyển động của 2 ụ lắp trục tâm so với trục vít một lượng bằng nhau còn chuyển động của

đó căng dây và chỉnh các giá trong theo hai giá này

2.1.2.4- Điều chỉnh giá trục dẫn hướng

Điều chỉnh lực ép xuống làm cho khe hở giữa trục trên và dưới là từ 1mm và điều chỉnh đường tâm lỗ hình trục dẫn hướng thẳng góc với đường tâm cán, việc điều chỉnh nhờ các cơ cấu vít me - đai ốc

2.1.2.5- Điều chỉnh giá trục ép hàn

Lắp đặt trục ép hàn và điều chỉnh khoảng cách trung tâm giữa 2 trục ép trùng với đường tâm cán và điều chỉnh mũ ốc trục vít để có tâm đường đáy hai trục bằng nhau

2.1.2.6- Điều chỉnh hệ thống bào bavia

Điều chỉnh giá dao di động theo hướng thẳng góc và ngang làm cho lưỡi dao

đi đúng khe hàn của phôi ống Khi dây chuyền chạy mới cho lưỡi dao thực hiện cắt bằng cách ăn bavia từ từ nhờ cơ cấu điều chỉnh (tay vặn) Và khi muốn dừng dây chuyền thì đồng thời cũng phải điều chỉnh tay vặn để nhấc lưỡi dao lên nếu không lưỡi dao có thể bị hỏng

2.1.2.7- Điều chỉnh hệ thống làm mát

Căn cứ vào kích thước ống để điều chỉnh lưu lượng nước cho phù hợp, đảm bảo quá trình làm mát được thích hợp Việc điều chỉnh này nhờ các van điều chỉnh Các van này có tác dụng đóng, mở và điều chỉnh lưu lượng nước làm mát

2.1.2.8- Điều chỉnh cơ cấu nắn thẳng

2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình uốn lốc profil

Uốn lốc là phương pháp tạo hình kim loại từ phôi ban đầu có dạng băng, dải hoặc tấm (phôi ban đầu có thể là phẳng hoặc profil) Thực chất uốn lốc chính là quá trình uốn liên tục trên những thiết bị chuyên dùng nhiều con lăn

Quá trình uốn lốc có thể thực hiện trên máy lốc đơn giá hoặc nhiều giá khi mức độ biến dạng lớn, profil phức tạp thì ta áp dụng máy lốc nhiều giá

2.2.1 Các dạng profil điển hình

Do tính chất sử dụng của các loại thép ống khác nhau và thực hiện ở rất nhiều lĩnh vực vì thế chủng loại sản phẩm của công nghệ uốn lốc rất đa dậng phong phú, tiết diện ngang có từ đơn giản đến phức tạp (Hình 2.4) Hình dạng mặt cắt ngang khác nhau thì khả năng chịu uốn khác nhau Hình dạng của các sản phẩm phụ thuộc vào các bước công nghệ, số lượng giá cán đứng, ngang và hình dạng của quả cán Hình dạng mặt ngang cắt càng phức tạp thì số lượng giá cán hay các bước công nghệ càng tăng lên, tùy theo công nghệ chế tạo và loại sản phẩm có loại kín (ống) và hở

ρ

εε

−

= (2.7)

Hình 2.5 Mặt cắt ngang một số sản phẩm uốn dị hình