Thiết kế máy uốn ống

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG Người hướng dẫn: TS TÀO QUANG BẢNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐỨC LỘC Đà Nẵng, 2020 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nội dung làm bao gồm vấn đề sau: Số Trang: 77 trang Số vẽ: A0 Nhu cầu thực tế đề tài: Trong đời sống ngày sản phẩm ống sử dụng rộng rãi cho ngành, phương tiện thực tế Đó nhu cầu cần thiết thiếu Nó chiếm tỷ trọng đáng kể nhiều lĩnh vực Với việc sử dụng ống đa dạng cho ngành theo cơng việc khác ống dẫn thiếu đời sống sinh hoạt tất lĩnh vực Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp: Đi sâu vào tính tốn thiết kể cấu phận máy uốn ống như: thiết kế cấu khí, tính tốn hệ thống thủy lực… Nội dung đề tài thực : • Phần lý thuyết: Nêu lên tính cấp thiết đề tài, t quan loại máy uốn, lựa chọn phương án thiết kế từ đưa ngun lý làm việc máy Tính toán động học động lực học máy để tính tốn thiết kế cấu, phận máy • Cơ sở để tính tốn thiết kế máy: Tính tốn theo thơ ng số lớn sản phẩm: +Kích thước phơi: Ống trịn đường kính ngồi Ø 25÷ Ø 100 mm +Chiều dày thành ống lớn uốn Smax= 10mm +Chiều dài phôi thép lớn Lmax= 6000mm • Tính tốn thiết kế: - Thiết kế truyền xích - Thiết kế trục - Thiết kế gối đỡ trục - Tính chọn phần tử hệ thống thủy lực Kết đạt được: Sau 03 tháng nhận đề tài tốt nghiệp, nhiệm vụ giao em cố gắng hồn thành tốt, nhiên cịn thiếu sót Vì để đồ án em hồn thiện em xin thầy giáo viên hướng dẫn, giáo viên duyệt hội đồng bảo vệ xem xét góp ý để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN ĐỨC LỘC Số thẻ sinh viên: 101150081 Lớp: 15C1B Khoa: Cơ khí Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Chiều dày thành ống lớn nhất: 10mm - Kích cỡ ống: Ø max = 100 mm - Vật liệu: CT38 - Chiều dài phôi thép lớn nhất: Lmax = 6000mm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: A Lý thuyết - Giới thiệu nhu cầu, công nghệ thiết bị sản xuất - Các loại máy uốn thép phương pháp thiết kế - Lý thuyết điều khiển thủy lực - Lý thuyết biến dạng dẻo lý thuyết uốn B Tính tốn thiết kế - Thiết lập sơ đồ động máy - Tính tốn động lực học động học toàn máy - Thiết kế thống điều khiển thủy lực C Hướng dẫn sử dụng, an toàn bảo dưỡng máy Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ) - Bản vẽ lựa chọn phương án: 1A0 - Bản vẽ sơ đồ động: 1A0 - Bản vẽ tổng thể máy: 4A0 - Bản vẽ thống điều khiển thủy lực: 1A0 Họ tên người hướng dẫn: Tào Quang Bảng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/02/2020 Ngày hồn thành đồ án: 01/07/2020 Trưởng mơn ( Ký ghi rõ họ tên) Đà Nẵng, ngày 04 tháng 07 năm 2020 Người hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên) Tào Quang Bảng 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 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 cơng 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, hà ng tiêu dùng, thuỷ lợi, đóng thuyền, xây dựng Việc lắp đặt hay tạo hình ống gặp nhiều khó khăn phải uốn lượn với góc độ khác nhau, hay dùng nhiều ống nối chữ T, nối 90 để đưa chất chuyển tải đến nơi cần thiết nói c hung, cịn lĩnh vực đóng tàu biển đường ống lắp đặt tàu dùng ống nối chữ T, nối 90 khơng đáp ứng đường ống tàu nối với bỡi góc độ Trước thực trạng để đáp ứng nhu cầu sử dụng xã hội nói chu ng ngành đóng tàu nói riêng, với trí cho phép khoa khí thầy giáo hướng dẫn em xin thiết kế máy uốn ống 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 cố gắng thời gian kiến thức hạn c hế 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 TS Tào Quang Bảng quý thầy tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Đà Nẵng, ngày 04 tháng 07 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Đức Lộc CAM ĐOAN Với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn tham khảo tài liệu em hoàn thành đồ án tốt nghiệp xin cam kết rằng: − Các số liệu, cơng thức trích dẫn từ tài liệu tham khảo đáng tin cậy − Tuân thủ quy định nhà trường đề cách thức trình bày đồ án − Nội dung phần đồ án giáo viên hướng dẫn cụ thể kiểm tra thường xun − Khơng trích dẫn, chép từ nguồn tài liệu chưa đồng ý tài liệu vi phạm pháp luật Sinh viên thực Nguyễn Đức Lộc MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CAM ĐOAN MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU PHẦN A: PHẦN LÝ THUYẾT Chương 1: GIỚI THIỆU CÁC SẢN PHẨM UỐN, PHẠM VI ỨNG DỤNG VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ UỐN ỐNG 1.1 Lịch sử phát triển hình thành máy uốn ống 1.1.1 Lịch sử phát triển ống 1.1.2 Các nước sản xuất sản phẩm thép dạng ống 1.1.3 Lịch sử phát triển máy cán, uốn ống 1.2 Giới thiệu sản phẩm máy uốn ống 1.2.1 Sản phẩm dùng công nghiệp 1.2.2 Sản phẩm dùng sinh hoạt 1.3 Một số loại máy uốn ống có thơng số kỹ thuật Chương 2: LÝ THUYẾT UỐN VÀ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 2.1 Cơ sở lý thuyết uốn .9 2.1.1 Các tính chất quan trọng loại vật liệu uốn ống 2.1.1.1 Vật liệu inox: Bảng 2.1 Thông số ống inox sử dụng thị trường 10 2.1.1.2 Vật liệu thép mạ kẽm: 10 Bảng 2.2 Bảng thông số ống mạ kẽm 11 2.1.2 Uốn 12 2.1.2.1 Khái niệm uốn: 12 2.1.2.2 Đặc điểm: 12 2.1.2.3 Quá trình uốn 12 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng uốn đến tính dẻo biến dạng kim loại 14 2.1.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 15 2.1.3.2 Ảnh hưởng ứng suất dư 15 2.1.3.3 Ảnh hưởng trạng thái ứng suất 15 2.1.3.4 Ảnh hưởng tốc độ biến dạng 15 2.1.3.5 Biến dạng dẻo phá hủy 15 2.1.3.6 Công nghệ uốn 18 2.2 Các số liệu ban đầu: 23 Chương 3: LÝ THUYẾT TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ THỦY LỰC ĐƯỢC DÙNG 24 3.1 Lý thuyết truyền động thủy lực 24 3.3.1 Giới thuyết hệ thống truyền động thủy lực 24 3.2 Ưu nhược điểm hệ thống truyền động thủy lực 24 3.2.1 Ưu điểm 24 3.2.2 Nhược điểm 24 3.3 Giới thiệu thiết bị thủy lực dùng máy 24 3.3.1 Van an toàn 24 3.3.2 Van giảm áp 26 3.3.3 Van cản 27 3.3.4 Van tiết lưu 27 3.3.5 Van điều khiển 28 3.3.5.1 Van đảo chiều vị trí 28 3.3.5.2 Van đảo chiều cửa vị trí 28 3.3.6 Bộ ổn tốc 28 PHẦN B: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ 30 Chương 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG 31 4.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy 31 4.1.1 Phân tích yêu cầu trình uốn 31 4.1.2 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý 31 4.1.2.1 Lựa chọn phương án truyền động 31 4.1.2.2 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý 34 4.1.3 Các phận máy uốn ống 35 4.2 Tính tốn thơng số kỹ thuật 36 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý máy uốn ống 36 4.2.2 Nguyên lý hoạt động máy uốn ống 37 4.2.3 Tính toán lực uốn cong ống 37 4.2.3.1 Cơ sở q trình tính tốn 37 4.2.3.1 Sơ đồ lực trình uốn 37 Chương 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MỘT SỐ CHI TIẾT MÁY TRONG MÁY UỐN ỐNG 44 5.1 Thiết kế truyền xích 44 5.1.1 Chọn loại xích 44 5.1.2 Định số đĩa xích 45 5.2 Thiết kế trục 47 5.2.1 Tính gần trục 47 5.2.2 Tính xác trục 48 5.2.3 Tính then 49 5.2.4 Thiết kế gối đỡ trục 50 Chương 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG, ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY UỐN ỐNG 52 6.1 Tính đường kính piston kéo má động 52 6.2 Tính cơng suất bơm dầu công suất động điện 53 6.2.1 Tính tốn tổn thất áp suất hệ thống 53 6.2.1.1 Tổn thất áp suất qua van: (p 1) 53 Bảng 6.1 Các giá trị tổn thất áp suất 53 6.2.1.2 Tổn thất áp suất ống dẫn 54 6.2.1.3 Tính tổn thất thể tích hệ thống 55 5.2.2 Tính chọn thơng số bơm 55 6.2.2.1 Lưu lượng bơm (Qb) 56 6.2.2.2 Áp suất bơm (p b) 56 6.2.2.3 Tính công suất bơm dầu 56 6.2.2.4 Tính cơng suất động điện 57 6.2.3 Tính chọn phần tử thủy lực khác 57 6.2.3.1 Tính chọn xi lanh kéo 57 6.3.2.2 Tính đường kính xi lanh kẹp má động 58 6.2.4.7 Chọn lọc dầu cho hệ thống 59 6.2.5 Tính tốn ống dẫn dầu 62 6.2.5.1 Yêu cầu ống dẫn 62 6.2.5.2 Xác định đường kính ống dẫn 62 6.2.6 Tính tốn thiết kế bể chứa dầu 63 6.2.6.1 Thiết kế bình chứa dầu 63 6.2.6.2 Bảo dưỡng bình chứa dầu thủy lực 65 PHẦN C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, AN TOÀN VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 66 Chương 7: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 67 7.1 An toàn lao động sử dụng máy 67 7.1.1 Đối với người sử dụng 67 7.1.2 Đối với máy 67 7.2 Hướng dẫn sử dụng 67 7.3 Bôi trơn máy 68 7.4 Bảo dưỡng máy 68 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số ống inox sử dụng thị trường 10 Bảng 2.2 Bảng thông số ống mạ kẽm 11 Bảng 6.1 Các giá trị tổn thất áp suất 51 Bảng 6.2 Các đặc tính dầu 62 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.I Một số hình ảnh minh họa sản phẩm ống cơng nghiệp Hình 2.I Một số hình ảnh minh họa sản phẩm ống sinh hoạt Hình 3.I Máy uốn ống trục Elip E-1A-O-51-12T Hình 4.I Máy uốn ống trục Elip E-3A-O-76-3T Hình 5.I Máy uốn ống CNC Elip E-50-2A-1S Hình 1.II Biến dạng phôi trước sau uốn 13 Hình 2.II Phơi ống sau uốn 14 Hình 4.II Sơ đồ biểu đồ tải trọng - biến dạng điển hình kim loại 16 Hình 5.II Tính đàn hồi uốn 17 Hình 6.II Uốn có dùng chày 19 Hình 7.II Máy uốn kiểu dùng chày uốn 20 Hình 8.II Mơ hình uốn kiểu ép đùn 20 Hình 9.II Sơ đồ lực trình uốn 21 Hình 10.II Bộ phận máy uốn ép đùn 21 Hình 11.II Mơ hình uốn kiểu kéo quay 21 Hình 12.II Sơ đồ lực trình uốn 22 Hình 13.II Mơ hình uốn kiểu trục lăn 22 Hình 14.II Sơ đồ lực trình uốn 23 Hình 1.III Kết cấu nguyên lý van an toàn 25 Hình 2.III Kết cấu nguyên lý van giảm áp 26 Hình 3.III Kết cấu nguyên lý van cản 27 Hình 4.III Van tiết lưu thay đổi lưu lượng 27 Hình 5.III Van đảo chiều 3/2 28 Hình 6.III Tín hiệu tác động vào van 28 Hinh 7.III Kí hiệu van đảo chiều 3/2 28 Hình 8.III Kí hiệu van đảo chiều 4/3 28 Hình 1.IV Sơ đồ nguyên lý phương án truyền động dùng bánh 32 Hình 2.IV Sơ đồ nguyên lý phương án truyền động dùng truyền đai 32 Hình 3.IV Sơ đồ nguyên lý máy uốn dùng hệ xi lanh thủy lực kết hợp truyền xích 33 Hình 4.IV Sơ đồ nguyên lý uốn dùng hệ xi lanh thủy lực kết hợp truyền xích 33 Thiết kế máy uốn ống 6.2.2.1 Lưu lượng bơm (Qb) Lưu lượng bơm tạo gồm có hai phần, phần cung cấp cho hành trình cơng tác, phần khác bù vào phần tổn thất thể tích Qb = Qct + q tt Trong đó: qtt = 798.10 −6 (cm3 /ph) = 798.10 −9 (l/ph) Nhận xét: Do giá trị q tt bé so với giá trị Qct nên tổn thất lưu lượng bỏ qua Chọn giá trị lưu lượng bơm Qb giá trị lưu lượng cơng tác: Tính lưu lượng qua xi lanh:[4]   (D − d )  v (cm3 /ph) Qct = A.v = Trong đó: v vận tốc xích dẫn: v = R.ω Với: R: Bán kính đĩa xích; R=200(mm) ω: Vận tốc góc má động Chọn ω = 30 ( /s) => v= 200  30 = 33,3 (mm/s) = 200 (cm/ph) 180 3,14  (15 − 7,5 )  200 = 26493,8 (cm3/ph) = 26,5 (l/ph) => Qct = => Qb = Qct = 26,5 (l/ph) 6.2.2.2 Áp suất bơm (pb) Tương tự cách tính giá trị lưu lượng, giá trị áp suất gồm hai phần Một phần giá trị áp suất cơng tác, phần cịn lại giá trị áp suất tổn thất: Pb = P1 + p Trong đó: Áp suất cơng tác: p ct = p max = 121 (KG/cm2 )  p = 20,55 (KG/cm2 ) Tổn thất áp suất: Vậy áp suất bơm: Pb = 121 + 20,55 = 141,55 (KG/cm2) 6.2.2.3 Tính cơng suất bơm dầu Từ công thức: Nb = Pb  Qb (kW) 612   Trong đó: Pb: áp suất bơm (KG/cm2) Qb: lưu lượng bơm (l/ph) : hiệu suất bơm dầu, lấy  = 0,96 141,55.26,5 Nb = = 6,4 (kW) 612.0,96 Chọn loại bơm dầu loại bơm bánh SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 56 Thiết kế máy uốn ống Hình 2.VI Sơ đồ ngun lí bơm bánh Hình 3.VI Dầu bơm Bơm bánh ứng dụng máy thủy lực (như máy ép, máy nâng, máy cẩu, máy đào đất ); hệ thống điều khiển tự động,, đặc biệt công nghệ người máy, bôi trơn phận chuyển động máy Do khơng có van hút van đẩy nên bơm bánh quay với vận tốc lớn (n = 700 - 5000 vg/ph) nên thường nhận truyền động trực tiếp từ động Vì làm việc bơm bánh tiếp xúc với dầu nhờn, dầu thủy lực nên tuổi thọ cao Các bề mặt làm việc bơm phải chế tạo với độ chín h xác độ bóng cao tạo áp lực lớn khơng tổn thất nhiều lưu lượng 6.2.2.4 Tính cơng suất động điện 1 : hiệu suất động điện 1 = 0,855 Công suất động điện là: 6,4 N Ndcd = b = = 7,8 (KW)  0,96  0,855  Chọn công suất động điện loại động khơng đồng có mơ men mở máy cao, che kín có quạt gió kiểu AO2 có cơng suất N = 10 KW, n = 1000 (vg/ph), kiểu A2-61-6 (Thiết kế chi tiết máy) 6.2.3 Tính chọn phần tử thủy lực khác 6.2.3.1 Tính chọn xi lanh kéo Khi kéo lực kéo thắng trọng lượng má động: Pkv = 53588 (N )= 5358,8 (KG)  (D − d ) p Từ công thức: [4] Pkv = SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 57 Thiết kế máy uốn ống Trong đó: p: áp suất dầu lớn (KG/cm2) Chọn p = 150 (KG/cm2 ) Pkv: lực ép lớn (KG) A p d D Pkv Hình 4.VI Sơ đồ phân tích lực piston kéo D: đường kính piston (mm) d: Đường kính cần piston Trị số đường kính tiêu chuẩn dùng trị số sau: 45, 55, 65, 75, 90, 105,150, 180, 200 Từ công thức d/D= k (truyền động dầu ép máy) Trong đó: k: hệ số cần piston đường kính piston Với máy thủy lực có cơng suất vừa ta chọn k = 0,5 - 0,7 Chọn k = 0,5 => d = 1/2D Đường kính ngồi xi lanh kéo là: D= 16  Pkv = p. 16  5358,8 = 7,8 (cm) = 78 (mm)  150  3,14 Chọn đường kính ngồi piston theo tiêu chuẩn D = 90 (mm) => d = 45 (mm) 6.3.2.2 Tính đường kính xi lanh kẹp má động Lực ma sát lực kẹp má động gây phải thắng lực ma sát trượt sinh q trình uốn để ống khơng trượt tương má kẹp má động Fms > FmsA+ FmsB => Fms > 6518+28242= 34760 (N) F Từ công thức: [4] Fms = Pkẹp  => Pkẹp = ms  Chọn hệ số ma sát trượt cho cặp vật liệu thép - thép là: [10]  = 0,15 34760 = 231733 (N ) = 23173,3 (KG ) Pkẹp = 0,15 Từ công thức: [4]  (D − d ) p Pkep = Trong đó: p: áp suất dầu lớn (KG/cm2) Chọn p = 150 (KG/cm2 ) Pkẹp: lực ép lớn (KG) SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 58 Thiết kế máy uốn ống A p d D Pkep Hình 5.VI Sơ đồ phân tích lực piston kẹp D: đường kính piston (mm) d: Đường kính cần piston Trị số đường kính tiêu chuẩn dùng trị số sau: 45, 55, 65, 75, 90,105, 150, 180, 200 Từ công thức: [4] d/D= k Trong đó: k: hệ số cần piston đường kính piston Với máy thủy lực có cơng suất vừa ta chọn k = 0,5 - 0,7 Chọn k = 0,5 => d = 1/2D Đường kính ngồi xi lanh kéo là: D= 16.Pkep p. = 16  23173,3 = 16,2 (cm) = 162 (mm)  150  3,14 Chọn đường kính ngồi piston theo tiêu chuẩn D = 180 (mm) d = 90 (mm) Chọn piston kẹp má tĩnh có đường kính ngồi đường kính cần piston giống piston má động 6.2.4.7 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 mịn 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 q 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) SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 59 Thiết kế máy uốn ống - Lọc tinh (đặt đường đẩy bơm) a) Lọc thô Lọc thô đạt đường hút bơm, thông thường ta dùng lọc lưới + Cấu tạo lọc lưới Hình 6.VI Kết cấu lọc lưới Trong đó: Lưới đồng Các lỗ Khung cứng Ông hút Nguyên lý: Dầu từ xuyên qua mắt lưới (1) lỗ (3) để vào ống hút (4) b) 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/cm c) Lọc tinh Lọc tinh đặt đường đẩy bơm nên cịn gọi lọc cao áp Q trình tinh lọc chủ yếu thực nhờ lỗ xốp vật liệu lọc Các phần tử l ọc loại thường chế tạo từ vật liệu xơ, xốp, hạt bột, giấy, gốm - kim loại Các phần tử lọc chế tạo cách cho vào khn kim loại vật liệu chế tạo, sau tẩm chất kết dính nung đến vật liệu định hình vững theo mẫu cần thiết SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 60 Thiết kế máy uốn ống Kết cấu lọc tinh: Hình 7.VI Kết cấu lọc cao áp Trong đó: Cửa vào Vít tháo chất bẩn Phần tử lọc Cửa 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 ngồi d) 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: Đối với hệ thống thủy lực thực chuyển động thẳng: Làm việc với áp suất (20  30) bar thường chọn dầu có độ nhớt từ (11  20).10 m2/s tương ứng với dầu công nghiệp 12 20 Đối với hệ thống làm việc với áp suất lớn 175 bar ta chọn dầu có độ nhớt từ (100  200).10 m2/s Đối với hệ thống làm việc với áp suất từ (20  70) bar dùng dầu có độ nhớt từ (20  40).10 m2 /s Đối với hệ thống làm việc với áp suất từ 70 < P < 170 bar chọn dầu có độ nhớt từ (60  70).10 m2/s SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 61 Thiết kế máy uốn ống Đối với hệ thống làm việc khoảng nhiệt độ tương đối rộng (20  70)0 C dùng dầu có độ nhớt từ (25  30).10 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).10 m2/s Nó phù hợp với điều kiện làm việc máy nhiệt độ dầu khoảng 40 0C Áp suất P < 170 bar Ta chọn dầu công nghiệp 30 có đặc tính sau: Bảng 6.2 Các đặc tính dầu Độ nhớt Nhiệt Nhiệt Tỷ lệ Tỷ lệ Giới Khối Đo Đo độ độ cốc % T0 hạn T0 lượng m2/s Cst bùng đông max max làm riêng cháy đặc việc kg/m3 10  50 866  916 C (27  33) 27  33 180 -15 0,3 0,007 10 6.2.5 Tính toán ống dẫn dầu 6.2.5.1 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 dịng dầu thay đổi Nếu cần thiết đổi hướng phải thay đổi từ từ 6.2.5.2 Xác định đường kính ống dẫn Từ cơng thức: d = 4,6 Q (mm) V Trong đó: Q: lưu lượng qua ống, Q = 26,5 (l/ph) 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 đến 2) m/s Chọn V = 2m/s  d = 16,7 (mm), lấy d = 17 (mm) - Đối với ống nén: V = (3 đến 5) m/s Chọn V = (m/s)  d = 11,8 (mm), lấy d = 12 (mm) SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 62 Thiết kế máy uốn ống * Xác định chiều dày ống dẫn: Từ công thức [] = 10 5.P.d/2.S (N/m2) Trong đó: []: ứng suất cho phép, thường chọn: Đối với ống thép: [] = (400 đến 600).10 (N/mm2 ) Đối với ống đồng: [] = 255 10 (N/mm2) Đối với ống gang: [] = (150 đến 250) 10 (N/mm2.) Ta chọn ống vật liệu thép nên ta lấy [] = 500.10 5(N/mm2) Áp suất dầu ống P = 160KG/cm d: đường kính ống S: chiều dày thành ống S= 105.P.d 2  Đối với ống hút d = 17(mm)  S = 2,72 (mm) Đối với ống nén d = 12(mm)  S = 1,92 (mm) 6.2.6 Tính tốn 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 6.2.6.1 Thiết kế bình chứa dầu Thật dể dàng để thiết kế bình chứa dầu lý tưởng không bị ràng buộc 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 buộc 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, ngồi việc cung cấp đủ dầu cho bơm cịn phải có khả năng: − Tỏa nhiệt tốt − Tách khơng khí khỏi dầu − Nhận biết ô nhiễm dầu SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 63 Thiết kế máy uốn ống Chúng ta xem xét số vấn đề liên quan đến việc thiết kế bình chứa dầu: a) Hình dạng Hình 8.VI Sơ đồ bể chứa dầu Trong đó: Lưới lọc Ống Bơm dầu Nút xả từ tính Đường ống Mức dầu 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 nơng rộng Mức dầu bình cao cửa ống nạp bơm, tránh xốy lốc dầu Nếu có xốy lốc dầu đường ống nạp có khơng khí vào hệ thống, dầu có lẫn khơng khí khả truyền cơng suất giảm khơng khí bị nén Hơn nữa, khơng khí làm giảm khả bơi trơn dầu b) 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 (l/ph) bình chứa dầu phải có dung tích từ 20 đến 30 lít phút Bình chứa dầu có kích thước lớn có khả làm mát dầu cao diện tích bề mặt lớn nên việc tản dầu khơng khí bên ngồi dể dàng Bình chứa lớn, s ự tuần hồn dầu dầu nên chất bẩn dể lắng đọng Kích thước bình chứa dầu phải đủ để chứa dầu tất piston 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 c) Vị trí đặt Bình chứa đặt phía bơm chiếm tỉ lệ cao hệ thống thủy lực làm giảm khả có khoảng trống bơm Khi tron g bơm có khoảng trống ăn mịn xảy Dầu ống nạp khơng đầy gây xoáy lốc dầu cửa nạp d) Tấm ngăn Trong bình chứa có bố trí số ngăn Chiều cao ngăn khoảng 2/3 mực dầu Các ngăn có hai tác dụng: SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 64 Thiết kế máy uốn ống + Ngăn không cho dầu đường ống trở vào bơm Có ngăn, dẩu trở tản phía vách thùng chứa, nhiệt độ giảm thấp trước hịa vào lượng dầu có sẵn bình + Tránh tung tóe dầu bình chứa hệ thống hoạt động Nắp bình chứa thường có lỗ thơng hơi, nắp có lọc để ngăn bụi lọt vào khơng khí Một số bình chứa khơng dùng lỗ thơng mà thay van điều khiển Van tự động đưa không khí lọc vào bình chứa ngăn khơng cho khơng khí ngồi áp suất bình đạt đến giá trị xác định trước 6.2.6.2 Bảo dưỡng bình chứa dầu thủy lực Việc bảo dưỡng bình chứa bao gồm việc xả dầu cũ làm bình chứa theo định kỳ qui định nhà sản xuất Cũng có thiết kế khơng cần phải tiến hành việc bảo dưỡng Trên bình chứa thường có kính kiểm sốt 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 Bộ lọc đường ống nạp bơm khơng 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 khơng đặt bên bình chứa để thuận lợi cho việc bảo dưỡng Trong khơng khí ln ln có nước cần phải có tách ẩm phải trí nơi mà xem xét ngày 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 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 SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 65 Thiết kế máy uốn ống PHẦN C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, AN TOÀN VÀ BẢO DƯỠNG MÁY SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 66 Thiết kế máy uốn ống Chương 7: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 7.1 An toàn lao động sử dụng máy 7.1.1 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 khơng gian đủ rộng để q trình vận hành khơng bị vướng mắc gây tai nạn + Thường xuyên kiểm tra đường ống, van, đồng hồ đo áp hệ thống thủy lực máy + Những nơi nguy hiểm gây tai nạn cho người vận hành máy phải có bảng báo đầu thừa cắt, nơi có điện nguy hiểm + Trước uốn cần phải chạy thử máy kiểm tra Khi máy đạt độ an toàn cần thiết tiến hành trình uốn + Người vận hành máy phải hiểu rõ nguyên lý làm việc máy biện pháp an toàn sử dụng máy 7.1.2 Đối với máy + Máy phải đặt có đủ độ cứng vững để chịu trọng lượng thân máy lực sinh trình uốn + Các phận điều khiển máy phải bố trí vừa tầm tay cho cơng nhân thuận tiện thao tác, với tay, không cúi gập người để vận hành Các nút điều khiển phải nhạy làm việc tin cậy + Tất truyền động máy phải che chắn kín phần chuyển động phần điện 7.2 Hướng dẫn sử dụng Để đảm bảo an toàn cho người vận hành người có liên quan trước vận hành máy phải thực quy định vận hành tuân thủ theo bước sau: + Trước cho máy làm việc phải : - Kiểm tra tồn khơng gian xung quanh máy, loại bỏ chướng ngại vật phạm vi hoạt động má động sản phẩm ống uốn - Vệ sinh công nghiệp cho tồn máy + Với ống có đường kính khác trước uốn ta phải chuẩn bị chày uốn puly uốn 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 + 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 SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 67 Thiết kế máy uốn ống 7.3 Bôi trơn máy Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mòn lên phận chuyển động, đảm bảo 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 bơi trơn mỡ phải che kín để tránh bụi bẩn giảm tuổi thọ truyền 7.4 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 bể dầu thông qua mắt dầu, thay dầu thời hạn tránh để dầu bị biến chất thời gian làm việc dài nhiệt độ cao Nếu có tượng khác thường máy hoạt động phải ngừng máy, ngắt cầu dao điện kiểm tra lại để điều chỉnh máy + Bảo quản máy tháng: Kiểm tra kỹ thuật mối lắp ghép, mối hàn Kiểm tra kỹ thuật siết chặt bu lông cố định Kiểm tra dầu bể dầu + Bảo quản hai năm lần: Kiểm tra tổng thể tồn máy, vị trí mối ghép, nối trục chổ ăn khớp, gối đỡ, ổ bi SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 68 Thiết kế máy uốn ống KẾT LUẬN Sau thời gian dài kể từ nhận đề tài làm Đồ Án Tốt Nghiệp Máy uốn ống Được thầy hướng dẫn giao đến em tạm thời hoàn thành với nội dung phần tính tốn, thiết kế nêu mục lục Do thời gian khả em có hạn nên việc tính tốn, thiết kế không theo ý muốn, lần em tiếp xúc va chạm thực tế, với kiến thức, khối lượng lớn nên gặp nhiều khó khăn bỡ ngỡ Nhưng dù cố gắng miệt mài giúp em vươn tới nhiều Lời em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc với lòng nhiệt tình, vui vẻ thầy giáo hướng dẫn TS Tào Quang Bảng mang đến cho em nhiều kiến thức bổ ích việc tìm hiểu phát huy đề tài Và hành trang em tương lai giúp em đến trưởng thành Tuy nhiên danh nghĩa hoàn thành đề tài Máy uốn thép ống cỡ lớn em nhiều sai sót hạn chế, chưa đáp ứng với thực tế, mong quý thầy cô, anh chị đóng góp thêm em cần phát huy để đề tài hoàn thiện tốt Lời cuối em xin tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo hướng dẫn TS Tào Quang Bảng quý thầy cô giúp em đạt đến thời điểm Đà Nẵng, ngày 01 tháng 07 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Đức Lộc SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 69 Thiết kế máy uốn ống TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí ( tập 1và ) PGS.TS Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển Nhà xuất giáo dục – Hà Nội – 2003 [2] Giáo trình Chi tiết máy PGS TS Nguyễn Văn Yến, Nhà xuất giao thông vận tải – Hà Nội [3] Công nghệ kim loại ( Tập II – Gia công áp lực ) Th.S Nguyễn Thanh Việt, Bộ môn Công nghệ vật liệu - Trường ĐHBK ĐN – 2001 [4] Hệ thống điều khiển tự động thuỷ lực TS Trần Xuân Tuỳ NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội – 2002 [4] Chi tiết máy ( tập ) GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp NXB Đại học THCN – 1969 [5] Kỹ thuật đo khí Chủ biên: TS Lưu Đức Bình Đồng tác giả: ThS Châu Mạnh Lực Nhà xuất giáo dục Viêt Nam - 2015 [6] Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại PGS.TS Nguyễn Tất Tiến – NXB Giáo dục Việt Nam [7] Công nghê dập nguội Tôn Yên – NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội – 1974 [8] Vẽ kỹ thuật ( tập 2) Nguyễn Độ - Đà Nẵng 01/2016 [9] (www.bendtooling.com) Internet [10] CẨM NANG CƠ KHÍ Nguyễn Văn Huyền - NXB Giáo Dục Năm 2000 [11] THIẾT KÊ CHI TIẾT MÁY Nguyễn Trọng Hiệp - NXB Giáo Dục Năm 2000 SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 70 ... Tào Quang Bảng 29 Thiết kế máy uốn ống PHẦN B: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 30 Thiết kế máy uốn ống Chương 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG 4.1 Phân tích... lý máy uốn ống Hình 8.IV Sơ đồ nguyên lý máy uốn ống SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng 36 Thiết kế máy uốn ống - Sơ đồ nguyên lý má động máy uốn ống Hình 9.IV Sơ đồ nguyên lý má động máy. .. Bảng Thiết kế máy uốn ống PHẦN A: PHẦN LÝ THUYẾT SVTH: Nguyễn Đức Lộc HD: TS Tào Quang Bảng Thiết kế máy uốn ống Chương 1: GIỚI THIỆU CÁC SẢN PHẨM UỐN, PHẠM VI ỨNG DỤNG VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ UỐN ỐNG