Thiết kế máy uốn ống

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY C C R L T DU ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG Ngƣời hƣớng dẫn: Th.S BÙI TRƢƠNG VỸ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VIẾT LUYẾN Số thẻ sinh viên: 101130036 Lớp: 13C1A Đà Nẵng, 06/2018 TÓM TẮT Hiện nay, ống đƣợc sử dụng để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác sống lao động nhƣ: ngành y tế, hàng tiêu dùng, thuỷ lợi, đóng tàu, xây dựng Việc lắp đặt hay tạo hình ống gặp nhiều khó khăn phải uốn lƣợn với góc độ khác nhau, hay dùng nhiều ống nối chữ T, nối 900 để đƣa chất chuyển tải đến nơi cần thiết nói chung Trƣớc thực trạng để đáp ứng nhu cầu sử dụng xã hội nói chung ngành cơng nghiệp đóng tàu nói riêng, với trí cho phép khoa khí thầy giáo hƣớng dẫn em xin thiết kế máy uốn ống làm đề tài tốt nghiệp Máy em có số liệu ban đầu nhƣ sau: Đƣờng kính phôi ống: Dmax = 100 (mm); D = 25 (mm) Chiều dày thành ống lớn uốn đƣợc là: bmax = 10 (mm) Chiều dài phôi ống lớn nhất: lmax = 6000 (mm) Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm chƣơng: Chƣơng 1: Giới thiệu sản phẩm uốn, phạm vi ứng dụng số thiết bị uốn ống Chƣơng 2: Nội dung liên quan đến uốn số liệu ban đầu C C R L T DU Chƣơng 3: Tính tốn thiết kế máy uốn ống Chƣơng 4: Tính tốn thiết kế số chi tiết máy Chƣơng 5: Tính tốn hệ thống dẫn dộng, điều khiển chi máy uốn Chƣơng 6: Các quy phạm an toàn sử dụng bảo dƣỡng máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Viết Luyến Lớp: 13C1A Khoa: Cơ Khí Số thẻ sinh viên: 101130036 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG Ðề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban dầu: Đƣờng kính phôi ống: Dmax = 100 (mm); D = 25 (mm) Chiều dày thành ống lớn uốn đƣợc là: bmax = 10 (mm) Chiều dài phôi ống lớn nhất: lmax = 6000 (mm) Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chƣơng 1: Giới thiệu sản phẩm uốn, phạm vi ứng dụng số thiết bị uốn ống Chƣơng 2: Nội dung liên quan đến uốn số liệu ban đầu Chƣơng 3: Tính tốn thiết kế máy uốn ống Chƣơng 4: Tính tốn thiết kế số chi tiết máy Chƣơng 5: Tính toán hệ thống dẫn dộng, điều khiển chi máy uốn Chƣơng 6: Các quy phạm an toàn sử dụng bảo dƣỡng máy Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thuớc vẽ ): Bản vẽ số 1: Các phƣơng án thiết kế máy (A0) Bản vẽ số 2: Bản vẽ sơ đồ động (A0) Bản vẽ số 3, : Bản vẽ toàn máy (2A0) Bản vẽ số 5: Bản vẽ cụm uốn (A0) Bản vẽ số 6: Bản vẽ má tĩnh (A0) Bản vẽ số 7: Hệ thống điều khiển thủy lực (A0) C C R L T DU Họ tên nguời hướng dẫn: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / / 2018 Ngày hoàn thành đồ án: / / 2018 Trƣởng Bộ môn …………………… Ðà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Ngƣời hƣớng dẫn 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 đƣa đất nƣớc ta trở thành nƣớc công nghiệp đại Để đáp ứng nhu cầu khoa học kỹ thuật nói chung ngành khí nói riêng ngƣời kỹ sƣ khí cần thiết nƣớc công nghiệp phát triển Hiện nay, nhu cầu ống cần thiết để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác sống lao động nhƣ: ngành y tế, hàng tiêu dùng, thuỷ lợi, đóng thuyền, xây dựng Việc lắp đặt hay tạo hình ống gặp nhiều khó khăn phải uốn lƣợn với góc độ khác nhau, hay dùng nhiều ống nối chữ T, nối 900 để đƣa chất chuyển tải đến nơi cần thiết nói chung, cịn lĩnh vực đóng tàu biển đƣờng ống lắp đặt tàu dùng ống nối C C chữ T, nối 900 khơng đáp ứng đƣợc đƣờng ống tàu nối với bỡi góc độ Trƣớc thực trạng để đáp ứng nhu cầu sử dụng xã hội nói chung ngành đóng tàu nói riêng, với trí cho phép khoa khí thầy giáo hƣớng dẫn R L T DU 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 đƣợc 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 nhƣng thời gian kiến thức cịn hạn chế nên q 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 hƣớng dẫn Th.S Bùi Trƣơng Vỹ q thầy tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Viết Luyến i CAM ĐOAN Với hƣớng dẫn tận tình giáo viên hƣớng 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 trƣờng đề cách thức trình bày đồ án  Nội dung phần đồ án đƣợc giáo viên hƣớng dẫn cụ thể kiểm tra thƣờng xun  Khơng trích dẫn, chép từ nguồn tài liệu chƣa đƣợc đồng ý nhƣ tài liệu vi phạm pháp luật C C R L T DU Sinh viên thực Nguyễn Viết Luyến ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH vi MỞ ĐẦU Chƣơng 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 .2 1.1.2 Các nƣớc sản xuất sản phẩm thép dạng ống 1.1.3 Lịch sử phát triển máy cán, uốn ống .3 C C R L T DU 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 .4 1.3 Một sốloại máy uốn ống có thơng số kỹ thuật Chƣơng 2: NỘI DUNG LIÊN QUAN ĐẾN UỐN VÀ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 2.1 Cơ sở lý thuyết uốn 2.1.1 Các tính chất quan trọng loại vật liệu uốn ống 2.1.2 Uốn: .11 2.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng uốn đến tính dẻo biến dạng kim loại: 14 2.2 Các số liệu ban đầu: .24 Chƣơng 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG 25 3.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế máy 25 3.1.1 Phân tích yêu cầu trình uốn 25 3.1.2 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý 25 3.1.3 Các phận máy uốn ống .30 3.2 Tính tốn thơng số kỹ thuật 31 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý máy uốn ống 31 3.2.2 Nguyên lý hoạt động máy uốn ống .32 3.2.3 Tính tốn lực uốn cong ống 32 iii Chƣơng 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MỘT SỐ CHI TIẾT MÁY 39 4.1 Thiết kế truyền xích 39 4.1.1 Chọn loại xích 39 4.1.2 Định số đĩa xích 40 4.2 Thiết kế trục 42 4.2.1 Tính gần trục .42 4.2.2 Tính xác trục 44 4.2.3 Tính then 45 4.2.4 Thiết kế gối đỡ trục 46 Chƣơng 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG, ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY UỐN ỐNG 48 5.1 Tính đƣờng kính piston kéo má động 49 5.2 Tính cơng suất bơm dầu cơng suất động điện 50 5.2.1 Tính tốn tổn thất áp suất hệ thống 50 5.2.1.1 Tổn thất áp suất qua van: (p1) 50 5.2.1.2 Tổn thất áp suất ống dẫn 51 5.2.1.3 Tính tổn thất thể tích hệ thống 52 5.2.2 Tính chọn thơng số bơm 53 C C R L T DU 5.2.2.1 Lƣu lƣợng bơm (Qb) 53 5.2.2.2 Áp suất bơm (pb) 54 5.2.2.3 Tính cơng suất bơm dầu 54 5.2.2.4 Tính cơng suất động điện 55 5.2.3 Tính chọn phần tử thủy lực khác 55 5.2.3.1 Tính chọn xi lanh kéo 55 5.3.2.2 Tính đƣờng kính xi lanh kẹp má động 56 5.2.4 Giới thiệu phần tử thủy lực máy 57 5.2.4.1 Van an toàn 57 5.2.4.2 Van giảm áp 59 5.2.4.3 Van cản 60 5.2.4.4 Van tiết lƣu 61 5.2.4.5 Van điều khiển 61 5.2.4.6 Bộ ổn tốc 62 5.2.4.7 Chọn lọc dầu cho hệ thống 63 5.2.5 Tính tốn ống dẫn dầu 66 5.2.5.1 Yêu cầu ống dẫn 66 5.2.5.2 Xác định đƣờng kính ống dẫn 66 iv 5.2.6 Tính tốn thiết kế bể chứa dầu 67 5.2.6.1 Thiết kế bình chứa dầu 67 5.2.6.2 Bảo dƣỡng bình chứa dầu thủy lực 69 Chƣơng 6: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNGVÀ BẢO DƢỠNG MÁY 70 6.1 An toàn lao động sử dụng máy .70 6.1.1 Đối với ngƣời sử dụng 70 6.1.2 Đối với máy 70 6.2 Hƣớng dẫn sử dụng 70 6.3 Bôi trơn máy 71 6.4 Bảo dƣỡng máy .71 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 C C R L T DU v DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số ống inox sử dụng thị trƣờng .9 Bảng 1.2 Bảng thông số ống mạ kẽm 10 Bảng 5.1 Các giá trị tổn thất áp suất 51 Bảng 5.2 Các đặc tính dầu .66 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.Một số hình ảnh minh họa sản phẩm ống cơng nghiệp Hình 1.2 Một số hình ảnh minh họa sản phẩm ống sinh hoạt .5 Hình 1.3 Máy uốn ống trục Elip E-1A-O-51-12T .5 Hình 1.4 Máy uốn ống trục Elip E-3A-O-76-3T Hình 1.5 Máy uốn ống CNC Elip E-50-2A-1S Hình 2.1 Biến dạng phôi trƣớc sau uốn 13 Hình 2.2 Phơi ống sau uốn .13 C C R L T DU Hình 2.3 Biểu đồ ứng suất ống chịu uốn 14 Hình 2.4 Sơ đồ biểu đồ tải trọng - biến dạng điển hình kim loại 16 Hình 2.5 Tính đàn hồi uốn 17 Hình 2.6 Uốn có dùng chày 19 Hình 2.7 Máy uốn kiểu dùng chày uốn 20 Hình 2.8 Mơ hình uốn kiểu ép đùn .21 Hình 2.9 Sơ đồ lực trình uốn 21 Hình 2.10 Bộ phận máy uốn ép đùn .22 Hình 2.11 Mơ hình uốn kiểu kéo quay 22 Hình 2.12 Sơ đồ lực trình uốn .22 Hình 2.13 Mơ hình uốn kiểu trục lăn 23 Hình 2.14 Sơ đồ lực trình uốn .23 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý phƣơng án truyền động dùng bánh 26 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý phƣơng án truyền động dùng truyền đai .27 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý máy uốn dùng hệ xi lanh thủy lực kết hợp truyền xích 27 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý máy uốn dùng hệ xi lanh thủy lực kết hợp truyền xích .28 vi Hình 3.5 Má kẹp 29 Hình 3.6 Sơ đồ máy dùng xi lanh 29 Hình 3.7 Sơ đồ máy dùng xi lanh 30 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý máy uốn ống .31 Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý má động máy uốn .32 Hình 3.10 Quá trình kẹp .33 Hình 3.11 Quá trình uốn .33 Hình 3.12 Sơ đồ lực trình uốn .34 Hình 3.13 Kích thƣớc phơi ống .35 Hình 3.14 Sơ đồ lực tính tốn lực kéo má động 37 Hình 4.1 Cấu tạo xích ống lăn .40 Hình 4.2 Sơ đồ bố trí xích kéo 41 Hình 4.3 Biểu đồ mơ men .43 Hình 4.4 Sơ đồ chọn ổ 46 Hình 5.1 Sơ đồ phân tích lực piston kéo 49 Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lí bơm bánh .54 Hinh 5.3 Dầu bơm 55 Hình 5.4 Sơ đồ phân tích lực piston kéo 56 C C R L T DU Hình 5.5 Sơ đồ phân tích lực piston kẹp 57 Hình 5.6 Kết cấu nguyên lý van an toàn 58 Hình 5.7 Kết cấu nguyên lý van giảm áp .60 Hình 5.8 Kết cấu nguyên lý van cản 61 Hình 5.9 Van tiết lƣu thay đổi đƣợc lƣu lƣợng 61 Hình 5.10 Van đảo chiều 3/2 62 Hình 5.11 Tín hiệu tác động vào van 62 Hinh 5.12 Kí hiệu van đảo chiều 3/2 62 Hình 5.13 Kí hiệu van đảo chiều 4/3 62 Hình 5.14 Kết cấu ổn tốc 63 Hình 5.15 Kí hiệu ổn tốc 63 Hình 5.16 Kết cấu lọc lƣới 64 Hình 5.17 Kết cấu lọc cao áp 65 Hình 5.18 Sơ đồ bể chứa dầu 68 vii Thiết kế máy uốn ống áp lực dầu lên viênbi (4) vƣợt lực lò xo (5), viên bi (4) bị đẩy chất lỏng từ buồng (c) đƣợc đẩy ngồi thùng chứa Khi nhờ lỗ giảm chấn (8) gây tổn thất áp suất dầu, điều tạo chênh áp buồng d, e c Nhƣ trạng thái cân lực tác dụng lên piston (3) Dƣới tác dụng áp suất cao buồng c e piston đƣợc nâng cao lên lập lại cân áp lực chất lỏng lực lò xo (3), lúc piston ngừng lên Kết buồng (a) thơng với buồng (b) qua dầu hệ thống đƣợc đẩy bớt thùng chứa, giảm tải cho hệ thống Nếu áp suất hệ thống (ở buồng a) tăng mạnh dịng dầu chảy từ buồng d, c, lên (c) qua van bi thùng mạnh, tổn thất áp suất lỗ (8) lớn độ chênh áp piston tăng Kết piston (2) tiếp tục đƣợc nâng lên, cửa lƣu thông buồng (a) (b) rộng, dầu thoát nhiều thùng Trong thực tế ngƣời ta cho van làm việc nhƣ van an toàn cách điều chỉnh ứng lực lò xo (5) cho van bi ln mở, nghĩa ln có chất lỏng thoát từ hệ thống thùng van bi qua cửa lƣu thông buồng (a) (b) Nhờ hoạt động van, áp suất hệ thống buồng không thay đổi Dựa vào nguyên lý hoạt động chia van an toàn làm hai loại chủ yếu: - Van an toàn tác dụng trực tiếp - Van an tồn có tác dụng tùy động C C R L T DU Đối với hệ thống thủy lực máy thiết kế, ta chọn loại van an tồn có tác dụng tùy động Loại có ƣu điểm trội so với loại van có tác dụng trực tiếp, là: - Làm việc với áp suất cao - Không bảo vệ hệ thống tải mà ổn định áp suất làm việc hệ thống - Không gây va đập van 5.2.4.2 Van giảm áp Trong nhiều trƣờng hợp hệ thống thủy lực bơm dầu phải cung cấp lƣợng cho nhiều cấu chấp hành có áp suất khác Lúc ta phải cho bơm làm việc với áp suất lớn dùng van giảm áp đặt trƣớc cấu chấp hành nhằm để giảm áp suất đến giá trị cần thiết SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 59 Thiết kế máy uốn ống + Sơ đồ nguyên lý C C R L T Hình 5.7 Kết cấu nguyên lý van giảm áp 5.2.4.3 Van cản DU Van cản dùng để tạo nên sức cản hệ thống thủy lực Ở cửa ngƣời ta đặt van cản để tạo áp suất định, điều làm cho chất lỏng không bị đứt quãng piston cấu chấp hành chuyển động êm, nhẹ Mặt khác van cản đặt đƣờng dầu hồi nên máy ngừng làm việc dầu xilanh khơng chảy hết bể dầu Vì máy bắt đầu hoạt động piston khơng bị gây chấn động Dựa vào kết cấu van, ngƣời ta chia van cản làm ba loại chính: - Loại van bi cầu - Loại van bi côn - Loại van piston SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 60 Thiết kế máy uốn ống + Sơ đồ nguyên lý Hình 5.8 Kết cấu nguyên lý van cản Trong đó: Thân van Con trƣợt Bạc lót 5.2.4.4 Van tiết lƣu C C R L T Vít điều chỉnh Lị xo DU Van tiết lƣu dùng để điều chỉnh lƣu lƣợng dầu, điều chỉnh đƣợc vận tốc cấu chấp hành Vì trình kẹp chi tiết hạn chế va đập má kẹp vào ống ta sử dụng van tiết lƣu chiều Kí hiệu: Hình 5.9 Van tiết lƣu thay đổi đƣợc lƣu lƣợng 5.2.4.5 Van điều khiển Sử dụng van đảo chiều dùng để đóng mở ống dẫn để khởi động cấu biến đổi lƣơng lƣợng, dùng đảo chiều chuyển động cấu chấp hành - Số vị trí: số định vị trƣợt van Thông thƣờng van đảo chiều có vị trí.Trong trƣờng hợp đặc biệt số vị trí nhiều - Số cửa: số lổ để dẫn dầu vào hay Số cửa van đảo chiều thƣờng 2, Trong trƣờng hợp đặc biệt số cửa nhiều SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 61 Thiết kế máy uốn ống a) Van đảo chiều vị trí +Sơ đồ ngun lý Hình 5.10 Van đảo chiều 3/2 - Tín hiệu tác động vào van: C C Hình 5.11 Tín hiệu tác động vào van - Kí hiệu: R L T DU Hinh 5.12 Kí hiệu van đảo chiều 3/2 b) Van đảo chiều cửa vị trí Kí hiệu: Hình 5.13 Kí hiệu van đảo chiều 4/3 Ta sử dụng van đảo chiều 4/3: vị trí trung gian cửa nối bị chặn Dầu từ bơm cung cấp cho van qua van tràn để thùng chứa Loại van đƣợc sử dụng cần điều khiển cấu truyền lực cố định vị trí xác định dừng lại 5.2.4.6 Bộ ổn tốc Bộ ổn tốc cấu đảm bảo hiệu áp không đổi giảm áp (  p = const), đảm bảo lƣu lƣợng khơng đổi chảy qua van, tức làm cho vận tốc cấu chấp hành có giá trị gần nhƣ không đổi Nhƣ để ổn định vận tốc ta sử dụng ổn tốc SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 62 Thiết kế máy uốn ống + Sơ đồ nguyên lý Hình 5.14 Kết cấu ổn tốc Bộ ổn tốc van ghép gồm có: van giảm áp van tiết lƣu Bộ ổn tốc lắp đƣờng vào đƣờng cấu chấp hành nhƣ van tiết lƣu, nhƣng phổ biến lắp đƣờng cấu chấp hành Kí hiệu: C C R L T DU Hình 5.15 Kí hiệu ổn tốc 5.2.4.7 Chọn lọc dầu cho hệ thống Độ bẩn dầu có ảnh hƣởng 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 đƣa tác hại độ bẩn dầu Hạt bẩn có kích thƣớc 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 thƣớc 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 q trình sử dụng máy có truyền dẫn thủy lực cách tốt sử dụng hệ thống lọc cho hệ thống SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 63 Thiết kế máy uốn ống Ở máy thiết kế ta chọn hai loại lọc: - Lọc thô (đặt đƣờng hút bơm) - Lọc tinh (đặt đƣờng đẩy bơm) a) Lọc thô Lọc thô đạt đƣờng hút bơm, thông thƣờng ta dùng lọc lƣới + Cấu tạo lọc lƣới C C Hình 5.16 Kết cấu lọc lƣới Trong đó: Lƣới đồng Khung cứng R L T DU Các lỗ Ơng hút Ngun lý: Dầu từ ngồi xuyên qua mắt lƣới (1) lỗ (3) để vào ống hút (4) b) Các thông số lọc lƣới Tổn thất áp suất thƣờng lấy  p = 0,3  0,5 bar, trƣờng hợp đặc biệt lấy  p =  bar Lƣới làm lọc có số lỗ 17.000 lỗ/cm2 c) Lọc tinh Lọc tinh đặt đƣờng đẩy bơm nên cịn gọi lọc cao áp Q trình tinh lọc chủ yếu đƣợc thực nhờ lỗ xốp vật liệu lọc Các phần tử lọc loại thƣờng đƣợc chế tạo từ vật liệu xơ, xốp, hạt bột, giấy, gốm - kim loại Các phần tử lọc đƣợc chế tạo cách cho vào khuôn kim loại vật liệu chế tạo, sau tẩm chất kết dính nung đến vật liệu đƣợc định hình vững theo mẫu cần thiết SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 64 Thiết kế máy uốn ống Kết cấu lọc tinh: C C Hình 5.17 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 R L T DU Dầu từ bơm chảy vào lọc cửa vào, nhờ lỗ xốp phần tử lọc, hạt chất bẩn đƣợc giữ lại, dầu tiếp tục đến cửa cung cấp vào hệ thống Sau thời gian, tháo vít để đƣa chất bẩn 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 Ngồi cần ý điểm sau: Đối với hệ thống thủy lực thực chuyển động thẳng: Làm việc với áp suất (20  30) bar thƣờng chọn dầu có độ nhớt từ (11  20).106 m2/s tƣơng 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).106 m2/s Đối với hệ thống làm việc với áp suất từ (20  70) bar dùng dầu có độ nhớt từ (20  40).106 m2/s SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 65 Thiết kế máy uốn ống 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 Đối với hệ thống làm việc khoảng nhiệt độ tƣơng đối rộng (20  70)0C dùng dầu có độ nhớt từ (25  30).106 m2/s Trƣờng 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 < 170 bar Ta chọn dầu cơng nghiệp 30 có đặc tính sau: Bảng 5.2 Các đặc tính dầu Độ nhớt Đo m2/s (27  33) 10 Đo Cst 27  33 Nhiệt Nhiệt Tỷ lệ độ độ cốc % bùng đông max cháy đặc C -15 0,3 Giới hạn T0 làm việc Khối lƣợng riêng kg/m3 10  50 866  916 C C R L T DU 180 Tỷ lệ T0 max 0,007 5.2.5 Tính toán ống dẫn dầu 5.2.5.1 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 hƣớng chuyển động dịng dầu thay đổi Nếu cần thiết đổi hƣớng phải thay đổi từ từ 5.2.5.2 Xác định đƣờng kính ống dẫn Từ cơng thức: d  4,6 Q (mm) V Trong đó: Q: lƣu lƣợng qua ống, Q = 26,5 (l/ph) d: đƣờng kính ống dẫn dầu (mm) V: vận tốc dòng chảy ống dẫn m/s * Xác định đƣờng kính ống dẫn: - Đối với ống hút: V= (1,5 đến 2) m/s SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 66 Thiết kế máy uốn ống 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) * Xác định chiều dày ống dẫn: Từ công thức [] = 105.P.d/2.S (N/m2) Trong đó: []: ứng suất cho phép, thƣờng chọn: Đối với ống thép: [] = (400 đến 600).105 (N/mm2) Đối với ống đồng: [] = 255 105 (N/mm2) Đối với ống gang: [] = (150 đến 250) 105 (N/mm2.) Ta chọn ống vật liệu thép nên ta lấy [] = 500.105(N/mm2) Áp suất dầu ống P = 160KG/cm2 d: đƣờng kính ống S: chiều dày thành ống C C R L T DU 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) 5.2.6 Tính tốn thiết kế bể chứa dầu Bình chứa dầu có hai chức năng: Lƣu 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 đƣợc dùng để trì nhiệt độ dầu giới hạn an toàn ngăn cản biến chất dầu 5.2.6.1 Thiết kế bình chứa dầu Thật dể dàng để thiết kế bình chứa dầu lý tƣởng khơng bị ràng buộc giới hạn không gian, trọng lƣợng 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 thƣớc, hình dáng, vị trí cách tối ƣu 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 đƣợc khơng khí khỏi dầu SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 67 Thiết kế máy uốn ống  Nhận biết đƣợc ô nhiễm dầu Chúng ta xem xét số vấn đề liên quan đến việc thiết kế bình chứa dầu: a) Hình dạng Hình 5.18 Sơ đồ bể chứa dầu Trong đó: Lƣới lọc Bơm dầu Ống Nút xả từ tính C C Đƣờng ống Mức dầu Về hình dạng bình chứa dầu nên thiết kế cao hẹp tốt nông rộng Cùng dung tích nhƣng bình cao hẹp có mức dầu cao bình nơng rộng Mức R L T dầu bình cao cửa ống nạp bơm, tránh xoáy lốc dầu Nếu có xốy lốc dầu đƣờng ống nạp có khơng khí vào hệ thống, dầu có lẫn DU khơng khí khả truyền cơng suất giảm khơng khí bị nén Hơn nữa, khơng khí làm giảm khả bơi trơn dầu b) Kích thƣớc Trong thời gian dài, thƣờng ta áp dụng quy tắc dung tích chứa dầu phải lần lƣu lƣợng dầu đƣợc phút Với quy tắc này, lƣợng dầu ngỏ bơm 10 (l/ph) bình chứa dầu phải có dung tích từ 20 đến 30 lít phút Bình chứa dầu có kích thƣớc 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, tuần hồn dầu dầu nên chất bẩn dể lắng đọng Kích thƣớc 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 Lƣu lƣợng lớn bơm q 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 nhƣ làm giảm khả có khoảng trống bơm Khi bơm có khoảng trống SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 68 Thiết kế máy uốn ống ăn mòn xảy Dầu ống nạp khơng đầy gây xốy 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: + Ngăn không cho dầu đƣờng ống trở vào bơm Có ngăn, dẩu trở tản phía vách thùng chứa, nhiệt độ giảm thấp trƣớc hòa vào lƣợng dầu có sẵn bình + Tránh tung tóe dầu bình chứa hệ thống hoạt động Nắp bình chứa thƣờng 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 đƣa khơng khí lọc vào bình chứa nhƣng ngăn khơng cho khơng khí ngồi áp suất bình đạt đến giá trị xác định trƣớc 5.2.6.2 Bảo dƣỡng bình chứa dầu thủy lực Việc bảo dƣỡng 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 dƣỡng C C R L T DU Trên bình chứa thƣờng có kính kiểm soát que kiểm tra để ngƣời vận hành hệ thống thủy lực kiểm tra mực dầu Nếu thiếu dầu bơm thủy lực bị hƣ hỏng không dƣợc bôi trơn đầy đủ Bộ lọc đƣờng ống nạp bơm khơng cần thiết phải bảo dƣỡng thƣờng xuyên nhƣng màng lọc đƣờng ống dầu trở phải đƣợc thay sau thời gian qui định Vì vậy, lọc trở thƣờng khơng đặt bên bình chứa để thuận lợi cho việc bảo dƣỡng Trong khơng khí ln ln có nƣớc cần phải có tách ẩm phải trí nơi mà xem xét ngày Đƣờng ống nối từ bình chứa tới bơm phải có chỗ nối với bình chứa cao đáy thùng Với cách cáu bẩn lắng dƣới đáy thùng vào đƣờng ống thùng chứa lọc đƣợc súc sữa Đƣờng ống dầu trở nối vào thùng chứa vi trí thấp mực dầu thùng không đối diện với đƣờng ống nạp bơm Cách bố tri tạo hiệu tốt cho việc hạ nhiệt độ trở giảm xoáy lốc SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 69 Thiết kế máy uốn ống Chƣơng 6: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 6.1 An toàn lao động sử dụng máy 6.1.1 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 không bị vƣớng mắc gây tai nạn + Thƣờng xuyên kiểm tra đƣờng ống, van, đồng hồ đo áp hệ thống thủy lực máy + Những nơi nguy hiểm gây tai nạn cho ngƣời vận hành máy phải có bảng báo nhƣ đầu thừa cắt, nơi có điện nguy hiểm + Trƣớc uốn cần phải chạy thử máy kiểm tra Khi máy đạt độ an toàn cần thiết tiến hành trình uốn + Ngƣời vận hành máy phải hiểu rõ nguyên lý làm việc máy nhƣ biện pháp an toàn sử dụng máy C C R L T DU 6.1.2 Đối với máy + Máy phải đƣợc đặt có đủ độ cứng vững để chịu đƣợc trọng lƣợng thân máy lực sinh trình uốn + Các phận điều khiển máy phải bố trí vừa tầm tay cho công nhân thuận tiện thao tác, với tay, không cúi gập ngƣời để vận hành Các nút điều khiển phải nhạy làm việc tin cậy + Tất truyền động máy phải đƣợc che chắn kín phần chuyển động phần điện 6.2 Hƣớng dẫn sử dụng Để đảm bảo an tồn cho ngƣời vận hành nhƣ ngƣời có liên quan trƣớc vận hành máy phải thực quy định vận hành tuân thủ theo bƣớc sau: + Trƣớc cho máy làm việc phải : - Kiểm tra tồn khơng gian xung quanh máy, loại bỏ chƣớng ngại vật phạm vi hoạt động má động sản phẩm ống uốn - Vệ sinh cơng nghiệp cho tồn máy + Với ống có đƣờng kính khác trƣớc uốn ta phải chuẩn bị chày uốn puly uốn cho phù hợp với đƣờng kính Lắp chày uốn puly uốn vào máy Bôi trơn chày uốn mỡ công nghiệp để giảm ma sát ống trƣợt chày uốn SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 70 Thiết kế máy uốn ống uốn + Điều khiển chày uốn đến vị trí phù hợp với puly uốn + Luồn phơi 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 6.3 Bôi trơn máy Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn 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 bơi trơn mỡ phải che kính để tránh bụi bẩn giảm tuổi thọ truyền C C 6.4 Bảo dƣỡng 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: R L T DU Trƣớc khởi động máy phải kiểm tra lƣợng 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 tƣợng khác thƣờng 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 Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 71 Thiết kế máy uốn ống KẾT LUẬN Sau thời gian dài kể từ nhận đề tài làm Đồ Án Tốt Nghiệp Máy uốn ống Đƣợc thầy hƣớng dẫn giao đến em tạm thời hồn thành với nội dung phần tính tốn, thiết kế nhƣ nêu mục lục Do thời gian khả em có hạn nên việc tính tốn, thiết kế khơng theo nhƣ ý muốn, lần em đƣợc tiếp xúc va chạm thực tế, với kiến thức, khối lƣợng lớn nên gặp nhiều khó khăn bỡ ngỡ Nhƣng dù cố gắng miệt mài giúp em vƣơn tới nhiều Lời em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc với lịng nhiệt tình, vui vẻ thầy giáo hƣớng dẫn Th.S Bùi Trƣơng Vỹ mang đến cho em nhiều kiến thức bổ ích việc tìm hiểu phát huy đề tài Và hành trang em tƣơng lai giúp em đến trƣởng thành C C Tuy nhiên danh nghĩa hoàn thành nhƣng đề tài Máy uốn thép ống cỡ lớn em cịn nhiều sai sót hạn chế, chƣa đáp ứng đƣợc với thực tế, mong q thầy cơ, anh chị đóng góp thêm em cần phát huy để đề tài đƣợc hoàn thiện tốt R L T DU Lời cuối em xin tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo hƣớng dẫn Th.S Bùi Trƣơng Vỹ quý thầy cô giúp em đạt đến thời điểm Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Viết Luyến SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 72 Thiết kế máy uốn ống TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp - Chi tiết máy (Tập tập 2) ThS Châu Mạnh Lực - Giáo trình kỹ thuật chế tạo máy GS Trần Hữu Quế - Vẽ kỹ thuật Nghiêm Hùng - Vật liệu công nghệ nhiệt luyện ThS Châu Mạnh Lực, ThS Phạm Văn Song - Trang bị công nghệ cấp phôi tự động GS.TS Trần Văn Địch - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyễn Văn Lẫm, Nguyễn Trọng Hiệp - Thiết kế chi tiết máy GS Lê Viết Giảng - Sức bền vật liệu Hồ Đắc Thọ, Ninh Đức Tốn - Cơ sở dung sai đo lường chế tạo máy 10 Nguyễn Văn Huyền - Cẩm nang khí C C 11 Tơn n - Công nghệ dập nguội 12 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt - Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 1,2,3) R L T DU SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ 73 ... Trƣơng Vỹ 24 Thiết kế máy uốn ống Chƣơng 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG 3.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế máy 3.1.1 Phân tích u cầu q trình uốn  Thực q trình kẹp chặt giữ phơi uốn  Thực... hành trình uốn  Lực uốn danh nghĩa máy phải lớn lực uốn cần thiết  Thả kẹp tháo ống 3.1.2 Lựa chọn kết cấu máy hợp lý Máy uốn ống cỡ lớn dùng để uốn ống có đƣờng kính từ 25 - 100 (mm) ống có độ... lƣợng máy 260 Kg Kích thƣớc máy 930 x 680 x 850 mm SVTH: Nguyễn Viết Luyến HD: Th.S Bùi Trƣơng Vỹ Thiết kế máy uốn ống -Máy uốn ống trục ElipE-3A-O-76-3T( Elip Vn) C C R L T DU Hình 1.4 Máy uốn ống