Thiết kế máy cuốn ống 4 trục

Thiết kế máy cuốn ống 4 trục Thiết kế máy cuốn ống 4 trục Thiết kế máy cuốn ống 4 trục luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CUỐN ỐNG TRỤC Người hướng dẫn: PGS.TS LƯU ĐỨC BÌNH Sinh viên thực hiện: TRẦN XUÂN NAM Đà Nẵng, 2019 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: SƠ LƢỢC VỀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI SẢN PHẨM CUỐN VÀ CÁC LOẠI MÁY CUỐN HIỆN CÓ 1.1 Khái quát ứng dụng sản phẩm dạng ống 1.2 Sơ lƣợc ứng dụng sản phẩm 1.3 Các loại máy có 1.4 Kỹ thuật cuốn: Bản chất đặc điểm: 11 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY CUỐN ỐNG 12 2.1 Lựa chọn phƣơng án thiết kế 12 2.1.1 Các số liệu thiết kế 12 C C 2.1.2 Các phƣơng án thiết kế 12 2.2 Thiết kế động học toàn máy lựa chọn kết cấu máy 13 R L T 2.2.1 Tính tốn phôi uốn 13 2.2.1.1 Xác định vị trí lớp trung hịa 13 DU 2.2.1.2.Tính chiều dài phôi 13 2.2.1.3 Bán kính uốn nhỏ lớn 14 2.2.1.4 Công thức tính lực uốn 14 2.2.1.5 Tính đàn hồi uốn 15 2.2.2 Lựa chọn phƣơng án dẫn động cho phôi 16 2.2.3 Lựa chọn phƣơng án tạo chuyển động quay cho trục I 16 2.2.4 Lựa chọn phƣơng án chuyển động cho trục uốn 19 2.2.4.1 Lựa chọn phƣơng án di chuyển cho hai trục uốn: 19 2.2.4.2 Lựa chọn phƣơng án truyền động nâng hai trục uốn: 20 2.2.5 Lựa chọn phƣơng án truyền động trục ép dƣới 22 2.2.6 Lựa chọn phƣơng án tháo sản phẩm 23 2.2.7 Lựa chọn cách bố trí bánh cho trục 24 2.2.8 Xây dựng sơ đồ động học máy 24 2.3 Thiết kế động học toàn máy 25 2.3.1 Các số liệu ban đầu: 25 2.3.2 Tính tốn động lực học máy 25 2.3.3 Phân tích tính chọn công suất động phân phối tỷ số truyền 27 2.3.3.1 Chọn công suất động 28 SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 2.3.3.2 Chọn tỷ số truyền 28 2.3.4 Tính toán hộp giảm tốc 29 2.3.4.1 Thiết kế truyền cấp nhanh 30 2.3.4.2 Thiết kế truyền cấp chậm 33 2.3.4.3 Thiết kế truyền cấp chậm 37 2.3.4.4 Thiết kế truyền bánh 40 2.3.5 Thiết kế trục, gối đỡ then hộp tốc độ 43 2.3.5.1 Thiết kế trục 43 2.3.5.2 Cấu tạo vỏ hộp 52 2.3.6 Bôi trơn hộp giảm tốc 53 2.3.7 Thiết kế cấu nâng phận ép 53 2.3.8 Thiết kế trục uốn 54 C C 2.3.8.1 Thiết kế trục uốn chủ động 55 2.3.8.2 Thiết kế trục uốn 3,4 56 R L T 2.3.8.3 Thiết kế gối đỡ trục 57 2.3.9 Tính chọn nối trục 58 DU 2.3.9.1 Tính chọn khớp nối động với trục vít 58 2.3.9.2Tính chọn khớp nối động với hộp tốc độ 59 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 61 3.1 Tính lực ép, áp suất, đƣờng kính piston trục II 61 3.2 Tính chọn piston cấu nâng hạ trục 66 3.3 Tính chọn cơng suất bơm dầu 69 3.4 Tính tốn ống dẫn dầu 71 CHƢƠNG 4: AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 73 4.1 Quy trình vận hành máy 73 4.1.1 Bƣớc 73 4.1.2 Bƣớc 73 4.1.3 Bƣớc 74 4.1.4 Bƣớc 74 4.1.5 Bƣớc 75 4.1.6 Bƣớc 75 4.1.7 Bƣớc 76 4.1.8 Bƣớc 76 4.2 Lắp đặt vận hành bảo dƣỡng máy 77 SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 4.2.1 Cách lắp đặt 77 4.2.2 Yêu cầu Vận hành 77 4.2.3 Bảo dƣỡng 78 4.2.4 Sự cố máy khắc phục 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 C C R L T DU SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng LỜI NĨI ĐẦU Trong tiến trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc, ngành cơng nghiệp nƣớc ta nói chung ngành khí chế tạo nói riêng có nhiều bƣớc phát triển vƣợt bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn then chốt kinh tế đất nƣớc Để bắt nhịp phát triển bậc ngành cơng nghiệp khí giới, ngành khí nƣớc ta khơng ngừng đào tạo nguồn nhân lực biết vận dụng nắm bắt công nghệ tiên tiến đại, đồng thời bƣớc cải tiến sáng tạo công nghệ mới, cải tiến cách thức sản xuất phù hợp với công nghiệp đất nƣớc Hiện nhu cầu việc sử dụng loại đƣờng ống lớn ngày phổ biến ngành cơng nghiệp nhƣ: Dầu khí, thuỷ điện, vận chuyển hoá chất, chất C C đốt… ngành có tầm quan trọng kinh tế quốc dân Để chế tạo loại ống khơng có phƣơng pháp uốn hàn mà cịn có R L T phƣơng pháp khác nhƣ: Cán, ép, kéo… Tuy nhiên phƣơng pháp thích hợp với việc sản xuất đƣờng ống cỡ nhỏ, ống có đƣờng kính lớn DU phƣơng pháp uốn hàn có nhiều tính vƣợt trội so với phƣơng pháp khác đáp ứng đƣợc nhu cầu việc sản xuất đƣờng ống cỡ lớn Sau thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, em đƣợc thầy giáo giao đề tài “Thiết kế máy ống trục” làm đồ án tốt nghiệp Với kiến thức học trƣờng với trình tìm hiểu máy móc Cơng Ty Cổ Phần Cơ Khí đường sắt Đà Nẵng, với hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Lưu Đức Bình thầy giáo khoa Cơ khí, giúp em hồn thành nhiệm vụ đƣợc giao Tuy nhiên, thời gian có hạn, đồng thời vốn kiến thức nhiều hạn chế nên việc tính tốn thiết kế máy khơng tránh khỏi thiếu sót Em kính mong đƣợc thầy đóng góp ý kiến sửa chữa để em ngày hoàn thiện trình thiết kế sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn thầy khoa giúp đỡ em hồn thành đồ án Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trần Xuân Nam SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng CHƢƠNG 1: SƠ LƢỢC VỀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI SẢN PHẨM CUỐN VÀ CÁC LOẠI MÁY CUỐN HIỆN CÓ 1.1 Khái quát ứng dụng sản phẩm dạng ống Các sản phẩm ống đƣợc ứng dụng rỗng rãi gần nhƣ đƣợc sử dụng hầu hết ngành sản xuất, lĩnh vực sống, dễ bắt gặp nhƣ đƣờng ống dẫn nƣớc nhà máy cung cấp nƣớc sử dụng đời sống ngày,những mái vòm sân vận động đƣợc lắp ráp kết cấu thép dạng ống, bồn chứa xăng khí đốt cơng ty xăng dầu với kích thƣớc lớn.Cụ thể ta xem xét sơ lƣợc vài ứng dụng của chúng số lĩnh vực nhƣ công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng,hàng khơng vũ trụ, nhƣ cơng C C nghiệp có đƣờng ống dẫn nƣớc nhiên liệu cung cấp cho hoạt động nhà máy, đƣờng ống dẫn dầu dẫn khí đốt từ vùng khai thác ngồi khơi vào tận bờ với R L T khoảng cách lớn tới hàng trăm km, loại bồn chứa xe chở xăng dầu khí đốt, nhà máy sản xuất bê tơng hầu nhƣ có bồn chứa xi măng, DU ống để trộn hỗn hợp nguyên liệu,các loại bình chứa ga với áp suất lớn độ an toàn cao, loại máy móc xe cộ ống đƣợc dùng làm kết cấu đó, nơng nghiệp ta dễ dàng thấy đƣờng ống cỡ lớn dẫn nƣớc từ thƣợng nguồn để phục vụ cho tƣới tiêu, xây dựng sản phẩm từ ống thép đƣợc dùng ta bắt gặp nhƣ cơng trình đƣợc lắp ráp từ kết cấu dạng ống, lan can cầu thang,các loại dàn giáo để công nhân thi công, lĩnh vực hàng khơng vũ trụ biết tới tàu vũ trụ, thân tàu thoi,thân tên lửa vv Vì vai trị lớn thép ống nhƣ nên nhu cầu sản xuất ống thép để đáp ứng nhu cầu lớn.Hiện có nhiều phƣơng pháp để chế tạo ống nhƣ cán ép kéo nhiên chúng thích hợp với việc chế tạo ống cỡ nhỏ, với ống có kích thƣớc lớn phƣơng pháp đƣợc dùng để đáp ứng nhu cầu sản xuất đƣờng ống cỡ lớn đem lại suất chất lƣợng cao Hiện có nhiều loại máy cuốn, xét cấu tạo lực uốn, chia thành máy ống máy ống thủy lực Xét cấu tạo chia thành máy trục, trục, trục Hoặc xét chức ta chia thành máy tơn có chức bẻ mép, khơng có chức bẻ mép, máy có chức lốc nón… SVTH:Trần Xn Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 1.2 Sơ lƣợc ứng dụng sản phẩm a Ứng dụng nơng nghiệp: Trong cơng trình thuỷ lợi, sản phẩm ống đƣợc lắp đặt để cung cấp nƣớc phục vụ cho tƣới tiêu nông nghiệp mùa khô thời điểm cần tƣới tiêu nhiều hệ thống mƣơng máng cung cấp đủ nƣớc địa hình xa bị chia cắt phức tạp nên phải sử dụng hệ thống đƣờng ống cỡ để dẫn nƣớc nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất C C R L T Hình 1.1: Ống dẫn nƣớc tƣới tiêu b Ứng dụng ngành công nghiệp: Ống đóng vai trị chủ chốt hoạt động DU sản xuất: Trong lĩnh vực dầu khí sản phẩm đƣợc ứng dụng đƣờng ống dẫn xăng dầu, khí đốt, với đƣờng ống có kích thƣớc lớn hệ thống đƣờng ống phức tạp với nhiều đƣờng ống, nhƣ châu âu lạnh giá khí đốt nhiên liệu để sƣởi ấm nên nhu cầu khí đốt lớn, có hệ thống ống xuyên quốc gia với quy mô vô lớn, bồn bể để chứa chất khí lỏng, xăng dầu với kích thƣớc lớn Hình 1.2 Hệ thống ống dẫn khí đốt Ở xí nghiệp sản phẩm dạng ống đƣợc dùng để dẫn khí ( O2, CO2, C2H2…),.các bồn bể để chứa chất khí lỏng, xăng dầu, công ty, doanh SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng nghiệp xăng dầu sản phẩm dạng ống đƣợc sử dụng nhiều nhƣ dùng làm bồn chứa dầu, hệ thống ống cấp phát, hệ thống phòng cháy chữa cháy, loại xe bồn vận chuyển nhiên liệu, công ty có trạm trộn bê tơng sử dụng rulo lớn để chứa xi măng, hệ thống trộn nhiên liệu sử dụng đƣờng ống có đƣờng kính lớn C C R L T DU Hình 1.3: Bồn chứa xi măng Tại nhà máy thủy điện ống đƣợc dùng dẫn nhiên liệu, hệ thống thu hồi, xử lý nhiệt nhà máy nhiệt điện, vỏ tuabin máy phát, lò hơi, nồi hơi, ống thải, ống thu hồi … Hình 1.4: Tuabin máy phát điện hệ thống thu hồi nhiệt SVTH:Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Các hệ thống ống, bình bồn cịn dùng để chứa khí gas chịu đƣợc áp suất cao Các loại bồn dùng để sàng lọc, xử lý hóa chất nhà máy hóa chất, loại yêu cầu chất lƣợng vật liệu tốt, đảm bảo vận hành tốt mơi trƣờng làm việc khó khăn phức tạp, chịu đƣợc áp suất, nhiệt độ làm việc cao C C R L T Hình 1.5 Các hệ thống bồn chứa ga Trong lĩnh vực quân quốc phòng sản phẩm kể đến thân DU máy bay, thân tàu du hành vũ trụ đƣợc phóng lên khỏi sức hút trái đất khoảng cách lớn loại tên lửa máy bay chiến đấu loại bom mìn Hình 1.6 Tên lửa bắt đầu bay lên khỏi mặt đất Trong lĩnh vực đóng tàu thân tàu thủy có kích thƣớc lớn lên tới hàng trăm tấn, tàu ngầm hoạt động sâu dƣới đáy biển áp suất cao SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Hình 1.7 Tàu ngầm hải quân Việt Nam Bảng 1.1: Tổng quan loại sản phẩm - Đƣờng ống phục vụ tƣới tiêu  Ứng dụng nông nghiệp - Hệ thống đƣờng ống cấp nƣớc sinh hoạt C C - Các đƣờng ống dẫn khí, đƣờng ống dẫn dầu… R L T - Tháp chƣng cất dầu khí DU  Ứng dụng cơng nghiệp - Bồn chứa xăng dầu, hóa chất… - Bồn chịu áp suất nhƣ: Bồn chứa gas, bồn chữa cháy, nồi hơi… - Hệ thống thu hồi nhiệt - Thân tàu thoi, tàu vũ trụ…  Ứng dụng ngành công nghiệp quốc phịng, hàng khơng vũ trụ, cơng nghiệp đóng tàu, ơtơ… - Thân tên lửa hành trình - Vỏ máy bay, tàu thủy, ơtơ… - Các bệ phóng tên lửa, bệ phóng tàu thoi… 1.3 Các loại máy có  Máy trục  Ƣu điểm: kết cấu đơn giản dễ chế tạo giá thành rẻ  Nhƣợc điểm:Hạn chế việc uốn loại ống cỡ lớn suất thấp SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình ... tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Hình 1.8 Máy ống trục  Máy trục  Ƣu điểm:So với máy trục uốn đƣợc ống kích thƣớc lớn tính linh hoạt máy cao nhờ có thêm trục, cho... tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY CUỐN ỐNG 2.1 Lựa chọn phƣơng án thiết kế 2.1.1 Các số liệu thiết kế - Chiều dài phôi thép: 7 540 (mm) - Chiều... 2.3 .4. 2 Thiết kế truyền cấp chậm 33 2.3 .4. 3 Thiết kế truyền cấp chậm 37 2.3 .4. 4 Thiết kế truyền bánh 40 2.3.5 Thiết kế trục, gối đỡ then hộp tốc độ 43 2.3.5.1