Thiết kế máy cuốn ống 4 trục

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 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng b: bề rộng vòng găng Chọn b=1 cm p2: Áp suất buồng mang cần piston p2 = (Kg/cm2) z: Số vòng găng Chọn z=3 pk Áp suất tiếp xúc ban đầu vòng găng xilanh pk=( 0.7÷1.4 Kg/cm2) Chọn pk= Kg.cm2 Vậy ta có: N = π.20.1.(8+1) + π.20.1.(3-1).1 N= 690,8 (Kg/cm2) Thay vào ta có giá trị lực ma sát: Fms = 69,08 (Kg)  Tính lực quán tính Việc tính tốn thiết kế giai đoạn khơng thể hình dung tồn kết C C cấu máy khối lƣợng phận chấp hành tính tốn lực qn tính tính theo cơng thức gần nhƣ sau: Pqt  G.V g.t R L T DU Trong đó: G _Khối lƣợng ƣớc tính phận truyền động (Kg) G= Gpiston + Ftl Trong : Gpiston = γ Vpiston Vpiston = 7.π.102 + 105.π.32 = 5165,3 (cm3)  Gpiston = 5,1653.7,852 = 40,6 (Kg) G = 40,6+10441=10481,6 (Kg) V _Vận tốc lớn cấu chấp hành, V = 0,02 (m/s) g _Gia tốc trọng trƣờng, g = 10 (m/s2) t0 _Thời gian độ piston đến tốc độ xác lập, thƣờng lấy t0 = (0,01÷0,5) (s) giá trị lớn dùng cho máy cỡ nặng, công suất lớn tốc độ lớn Chọn t0 = 0,1 (s) Vậy : Pqt  G.V 10481,6.0,02   209,6Kg  g.t0 10.0,1  Hành trình nâng trục Hành trình bơm cung cấp dầu vào buồng dƣới xilanh chính, dầu từ buồng xilanh chảy bể chứa SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 67 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Hình 3.4: Hành trình nâng trục - Diện tích buồng dƣới A0  -  D   202    314 cm Diện tích buồng A1   D  d   202  62   C C    285.74 cm R L T Lực ma sát: Fms = 60,08 (Kg) DU Khối lƣợng phận dịch chuyển Pch = 10441  40.6 = 10400.4(Kg) Po : Áp suất cản trở đƣờng ra, Po = (Kg/cm2) - Tính P2 : Dựa vào sơ đồ ngun lý ta có phƣơng trình cân nhƣ sau: P2.A1 = Po.A0 + Pch + Fms + Fqt  P2  Po A0  Pch  Fms  Fqt A1  8.314  10400,4  69,08  209,6  51 Kg cm 285.74   Vận tốc ép xilanh chọn vct = (mm/s) = 30 (cm/ph) Vậy lƣu lƣợng cần đƣa vào: Công thức tính: Qv = A1.Vct = 285,74.30 = 8572 (cm3/ph)  Hành trình hạ trục - Tính P2 : Dựa vào sơ đồ ngun lý ta có phƣơng trình cân tĩnh: P2.A1 = P1.A0 + Pch  Fms  Ppt  P2  P2 A1  Pqt  Pch  Fms A1  51.285.74  209,6  10481,6  69,08  13,9 Kg cm 314   Tính áp lực bơm cung cấp cho tất hành trình Hành trình hạ trục : P1 = 13,9 (Kg/cm2) SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 68 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Hành trình nâng trục : P2 = 51(Kg/cm2) Do tổn thất áp suất nên áp lực bơm cần cung cấp cho hành trình là: Hành trình hạ trục: P'1 = P1 + ∆P = 22,9 (Kg/cm2) Hành trình nâng trục: P'2 = P2 + ∆P = 60 (Kg/cm2) Theo tính tốn ta chọn cấu piston xilanh cấu nâng hạ trục cho cấu cịn lại máy Vận tốc ép xilanh chọn vct = 30 (cm/ph) Vậy lƣu lƣợng cần đƣa vào: Công thức tính: Qv = A1.Vct = 285,74.30 = 8572.2 (cm3/ph) 3.3 Tính chọn cơng suất bơm dầu C C Bơm piston hƣớng trục loại bơm có piston đặt song song với trục rơto Bơm piston hƣớng trục có ƣu điểm sau: R L T - Kích thƣớc nhỏ gọn - Do piston đặt theo dọc trục, nên rôto có kích thƣớc bé, mơmen qn tính nhỏ, DU thích hợp với động dầu - Hiệu suất làm việc tốt hầu nhƣ không phụ thuộc vào tải trọng số vòng quay A B a Hình 3.5: Bơm dầu 1_piston 2_Rơto 3_Đĩa nghiêng 4_Lò xo 5_Trục 6_Đĩa dẫn dầu Bơm gồm piston (1) đặt song song với trục rôto (2) ln tì sát vào đĩa nghiêng (3) nhờ lò xo (4) Trục (5) truyền chuyển động vòng cho rôto, nên buộc piston (1) di động thẳng về, thực trình hút nén Các xilanh piston (1) có lỗ thơng với rãnh đĩa dẫn dầu (6) Trong trình quay piston vào vùng rãnh A thực trình hút, vùng rãnh B thực trình nén SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 69 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng Trong nhiều kiểu bơm ngƣời ta khơng dùng lị xo (4) Để piston ln tì vào đĩa nghiêng (3) ngƣời ta cho dầu có áp suất vào buồng phía dƣới piston Điều chỉnh lƣu lƣọng bơm thực cách thay đổi góc nghiêng α đĩa nghiêng (3) Trên sở làm thay đổi độ dài hành trình piston Nb  Từ công thức: Pb Qb Kw 612 Trong đó: Pb_Áp suất bơm dầu (Kg/cm2) Qb_Lƣu lƣợng bơm dầu (l/ph) Qua việc tính tốn ta thấy tính cơng suất cho bơm dầu cơng suất cho hành trình ép, bơm thực cơng suất lớn nhất, ta có: Pb = P’ = 76,18 + 60 = 136,18 (Kg/cm2) Lƣu lƣợng cần tính là: Qb  Q2v C C R L T  Trong đó: η_Hiệu suất bơm dầu, lấy η = 0,8 DU Q2v = 46252.2 (cm3/ph)  Qb  Q2v     46252.2  57815,25 cm ph  57,815l ph  0,8 Thay tất giá trịn vào cơng thức ta có: Nb  Pb Qb 136,18.57,815   12,86Kw 612 612 Chọn công suất bơm dầu N = 12,86 (Kw) Công suất động điện dẫn động bơm: N đc  Nb  d b Trong Nđc công suất động điện  d hiệu suất truyền động từ động qua bơm Chọn  d= 0.985 theo giáo trình chi tiết máy tập Nguyễn Trọng Hiệp  b hiệu suất bơm  d = (0.6 ÷0.9), chọn  d = 0.87 Vậy ta có cơng suất động điện: N đc  SVTH :Trần Xuân Nam 12,86  15 (Kw) 0,985.0,87 GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 70 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 3.4 Tính tốn ống dẫn dầu + Yêu cầu ống dẫn Ống dẫn cần phải đảm bảo độ bền 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 Xác định đƣờng kính ống dẫn Để lựa chọn đƣờng kính ống dẫn, ta xuất phát từ phƣơng trình lƣu lƣợng chảy qua ống dẫn: Q  d C C V R L T Từ rút ra: Q mm d  4,6 V DU Trong đó: Q _Lƣu lƣợng qua ống dầu, Q = 11,563 (l/ph) d _Đƣờng kính ống dẫn dầu, (mm) V _Vận tốc dòng chảy ống dẫn, (m/s) - Đối với ống hút: V = 1,5 ÷ (m/s), chọn V = (m/s)  11,563.10 3  0,045m  45,15mm 2.60 d  4,6 Chọn d = 46 (mm) - Đối với ống nén: V = ÷ (m/s), chọn V = (m/s)  11,563.10 3  0,03m  30mm 4.60 d  4,6 Chọn d = 32 (mm) Để kiểm nghiệm sức bền ống ta dùng công thức sau:    10 p.d N 2.s m2  Trong đó: [ζ]_ứng suất cho phép vật liệu ống dẫn Ta lấy: SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 71 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng + Đối với ống thép: [ζ] = (400 ÷ 600).105 (N/m2) + Đối với ống gang: [ζ] = (150 ÷ 250).105 (N/m2) + Đối với ống đồng: [ζ] = 250.105 (N/m2) p_áp suất dầu ống, p = 103,7 (Kg/cm2) s_bề dày thành ống, (cm) Đối với ống hút: d = 46 (mm)  s 103,7.46  4.7mm 2.500 Đối với ống nén: d = 32 (mm)  s  103,7.32  3.3mm 2.500 C C R L T DU SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 72 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng CHƢƠNG 4: AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 4.1 Quy trình vận hành máy 4.1.1 Bƣớc Phôi thép đƣợc đƣa vào nhờ cấu kéo thông qua palăng tời kéo giá đỡ, đồng thời nâng trục II lên nhờ hệ thống xilanh thủy lực khe hở trục I trục II chiều cao phôi C C R L T DU Hình 4.1: Sơ đồ uốn sản phẩm ( bƣớc 1) 4.1.2 Bƣớc Khởi động động nâng trục III thơng qua cấu trục vít_bánh vít Trục III tác động lực lên phôi làm phơi bị bẻ cong ( hình 6.2 ) Cùng lúc trục II ép phơi Khi trục III làm phôi cong độ định ta khởi động hệ thống xilanh thủy lực nâng cấu đỡ phôi lên để đỡ phơi Hình 4.2: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 2) SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 73 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 4.1.3 Bƣớc Khởi động trục I quay theo chiều (hình 6.3), lúc nhờ lực ma sát phôi trục uốn, phơi bị sang phải Trong trục III tiếp tục đƣợc đẩy lên để ép cong đoạn phơi theo kích thức u cầu, đến phơi sang mép bên kết thúc bƣớc đồng thời ngắt động nâng trục III C C R L T DU Hình 4.3: Sơ đồ uốn sản phẩm ( bƣớc 3) 4.1.4 Bƣớc Khởi động cấu phanh để dừng máy sau dùng dƣỡng để đo bán kính phần cung đƣợc uốn Khởi động lại động trục III để hạ trục xuống, đồng thời khởi động trục cán I tiếp tục quay sang phải ( hình 6.4 ) mép phôi bên trái nằm hai trục I II dừng động trục I, lúc khởi động hệ thống giá đỡ bên phải để đỡ phôi Dừng động trục cán I đồng thời kết thúc bƣớc Hình4.4: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 4) SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 74 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 4.1.5 Bƣớc khởi động động trục IV thông qua cấu trục vít _bánh vít nâng trục IV lên ( hình 6.5 ) uốn cong đoạn phôi bên trái Sau nâng trục IV khoảng cách theo tính tốn dừng động dừng máy C C R L T Hình 4.5: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 5) 4.1.6 Bƣớc DU Khởi động động trục uốn I quay theo chiều ( hình 6.6 ) chiều quay kim đồng hồ, để phôi chuyển động sang bên trái Trong lúc trục IV tiếp tục tác dụng lên phơi lực q trình chuyển động phơi tì lên trục IV Trong q trình phơi bị sang trái, dùng dƣỡng để so phần cung trịn đƣợc Khi phơi đƣợc đến đoạn kết thúc bƣớc Hình 4.6: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 6) SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 75 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 4.1.7 Bƣớc Khởi động động trục IV để hạ trục xuống đồng thời lúc trục I quay để phơi sang trái q trình uốn lại tiếp tục theo bƣớc sản phẩm ống đƣợc uốn theo đƣờng kính kích thƣớc theo yêu cầu C C R L T Hình 4.7: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 7) 4.1.8 Bƣớc DU Kêt thúc bƣớc phơi có hình dạng đoạn ống, lúc ta khởi động động hai trục III IV đồng thời nâng lên tỳ vào thành ống khởi động động trục uốn I quay theo hai chiều nhƣ hình 6.8 để ép hai mép đoạn ống lại với Sau ép hai đầu đoạn ống lại với ta tắt máy hàn cố định hai mép ống lại với Tiếp khởi động động trục II, III IV hạ trục xuống đồng thời khởi động hệ thống xilanh thủy lực để tháo cấu giá đỡ đầu trục để lấy phôi nhờ cầu trục 2×5 I III IV II Hình 4.8: Sơ đồ uốn sản phẩm (bƣớc 8) Trên quy trình vận hành máy để sản xuất đoạn ống phƣơng pháp cán uốn máy lốc trục SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 76 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 4.2 Lắp đặt vận hành bảo dƣỡng máy 4.2.1 Cách lắp đặt Yêu cầu móng : - Móng đƣợc làm từ bê tơng nén, hình thành từ khối bê tông liên tục, vững để tránh rung động - Sau bê tông rắn lại, máy với bulông êcu chịu tải trọng đƣợc đƣa vào máy đƣợc cân nhờ cân điều chỉnh sát khung máy Trình tự lắp máy: - Thân máy dƣợc định vị sắt chữ V, hàn hai đầu máy đƣợc lắp cố định với bệ bê tông bu lông gắn sẵn bu lơng theo kích thƣớc lỗ khoan bệ máy C C - Lắp gugiong hai đầu ren liên kết thân máy để tăng cứng vững Chú ý đai ốc không đƣợc xiết chặt nhằm tạo khe hở R L T - Lắp gối đỡ vào trục chủ động, tiếp đến lắp bánh tạo điều kiện cho bánh ăn khớp đƣợc dễ dàng Tiến hành lắp trục DU - Gối đỡ trục đƣợc lắp bu lơng điều chỉnh khe hở - Sau tiến hành xiết êcu gugiong - Lắp hộp giảm tốc đế máy - Lắp đặt động truyền dẫn động trục dƣới - Lắp giá đỡ theo yêu cầu 4.2.2 Yêu cầu Vận hành Các công nhân dƣới 18 tuổi không đƣợc tiếp xúc với máy Đối với ngƣời vận hành: - Có gấy chứng nhận làm việc máy - Biết rõ chức làm việc máy cách thành thạo - Nắm đƣợc tính chất vật liệu phôi Máy sau lắp xong phải đƣợc chạy thử khơng tải thời gian Sau xiết chặt lại bu lông lắp ráp trƣớc cho máy chạy có tải Trong q trình sản xuất cần ý điểm sau: - Trước làm việc: + Kiểm tra phận truyền động, ly hợp, phanh hãm hệ thống điện có an tồn khơng ? SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 77 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng + Kiểm tra thiết bị điều khiển, nắp che chắn đặc biệt vấn đề bơi trơn phận có đƣợc đảm bảo hay không? Nếu cần thiết phải tiến hành bơm dầu mỡ vào ổ đỡ, rãnh trƣợt - làm việc: + Công nhân đứng máy phải mang đầy đủ bảo hộ lao động, gọn gàng + Điều kiện làm việc phải gọn gàng, tạo điều kiện cho việc thao tác dễ dàng, nhanh chóng thuận tiện + Phôi phải lắp vào trục khởi động máy làm việc + Khi phát cố máy phải nhanh chóng tắt cơng tắc, dừng máy phanh an toàn kịp thời báo cho ngƣời có trách nhiệm Đề phịng tƣợng q tải - Sau làm việc C C + Làm vệ sinh xung quanh khu vực máy gọn gàng + Cắt cầu dao máy để tránh ngƣời lạ xâm nhập vận hành máy R L T 4.2.3 Bảo dƣỡng Bảo dƣỡng máy theo định kỳ phận chuyển động quay máy, phận DU truyền bánh ngoài, ổ lăn, bạc lót gối đỡ đƣợc bơi trơn mỡ Trong hộp giảm tốc truyền đƣợc bôi trơn dầu kiểm tra mức dầu, chất lƣợng dầu bôi trơn để tăng tuổi thọ máy 4.2.4 Sự cố máy khắc phục a) cố máy - Sự ăn khớp bánh không gây ồn - Các ổ lăn, trƣợt, bạc lót, trục mịn gây rơ ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm - Ly hợp không truyền đƣợc mômen xoắn - Bể vít me - Tuột bạc đồng ống vít me - Cháy động thắng dầu từ lọt vào - Cong trục ép bị công xôn lâu b) Khắc phục cố - Điều chỉnh lại khoảng cách - Thay chi tiết sử dụng lâu, bị mòn, hỏng - Quấn lại động sau cháy - Điều chỉnh lại khoảng cách trục ép với trục vít me SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 78 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng LỜI KẾT Sau 15 tuần thực làm đồ án tốt nghiệp dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy Lƣu Đức Bình em hồn thành nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp theo thời gian yêu cầu Trong trình thực nhiệm vụ thiết kế, em tìm tịi nghiên cứu tài liệu, ứng dụng lý thuyết biến dạng dẻo tài liệu vật liệu học kiến thức khí chun mơn đƣợc học trƣờng đồng thời qua thời gian tìm hiểu thực tế cơng ty cổ phần khí đường sắt Đà Nẵng Máy ống trục có cơng suất N = 75Kw thích hợp với việc sản xuất ống cỡ trung lớn Kết cấu máy đơn giản, điều kiện vận hành bảo quản dễ dàng, kết hợp với ngành khí khác C C nƣớc cho phép sản xuất đƣợc máy để cung cấp sản phẩm ống cho cơng trình, nhà máy đời sống… R L T Trong trình thiết kế máy, thời gian có hạn kiến thức chuyên môn nhƣ kiến thức thực tế cịn ít, nên việc hồn thành đồ án em khơng tránh khỏi DU sai sót, em mong đƣợc sực bảo thầy cô Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy Lưu Đức Bình thầy khoa Cơ khí, Trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng tận tình hƣớng dẫn em hồn thành đề tài dạy dỗ em suốt thời gian học tập trƣờng Kính chúc thầy sức khoẻ thành công công tác Sinh viên thực Trần Xuân Nam SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 79 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy ống trục Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 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] Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy PGS.TS Trịnh Chất, Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Hà Nội [3] Vật liệu học B.N.ARZAMAXOV, Nhà xuất giáo dục – Hà Nội – 2000 [4] Truyền động dầu ép máy cắt kim loại Nguyễn Ngọc Cẩn, Bộ môn máy cắt kim loại - Trƣờng ĐHBK Hà Nội – 1974 C C [5] Công nghệ kim loại ( Tập II – Gia công áp lực ) TH.s Nguyễn Thanh Việt, Bộ môn Công nghệ vật liệu - Trƣờng ĐHBK Đà Nẵng – R L T 2001 [6] Vật liệu khí DU Trần Mão - Phạm Đình Sùng Nhà xuất giáo dục – 1998 [7] Dung sai lắp ghép PGS.TS Ninh Đức Tốn NXB Giáo dục – 2002 [8] Hệ thống điều khiển tự động thuỷ lực TS Trần Xuân Tuỳ NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội – 2002 [9] Chi tiết máy ( tập ) GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp NXB Đại học THCN – 1969 [10] Công nghệ dập nguội GS.TS Tôn Yến – NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội – 1974 [11] Tập vẽ Chi tiết máy NXB Đại học THCN – Hà Nội – 1978 [12] Sức bền vật liệu PGS.TS Lê Viết Giảng NXB Giáo dục – 1997 [13] Thiết kế máy cán thép thiết bị nhà máy cán thép Đỗ Hữu Nhơn NXB Khoa học kỹ thuật – 2004 SVTH :Trần Xuân Nam GVHD: PGS.TS.Lưu Đức Bình 80 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp khơng vi phạm quy định liêm học thuật trƣờng Đảm bảo sử dụng tài liệu có liên quan, ghi đầy đủ thông tin tài liệu tham khảo quyền tác giả Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực C C Trần Xuân Nam DU R L T ... 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