Đồ án tính toán quy trình công nghệ và thiết kế đồ gá cho mối hàn nút ở cổ bình gas loại 12 kg

Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Lời nói đầu Trang Phần I : Giới thiệu sản phẩm ChơngI : Giới thiệu bình 11 I Nhiệm vơ cđa b×nh gas 11 II Hình dáng cấu tạo bình gas .11 III Nhiệm vụ Nguyên tắc làm việc 12 III Vá b×nh 12 III Cỉ b×nh 13 III Tay xách, chân đế 14 Phần II : Quy trình chế tạo bình gas 16 Ch¬ng I : Chän vËt liệu làm bình 16 Chơng II : chế tạo phôi .17 I Phơng án tạo hình .17 I Vá b×nh 17 I Tay x¸ch 18 I Chân đế 18 I Cæ b×nh 18 II TÝnh to¸n, kiĨm tra kÕt cÊu vá b×nh 19 Chơng III : Công nghệ hàn 20 I TÝnh hµn vật liệu làm bình 20 II Phơng pháp hàn 22 II Mối hàn vòng 22 II Mối hàn cổ bình .23 II Mèi hµn tay xách, chân đế với vỏ bình 23 III Tính chế độ hàn cho mối hàn nút cổ bình ga 24 IV KiĨm tra s¶n phÈm .28 IV KiĨm tra s¶n phÈm 28 IV KiÓm tra vËt liệu làm bình 29 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD IV KiĨm tra s¶n phÈm dËp 29 IV.4 KiÓm tra chÊt lợng mối hàn 30 Phần III : Đồ gá cho mối hàn nút cổ bình 30 Chuơng I : Giới thiệu đồ gá hàn nút cổ bình 30 I.Sơ lợc đồ gá 31 II.Đồ gá cho mối hàn nút cổ bình .31 III.Giíi thiƯu đồ gá hàn nút cổ bình 33 Chơng II : Tính toán truyền động 33 I.Sơ ®å ®éng cđa hƯ dÉn ®éng 34 II.TÝnh to¸n bé trun 34 III.Phân phối tỷ số truyền cho trun .37 Ch¬ngIII : thiÕt kÕ hƯ thèng ®iỊu kiĨn 38 I Nguyên lí quy luật điều chỉnh thay đổi tần số 38 II.Các biến tần dùng để điều chỉnh tốc độ ®éng c¬ 38 II.1 Bé biÕn tÇn trùc tiÕp dïng Thyistor 41 II.2 Bé biÕn tÇn dïng Thyistor cã kh©u trung gian mét chiỊu 44 III øng dơng c«ng nghiƯp 46 III.1 Yêu cầu .47 III.2.Các thiết bị vào 47 A BiÕn tÇn 47 B Máy hàn 49 C C¶m biÕn 50 D Nót ấn, đèn báo 52 E R¬ le 52 F.Các thiết bị khác 53 IV M¹ch điện điều khiển sơ đồ tủ điều khiển cấu chấp hành 55 Chơng IV Tính toán c¬ cÊu kĐp 56 I.Một số đặc điểm hệ thống tự động khí nén .56 II.Ưu nhợc ®iĨm cđa hƯ thèng tù ®éng b»ng khÝ nÐn 56 III.Cung cÊp vµ xư lÝ khÝ nÐn 57 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD IV.Hệ thèng ®iỊu chØnh b»ng khÝ nÐn 59 V.TÝnh chän thiÕt BÞ 60 Ch¬ngV : ThiÕt kÕ trơc khung .63 V.1 Tính toán trục công t¸c 63 V Thiết kế khung đồ gá 66 V.3 ThiÕt kế mân hứng thuốc phận làm mát mân gá 67 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Lời nói đầu Đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ cuối sinh viên trớc trờng nhằm mục đích hệ thống lại kiến thức đà học, tạo điều kiện cho sinh viên cho sinh viên làm quen với nhiệm vụ cụ thể Vì sinh viên trớc trờng điều đợc giao đề tài tốt nghiệp Trong ngành chế tạo máy nói riêng nh ngành công nghệ khí nói chung, chi tiết đợc lắp ghép với thành cụm chi tiết, hay thành máy hoàn chỉnh Trong mối lắp ghép đó, mèi ghÐp b»ng hµn cịng rÊt phỉ biÕn Sau ba năm theo học trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Em đợc giao đề tài Tính toán quy trình công nghệ thiết kế đồ gá cho mối hàn nút cổ bình gas loại 12kg Bình gas loại sản phẩm dùng để chứa gas hoá lỏng ngày phổ biến thị trờng nớc ta Nhng giá bình gá cao so với mặt chung Do quy trình công nghệ thiết bị sở sản xuất lựa chọn cha tính toán kỹ đến vấn đề kinh tế cho đầu sản phẩm Điều cho thấy đề tài sát thực phù hợp với điều kiện nứoc ta Sau đợc thực tập, đuợc hiểu rõ tài vói giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hớng dẫn làm đồ án, em đà hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy giáo Bùi Văn Hạnh toàn thể thầy cô môn Hàn Khoa Cơ Khí Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội bạn bè để đồ án tốt nghiệp em đợc hoàn thành với kết tốt Em xin chân thành cảm ơn Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Phần I : Giới thiệu sản phẩm Chơng I : Giới thiƯu vỊ b×nh GAS I nhiƯm vơ cđa b×nh GAS Dùng để chứa gas hoá lỏng nhiên liệu khác Tuy nhiên nhiên liệu không đợc gây dạng ăn mòn Đối với bình làm việc với áp suất tơg đối cao ( áp suất là áp suất bÃo hoà ) Theo tiêu chuẩn làm bình gas công ty cổ phần thiết bị Hà Tây FSEC cung cấp áp suất làm việc bình điều kiện bình thờng khoảng ữ 10 atm Do áp suất cao nên vỏ bình cần độ bền tơng đối cao, gas thứ dễ gây cháy nổ nên cần độ kín khít cao Nếu độ bền vỏ bình thấp, độ kín khít thấp gây tợng thoát khí gas dễ gây tợng nổ bình dẫn đến tai nạn đáng tiếc II Hình dáng cấu tạo bình gas Bình gas có hình dáng cấu tạo nh sau : Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Hình Chú thích: Tay xách 2.Nút cổ bình 3.Nửa bình 4.Nửa bình dới 5.Chân đế Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Iii Nhiệm vụ Nguyên Lý làm việc III.1 Vỏ bình Vỏ bình phận bình gas dùng để chứa gas hoá lỏng, gas đ ợc nạp vào bình thông qua hệ thống van đợc nắp với cổ bình phần chóp bình Trong trình sử dụng vỏ bình dụng cụ làm việc điều kiện chịu áp suất Hình2 : vỏ bình III.2 Cổ bình: Cổ bình hình trụ có chiều cao toàn h = 17 (mm), phần chân đế có chiều cao H2 = (mm) đờng kính D2 = 38(mm); phần cổ bình có chiều cao h1 =15(mm) có đờng kính D2 = 48(mm) Cổ bình đợc lắp với vỏ bình lỗ cổ bình phơng pháp hàn, cổ bình làm nhiệm vụ bắt van phía có tiện ren Ren lỗ cổ bình phải tiêu chuẩn với ren van, ren phải sắc, nhọn Đối với ren tarô chiều dài đoạn ren phải phù Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD hợp với tiêu chuẩn ren tarô.Ren phải thẳng cần có vòng ren để đảm bảo độ kín khít độ bền Độ bền đòi hỏi chịu đợc áp suất gấp 10 lần áp suất thử bình ( theo FSEC ¸p suÊt thö p = 34kg / cm 2) Ø48 90 M24 12 Ø38 H×nh : cỉ b×nh III.3 Tay xách, chân đế Tay xách chân đế đợc dùng làm nhiệm vụ vận chuyểnvà chân dỡ cho bình Vì tuỳ loại bình khác mà thiết kế loại tay xách chân đế khác nhiên cần đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật độ bền yêu cầu vận chuyển nh xếp chồng tránh đợc va đập, đặc biệt cần ý tới hình thức bình để đạt đợc yêu cầu thẩm mỹ dẫn đến đạt hiệu kinh tế Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Ngun ThÞ Lơa Líp CT2 HD R21 2,6 156 348 489 R21 30 ỉ630 ỉ750 Hình : tay xách Hình 5:Chân đế Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD Phần II : Quy trình chế tạo bình gas Chơng I : chọn vật liệu làm bình gas Căn vào yêu cầu kỹ thuật kết cấu ta chọn vật liệu để làm kết cấu Với bình gas làm việc điều kiện áp suất cao Đồng thời việc chế tạo bình gas đựoc làm củ yếu nhờ nguyên công tạo hình biến dạng hàn vật liệu dùng để sản xuất bình gas cần có yêu cầu sau : + Độ bền tơng đối cao + Có tính dẻo tốt + Độ dai đập cao + không bị ăn mòn nhiên liệu chứa + Có tính hàn tốt Từ yêu cầu vật liệu làm bình gas so sánh với thông số thành phần hoá học nh tính vật liệu sản xuất bình gas Công ty cổ phần thiết bị thực phẩm Hà Tây cung cấp thép hợp kim thấp có thông số sau : Thành phần tỉ lệ Cacbon c Mangan Mn 1.1 ÷ 1,6% Phèt p 0,04% Lu huúnh S 0,2% 0,05% Silic Si 0,15 ữ 0,3% Đồng Cu 0,4% Chơng II : Chế tạo phôi Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 10 Sinh viên : Nguyễn Thị Lơa Líp CT2 HD ThÐp hỵp kim thÊp A= 0,0156 ψn = 2,88 ; Vh= 1,11 (cm/s) ; Q= 1620 (cal/ s) ⇒ h = 0,35 (cm ) = 3,5 (mm) Chiều sâu ngấu theo yêu cầu ngấu hết chiều dày vỏ bình ngấu thêm phần cổ bình Vậy với chiều sâu nh ngấu tính toán ta thấy đà dạt yêu cầu 9.Chiều rộng mối hµn b(mm) ψn = b ⇒ b = h ψn h h = 0,35 cm ; ψn = 2,88 ; b = (cm ) = 10 ( mm ) 10 ChiỊu cao c vµ chiỊu cao toµn bé mèi hµn H (mm) vµ hƯ sè mèi hµn ψ mh c= Fd 0,73.b víi Fd = 0,135( cm2) ; b = 1(cm ) ⇒ c = 0,18 (cm) = 1,8 (mm) ChiỊu cao toµn bé mèi hµn HƯ sè mèi hµn : ψmh= b H H = c+ h = 1,8 +3,5 = 5,3 (mm) ⇒ ψmh = 1,88 mh đố với mối hàn góc mh 2, m đà đạt yêu cầu 11 Dòng điện Ith tới hạn (A) Ith= I0 + m Vh m : Đặc trng cho độ nghiêng đờng thẳng đợc xác định phơng trình trên, vào bảng 16 CNĐHNC ta có m= Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 20 Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD I0 : Dòng điện tới hạn giả định tốc độ hàn , đố với hàn tự động hàn bán tự ®éng Ih = 350 (A) Vh = 40 (m/h ) Ith = 350 + 40 = 430 (A) Do Ih = 430 < Ith nên ta đợc mối hàn lõm 12 Tốc độ dây hàn Vd Vd = Fd Vh f Trong F tiết diện cđa d©y Vd = π d π 2 = = π (mm2) 4 Vh = 40 (m/h) ; F d = 13,5 (mm2) Vd = 172 ( m/h) 13 Xác định thời gian hàn t= t0 Vh Với hàn tự động m = ( 0,6 ữ 0,9 ) ta lÊy m = 0,6 t o : thêi gian có t0 = l Vh 14 Chiều dµi toµn bé mèi hµn L= Π D2 ; l = 15( cm) ; t0 = 14(s) ; D2 = 48 (mm) = 4,8 (cm) Vh = 1,11 (cm /s) VËy thêi gian hµn toµn bé mèi hµn lµ: t = 14 = 23s 0,6 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 21 Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD 15 Khối 1ợng chiều dài dây cần hàn toàn mối hàn Chiều dài : Ld=Vd t0 Ld = 0,67( m) Khèi lỵng m6 = Id F γ F= π d (mm2) Id = 0,67(m) = 67 (cm) γ = 7,8 (g/cm2) m6 ≈ 16,4 (g) Ih ( A) Uh (v) 300 30 Vd h H m h (mm) (mm) 172 3,5 5,3 M(g) t(s) ψh ψmh Vh cm s 16,4 23 2,88 1,88 1,11 IV KiĨm tra s¶n phÈm IV.1 KiĨm tra sản phẩm Trong trình sản xuất sản phẩm sau nguyên công ga công xong ta điều phải tiến hành kiểm tra sản phẩm đa sản phẩm tới nguyên công Sở dĩ phải làm nh cần phải loại bỏ sản phẩm không đạt yêu cầu để tránh đợc hao phí sau Khi kết cấu đợc hình thành đợc đa vào sử dụng ta phải tiến hành kiển tra lần cuối toàn kết cấu để loại bỏ ết cấu không đủ tiêu chuẩn Bình th ờng kết cấu thời gian sử dụng chịu tác động bên sử dụng gặp cố gây nên h hỏng định trình sử dụng Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 22 Sinh viên : Nguyễn Thị Lụa Lớp CT2 HD cần phải kiểm tra kịp thời phát ngăn ngừa h hỏng đáng tiếc xảy Với loại bình gas làm việc chịu áp suất việc kiểm tra cần đợc trọng Các bớc kiểm tra bình gas gồm bớc nh sau : + Kiểm tra vật liệu làm bình + Kiểm tra sản phẩm dập + Kiểm tra chất lợng mối hàn + Kiểm tra trớc đa vào sử dụng IV Kiểm vật liệu làm bình Dùng để làm bình thép hợp kim thấp, kiểm tra vật liệu ta cần vào mác thép dùng biện pháp phân tích thành phần hoá học để xác định thành phần nguyên tố hoá học có thép IV.3 Kiểm tra sản phẩm dập Trớc dập cần kiểm tra phôi dập, kích thớc phôi dập cần phải đảm bảo kích thớc thiết kế, kích thớc phôi dập nhỏ kích thớc thiết kế cần phải loại bỏ phôi dập đó, lớn cắt cho đúngkích thớc dập sau cắt ba via Sau dập cần phải sửa sản phẩm sản phẩm dập nh cắt bỏ ba via Sản phẩm sau dập xảy tợng nh : nứt, nhăn, lồi, lõm, sản phẩm dập có vết nứt, nhăn, lồi, lõm cần loại bỏ Thờng dập phần chuyển tiếp có biến mỏng thành, nhng biến mỏng thành không đáng kể nhiên cần kiểm tra, kiểm tra chỗ biến mỏngthành mà thấy chiều dày a > 90%a đảm bảo điều kiện ; a