7. Kết cấu của luận văn
3.6.1- Kiểm nghiệm trục bơm trờn phần mềm catia
3.6.1.1- Sơ đồ lực tỏc động lờn trục bơm.
Hỡnh 3. 14- Trục bơm HG-150
- Dựa vào sơ đồ cỏc lực tỏc động lờn trục bơm.
Mụ men xoắn: Mz=1131 Nm
Ngàm trục tại mặt đầu tiết diện lắp cỏnh bơm, và mụ men xoắn Mz= 1131 Nm vào mặt đầu trục tiết diện lắp bỏnh đai=> thể hiện giỏ trị moment xoắn trờn toàn bộ trục như trong biểu đồ moment.
Lực Fr đặt vào tiết diện lắp bỏnh đai cú phương chiều tương ứng như trong biểu đồ moment.
Gối đỡ ( ổ bi) được mụ tả như mặt trượt quanh trục bơm ( slider) trờn phần mềm.
Mụ hỡnh mụ phỏng trờn phần mềm tương đương với điều kiện làm việc của
trục bơm và với biểu đồ mụ men cú được trong tớnh toỏn.
200 820,5 (57 ,1 5 ) 20+0,02-0,02 180 ỉ70+0,01-0,01 90 76,2+0,02-0 76,2 +0,02 -0 85 44 43 237,5 213,5 12 197 (58) 75 80 80 75 I
Hỡnh 3. 15- Sơ đồ đặt lực trờn trục bơm
3.6.1.2- Meshing
Kớch thước phần tử : 5mm.
3.6.1.3- Ứng suất.
Sau khi tớnh toỏn trờn phần mềm, kết quả ứng suất tỏc dụng lờn trục được thể hiện như sau:
Hỡnh 3. 17- Kiểm tra ứng suất trờn trục bơm
Từ kết quả tớnh toỏn cho thấy ứng suất tập trung lớn nhất
tại tiết diện cổ trục M63x1,5 mm ( vựng màu đỏ thẫm).
Ứng suất tập trung lớn nhất ( 61,5 MPa) nhỏ
hơn rất nhiều giới hạn chảy của của vật liệu 45X
Đảm bảo điều kiện làm việc an toàn.
3.6.1.4- Chuyển vị
Chuyển vị của cỏc phần tử trong quỏ trỡnh làm việc được biểu thị như sau:
Hỡnh 3. 19- Kiểm tra chuyển vị
Chuyển vị lớn nhất: tại đầu trục cú tiết diện lắp bỏnh đai.
- Với bộ truyền đai, chuyển vị khụng ảnh hưởng đến bộ
truyền.
- Chuyển vị giảm dần từ đầu trục lắp vs bỏnh đai đến vị trớ lắp ổ lăn.
Do vậy chuyển vị tại tiết diện lắp ổ lăn như sau: + Tại tiết diện ổ lăn 1: chuyển vị theo cỏc phương (x,y,z)=(0,0016;0,0136;0,0691) mm
+ Tại tiết diện ổ lăn 2: chuyển vị theo cỏc phương (x,y,z)=(3,5e-005 ;-2.56e-005 ;0,0549) mm
Hỡnh 3. 20- Chuyển vị trờn trục bơm
19. 3.6.2- Kiểm nghiệm buồng bơm bằng phần mềm catia.
Vật liệu cú: ; Hệ số Poisson=0,266;
Giới hạn chảy:
3.6.2.1- Sơ đồ đặt lực
Áp suất làm việc 10kG/ .
Cố định mặt bớch và mặt trụ như hỡnh.
Đặt ỏp suất làm việc 10 kG/ vào mặt trong của buồng bơm để mụ
Hỡnh 3. 21- Sơ đồ đặt lưc lờn buồng bơm
3.6.2.2- Meshing
Kớch thước phần tử: 10mm.
3.6.2.3- Ứng suất
Sau khi tớnh toỏn trờn phần mềm ứng suất tỏc dụng lờn vỏ buồng bơm được thể hiện như sau:
Hỡnh 3. 23- Kiểm tra ứng suất
Ứng suất tập trung lớn nhất: tại tiết diện cổ buổng
bơm
nhỏ hơn (Vật liệu khảo sỏt)
Thỏa món điều kiện an toàn.
3.6.2.4- Chuyển vị
Hỡnh 3. 24- Kiểm tra chuyển vị buồng bơm
Chuyển vị lớn nhất: tại vị trớ mặt đầu buồng bơm ( Màu
đỏ).
Chuyển vị theo phương dọc theo trục X ( phương chiều trục so với trục bơm ) , khụng ảnh hướng đến hệ thống.
20. 3.6.3- Kiểm tra độ bền của gối trục.
Vật liệu cú: ; Hệ số posion=0,266;
Giới hạn chảy: .
3.6.3.1- Sơ đồ đặt lực
Hỡnh 3. 25- Sơ đồ đặt lực lờn gối trục
3.6.3.2- Meshing
Kớch thước phần tử: 10mm.
Hỡnh 3. 26- Kiểm tra phần tử
3.6.3.3- Ứng suất
Sau khi tớnh toỏn trờn phần mềm ứng suất tỏc dụng lờn gối đỡ được thể hiện như sau:
Hỡnh 3. 27- Kiểm tra ứng suất trờn gối trục
Ứng suất tập trung lớn nhất: tại tiết diện ổ trục.
nhỏ hơn (Vật liệu khảo sỏt)
Thỏa món điều kiện an tồn.
3.6.3.4- Chuyển vị
Chuyển vị lớn nhất: ( Màu đỏ). Chuyển vị lớn nhất tại mộp của gối đỡ ( màu đỏ)
Chuyển vị của cỏc phần tử tại mặt lắp trục.
Hỡnh 3. 29- Chuyển vị trờn gối trục
+ Tại tiết diện ổ lăn 1: chuyển vị theo cỏc phương Điểm 1: (x,y,z)=(-0,229; 0,151; -0,0217) mm Điểm 2: (x,y,z)=(0,304 ;0,141;0,0175) mm
Nhận xột chƣơng 3:
Qua tớnh toỏn thiết kế sơ bộ cỏc chi tiết chớnh bỏnh cụng tỏc và buồng bơm ta nhận được kết quả tương đồng với bơm mẫu như vậy bơm mẫu HG- 150 đó được sử dụng tại nhà mỏy tuyển Vành Danh cú những thụng số hợp lý và phự hợp . Việc xỏc định được cỏc thụng số trờn tạo điều kiện thuận lợi cho cụng tỏc chuẩn húa bản vẽ chế tạo, cũng như cú thể đỏp ứng được nhu cầu thay thế, sửa chữa thiết bị.
Dưới đõy là bản vẽ một số chi tiết chớnh đó được lấy mẫu đầy đủ của mỏy bơm HG-150.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận chung
Mỏy bơm hạt rắn cỡ hạt lớn núi chung và mỏy bơm HG-150 núi riờng giữ vai trũ rất quan trọng trong dõy chuyền của cỏc nhà mỏy tuyển của nước ta. Đến nay, vấn đề nghiờn cứu bơm hạt rắn cỡ hạt lớn núi chung và bơm HG-150 núi riờng vẫn chưa được cỏc cỏ nhõn và cỏc đơn vị trong nước tập chung nghiờn cứu đầy đủ cũn hạn chế về số lượng và chất lượng sản phẩm. Sự hiểu biết sõu về cỏc vấn đề kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo sử dụng cỏc mỏy bơm hạt rắn cỡ hạt lớn cũn rất hạn chế, đặc biệt là mỏy bơm HG-150. Đõy là vấn đề phức tạp, cần được tập chung nghiờn cứu bài bản, nghiờm tỳc, đầy đủ. Đề tài : “ Nghiờn cứu xỏc định một số thụng số kết cấu của mỏy bơm hạt rắn kiểu HG-150 dựng cho cỏc nhà mỏy tuyển than” đó đúng gúp một phần vào việc nghiờn cứu, thiết kế chế tạo mỏy bơm hạt rắn (mỏy bơm HG-150).
Kết quả đạt đƣợc.
- Luận văn đó thực hiện khối lượng lớn cỏc cụng việc thu thập, phõn tớch,
đỏnh giỏ số liệu liờn quan đến vấn đề nghiờn cứu trong và ngoài nước, trờn cơ sở đú, đi sõu vào nghiờn cứu nụi dung cần thiết giải quyết những nhiệm vụ đặt ra.
- Vấn đề nghiờn cứu xỏc định một thụng số kết cẩu của bơm hạt rắn kiểu
HG-150 đó được đề tài nghiờn cứu đầy đủ và được tớnh kiểm nghiệm bằng phõn mềm tin học catia.
- Trờn cơ sở tớnh toỏn cỏc thụng số đề tài đó lập bản vẽ chế tạo cỏc chi tiết
chớnh và bản vẽ lắp của bơm hạt rắn kiểu HG-150.
Đõy là kết quả đạt được cú tớnh bước đầu trong giai đoạn nghiờn cứu. Trong thời gian tới cần tiếp tục đi sõu nghiờn cứu them cỏc phương ỏn khỏc
nhau để xỏc định thật chớnh xỏc cỏc thụng số kỹ thuật nờu trờn với mỏy bơm hạt rắn cú cỏc thụng số khỏc.
Kiến nghị
Nhu cầu mỏy bơm hạt rắn cỡ hạt lớn núi chung, mỏy bơm kiểu HG-150 núi riờng đang ngày càng lớn đồi với cụng tỏc tuyển quặng. Cú thể núi ngành chế tạo mỏy bơm Việt Nam cũn hạn chế về mỏy bơm hạt rắn cỡ hạt lớn. Kết quả nghiờn cứu của đề tài là đúng gúp nhỏ cho ngành. Cũn rất nhiều vấn đề kỹ thuật phức tạp đối với cỏc mỏy bơm hạt rắn núi chung và mỏy bơm kiểu HG-150 núi riờng.
Đề nghị cỏc cấp cú thẩm quyền cũng như cỏc nhà khoa học, cỏc đơn vị cú liờn quan quan tõm và đầu tue cho việc nghiờn cứu cỏc loại mỏy bơm hạt rắn phục vụ chủ động cho ngành khai khoỏng.
1. Đỗ Huy C-ơng, “Nghiên cứu ảnh h-ởng của một số thơng số hình học bánh xe
cơng tác đến tính năng và hiệu quả làm việc của bơm bùn phục vụ nạo vét kênh m-ơng thuỷ lợi ở Việt Nam”, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội 2005
2. PGS.TS Trịnh Chất, TS. Lờ Văn Uyển, “Tớnh toỏn hệ thống dẫn động cơ khớ,
tõp 1”, Nhà xuất bản Giỏo dục, 2006.
3. Đoàn Văn Giỏp, “Nghiờn cứu sử dụng hợp lý hệ thống vận tải thủy lực bơm ly
tõm để hỳt bựn ở đỏy cỏc mỏ lộ thiờn sõu của Việt Nam”, Luận văn Thạc sỹ kỹ
thuật, Đại học Mỏ-Địa chất.
4. Hoàng Văn Nại, Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài, “Nghiên cứu thiết
kế chế tạo bơm ly tâm vỏ xoắn 2 cấp chịu mài mịn và ăn mịn hố học phục vụ cho khai thác than và các ngành khác”, Mã số KC.05.24, Hà nội tháng 12 năm
2005.
5. Vũ Nam Ngạn, “Nghiên cứu sự mòn hỏng của các máy bơm mỏ Việt Nam trên
cơ sở dòng hai pha, ph-ơng h-ớng nâng cao độ bền mòn của chúng”, Luận án
PTS khoa học kỹ thuật, Đại học Mỏ - Địa chất Hà nội 1996.
6. Nguyễn Đức S-ớng, Vũ Nam Ngạn,” Giáo trình Máy Thuỷ Khí”, Đại học Mỏ Địa
chất 2009, 2014.
7. Đào Đỡnh Toàn, Nghiờn cứu hoàn thiện dõy chuyền cụng nghẹ sản xuất bơm, đề tài nghiờn cứu thuộc dự ỏn, “Nghiờn cứu thiết kế, hoàn thiện dõy chuyền cụng
nghệ chế tạo bơm đặc thự và bơm cụng suất lớn phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu”, Cụng Ty CP chế tạo bơm Hải Dương, 2016.
8. Vũ Ngọc Trà, “Nghiờn cứu chế độ làm việc của mỏy bơm ly tõm dưới ảnh
hưởng của hạt rắn trong dũng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng tại nhà mỏy tuyển than Hũn Gai”, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Mỏ-Địa chất.
thải tro xỉ cho nhà máy nhiệt điện hoặc khai thác mỏ”, Chủ nhiệm đề tài Nguyễn
Đức Cách, Công ty CP Chế tạo bơm Hải D-ơng, năm 2013-2014.
10. H-ớng dẫn thiết kế đồ án mơn học Máy Thủy Khí - PGS.TS Nguyễn Đức S-ớng - Tr-ờng ĐH Mỏ - Địa Chất.
11. TS. Lờ Văn Uyển, Trịnh Chất, “Tớnh toỏn hệ thống dẫn động cơ khớ, tõp 2”, Nhà xuất bản Giỏo dục, 2006.
12. G. Grabow, G. Gneipel, N. D. Suong, P. N. Tuong, P. Hergt, “Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben D185 Gemischfoerderung B
(fluessig/fest)”, Freberg TU Bergakademie 3/1994.
13. G. Gneipel, N.D. Suong, P.N. Tuong, R. Kutzsche, U. Schuster, “
Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben Gemischfoerderung fest/fluessig”,
AIF – Nr.B9831, FKM-Nr 620103, Freiberg 9/1996.
14. G. Gneipel, N.D. Suong, P.N. Tuong, R. Kutzsche: “3. Zwischen-bericht
zum Forschungsvorhaben Gmischfoerderung fest/fluessig’’ AIF-Nr.B 9831,
FKM-Nr.520103. Freiberg, 11/1995.
15. Gao Zhi-qiang, Xu Hong-yuan, Wu Yu-lin, “Experimental Study on motion
of solid particles in centrifugal pump impellers. International conference on pumps and systems”. 19-21 May 1992, Beijing.
16. Industriepumpen + Kompressoren, Zeitschrift fuer Praxis der Pumpen- und Kompressorentechnik, Heft 4/2006, S.199-200. Vulkan-Verlag. Essen.
17. Mei Zu-Yan, “A survey of research and development of slurry pumps in
China. International conference on pumps and systems”, 19-21 May 1992,
Beijing.
18. N.D. Suong, V.N. Ngan, G. Gneipel, P.N. Tuong, “Betrachtungen zum
1998 in Freiberg A844 Freiberger Forschungshefte.
19. W. Prechtl, G. Vetter, “Verschleissverhalten Carbidhaltiger Werkstoffe bei
hydroabrasiven Bedingungen im Pumpenbau. Industriepumpen +
Kompressoren. Zeitschrift fuer Praxis der Pumpen- und Kompressorentechnik”,
Heft 3/2004, S.128-135. Vulkan-Verlag. Essen .
20. Xu Hongyua, “Velocity ratio theory and design principle on solid – liquid
pump. International conference on pumps and systems”, 19-21 May 1992,