THIẾT KẾ MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN CẢI TIẾN , thuyết minh THIẾT KẾ MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, động học MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN , kết cấu máy UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, nguyên lý MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, cấu tạo MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, quy trình sản xuất MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN,
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Khoa: Cơ khí
Bộ môn: Chế tạo máy
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên học sinh:
Lớp:.................... Khoa: Cơ khí
Ngành: Chế tạo máy
- Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN
- Các số liệu ban đầu:
- Tham khảo tại nhà máy Sông Thu
- Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
3.1 Giới thiệu các sản phẩm uốn và nhu cầu sử dụng sản phẩm ống
3.2 Tìm hiểu về công nghệ biến dạng dẻo
3.3 Các thiết bị uốn và công nghệ uốn
3.4 Thiết kế máy
- Thiết kế động học
- Tính toán động lực học
- Tính toán hệ thống thuỷ lực
- Tính toán cơ cấu máy
3.5 Vận hành bảo dưỡng an toàn
3.6 Kết luận
- Các bản vẽ và đồ thị:
- Bản vẽ sản phẩm ống được uốn 1A0
- Bản vẽ toàn máy 3A0
- Các công đoạn của ống khi uốn 1A0
- Bản vẽ má tĩnh 1A0
- Bản vẽ hệ thống điều khiển của máy 1A0
- Cán bộ hướng dẫn:
- Ngày giao nhiệm vụ: tháng năm
- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: tháng năm
LỜI NÓI ĐẦU
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các Thầy Cô giáo trường Đại học bách khoa đã chỉ dạy em tận tình trong hơn 4 năm học qua.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Cơ Khí ngành Chế Tạo Máy trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, các Thầy Cô trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng đã nhắc nhở, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Th.S. trường Đại Học Bách Khoa , đã nhiệt tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy cô giáo bộ môn đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét, duyệt đồ án của em.
Em xin chân thành cảm ơn các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, công nhân Công Ty Sông Thu đã chỉ dẫn, cung cấp tài liệu cho em trong quá trình làm tốt đồ án tốt nghiệp.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến mọi người trong gia đình, các Anh Chị và các bạn đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy là chủ tịch Hội đồng bảo vệ và uỷ viên Hội đồng đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và tham gia Hội đồng chấm đề án này.
Đà Nẵng ngày ... tháng ... năm 2012...
Sinh viên thực hiện
Chương I :GIỚI THIỆU CÁC SẢN PHẨM UỐN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG
1.1. Lịch sử phát triển và hình thành của máy uốn ống.
1.1.1. Lịch sử phát triển của ống
Lịch sử của việc sản xuất ống được bắt đầu từ việc sử dụng những khúc gỗ rỗng để cung cấp nước cho các thành phố thời trung cổ. Việc sử dụng những ống gang ở Anh và Pháp trở nên phổ biến vào đầu thế kỉ XIX
Những ống thép đúc đầu tiên được tìm thấy ở Philadenphia vào năm 1817 và ở New York vào năm 1832. Sự phân phối khí cho các đèn khí đảo được tìm thấy đầu tiên ở Anh, người ta đã sử dụng thép tấm cuộn qua con xúc xắc tạo thành ống và hàn mép lại với nhau.
Vào năm 1887 đường ống đầu tiên được làm từ thép Bethkhem ở Mỹ. Ống thép có đường hàn đã được sản xuất thử vào giữa thế kỉ 19 bằng nhiều phương tiện khác nhau; quy trình Mannesmanm đã được phát triển ở Đức vào năm 1815 và hoạt động có hiệu quả thương mại ở Anh vào năm 1887.
Ống thép không hàn được sản xuất lần đầu tiên thành công ở Mỹ vào năm 1895.
Vào đầu thế kỉ 20 ống thép không hàn đã được chấp nhận rộng rãi khi cuộc cách mạng công nghiệp được tiến hành với ngành ô tô, nghành tái lọc dầu, hệ thống các ống dẫn, các giếng dầu, các lò hơi phát điện kiểu cổ.
Sự phát triển của các phương pháp sản xuất ống, cùng với sự phát triển của ngành thép đã tạo ra được những sản phẩm có khả năng chịu được những điều kiện đòi của môi trường như là: nhiệt độ, hóa chất, áp suất và các áp dụng chịu áp lực và dải nhiệt thay đổi. Ống thép đã được sử dụng một cách tin cậy trong các ngành công nghiệp quan trọng; các đường ống từ Alaskan đến các nhà máy điện nguyên tử.
1.1.2. Các nước sản xuất sản phẩm thép dạng ống
Vào năm 1886, ba nhà sản xuất hàng đầu các sản phẩm thép dạng ống là Liên Xô (20 triệu tấn). Cộng đồng kinh tế Châu Âu (13,1 triệu tấn) và Nhật Bản (10,5 triệu tấn).
Việc sản xuất các sản phẩm thép dạng ống sẽ duy trì được ở mức độ trên là phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố kinh tế của thế giới như là nghành khai thác dầu, xây lắp các nhà máy điện, công nghiệp sản xuất ôtô. Ví dụ như, ở những vùng kinh tế có giá dầu thấp do vậy ít có nhu cầu khoan thêm các giếng dầu. Kết quả là nhu cầu sản xuất ống thép cho nghành khoan giếng dầu sẽ giảm xuống.
Một ví dụ tương tự là sản xuất ống thép trong các ngành công nghiệp. Tổng sản lượng trên toàn thế giới là sự tổng hợp các ảnh hưởng từ các khu vực kinh tế địa phương ở từng nước trên toàn thế giới.
1.1.3. Lịch sử phát triển của máy cán, uốn ống.
Từ xưa con người đã biết sử dụng những vật thể tròn xoay bằng đá hoặc bằng gỗ để nghiền bột làm bánh, nghiền mía làm đường, ép các loại dầu lạc, hướng dương... Những vật thể tròn xoay này dần được thay thế bằng nhôm, thép, đồng thau và từ việc cán bằng tay được thay thế bằng các trục cán để dễ dàng tháo lắp trên các máy có gá trục cán, thế là từ đó các máy cán ra đời, qua thời gian phát triển thì nó ngày càng được hoàn thiện dần ví dụ như ban đầu các trục cán còn dẫn động bằng sức người, nhưng khi sản xuất đòi hỏi năng xuất cao hơn thì máy ngày càng to hơn thì con người không thể dẫn động được các trục cán này thì ta lại dẫn động bằng sức trâu, bò, ngựa... Vì vậy ngày nay người ta vẫn dùng công xuất động cơ là mã lực (sức ngựa).
Năm 1771 máy hơi nước ra đời lúc này máy cán nói chung được chuyển sang dùng động cơ hơi nước. Năm 1864 chiếc máy cán 3 trục đầu tiên được ra đời vì vậy sản phẩm cán, uốn được phong phú hơn trước có cả thép tấm, thép hình, đồng tấm, đồng dây. Do kỹ thuật ngày càng phát triển, do nhu cầu vật liệu thép tấm phục vụ cho công nghiệp đóng tàu, chế tạo xe lửa, ngành công nghiệp nhẹ...mà chiếc máy cán 4 trục đầu tiên ra đời vào năm 1870. Sau đó là chiếc máy cán 6 trục,12 trục, 20 trục và dựa trên nguyên lý của máy cán thì máy uốn được ra đời trong các loại máy này có máy uốn ống.
Từ khi điện ra đời thì máy cán được dẫn động bằng động cơ điện, đến nay có những máy cán có công suất động cơ điện lên đến 7800 (KW).
Ngày nay do sự hoàn thiện và tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật cho nên các máy cán được điều khiển hoàn toàn tự động hoặc bán tự động làm việc theo chương trình điều khiển.
1.2. Giới thiệu về các sản phẩm của máy uốn ống.
1.2.1. Sản phẩm dùng trong công nghiệp.
Trong sản xuất hiện nay các sản phẩm ống được ứng dụng rất rộng rãi dùng để dẫn nhiên liệu phục vụ sản xuất như dẫn dầu,dẫn khí...được ứng dụng trong rất nhiều ngành như đóng tàu, sản xuất sữa, sản xuất bia...
Trong nghành giao thông vận tải hiện nay thì ngành vận tải đường ống cũng đóng vai trò rất quan trọng dẫn dầu, dẫn khí, dẫn khoáng sản...góp phần tiết kiệm chi phí trong vận chuyển và sản xuất.
1.2.2. Sản phẩm dùng trong sinh hoạt
Trong sinh hoạt sản phẩm ống cũng được ứng dụng rộng rãi nhưng đòi hỏi tính thẩm mỹ cao nên chủ yếu dùng vật liệu inox. Các sản phẩm như: lan can, bàn ghế...
Một số hình ảnh minh hoạ....
..................................
. Các thông số phôi ống
1.3.1. Ống thép đen
|
Đ.kính trong danh nghĩa |
Số cđy/b |
Đường kính ngoài |
Chiều dầy |
Đ/vị tr.lượng |
|
|
A (mm) |
B (inch) |
Pcs/BD |
(mm) |
||
|
|
|
168 |
Ư12.7 |
0.7 |
0.207 |
|
(OD 1/2") |
0.8 |
0.235 |
|||
|
|
0.9 |
0.262 |
|||
|
|
|
168 |
Ư13.8 |
0.7 |
0.226 |
|
0.8 |
0.256 |
||||
|
0.9 |
0.286 |
||||
|
1 |
0.316 |
||||
|
1.1 |
0.345 |
||||
|
1.2 |
0.373 |
||||
|
|
|
168 |
Ư15.9 |
0.7 |
0.262 |
|
(OD 5/8") |
0.8 |
0.298 |
|||
|
|
0.9 |
0.333 |
|||
|
|
1 |
0.367 |
|||
|
|
1.1 |
0.401 |
|||
|
|
1.2 |
0.435 |
|||
|
|
|
168 |
Ư19.1 |
0.7 |
0.318 |
|
(OD 4/3") |
0.8 |
0.361 |
|||
|
|
0.9 |
0.404 |
|||
|
|
1 |
0.446 |
|||
|
|
1.1 |
0.488 |
|||
|
|
1.2 |
0.53 |
|||
|
|
|
168 |
Ư22.2 |
0.8 |
0.422 |
|
(OD 7/8 ") |
0.9 |
0.473 |
|||
|
|
1 |
0.523 |
|||
|
|
1.1 |
0.572 |
|||
|
|
1.2 |
0.621 |
|||
|
|
1.4 |
0.718 |
|||
|
|
|
113 |
Ư25.4 |
0.8 |
0.485 |
|
(OD 1") |
0.9 |
0.544 |
|||
|
|
1 |
0.602 |
|||
|
|
1.1 |
0.659 |
|||
|
|
1.2 |
0.716 |
|||
|
|
1.4 |
0.829 |
|||
|
|
1.8 |
1.048 |
|||
|
|
|
113 |
Ư28.0 |
0.8 |
0.537 |
|
0.9 |
0.601 |
||||
|
1 |
0.666 |
||||
|
1.1 |
0.73 |
||||
|
1.2 |
0.793 |
||||
|
1.4 |
0.918 |
||||
|
|
|
80 |
Ư31.8 |
1 |
0.76 |
|
(OD 1-1/4") |
1.1 |
0.833 |
|||
|
|
1.2 |
0.906 |
|||
|
|
1.4 |
1.05 |
|||
|
|
1.5 |
1.121 |
|||
|
|
1.8 |
1.332 |
|||
|
|
|
80 |
Ư38.1 |
1.4 |
1.267 |
|
(OD 1-1/2") |
1.5 |
1.354 |
|||
|
|
1.8 |
1.611 |
|||
|
|
2 |
1.78 |
|||
|
|
2.5 |
2.195 |
|||
|
|
|
61 |
Ư40 |
1.4 |
1.333 |
|
1.5 |
1.424 |
||||
|
1.8 |
1.696 |
||||
|
2 |
1.874 |
||||
|
2.5 |
2.312 |
||||
|
|
|
52 |
Ư50.3 |
3 |
3.499 |
|
(OD 2") |
3.8 |
4.357 |
|||
|
|
3.9 |
4.462 |
|||
|
|
4 |
4.567 |
|||
|
|
4.1 |
4.671 |
|||
|
|
4.2 |
4.775 |
|||
1.3.2. Ống mạ kẽm
Tham khảo ở công ty vinapipe corp
|
Hạng |
Đường kính ngoài |
Chiều |
Chiều dăi |
Tr/lượng |
Số |
Trọng |
|
||||||
|
/Class |
Outside diameter |
dầy |
Length |
|
cđy/b |
lượng bó |
|
||||||
|
|
|
|
|
Unit weight |
|
|
|
||||||
|
|
A (mm) |
Tiíu chuẩn |
Wall thickness |
|
kg/m |
Pes/bundle |
Kg/bundle |
||||||
|
Hạng/ |
15 |
Ư21.2 |
1.9 |
6 |
0.914 |
168 |
921 |
||||||
|
Class |
20 |
Ư26.65 |
2.1 |
6 |
1.284 |
113 |
871 |
||||||
|
BS-A1 |
25 |
Ư33.5 |
2.3 |
6 |
1.787 |
80 |
858 |
||||||
|
(khng vạch) |
32 |
Ư42.2 |
2.3 |
6 |
2.26 |
61 |
827 |
||||||
|
|
40 |
Ư48.1 |
2.5 |
6 |
2.83 |
52 |
883 |
||||||
|
|
50 |
Ư59.9 |
2.6 |
6 |
3.693 |
37 |
820 |
||||||
|
|
65 |
Ư75.6 |
2.9 |
6 |
5.228 |
27 |
847 |
||||||
|
|
80 |
Ư88.3 |
2.9 |
6 |
6.138 |
24 |
884 |
||||||
|
|
100 |
Ư113.45 |
3.2 |
6 |
8.763 |
16 |
841 |
||||||
|
Hạng |
15 |
Ư21.2 |
2 |
6 |
0.947 |
168 |
955 |
||||||
|
/class |
20 |
Ư26.65 |
2.3 |
6 |
1.381 |
113 |
936 |
||||||
|
BS-L |
25 |
Ư33.5 |
2.6 |
6 |
1.981 |
80 |
951 |
||||||
|
(vạch |
32 |
Ư42.2 |
2.6 |
6 |
2.54 |
61 |
930 |
||||||
|
nđu) |
40 |
Ư48.1 |
2.9 |
6 |
3.23 |
52 |
1.008 |
||||||
|
|
50 |
Ư59.9 |
2.9 |
6 |
4.08 |
37 |
906 |
||||||
|
|
65 |
Ư75.6 |
3.2 |
6 |
5.71 |
27 |
925 |
||||||
|
|
80 |
Ư88.3 |
3.2 |
6 |
6.72 |
24 |
968 |
||||||
|
|
100 |
Ư113.45 |
3.6 |
6 |
9.75 |
16 |
936 |
||||||
|
|
15 |
Ư21.4 |
2.6 |
6 |
1.21 |
168 |
1.22 |
||||||
|
Hạng |
20 |
Ư26.9 |
2.6 |
6 |
1.56 |
113 |
1.058 |
||||||
|
/class |
25 |
Ư33.8 |
3.2 |
6 |
2.41 |
80 |
1.157 |
||||||
|
BS-M |
32 |
Ư42.5 |
3.2 |
6 |
3.1 |
61 |
1.135 |
||||||
|
(vạch |
40 |
Ư48.4 |
3.2 |
6 |
3.57 |
52 |
1.114 |
||||||
|
xanh) |
50 |
Ư60.3 |
3.6 |
6 |
5.03 |
37 |
1.117 |
||||||
|
|
65 |
Ư76.0 |
3.6 |
6 |
6.43 |
27 |
1.042 |
||||||
|
|
80 |
Ư88.8 |
4 |
6 |
8.37 |
24 |
1.205 |
||||||
|
|
100 |
Ư114.1 |
4.5 |
6 |
12.2 |
16 |
1.171 |
||||||
1.3.3. Nhu cầu sử dụng các sản phẩm ống uốn
Trong cuộc sống hiện nay thì sản phẩm của ống uốn được ứng dụng rộng rãi cả trong sinh hoạt lẫn trong công nghiệp đặc biệt là trong công nghiệp thì sản phẩm ống uốn giữ một vai trò quan trọng vì nó được dùng làm để dẫn nhiên liệu cả khí lẫn lỏng, đã có những đường ống dẫn nhiên liệu xuyên quốc gia. Trong sinh hoạt thì sản phẩm ống uốn được ứng dụng rộng rãi ví dụ làm lan can, bàn ghế, dùng làm đường ống dẫn nước phục vụ sinh hoạt...
Chương II:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG KIM LOẠI
2.1. Lý thuyết quá trình biến dạng dẻo của kim loại
Như chúng ta đã biết dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại biến dạng theo các giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy. Tùy theo từng cấu trúc tinh thể của mỗi loại các giai đoạn trên có thể xảy ra với các mức độ khác nhau : dưới đây sẽ khảo sát cơ chế biến dạng trong đơn tinh thể kim loại trên cơ sở đó nghiên cứu biến dạng dẻo của các kim loại và hợp kim Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định, mỗi nguyên tử luôn luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó.
.....................................
Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng. Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi của các nguyên tử kim loại dịch chuyển không vượt quá 1 thông số mạng (b), nếu thôi tác dụng lực, mạng tinh thể trở về trạng thái ban đầu.
+ Biến dạng dẻo: khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi, kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh.
Theo hình thức trượt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt trượt (c). Trên mặt trượt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng số nguyên lần thông số mạng, sau khi dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng thái ban đầu.
Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến 1 vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua 1 mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỉ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh trượt sẽ xảy ra thuận lợi hơn.
Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể ), cấu trúc chung của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể biến dạng dẻo có 2 dạng : biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với hướng của ứng suất chính 1 góc bằng hoặc xấp xỉ 450, sau đó mới đến các hạt khác. Như vậy biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều. Dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng, khi đó các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phát triển.
2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại
Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt các nhân tố khác nhau: thành phần và tổ chức của kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng . . .
2.1.1.1. Anh hưởng của thành phần và tổ chức kim loại
Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc nhiều pha các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại.
2.1.1.2. Anh hưởng của nhiệt độ
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng nhiệt độ tính dẻo tăng. Khi nhiệt độ tăng dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thì hình thành pha có độ dẻo cao. Khi nung thép từ 20 ¸ 1000C thì độ dẻo tăng chậm nhưng từ 100¸4000C độ dẻo giảm nhanh, độ giòn tăng (đối với thép hợp kim độ dẻo giảm đến 6000C), quá nhiệt độ này thì độ dẻo tăng nhanh, ở nhiệt độ rèn nếu hàm lượng cacbon trong thép càng cao thì sức chống biến dạng càng lớn.
2.1.1.3. Anh hưởng của ứng suất dư
Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng tăng, ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo kim loại giảm mạnh (hiện tượng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25¸0,30 Tnc (nhiệt độ nóng chảy) ứng suất dư và xô lệch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện tượng phục hồi). Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4Tnc trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng.
2.1.1.4. Anh hưởng của trạng thái ứng suất chính
Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khối chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất nén kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm.
2.1.1.5. Anh hưởng của tốc độ biến dạng
Sau khi rèn dập, các kim loại bị biến dạng do chịu tác dụng mọi phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng kim loại sẽ lớn hơn, đồng thời khi nhiệt độ nguội dần sẽ kết tinh lại như cũ. Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh lại thì các hạt kim loại bị chai chưa kịp trở lại trạng thái ban đầu mà lại tiếp tục biến dạng, do đó ứng suất trong khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dòn và có thể bị nứt.
Nếu lấy 2 khối kim loại như nhau cùng nung đến nhiệt độ nhất định rồi rèn trên máy búa và máy ép, ta thấy tốc độ biến dạng trên máy búa lớn hơn nhưng độ biến dạng tổng cộng trên máy ép lớn hơn.
2.1.2. Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo
Giả sử trong vật thể hoàn toàn không ứng suất tiếp thì vật thể có 3 dạng ứng suất chính sau :
.....................................
2.2. Khái niệm uốn
2.2.1. Định nghĩa
Uốn là quá trình gia công kim loại bằng áp lực làm cho phôi hay một phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc,phôi có thể là tấm, dài ,thanh định hình và được uốn ở trạng thái nguội hoặc trạng thái nóng. Trong quá trình uốn phôi được biến dạng dẻo từng phần dể tạo thành hình dáng cần thiết.
Uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng đàn hồi xảy ra ở hai mặt khác nhau của phôi uốn.
2.2.2. Quá trình uốn
Quá trình uốn bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Uốn làm thay đổi hướng thớ của kim loại, làm cong phôi và thu nhỏ dần kích thước.
Trong quá trình uốn, kim loại phía góc uốn bị co lại theo hướng dọc thớ và đồng thời bị giãn ra theo hướng ngang, còn phần phía ngoài góc uốn bị giãn ra bởi lực kéo. Giữa lớp co ngắn và giãn dài là lớp trung hoà không bị ảnh hưởng bởi lực kéo nó vẫn ở trạng thái ban đầu. Ta sử dụng lớp trung hoà để tính sức bền của vật liệu khi uốn.
Khi uốn những dải dài dễ xảy ra hiện tượng chiều dày ở tiết diện ngang bị sai lệch về hình dạng lớp trung hòa bị lệch về phía bán kính nhỏ.
Khi uốn những dải rộng cũng xảy ra hiện tượng biến dạng mỏng vật liệu nhưng không có sai lệch về tiết diện ngang, vì trở kháng của vật liệu có cùng chiều rộng lớn sẽ chống lại biến dạng theo hướng ngang.
Khi uốn phôi có bán kính nhỏ thì lượng biến dạng lớn và ngược lại.
........................
2.2.3. Tính đàn hồi khi uốn
Trong quá trình uốn không phải toàn bộ kim loại phần cung uốn đều chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn lại chịu biến dạng đàn hồi. Vì vậy khi không còn lực tác dụng lên phôi thì vật uốn có trở về hình dạng ban đầu.
Hình 9 :Tính đàn hồi khi uốn
Góc đàn hồi được xác định bởi hiệu số góc uốn tính toán thiết kế và góc uốn sau khi thực hiện quá trình uốn. Mức độ đàn hồi khi uốn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu góc uốn tỉ số giữa bán kính uốn với chiều dày vật liệu.
2.2.3.1. Xác định chiều dài phôi uốn
- Xác định vị trí lớp trung hòa, chiều dài lớp trung hòa ở vùng biến dạng.
- Chia kết cấu của chi tiết, sản phẩm thành những đoạn thẳng và đoạn cong đơn giản.
-Cộng chiều dài các đoạn lại: Chiều các đoạn thẳng theo bản vẽ chi tiết, còn phần cong được tính theo chiều dài lớp trung hòa.
Chiều dài phôi được xác địnhk theo công thức:
Trong đó :
- j0= 180 - a
- Sl : Tổng chiều dài cá đoạn thẳng .
chiều dài các lớp trung hòa.
- r : Bán kính uốn cong phía trong.
- x : Hệ số phụ thuộc vào tỷ số r/s.
- s : Chiều dày vật uốn .
Khi uốn một góc j < 900 thì 
2.2.3.2. Bán kính uốn nhỏ nhất và lớn nhất
rtrong nếu quá nhỏ sẽ làm đứt vật liệu ở tiết diện uốn, nếu quá lớn vật uốn sẽ không có khả năng giữ được hình dáng sau khi đưa ra khỏi khuôn ( r trong >= rmin ).
- Bán kính uốn lớn nhất : rmax = 
rngoài >= r trong + s
E = 2,15.105 N/mm2: modun đàn hồi của vật liệu.
S: Chiều dày vật uốn.
sT : giới hạn chảy của vật liệu.
- Bán kính uốn nhỏ nhất:
-d: Độ giản dài tương đối của vật liệu ( %).
Theo thực nghiệm có: r min = k.s
k : Hệ số phụ thuộc vào góc uốn a.
2.2.3. Công thức tính lực uốn
Lực uốn bao gồm lực uốn tự do và lực uốn phẳng vật liệu. Trị số lực và lực phẳng thường lớn hơn nhiều so với lực tự do.
-Lực uốn tự do được xác định theo công thức
(N)
: hệ số uốn tự do có thể tính theo công thức trên hoặc chọn theo bảng phụ thuộc vào tỉ số l/s
B1 : Chiều rộng của dải tấm.
S : Chiều dày vật uốn.
N : Hệ số đặc trưng của ảnh hưởng của biến cứng : n = 1,6 - 1,8
sb : giới hạn bền của vật liệu.
l : Khoảng cách giưã các điểm tựa.
- Lực uốn góc tinh chỉnh tính theo công thức.
P = q.F ( N )
- q : Áp lực tinh chỉnh ( là phẳng ) chọn theo bảng .
- F : Diện tích phôi được tinh chỉnh.
Tóm lại : Trong quá trình uốn không phải toàn bộ phần kim loại ở phần uốn đều chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn ở dạng đàn hồi. Vì vậy không còn lực tác dụng thì vật uốn sẽ không giữ được kích thước và hình dáng như ban đầu
Chương III:
CÁC THIẾT BỊ UỐN VÀCÔNG NGHỆ UỐN
3.1. Các phương pháp uốn ống
3.1.1. Uốn kiểu ép đùn vào ống
Kiểu ép đùn vào ống là phương pháp đơn giản nhất và rẻ nhất trong tất cả các phương pháp uốn ống.
Hình 10: Mô hình uốn kiểu ép đùn
Phôi ống được kẹp chặt tại hai điểm cố định. Bộ phận uốn chuyển động về giữa trục ống và tiến hành bẻ cong ống. Phương pháp này có thiên hướng làm biến dạng cả mặt trong và mặt ngoài của ống. Phôi uốn bị biến dạng thành hình ôvan tuỳ thuộc vào độ dày của vật liệu. Kiểu uốn này phù hợp với uốn các ống dẫn dây điện hoặc chứa các dây nối tới đèn chiếu sáng.
Hình 11 : Bộ phận máy uốn ép đùn
3.1.2. Uốn kiểu kéo và quay
Kiểu uốn này được sử dụng khá phổ biến và được dùng khi đảm bảo đường kính của ống uốn là không đổi trong quá trình uốn.
Hình 12 : Mô hình uốn kiểu kéo và quay
Phôi ống được kéo qua một má uốn đứng yên và cố định, bán kính uốn đã được xác định sẵn từ trước. Phương pháp này được sử dụng khá hoàn hảo cho việc uốn các tay vịn lan can, các dạng sắt mĩ nghệ, ống dẫn, thanh đỡ hay một bộ phận của khung gầm ô tô, xe lửa và rất nhiều loại đồ dùng khác.
3.1.3. Uốn kiểu có chày uốn
Uốn có sử dụng chày uốn khi cần uốn những sản phẩm mà độ hư hỏng và biến dạng cho phép là nhỏ nhất có thể chấp nhận được.
Hình 13 : Mô hình uốn kiểu có chày uốn
Các phôi ống được đỡ bên trong bằng chày uốn đỡ linh động trong ống, chày uốn bảo đảm cho ống uốn không bị biến dạng và méo mó. Ống được bẻ cong qua puly uốn được cố định trên các má uốn để đảm bảo quá trình uốn được thực hiện tốt nhất.
Phương pháp này được sử dụng để chế tạo rất nhiều sản phẩm khác nhau: ống xả, ống tubin, ống dẫn nước, dẫn dầu trong hệ thống thủy lực... Những nơi không cho phép sự biến dạng của ống uốn là quá lớn.
Hình 14 : Máy uốn kiểu dùng chày uốn
3.1.4. Uốn bằng các trục lăn
Được sử dụng cho việc uốn các sản phẩm ống đường kính
.............................
Chương IV:
THIẾT KẾ MÁY UỐN ỐNG CỠ LỚN
- PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY
4.1. Phân tích các phương án
4.1.1. Phân tích các yêu cầu của quá trình uốn
- Thực hiện quá trình kẹp chặt và giữ phôi khi uốn.
- Thực hiện hành trình uốn.
- Lực uốn danh nghĩa của máy phải lớn hơn lực uốn cần thiết.
- Nhả kẹp và tháo ống.
4.1.2. Lựa chọn các kết cấu máy hợp lí
Máy uốn ống cỡ lớn dùng để uốn các ống có đường kính từ 27-110 (mm)và có độ dày lớn nhất là 10 (mm) do đó ta phải lựa chọn phương án truyền động và lựa chọn cơ cấu máy hợp lí.
- . Lựa chọn phương án truyền động.
Để thực hiện công tác kéo má động khi uốn ta có thể bố trí dạng truyền động là: truyền động bánh răng, sử dụng hệ thống thủy lực
- Phương án 1 : Truyền động bánh răng.
Khi mở máy thông qua hộp giảm tốc chuyển động được truyền đến trục uốn làm quay puly uốn để thực hiện quá trình uốn.
- Nhược điểm: Kết cấu máy rất phức tạp, cồng kềnh, khó điều khiển, quá trình kẹp và nhả kẹp của các cơ cấu uốn phức tạp.
- Sơ đồ nguyên lí:
-
Hình 18: Sơ đồ nguyên lí máy uốn dùng hệ thủy lực
- Má động 3. Xi lanh kéo về
- Má tĩnh 4. Xi lanh kéo uốn
-Sử dụng các xi lanh thủy lực kéo đĩa xích để thực hiện quá trình uốn và quá trình kẹp nhả ống.
-Ưu điểm: Kết cấu máy đơn giản, máy có công suất lớn,truyền động với khoảng cách lớn. Chuyển động đi về (thực hiện uốn) và chuyển động kẹp chặt dễ dàng.
-Nhược điểm: Do xilanh kéo uốn và xi lanh kéo về thực hiện quá trình kéo xích vòng qua đĩa xích do đó chiều dài của xilanh và cần pittong phải khá lớn.
Vậy ta lựa chọn phương án thiết kế máy là sử dụng hệ thống thủy lực.
- . Lựa chọn kết cấu máy hợp lí
* Lựa chọn các loại đầu kẹp ống
Có 2 loại đầu kẹp ống: Đầu kẹp có sử dụng các con lăn và đầu kẹp sử dụng các má kẹp.
- Đầu kẹp sử dụng con lăn:
Các máy uốn ống sử dụng đầu kẹp này chủ yếu là các máy có công suất be. Khi uốn ma sát sinh ra trên ống kẹp và puly uốn nhỏ (ma sát lăn). Nhược điểm của loại này là khi các ống có kích thước lớn thì kết cấu puly cồng kềnh và đầu kẹp sẽ lớn.
- Đầu kẹp sử dụng các má kẹp:
Các má kẹp này có kết cấu khá đơn giản có thể dùng kẹp các ống có đường kính lớn nhưng nhược điểm của nó là tạo ra lực ma sát lớn khi uốn (ma sát trượt). Để hạn chế ma sát trượt trên má kẹp vì dễ làm hư hỏng ống khi ống trượt trên má kẹp (đặc biệt là các ống inox mỏng) ta thiết kế bộ phận dẫn động cho má kẹp (ở trên má kẹp tĩnh nhưng kết cấu khá phức tạp).
......................................
4.2.2. Nguyên lí hoạt động của máy uốn ống
Kết cấu má động là một khối gồm có thân má động làm bàn trượt cho đầu trượt, trục má động có gắn đĩa xích bằng then và được dẫn động lui về bằng 2 xi lanh, má động được đỡ trên thân máy thông qua 2 ổ đỡ. Khi uốn, đầu trượt má động kết hợp pu ly uốn kẹp cứng phôi ống, đầu kẹp má tĩnh kết hợp với chày uốn và pu ly uốn để giữ thẳng ống uốn. Khi xi lanh kéo đĩa xích chuyển động, má động chuyển động quay và bẻ cong ống, ống được quay quanh pu ly uốn tạo thành bán kính uốn và trượt chày uốn.
4.2.3. Tính toán lực uốn cong ống
4.2.3.1. Cơ sở quá trình tính toán
* Khi tính toán thiết kế máy ta chọn vật liệu phôi ống và đường kính ống để tính ra lực uốn lớn nhất mà máy cần để uốn từ đó tính ra công suất bơm dầu và công suất động cơ điện.
+ Thép gia công CT3 có schảy = 25 KG/mm2; sb = 36 KG/mm2
+ Đường kính phôi ống lớn nhất là : Dmax = 110 (mm)
+Đường kính phôi ống nhỏ nhất là : D min = 27 (mm)
+ Chiều dày thành ống lớn nhất uốn được là: bmax = 10 (mm)
+ Chiều dài phôi thép lớn nhất: lmax = 6000 (mm)
4.2.3.2. Sơ đồ lực của quá trình uốn
- Để tính được lực tác dụng lên đĩa xích kéo má động chuyển động thì ta tách các thành phần lực tác dụng lên má động trong từng thời kì chuyển động.
- Chọn thời điểm tính toán là điểm bắt đầu bẻ cong ống vì tại thời điểm này lực tác dụng lớn nhất: lực tác dụng phải thắng mô men chống uốn của phôi ống, ứng suất sinh ra khi uốn vượt qua giới hạn đàn hồi của vật liệu, thắng lực kẹp của má kẹp, lực ma sát trên chày uốn và các má kẹp, lực làm chuyển động má động.
Cụ thể:
+ Tính lực uốn cong ống và các áp lực tác động lên má kẹp.
+ Các áp lực tác động lên má kẹp.
+ Lực ma sát lên chày uốn và má kẹp.
+ Lực kéo đĩa xích.
4.2.3.2.1. Phân tích quá trình uốn ống :
............................
Chương V:
TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC
Thủy lực ngày càng được ứng dụng rộng rải trong nghành công nghiệp chế tạo máy. Phần lớn các máy đang sử dụng ở nước ta hiện nay đang sử dụng đều có cơ cấu thủy lực thể tích. Nghành công nghiệp chế tạo máy ở nước ta cũng đã bắt đầu chế tạo các hệ thống truyền dẩn thủy lực và các phần tử thông dụng của hệ thống truyền dẫn này.
Truyền động thủy lực là một hệ thống truyền động dùng môi trường chất lỏng (các loại dầu) làm khâu trung gian để truyền dẫn. Truyền động được thực hiện bằng cách cung cấp cho dầu một năng lượng dưới dạng thế năng. Sau đó biến đổi thế năng của dầu thành động năng để thực hiện các chuyển động quay hoặc tịnh tiến.
Bất kỳ một hệ thống truyền dẫn thủy lực nào cũng có hai phần chính là :
- Cơ cấu biến đổi năng lượng (Bơm , động cơ , xi lanh).
- Cơ cấu điều khiển , điều chỉnh (các loại van ).
Ngoài ra còn có các thiết bị phụ khác để đảm bảo hệ thống làm việc. Phần lớn các thiết bị cơ cấu trong truyền dẩn thủy lực đã được tiêu chuẩn hóa. Nên việc thiết kế, tính toán và lựa chọn sao cho phù hợp với thiết kế máy trên.
So với các loại truyền dẫn khác, truyền dẩn thủy lực có nhiều ưu điểm hơn là:
- Kết cấu nhỏ gọn, các phần tử dẫn và không dẫn không phụ thuộc nhau.
- Tự động hóa dể dàng.
- Dễ đề phòng quá tải nhờ các van toàn.
- Truyền được công suất cao, lực lớn, độ tin cậy cao.
-Có khả năng giảm khối lượng và kích thước của máy.
- Điều khiển vô cấp,dễ thực hiện tự động hóa theo điều kiện làm việc hoặc theo chương trình.
- Nhờ quán tính nhỏ nên hoạt động ít gây ra tiếng ồn.
Nhược điểm của hệ thống thủy lực:
- Chi phí thiết kế máy lớn.
- Thường xuyên theo dõi chăm sóc và bảo dưỡng để hệ thống làm việc an toàn tin cậy.
- Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng.
- Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn.
-Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi.
*Các đại lượng cần tính toán:
Áp lực dầu cung cấp: (KG/cm2).
Lưu lượng dầu vào (lít/phút).
Lưu lượng dầu ra (lít/phút).
Đường kính xi lanh.
Công suất của bơm dầu.
Tính toán đường ống dẩn dầu.
Tính công suất và chọn động cơ điện.
Tính chọn các thông số của bể dầu.
5.1. Tính đường kính piston kéo má động
Theo yêu cầu của việc uốn thì lực cần thiết tạo ra để làm biến dạng phôi ống như đã tính toán là:
Pk =262565,38 (N )= 26256,54 (KG)
Từ công thức: Pk = p.( D2-d2 ).p /4 (Truyền động thủy lực)
Trong đó:
p: áp suất khí lớn nhất (KG/cm2).
Pmax: lực ép lớn nhất (KG).
Hình 29: Sơ đồ phân tích lực pittong kéo
D: đường kính của piston chính (mm).
d: Đường kính cần piston.
Trị số đường kính đều được tiêu chuẩn và có thể dùng các trị số sau : 45, 55, 65, 75, 90, 105, 150, 180, 200 ...
Từ công thức D/d= k (truyền động dầu ép trong máy).
Trong đó:
k: hệ số giữa đường kính pittong và cần pittong.
với các máy thủy lực có công suất vừa ta chọn k= 0,5 - 0,8. Chọn k=0,5
Đường kính pittong : D =180 (mm)
Đường kính cần pittong : d = 90 (mm)
=> Ap lực lớn nhất tác dụng lên xi lanh:
p = 4.Pmax/p.(D2 - d2 ) = 4.26265,54/3,14(182 - 92)=137,65 (KG/cm2).
Các pittong đều được chế tạo tiêu chuẩn về đường kính và áp lực tác dụng do vậy ta chọn áp lực lên thành xilanh là p=150 (KG/cm2)
5.2. Tính công suất bơm dầu và công suất động cơ điện
5.2.1. Tính toán các tổn thất áp suất trong hệ thống
Tổn thất áp suất là sự giảm áp suất do sức cản trên đường chuyển động của dầu từ bơm đến cơ cấu chấp hành (xilanh thủy lực). Sức cản này chủ yếu được hình thành do chiều dài ống dẫn, sự thay đổi tiết diện ống dẫn, thay đổi hướng chuyển động cũng như sự chuyển động và độ nhớt của dầu gây nên. Vì vậy tổn thất áp suất có thể xảy ra ở nhiều bộ phận trong hệ thống thủy lực.
Nếu gọi p0 là áp suất mà bơm cung cấp vào hệ thống, p1là áp suất đo ở buồng công tác của cơ cấu chấp hành, thì tổn thất áp suất của hệ thống được biểu thị ở dạng hiệu suất :
h = .............
Xét về mặt kết cấu của hệ thống thủy lực thì tổn thất áp suất có thể qui về hai dạng tổn thất áp suất chính:
Tổn thất áp suất qua van.
Tổn thất áp suất trên ống dẫn.
5.2.1.1. Tổn thất áp suất qua van : (p1)
Đối với mỗi kết cấu van ta có những công thức tính toán tổn thất áp suất khác nhau. Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được những khoảng giá trị tổn thất áp suất đối với từng loại van.
Để đơn giản trong quá trình thiết kế, ta có thể dựa vào bảng tra sau đây để tìm các giá trị tổn thất áp suất :
|
Kiểu van |
Tổn thất áp suất Ôp1 |
|
Van an toàn |
2 ¸ 3(KG/cm2) |
|
Van đảo chiều |
1,5 ¸ 3(KG/cm2) |
|
Van điều áp |
2,5 ¸ 6(KG/cm2) |
|
Van tiết lưu |
2 ¸ 3,5(KG/cm2) |
|
Van tiết lưu điều chỉnh |
3 ¸ 6(KG/cm2) |
|
Van giảm áp |
3 ¸ 10(KG/cm2) |
|
Van một chiều |
1,5 ¸ 2(KG/cm2) |
Như vậy với toàn máy ta có tổn thất áp suất qua các van như sau:
Tổn thất áp suất áp suất qua van đảo chiều (có 6 van đảo chiều ): 6.2=12 (KG/cm2)
Tổn thất áp suất qua van an toàn: 2,5(KG/cm2)
DP1= 12 + 2,5 = 14,5 (KG/cm2)
5.2.1.2. Tổn thất áp suất trong ống dẫn
Tổn thất áp suất trong ống dẫn có hai loại cơ bản sau:
-Tổn thất đường dài.
-Tổn thất cục bộ.
Xét về chiều dài ống dẫn trong hệ thống thủy lực của máy có thể coi là khá ngắn nên ta có thể bỏ qua tổn thất áp suất do chiều dài ống. ở đây ta chỉ quan tâm đến tổ thất áp suất cục bộ trong hệ thống ống dẫn.
Giá trị tổn thất cục bộ được tính theo công thức sau :
DP2 = 10.x. .V2 (N/m2)
hay DP2 = 10-4.x. .V2 (KG/m2).
Trong đó : g- khối lượng riêng của dầu (KG/m3)
g - gia tốc trọng trường g = 9,81(m/s2)
x - hệ số tổn thất cục bộ. Hệ số này trong từng bộ phận của hệ thống thủy lực thường được xác định bằng thực nghiệm. Nó phụ thuộc vào trị số Re, phụ thuộc vào nhiệt độ, vận tốc, hướng chuyển động của vòng dầu và hình dáng tiết diện tại nơi gây ra tổn thất.
Để đơn giản trong quá trình thiết kế, có thể lấy giá trị tổn thất áp suất cục bộ trong ống dẫn theo công thức sau đây:
DP2 = 0,05.pch
Trong đó:
pch : là áp suất của cơ cấu chấp hành, pch = 137,65KG/cm2)
Vậy DP2 = 0,05.137,65 = 7 (KG/cm2)
5.2.1.3. Tính các tổn thất thể tích trong hệ thống
Dạng tổn thất thể tích trong hệ thống thủy lực chủ yếu do dầu chảy qua các khe hở gây ra. Nếu áp suất càng lớn, vận tốc càng nhỏ, và độ nhớt càng nhỏ thì tổn thất thể tích là đáng kể. Trong các yếu tố ảnh hưởng trên thì áp suất của hệ thống là yếu tố quyết định đến giá trị tổn thất thể tích.
Tổn thất thể tích xảy ra ở mọi bộ phận trong hệ thống, chủ yếu là ở các cơ cấu biến đổi năng lượng như: bơm dầu, động cơ dầu, xilanh truyền lực.
Ước tính tổn thất thể tích trong hệ thống theo công thức sau:
åqtt = s.Dp (*)
Trong đó : åqtt: tổng tổn thất thể tích (cm3/s).
s : trị số tổn thất thể tích tính cho một đơn vị áp suất.
- Đối với bơm (0,5 - 0,7).10-6
- Van đảo chiều (0,02 - 0,025).10-6
- Xilanh lực (0,01 - 0,02).10-6
Dp: tổn thất áp suất trong hệ thống.
Dp = Dp1 + Dp2
Dp = 14,5 +7
Dp = 21,5 (KG/cm2)
Chọn các giá trị tổn thất thể tích riêng tính cho từng phần tử thủy lực như sau:
- Đối với bơm s = 0,6.10-6
-Van đảo chiều s = 0,025. 10-6
- Xilanh thủy lực s = 0,015. 10-6
Thay các giá trị Dp, s vào công thức (*) để tính åqtt:
åqtt = (0,6 + 0,025 + 0,015).21,5.10-6
åqtt = 13,76.10-6(cm3/s) = 825,6.10-6(cm3/ph).
5.2.2. Tính và chọn các thông số của bơm
Ỏ mục tính toán và chọn lựa các thông số của bơm (lưu lượng, áp suất, công suất) cần lưu ý:
Các giá trị tính toán về áp suất, lưu lượng, công suất, là các giá trị tối thiểu mà bơm phải đạt được. Sau khi tính toán được các giá trị đó, ta tra bảng thông số kỹ thuật của các loại bơm để chọn lại các giá trị này hợp lý.
Trong quá trình chọn lựa các thông số của bơm, thông thường các giá trị này không trùng khít với các giá trị cho trong bảng tra. Vì vậy có thể chọn lựa các thông số về áp suất, lưu lượng lớn hơn một ít so với giá trị tính toán.
Ứng với mỗi loại kết cấu của bơm thì nó làm việc với những khoảng giá trị áp suất và lưu lượng nhất định, ngoài ra căn cứ vào điều kiện thực tế, ta chọn bơm dầu là bơm bánh răng.
Bơm bánh răng có kết cấu đơn giản, dể chế tạo phù hợp với trình độ công nghệ của nước ta hiện nay.
5.2.2.1. Lưu lượng của bơm (Qb)
Lưu lượng của bơm tạo ra gồm có hai phần, một phần cung cấp cho hành trình công tác, và một phần khác bù vào phần tổn thất thể tích.
Qb = Qct + åqtt
Trong đó :
åqtt = 1555,2.10-6(cm3/ph) = 1555,2.10-9(l/ph)
Nhận xét : åqtt quá bé so với giá trị Qct nên tổn thất lưu lượng có thể được bỏ qua.
Chọn giá trị lưu lượng bơm Qb bằng giá trị lưu lượng công tác:
Tính lưu lượng qua xi lanh:
Qct = A.v = (p.(D2 - d2 )/4).v (cm3/ph)
Trong đó v là vận tốc của xích dẫn:
v = R.
Với: R : Bán kính đĩa xích; R=200(mm)
: Vận tốc góc của má động. Chọn = 30 (0/s)
=> v = 200.30/180 = 33,3 (mm/s) = 200 (cm/ph)
=> Qct = (3,14(182 - 92)/4).200 = 38151 (cm3/ph) = 38,2 (l/ph)
=> Qb = Qct = 38,2 (l/ph)
5.2.2.2. Ap suất bơm (pb)
Tương tự như cách tính giá trị lưu lượng, giá trị áp suất cũng gồm hai phần. Một phần của giá trị áp suất công tác, phần còn lại là giá trị áp suất tổn thất:
Pb = P1 + Dp
Trong đó:
Ap suất công tác: pct = p1 = 137,65(KG/cm2).
Tổn thất áp suất: p = 21,5(KG/cm2).
Vậy áp suất bơm: Pb = 137,65 + 21,5 = 160 (KG/cm2).
5.2.2.3. Tính công suất bơm dầu
Từ công thức: Nb = Pb.Qb[KW]/612
Trong đó:
Pb: áp suất của bơm (KG/cm2)
Qb: lưu lượng của bơm (lít/phút)
h: hiệu suất của bơm dầu, lấy h = 0,96
Nb = = 10,3 (KW)
Chọn loại bơm dầu là loại bơm bánh răng
THIẾT KẾ MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN CẢI TIẾN , thuyết minh THIẾT KẾ MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, động học MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN , kết cấu máy UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, nguyên lý MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, cấu tạo MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN, quy trình sản xuất MÁY UỐN THÉP ỐNG CỠ LỚN,
