Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội 

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM:7

1.Các sản phẩm ống thép:7

a) Ống thép sản xuất trong nước. 7

b) Ống thép nhập khẩu. 8

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CẮT KIM LOẠI. 10

I-Các đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm:10

II-Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thép ống:10

1. Biến dạng dẻo kim loại:10

2.Sự thay đổi tính chất của thép ống trong quá trình gia công:13

3.Nguyên lý biến dạng khi cắt:14

PHẦN III: CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT VÀ TÍNH TOÁN CHỌN MÁY.. 18

I.Các phương pháp cắt18

1. Cưa. 18
2. Cắt xoay hay cắt ống dạng vòng. 20
3. Cắt Dập.22
4. Những tiến bộ trong công nghệ cắt23
5. Kết luận. 24

II) Phân tích phương án chọn thiết kế máy. 24

1.Chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu tay quay con trượt:24

2.Chuyển động tịnh tiến nhờ xy lanh thuỷ lực:25

3)Kết luận:26

PHẦN IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY.. 27

I.CHỌN ĐỘNG CƠ.28

1: Xác định công suất động cơ. 28

2: Xác định số vòng quay:29

3: Chọn động cơ. 30

II . XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MÔMEN VÀ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC.30

1, Công suất.30

2,  Số vòng quay.31

3,  Mômen xoắn trên các trục:31

III.TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI31

1. Chọn loại đai32
2. Chọn đường kính bánh đai33
3. Xác định thông số bộ truyền đai.33

4.Tiết diện đaivà chiều rộng bánh đai.34

5. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng.35

IV – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC.36

1.  Chọn vật liệu.36

2. Xác định sơ bộ đường kính trục.36

3.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.37

4.Thiết kế trục.37

5.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.40

6- Tỉnh ổ lăn.41

PHẦN V: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ  KẾT CẤU MÁY.. 47

I-Tính toán hệ thống thuỷ lực:47

II-Tính toán xy lanh tạo lực cắt:48

1.Xác định lực cắt:48

2.Tính toán xy lanh. 50

3.Tính các tổn thất trong hệ thống. 53

4.Tính toán lựa chọn các thông số của bơm.57

PHẦN VI: TÍNH TOÁN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.60

I.Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo vỏ con lăn.60

1.Phân tích chức năngvà giới thiệu về của con lăn. 60

2.Phân tích chi tiết gia công:61

3.Chọn dạng phôi và phương pháp chế tao:62

4.Chọn tiến trình gia công các bề mặt:63

5.Trình tự gia công các bề mặt:63

6.Tính lượng dư gia công:67

7.Tính chế độ cắt.71

8.Tính lực cắt.73

9.Tính công suất cắt.73

II.Thiết kế quy trình chế tạo trục .75

1.Phân tích chi tiết và chọn phôi.75

2.Quy trình công nghệ và tính toán chế độ cắt.78

III:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ Ổ BI.104

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.104

2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết gối đỡ.104

3. Xác định dạng sản xuất.105

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi. 106

5. Tính lượng dư gia công.106

6. Thiết kế quy trình gia công gối đỡ ổ bi .110

IV: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHỐI ĐỠ.155

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 155

2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết khối đỡ.155

3. Xác định dạng sản xuất.155

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi. 157

5. Tính lượng dư gia công.157

6. Thiết kế quy trình gia công khối đỡ.158

PHẦN VII: CÁCH LẮP GHÉP MÁY.. 184

I.Cấu trúc máy. 184

1. Khung.184

2.Động cơ và bộ tryền động. 185

3.Bộ truyền chuyển động.185

4.Bộ dao. 185

II.Lắp ghép máy. 185

1.Cần quan tâm.. 185

2.Sơ đồ lắp ghép.189

III)Kiểm tra chất lượng lắp ráp. 191

PHẦN VIII: CÁCH VẬN HÀNH MÁY.. 193

I.Vị trí.193

II.Lắp đặt động cơ và máy cắt ống.193

III. Yêu cầu an toàn máy:193

IV. Quy trình khởi  động máy.194

PHẦN IX: BẢO DƯỠNG VÀ BẢO TRÌ MÁY.. 195

I:Nhưng vấn đề chung.195

1.Đặt vấn đề. 195

2.Những điều cần thiết không xảy ra lỗi trong khi vận hành.195

3.Bảo dưỡng máy. 195

4.Các bước của quá trình bảo dưỡng.196

5.Bảo dưỡng, sửa chữa toàn bộ quá trình sản xuất198

6.Bảo dưỡng sản xuất nên được đóng góp từ nhiều người :198

7.Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất:199

8.Những thiếu sót nhỏ.199

9.Vấn đề hỏng hóc. 199

10.Các sự cố thường  xảy ra trong máy. 199

11.Tự trang bi thiết bị :199

II: Bảo dưỡng máy. 200

1.Bộ tra dầu.200

2.Bảo dưỡng các chi tiết200

3.Bảo dưỡng thiết bị khí nén. 202

4.Bảo dưỡng bộ dao. 203

5.Bảo dưỡng bộ truyền đai204

6.Bảo dưỡng hệ thống cấp điện. 204

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nền công nghiệp Việt Nam đã có những chuyển biến mạnh mẽ về nền khoa học và công nghệ. Đó là quá trình nghiên cứu khoa học và sự chuyển giao công nghệ tiên tiến từ các nước phát triển.

Trong công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước thì khoa học vật liệu kim loại nói chung và nền công nghiệp ống thép nói riêng có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế đất nước. Do ống thép là vật liệu không thể thiếu trong nghành công nghiệp. Nó có vai trò quyết định tới sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước nên phát triển nhanh nghành ống thép là yêu cầu khách quan, cấp  bách và ý nghĩa chiến lược. Vì vậy, phải đầu tư cả chiều sâu và chiều rộng nghĩa là chúng ta phải mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm và không ngừng nâng cao kĩ thuật công nghệ, cải tiến quy trình sản xuất, đào tạo đội ngũ kĩ sư, công nhân với trình độ chuyên môn cao…có thế làm chủ được dây chuyền sản xuất.

Sau quá trình học tập tại trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội đã giúp chúng em phần nào áp dụng dược những kiến thức đã học vào thực tế.Vì vậy, chúng em là sinh viên nghành Công nghệ kĩ thuật Cơ khí muốn sử dụng những kiến thức đã học để góp phần nhỏ bé và sự phát triển của đất nước nói chung và công ty nói riêng. Do vậy chúng em đã chọn đề tài “ Thiết kế máy cắt ống thép” làm đồ án tốt nghiệp.

Trong suốt thời gian nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo chúng em đã nhận được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo: T.S Nguyễn Văn Quê. Đồ án của nhóm chúng em đã hoàn thành xong do kiến thức và kinh nghiệm thực tế của chúng em còn hạn chế vì vậy không thể tránh những điều thiếu sót.Chúng em rất mong các thầy cô giáo trong khoa góp ý và chỉ bảo thêm để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn. Để giúp chúng em rút ra kinh nghiệm cũng như củng cố kiến thức cho em trước khi ra trường. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa đã dạy dỗ chỉ bảo chúng em trong suốt năm học.

 

PHẦN I: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM:

1.Các sản phẩm ống thép:

Ống thép được sử dụng rộng rãi trong các nghành xây dựng và công nghiệp: ống dùng dẫn nước, dẫn dầu dẫn khí, ống làm nồi hơi, ống dùng sản xuất các kết cấu xây dựng như giàn không gian, ống thử siêu âm trong cột bê tông, ống dùng sản xuất các kết cấu cơ khí, sản xuất khung xe đạp xe máy,….

a) Ống thép sản xuất trong nước

Hiện tại ở Việt Nam chỉ có các nhà máy sản xuất ống thép hàn với đường kính lớn nhất đến 219mm, ống thép hộp 60mmx120mm, ống thép đúc chưa sản xuất được và nguyên liệu là thép cuộn cán nóng, cán nguội hầu hết là nhập khẩu.

Ở Miền Bắc có 3 nhà sản xuất lớn đó là Vinapipe (Liên doanh Việt Nam-Hàn Quốc), Ống thép Hoà Phát, Ống thép Việt Đức sản xuất các loại ống thép hàn mạ kẽm, ống thép hàn đen, ống thép hình vuông chữ nhật. Và các nhà sản xuất nhỏ khác sản xuất các loại ống tròn đen, ống hộp: Ống thép 190(HPhòng), Hanistco (Hà Nội), Minh Ngọc, Nhật Quang, Quang Minh, Sao Việt (Hà Nội), Sao Đỏ (Hải Dương),.

Có thể chia làm 3 nhóm sản phẩm sau:

 + Ống thép hàn mạ kẽm nhúng nóng: đường kính từ 21(Dn15) đến đk 114mm (DN100) dùng chủ yếu cho hệ thống dẫn nước theo tiêu chuẩn BS1387-1985, ASTM A53A

+ Ống thép tròn hàn đen: đường kính từ 12.7 mm đến 127mm dùng chủ yếu cho cơ khí, hàn kết cấu tiêu chuẩn BS 1387-1985, ASTM A53, JIS G3192; ống thép vuông, chữ nhật từ 10×10 cho đến 60x120mm dùng cho cơ khí kết cấu tiêu chuẩn KSD 3568, ASTM A500

+ Ống thép hàn đen cỡ lớn: đk từ 141, 168, 219mm dùng dẫn nước, dẫn dầu, kết cấu tiêu chuẩn ASTM A53, API 5L.

 

b) Ống thép nhập khẩu

Ngoài ống thép sản xuất trong nước thì Việt Nam nhập khẩu các loại khác để đáp ứng nhu cầu trong nước về các sản phẩm ống đúc dùng cho cơ khí chế tạo, dẫn dầu dẫn khí, các ống có kích cỡ lớn mà trong nước không sản xuất được.

+ Ống thép đúc: đường kính từ 21mm đến 700mm hoặc lớn hơn được nhập chủ yếu từ Trung Quốc, Nga theo các tiêu chuẩn GB/T, GOST, ASTM, API, DIN… phục vụ cho việc chế tạo đường hơi, dẫn dầu, đóng tàu,…

+ Ống thép hàn cỡ lớn: đường kính từ 273mm trở lên trên 1000mm cũng được nhập chủ yếu từ Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc, Đài Loan. Sản xuất theo công nghệ hàn thẳng, hoặc hàn xoắn.

Bảng kích thước của ống thép:

Đường kính ngoài (mm)	Khối lượng (kg/m)
	Độ dày thành ống (mm)
	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.4	1.5	1.7	1.8	2.0	2.3	2.5	2.8	3.0
13.8	0.201	0.234	0.267	0.300	0.332	0.365	0.397
15.9	0.232	0.271	0.309	0.347	0.384	0.422	0.459	0.534	0.571
19.1	0.208	0.326	0.372	0.418	0.463	0.509	0.554	0.644	0.689
21				0.460	0.510	0.560	0.610	0.710	0.759	0.858	0.907	1.004
22.2	0.326	0.379	0.433	0.486	0.540	0.593	0.646	0.751	0.804
25.4	0.373	0.435	0.496	0.557	0.619	0.680	0.740	0.862	0.922
27				0.593	0.658	0.723	0.788	0.917	0.981	1.109	1.173	1.300
31.8			0.622	0.699	0.776	0.853	0.930	1.083	1.159	1.311	1.386	1.537
34				0.748	0.831	0.913	0.995	1.159	1.240	1.403	1.484	1.646	1.887	2.047	2.286	2.445
38.1			0.747	0.839	0.932	1.024	1.116	1.300	1.392	1.575	1.666	1.848	2.120	2.300	2.569	2.748
42			0.824	0.926	1.028	1.130	1.232	1.435	1.536	1.738	1.839	2.040	2.341	2.540	2.839	3.037
49			0.962	1.081	1.201	1.320	1.439	1.676	1.795	2.032	2.150	2.385	2.738	2.972	3.322	3.555
60					1.472	1.618	1.764	2.056	2.202	2.493	2.638	2.928	3.362	3.650	4.082	4.368
76						2.052	2.238	2.609	2.794	3.164	3.348	3.717	4.269	4.637	5.186	5.552
90							2.652	3.092	3.312	3.751	3.970	4.408	5.063	5.500	6.153	6.588
114								3.921	4.199	4.757	5.035	5.591	6.425	6.979	7.810	8.364
140									5.161	5.847	6.189	6.874	7.899	8.582	9.606	10.287

 

PHẦN II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CẮT KIM LOẠI

I-Các đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm:

     Sản phẩm thép tấm hết sức đa dạng, song hầu hết sản phẩm sau khi cắt mới chỉ là bán thành phẩm phục vụ cho một quá trình công nghệ. Để thuận lợi cho các công đoạn sản xuất tiếp theo cũng như đảm bảo chất lượng của thiết bị khi hoàn thành, tấm thép cắt ra phải đảm bảo một số yêu cầu sau:

     + Mép cắt phải trơn, thẳng

     + Sự biến dạng nằm trong giới hạn cho phép

     + Đảm bảo đúng yêu cầu về kích thước

II-Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thép ống:

1. Biến dạng dẻo kim loại:

          Dưới tác dụng của ngoại lực kim loại biến dạng theo các giai đoạn : biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá huỷ .Tuỳ theo cấu trúc tinh thể của mỗi kim loại, các giai đoạn trên có thể xảy ra ở các mức độ khác nhau dưới tác dụng của ngoại lực và tải trọng

Hình 2.1- Biểu đồ biến dạng dẻo kim loại

-Khi tải trọng tác dụng nhỏ hơn P_đh thì biến dạng kim loại tăng theo đường bậc nhất, đây là giai đoạn biến dạng đàn hồi : biến dạng mất đi sau khi khử bỏ tải trọng.

-Khi tải trọng từ  P_dh → P_d thì độ biến dạng tăng với tốc độ nhanh, đây là giai đoạn biến dạng dẻo, kim loại bị biến đổi kích thước, hình dạng sau bỏ tải trọng tác dụng lên nó .

-Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn nhất  thì trong kim loại bắt đầu xuất hiện vết nứt, tại đó ứng suất tăng nhanh và kích thướt vết nứt tăng lên, cuối cùng kim loại bị phá huỷ . Đó là giai đoạn phá huỷ : tinh thể kim loại bị đứt rời .

Trong kim loại đơn tinh thể các nguyên tử kim loại sắp xếp theo một trật tự xác định, mỗi nguyên tử luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó (Hình 2.2- a).

 

Hình 2.2- Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể kim loại

Dưới tác dụng của ngoại lực hay cắt kim loại bằng áp lực, mạng tinh thể bị biến dạng . Khi lực tác dụng nhỏ, ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi, các nguyên tử kim loại dịch chuyển không quá một thông số mạng , nếu thôi tác dụng lực thì mạng tinh thể lại trở về trạng thái ban đầu (Hình 2.2-b).

          Khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi thì 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 .

Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trượt, vừa quay đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là mặt song tinh. Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỷ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh .

Các lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại khi lực tác dụng lên nó sinh ra ứng suất lớn hơn giới hạn đàn hồi nhưng chưa vượt ứng suất phá huỷ hay ứng suất giới hạn bền của vật liệu . Đây là giai đoạn thứ hai của quá trình cắt kim loại, giai đoạn này xảy ra trước quá trình kim loại bị phá huỷ hay quá trình kim loại bị cắt đứt .

Trong quá trình biến dạng dẻo kim loại vì ảnh hưởng của các nhân tố như : nhiệt độ không đều, tổ chức kim loại không đều, lực biến dạng phân bố không đều, ma sát ngoài vv... đều làm cho kim loại sinh ra ứng suất dư , bên trong bất cứ kim loại biến dạng dẻo nào cũng  đều sinh ra ứng suất dư, sau khi thôi tác dụng ứng suất dư vẫn còn tồn tại .

2.Sự thay đổi tính chất của thép ống trong quá trình gia công:

          Khi cắt tính chất của thép ống bị thay đổi. Sở dĩ như vậy là trong quá trình cắt biến dạng dẻo nguội làm cấu trúc tinh thể thay đổi: mật độ khuyết tật tăng lên mạnh mẽ dẫn tới độ bền kim loại tăng lên, kích thước và hình dạng các hạt kim lọai cũng như hướng của trục tinh thể thay đổi làm phát sinh ứng suất dư và xuất hiện những mặt trượt kích thích quá trình hóa già của kim loại.

          a)Sự hóa già do biến dạng:

          Hệ quả của sự hóa già kim loại là giảm tính dẻo (độ giãn dài tỷ đối giảm) và nâng cao tính bền của kim lọai (trở lực biến dạng, giới hạn chảy và độ cứng tăng).Sự hóa già biến dạng xảy ra không đồng đều, trước tiên nó làm tăng độ cứng của kim loại tại các vùng có mật độ các nguyên tử nitơ và các bon cao, chủ yếu là ở mặt trượt, tại đây đặc biệt có nhiều lệch

          Đối với thép các bon thấp, sự hóa già do biến dạng xảy ra mãnh liệt hơn sau khi biến dạng dẻo nguội; cường độ của nó tỷ lệ thuận với mức độ biến dạng, nhiệt độ môi trường xung quanh và thời gian.

          b)Mặt trượt:

Mặt trượt là những dấu vết vật lý do biến dạng dẻo cục bộ gây ra. Mặt ttrượt xuất hiện tại vùng gần mép cắt, làm giảm độ nhẵn bóng bề mặt. Sự xuất hiện các mặt trượt có liên quan đến tính chất cơ học không đồng đều của phôi. Sự không đồng đều này là do sự hóa già trong quá trình biến dạng gây ra. Trên vùng bề mặt này sau khi cắt có thể quan sát thấy những phần lồi lõm tương ứng với các mặt trượt.

          c)Sự phát sinh hiện tượng ăn mòn:

Trong quá trình xảy ra biến dạng dẻo nguội kim loại xảy ra sự hóa bền. Sự hóa bền cùng với một số hiện tượng khác làm cho khả năng chống ăn mòn của kim loại giảm đi. Tuy vậy, do những điều kiện không giống nhau, sự thay đổi hình dạng của các phôi kề nhau sau khi cắt sẽ phát sinh những ứng suất dư tế vi. Những ứng suất dư này khi có sự ăn mòn sâu và các tinh thể sẽ làm suy yếu liên kết ở biên giới giữa các hạt và có thể gây ra những mầm giòn tự phát của các sản phẩm kim loại hoặc bán thành phẩm.

3.Nguyên lý biến dạng khi cắt:

Quá trình cắt được chia làm hai giai đoạn:

          + Giai đoạn ép vào kim loại: Lưỡi dao tỳ vào bề mặt kim loại làm xô lệch các thớ kim loại nhưng chưa làm đứt chúng

          + Giai đoạn cắt : Hai lưỡi dao tiếp tục ép sát vào nhau làm các thớ kim loại bị trượt và tách khỏi nhau

Để tìm hiểu nguyên lý biến dạng, ta khảo sát nguyên công cắt phôi và cắt chia, nhằm xác định các thông số cần thiết cho việc tính toán công nghệ .

Trong quá trình tách một phần kim loại này ra khỏi phần kim loại khác có thể chia thành các giai đoạn riêng biệt:

Hình 2.4- Các giai đoạn của quá trình cắt

          Ở giai đoạn đầu của quá trình cắt biến dạng dẻo tập trung ở mép làm việc của lưỡi cắt sau đó ổ biến dạng bao quanh lưỡi cắt ( H2.4-a)

Giai đoạn hai bắt đầu khi có sự chuyển dịch tương đối giữa phần này với phần kia của ống (H2.4-b) Ở giai đoạn này nó tạo ra bề mặt phẳng nhẵn, bóng và được san phẳng bởi lực ma sát F hướng theo bề mặt bên của lưỡi dao

          Do sự  tiến lại gần nhau của các lưỡi cắt, mức độ biến dạng tăng lên và khi đó tính dẻo của kim loại bị mất đã bắt đầu giai đoạn 3. Các vết nứt xuất hiện, phát triển và phá huỷ kim loại cho đến khi kết thúc quá trình tách phần vật liệu này ra khỏi phần vật liệu khác của tấm (H2.4-c). Sự phá huỷ kim loại xảy ra ở phía trước mép làm việc của lưỡi dao trong ống, vì vậy các vết nứt gọi là các vết nứt phá vỡ trước.

b)Phương pháp xác định lực cắt:

Tính toán lực cắt bằng công thức thực nghiệm:

Dựa vào kết quả thực nghiệm khi nghiên cứu về cắt gọt ta xây dựng công thức tính toán lực cắt:

Phương pháp dựa vào lực cắt đơn vị và diện tích tiết diện phoi sắt:

Ta có lực cắt P là lực cắt đơn vị và diện tích phoi sắt như sau:

P=p.q [ N]

Trong  đó : p là lực cắt đơn vị ,là hằng số phụ thuộc vào vật liệu gia công.

q là diện tích tiết diện phoi sắt

Theo các nhà nghiên cứu về cắt gọt thì lực cắt đơn vị p có thể biểu diễn gần đúng với trong mối quan hệ về độ bền σ_b của vật liệu  ( nếu là vật liệu dẻo) hoặc độ cứng HB của vật liệu (nếu là vật liệu dòn).

Thực tế khi cắt với dao một lưỡi cắt, từ thực nghiệm ta có:

p= (2,5-4.5) σ_b  đối với vật liệu dẻo.

q=(0.5-1.0)HB  đối với vật liệu dòn.

Trong đó hệ số nhỏ dùng  khi cắt với chiều dày a lớn và ngược lại.

Để thuận tiện cho việc tra cứu khi tính toán lực cắt, trong sổ tay cắt gọt người ta thường cho các lực đơn vị duới dạng đồ thị quan hệ: p=f(a_tb).

Hình vẽ tính toán lực cắt:

Dựa vào công thức thực nghiệm trên ta tính được :

ADCT: p=(2,5÷4,5) σ_b

Ta có σ_b=(380÷490) N/mm

    Lấy σ_b=450 N/mm

=> p=(2,5÷4,5)450 N

          =1125÷2025 N

=>chọn p= 2000 N

Ta lại có: f_ms= pµ

Có µ= 0.6

 f_ms= p.µ = 2000.0,6 = 1200 N.

Ta tính lực ma sát tại hai con lăn và chi tiết:

Ta có: f m/s1= P.sinα

Để f m/s1 lớn nhất góc α lớn nhất => α=45̊

Vậy f ms1 lớn nhất bằng :1414.2 N

Ta có tam giác nối của hai tâm con lăn và tâm chi tiết ta có được là tam giác vuông cân.

Do dải ống của chúng ta từ Ø23- Ø60 ta có thể giới hạn đươc khoảng cách d ( khoảng các điều chỉnh hai con lăn và chiều cao để dao làm việc).

+Với Ø23 ta có: d= 81mm

Với Ø60 ta có: d=106 mm

Ta có khoảng thay đổi khoảng cách con lăn :81

+Với Ø23 ta có: d=53 mm

Với Ø60 ta có: d= 83 mm

Khoảng cách thay đổi : 53

PHẦN III: CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT VÀ TÍNH TOÁN CHỌN MÁY

I.Các phương pháp cắt

1. Cưa 

Cưa là một trong những phương pháp linh hoạt và được chấp nhận rộng rãi nhất để cắt ống. Cưa phù hợp cho sản xuất nhỏ.

Một cưa nguội thường cắt một ống tại một thời điểm, tuy nhiên, nó có thể cắt một bó ống có đường kính nhỏ cùng một lúc.

Vấn đề quan trọng nhất trong ứng dụng cưa là dùng đúng lưỡi cưa cho ống được cắt. Trong tất cả các ứng dụng cưa, số răng cần thiết trên lưỡi dao được xác định dựa trên số lượng răng tiếp xúc tối đa với các ống trên vòng cung cắt. Số răng quá ít tiếp xúc với ống làm giới hạn tốc độ sản xuất và gây rung động. Số răng quá nhiều tiếp xúc với ống làm cho phoi cắt bị kẹt vào răng, có thể gây ra hiện tượng vỡ răng, lưỡi dao.

Hai loại máy cưa thường được sử dụng là cưa nguội và cưa lọng.

Về nguyên tắc, cưa nguội cũng giống như tiện và phay. Kim loại được loại bỏ bằng cách cắt với răng càodương. Thiết kế của lưỡi cưa cho cưa nguội thường là dạng răng thường, nhưng những răng khác cũng được sử dụng. Trên các ống thành dày, cần vát mép để loại bỏ phoi. Vùng cắt được làm mát bằng cách bôi trơn với nhũ tương dầu hòa tan hoặc dầu tổng hợp trực tiếp vào khu vực cắt. Hệ thống chảy tran có thể được sử dụng để cung cấp một lượng lớn nước làm mát, cần thiết cho các ứng dụng thành ống dày.

Quá trình cưa nguội đã được dùng cho nhiều loại máy, với các mức độ năng suất khác nhau. Một đầu cưa đơn cắt một ống trong 1 lần gia công, nhưng nó có thể cắt một bó ống có đường kính nhỏ cùng một lúc.

 

     ..................

PHẦN IX: BẢO DƯỠNG VÀ BẢO TRÌ MÁY

I:Nhưng vấn đề chung.

1.Đặt vấn đề

Trong quá trình sản xuất dù thuận lợi đến đâu nữa cngx không tránh khỏi những sai sót là nguyên nhân dẫn đến những  nguyên nhân hỏng hóc máy. Nếu xuất hiện những lỗi phức tạp trên  máy thì có bao nhiêu người sửa được? Có bao nhiêu người có thể vận hành được máy trng khi lỗi thường xuyên xảy ra? Vì vậy có thể nói rằng kỹ năng quan trọng trong sản xuất là kỹ năng sản xuất và kỹ năng bảo trì ,bảo dưỡng để duy trì hoạt động của máy và thiết bị trong sản xuất. Đây là vấn đề quan trọng được quan tâm nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển ,năng suất, chấ lượng sản phẩm, kế hoạch…của từng công ty.

2.Những điều cần thiết không xảy ra lỗi trong khi vận hành.

Để tránh được các lỗi hỏng hóc thường xuyên xảy ra không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất của công ty chúng ta cần thực nhiện những điểm sau:

-Tìm và phát hiện ra các hỏng hóc bất thường bằng cách

+Tiến hành kiểm tra hằng ngày.

+Phát hiện trạng thái làm việc khác thường như tiếng ồn và tiếng va đập..,

+Hiểu rõ cấu trúc và chức năng làm việc của các bộ phận.

-Kiểm tra nguyên nhân gây ra lỗi: Dừng máy, kiểm tra phát hiện nguyên nhân.

-Tìm hiểu quá trình sửa chữa các hỏng hóc thông qua lí lịch máy và các hướng dẫn cần thiết trong sử dụng và vận hành máy…

-Tiến hành sửa chữa các hỏng hóc.

3.Bảo dưỡng máy

là công nghệ đem lại kết quả cao nhất. Thực hiện tốt bảo dưỡng sẽ đem lại hiệu quả tốt sản phẩm cho các nhà máy thông qua việc và hỏng hóc xảy ra ở mức tối thiểu.

4.Các bước của quá trình bảo dưỡng.

Bảo dưỡng sản xuất được thực hiện trong suốt quá trình sản xuất và người đứng máy trực tiếp thực hiện.

Bảng 1. Sơ đồ phân loại bảo dưỡng.

4.1. Phòng ngừa sự cố là công việc mà người trực tiế vận hành máy kiểm tra xem xét thiết bị mà mình trực tiếp quản lí không làm hiện tưởng hỏng hóc và các sự có có thể xảy ra.

Các phương pháp:

-        Bảo dưỡng hàng ngày để ngăn chặn hư hỏng có thể xảy ra.

-        Kiểm tra định kì và chuẩn đoán hỏng hóc để tìm ra phương pháp giải quyết.

-        Sửa chữa hỏng hóc kịp thời khi được phát hiện.

Có thê nói 3 phương pháp trên là công việc hàng ngày của người vận hành máy. Người vận hành máy phải thường xuyên xem xét máy và thiết bị đồng thời phải được kết hợp 3 phương pháp trên trong mọi trường hợp. Đặc biệt cần kết hợp với thời gian với thời gian bảo dưỡng hàng ngày hoặc điều kiện căn cứ bảo dưỡng thì quá trình sản xuất được thuận lợi hơn với mục tiêu” Máy và thiết bị không bị hỏng hóc”. Nhất là ở nơi sự cố bất thường thường có khả năng xảy ra. Nó đảm bảo những hỏng hóc nhỏ được ngăn chặn và không xảy ra hỏng hóc lớn.

+Thời gian bảo dưỡng hàng ngày là phương pháp xác định rõ thời gian làm việc của máy và thời gian hỏng hóc và các nhân tố khác.

Với cách này, chi phí cho sửa chữa có thể giảm đáng kể thông qua kiểm tra loại bỏ hằng ngày để loại bỏ những hỏng hóc không thể hiện rõ ra ngoài, giảm giá thành sửa chữa.

+Bảo dương chuẩn đoán cơ sở là phương pháp chuẩn đoán. Cách này dễ dàng ngăn chặn được những hỏng hóc thường xuyên xảy ra hoặc kiểm tra định kì bằng cách chuẩn đoán và bảo dưỡng khi phát hiện ra tình trạng bất thường.

4.2.Kế hoạch bảo dưỡng hỏng hóc là việc sửa chữa, bảo dưỡng những bộ phận xảy ra hogr hóc của máy và thiết bị. Tùy thuộc vào hỏng hóc của bộ phận đó mà chọn cách sửa chữa, bảo dưỡng phù hợp. Cách này còn gọi là bảo dưỡng hỏng hóc có kế hoạch. Việc này sẽ ngăn ngừa được những hỏng hóc thường xuyên, sửa chữa các sự cố trong khoảng thời gian ngắn hoặc thay thế các chi tiết hỏng hóc đã có sẵn dự phòng.

Mặt khác, trong trường hợp bộ phận máy làm việc, nếu hiệu suất làm việc và mức độ hiệu quả làm việc giản xuống đột ngột đó là nguyên nhân gây ra hiện tượng hư hỏng trong quá trình làm việc. Người vận hành máy cần nhận ra điều đó là công việc sửa chữa , bảo dưỡng tức thời thông qua các giác quan : thính giác, thị giác…Tuy nhiên luôn luôn cần phải tránh tình trạng gây nguy hiểm cho máy móc và thiết bị.

4.3.Sửa chữa hiệu chỉnh là công việc sửa chữa mà nhằm tránh được các tình trạng gây hỏng hóc nguy hiểm cho máy, dễ dàng để kiểm tra và sửa chữa, đảm bảo hoạt động và hoạt động an toàn. Để tăng hiệu quả của sửa chữa hiệu chỉnh cần ghi nhật kí kiểm tra, ghi lại những sự cố nhỏ từ đó đưa ra những biện pháp khắc phục ngăn chặn những sự cố sẽ xảy . Người phụ trách chính kiểm tra nội dung ghi chép và cung cấp những thông tin cần thiết cho người tiếp theo của ca sản xuất biết bảo dưỡng và điều chỉnh kịp thời làm cho máy hoạt động tốt và dễ cho việc bảo dưỡng sửa chữa.

4.4.Ngăn chặn sửa chữa

Ngăn chặn sử chữa là công việc người phụ trách quản lý máy, thiết bị thực hiện bằng cách kiểm tra các thông tin sửa chữa, bảo dưỡng của máy và các thiết bị hằng ngày để phát hiện những sự cố đã xuât hiện. Từ đó lập kế hoạch sửa chữa an toàn cho máy và thiết bị, giúp cho chi phí bảo dưỡng và sửa chữa thấp và rút ngắn thời gian dùng máy.

Để làm được điều này, người phụ trách chính phải thực hiện ghi toàn bộ về các thông tin hỏng hóc  đã xảy ra, những phương pháp đã dùng để sửa chữa và thông tin về tình trạng hoạt động hiện tại của máy đểtừ đồ lập ra kế hoạch sửa chữa bảo dưỡng tạo điều kiện làm việc tốt cho máy.

5.Bảo dưỡng, sửa chữa toàn bộ quá trình sản xuất

là phương pháp ngăn chặn những sự cố trong quá trình sản xuất. Bảo dưỡng toàn bộ quá trình sản xuất công việc chính là sự đóng góp của mọi người từ công nhân trực tiếp vận hành máy đến quản lý, trong mọi hoạt động, trong mọi nhóm.

6.Bảo dưỡng sản xuất nên được đóng góp từ nhiều người :

 Người phụ trách  máy phải có trách  nhiệm trong việc bảo dưỡng máy. Kỹ sư phụ trách việc thiết kế và nâng cấp việc hoạt động sản xuất phải quan  tâm  đến việc nâng cấp, cải tạo thiết bị sao cho quá trình hoạt động sản xuất đạt độ tin cậy và kết quả tốt. Các nhóm sản xuất nên  đóng góp ý kiến cho công tác bảo dưỡng tại nhà máy của nhóm  hay  tổ sản xuất của mình trước khi đi sửa chữa.

Trong sản xuất , nếu có các sự cố hoặc những sai sót thường xuyên xuất hiện thì cần phải tìm hiểu xem đó là sự cố, lỗi cơ bản, lỗi không cơ bản. Từ đó nghiên cứu và tìm ra cách để nâng cao và những pháp bảo dưỡng sửa chữa, cải tạo máy, thiết bị được thực hiện có hiệu quả sẽ tác dụng lớn đến quá trình sản xuất: làm tăng năng suất lao động một cách rõ rệt, hiệu quả kinh tế của công ty tăng lên. Vì vậy, công ty sẵn sàng cung cấp kinh phí để đáp ứng được sự thay đổi về công tác bảo dưỡng và bảo trì.

7.Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất:

-Ảnh hưởng vì sự cố.

- Ảnh hưởng so xắp xếp và điều chỉnh.

- Tổn thất do không dùng đến và trong thời gian nghỉ ngắn.

- Tổn thất do thiếu sót và hiệu chỉnh.

- Tổn thất do khởi động và dừng máy.

8.Những thiếu sót nhỏ.

Những hư hỏng của máy có thể do không thường xuyên quan tâm đén những hư hỏng của một vài chi tiết trong khi máy hoạt động.

9.Vấn đề hỏng hóc

sẽ xảy ra sớm hay muộn , đó là quy luật tự nhiên. Tuy nhiên, trong thực tế có rất nhiều bộ phận bị giamr tuổi thọ do sửa chữa không đúng quy cách nó làm giảm giá trị sử dụng của máy và thiết bị.

10.Các sự cố thường  xảy ra trong máy

-Duy trì bảo dưỡng ở trạng thái cơ bản.

-Theo dõi quá trình hoạt động.

-Sửa chữa hỏng hóc.

11.Tự trang bi thiết bị :

Đây là yếu tố cần thiết thay đổi quan điểm:” Tôi phụ trách sản xuất còn anh phụ trách phụ trách sửa chữa”thành” Tôi sẽ tự bảo dưỡng và sửa chữa”. Tổn thất sẽ không tự nhiên  xuất hiện trong quá trình hoạt động của máy. Nếu người vận hành có kiến thức về bảo dưỡng sửa chữa thiết bị hiểu về nguyên lí cấu tạo của thiết bị đó thì quá trình hoạt động không xảy ra sự cố.

II: Bảo dưỡng máy

1.Bộ tra dầu.

Bộ tra dầu là dụng cụ quan trọng để tra dầu cho các chi tiết trong quá trình hoạt động. Nhiều hỏng hóc xảy ra là do các chi tiết thiếu dầu mỡ bôi trơn. Chúng ta phải kiểm tra và tra dầu cho các bộ phận để giảm bớt hỏng hóc. Chúng ta kiểm tra thành phần các chất chứa trong dầu mỡ và kiểm tra lượng dầu cho phù hợp.

Tra dầu là ta tra các cơ cấu bộ phận trượt và các bộ phận quau để máy có thể hoạt động an toàn và hiệu quả . Ví dụ như con lăn và các ổ bi…

2.Bảo dưỡng các chi tiết

a)Bảo dưỡng các mối ghép ren.

-Ren bị mòn đứt hoặc mẻ trên bu lông hoặc trục có ren.

+Tiên hết ren cũ rồi cắt ren mới có kích thước nhỏ hơn, lúc này phải thay thế đai ốc mới. Nếu ren cũ đã được tôi cứng thì trước khi tiên cần ủ.

+ Nếu không cho phép giảm kích thước ren thì phục hổi bằng cách hàn đắp hoặc mạ kim loại hoặc gia công cơ.

-Ren bị mòn đứt, vỡ hay mẻ, ở trong lỗ(trong thân chi tiết máy).

+ Sửa tới kích thước sửa chữa bằng cách tiên, khoan hoặc khoét hết ren cũ rồi làm lại ren mới có kích thước lớn hơn lúc này phải thay bu lông hoặc vít cấy.

+Để sửa chữa tạm mối ghép ren trong trường hợp phức tạp ta có thể làm bu lông hoặc vít cấy hơi nhỉnh hơn lỗ cũ để lắp với lỗ ren mòn. Khi có dịp thuận lợi phải sửa chữa chính thức ngay.

+Trong tường hợp lỗ ren được sửa chữa bằng chi tiết bổ sung: muốn vậy ta khoét hoặc khoan lỗ ren có hỏng rộng thệm 5-6 mm nữa rồi mới tiên ren ở bạc với kích thước ren ban đầu.

-Thân bu lông bị cong.

Nắn bằng bàn ép kiểu vít me hoặc êtô để tránh hư hại ren. Khi nắn phải dùng đệm mềm để kẹp chặt chi tiết.

Các vít cấy bị cong hoặc ren hỏng đều được thay mới mà không sửa chữa.

-Bị các chất bẩn cúa chặt vào rãnh then.

Dùng bàn ren, tarô hoặc chi tiết lắp ren với nó để cạy chất bẩn ở ren và “ nắn lại ren”

-Đầu bu lông đai ốc bị vỡ, méo “ chờn” (không có hình dáng sáu cạnh) các chi tiết khác bị sứt mẻ.

Dũa hàn đắp, rồi gia công cơ hoặc chỉ gia công cơ rồi dùng chìa vặn có ngàm hẹp hơn và vặn.

-Các chi tiết ren bị nứt.

Hàn đắp hoặc thay mới

-Ren méo vì xiết đai ốc quả tải.

Tuỳ theo độ hư hỏng mà áp dụng một trong các biện pháp sửa chữa đã nêu hoặc thay mới.

-“Chết” ren (tức ren bị chặt cứng không vặn ra được)

Ngâm trong xăng hoặc dầu hoả từ vài giờ đến vài ngày rồi dùng chìa vặn nối với cánh tay đòn mà vặn ra. Vặn được rồi thì tuỳ theo hình dạng ren mà sửa chữa mốighép ren.

b) Bảo dưỡng  ngõng trục, ổ trục :

Thường ngõng trục, ổ trục hư hỏng vì mòn.

Phương pháp khắc phục

- Nếu mòn ít < G,G2mm có thể mài trên máy tiện bằng kẹp gỗ với bột mài nhão.

- Nếu mòn quá G,G2mm thì mài với kích thước sữa chữa sau khi mài phải kiểm tra độ cứng xem còn có lớp thấm than hoặc tôi cứng. Không nếu mài mất lớp cứng phải nhiệt luyện hoặc hóa nhiệt luyện lại. Khi gia công ngõng trục đạt tới kích thước sữa chữa phải thay bạc lót ổ trục.

-  Nếu ngõng trục mòn tới G,1 mm thì mạ crôm phun kim loại hoặc hàn hổ quang. Phải đắp đủ cả lượng dư gia công vì sau khi tiện và mài phải đạt được của chi tiết.

- Nếu ngõng trục, ổ trụcmòn nhiều thì có thể tiện nhỏ đi rồi ép bạc sửa chữa giống như một biện pháp phục hổi trục tâm, trục truyền.

- Nguyên công cuối cùng trong sửa chữa ngõng trục lắp với ổ là đánh bóng như sau: Lắp trục lên các mũi tâm, tốc độ, quay của trục khoảng 5G-7Gm/phút, đá đánh bóng là một miếng gang peclit hạt nhỏ có bôi bột mài nhão để đánh bóng ngõng trục. Khi thao tác tay cầm miếng gang áp nhẹ mặt có bột mài vào ngõng trục và đưa đi đưa lại theo chiều dài ngõng trục khoảng 3-5 phút. Trong quá trình đánh bóng ngõng trục thỉnh thoảng lại rửa bột mài dính vào ngõng trục và miếng gang bằng xăng, bôi lớp bột mài mới vào miếng gang và tiếp tục công việc. Đến khi bề mặt ngõng trục bóng như gương thì được.

3.Bảo dưỡng thiết bị khí nén

-Chế độ bảo dưỡng hệ thông khí nén là:

Kiểm tra bọ lọc khí và thiết bị xử lý khí nén, xả nước ngưng tụ và chất bẩn đúng quy cách, điều chỉnh bộ boi trơn khí nén. Kiểm tra sự dò rỉ ở cá bộ phận, các đường ống dẫn khí . Kiểm tra tình trạng mài mòn, bụi bẩn ở các bộ phận phát tín hiệu. Kiểm tra các ống lót xy lanh và kiểm tra bề lắp xi lanh.

-Cách bảo trì :

+Hằng ngày:

 Xả chất ngưng tụ từ bộ lọc nếu không khí trong môi trường có độ ẩm cao và hệ thống không dùng hệ xả tự động. Kiểm tra mữa dầu trong bộ bôi trơn trong không khí nén và kiểm tra việc định lượng dầu.

+Hàng tuần:

Kiểm tra các bộ phận phát tín hiệu.

Kiểm tra đồng hồ áp suất cảu các bộ điều tiết áp suất.

Kiểm tra hoạt động của bộ phận bôi trơn.

+3 tháng:

Kiểm tra các vòng đệm kín ở các chỗ nối có bị rò gỉ không. Nếu cần thiết có theert siết chặt lại các chỗ nối .

Thay các đường ống khí nén nối các bộ phận chuyển động.

Kiểm tra sự rò gỉ ở các cổng thoát khí cảu các van

Làm sạch các ống lọc khí trong bộ lọc khí .

+6 tháng:

Kiểm tra sự mài mòn của ống lót thanh truyền trong xy lanh và thay thế nếu cần thiết.

Thay thế các vòng gợi dầu và các vòng đệm kín trên pitton.

4.Bảo dưỡng bộ dao

a)Bảo dưỡng bộ xy lanh
Khi van khí hoạt động không linh hoạt cần tiến hành bảo dưỡng. 
- Tháo xilanh trên van vào khí 
- Tháo đế đính ốc, lấy đệm cao su ra 
- Vệ sinh xilanh, lò xo, piston, thay đệm cao su mới 
- Cuối cùng lắp lại cụm xi lanh

b)Cụm dao

-Kiểm tra độ bền của lưỡi dao xem lưỡi dao có bị mẻ không .Nếu hỏng nhẹ chúng ta có thế đi khắc phục bằng cach mài lại .Hỏng chúng ta nên sớm kiểm tra và thay thế để không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

-Kiểm tra các mối lắp ghép ở cụm dao : kiểm tra cac mối lắp ghép ren và xiết chặt các đai ốc, tra dầu vào các mối lắp ghép cho hoạt động được trơn chu và hiệu quả hơn.

5.Bảo dưỡng bộ truyền đai

- Sau 30 giờ đầu tiên chạy máy, cần kiểm tra độ lỏng chặt của nó. Nếu lực căng không đủ thì điều chỉnh lại, cứ 1500 giờ tiếp theo kiểm tra và điều chỉnh một lần.

- Khi điều chỉnh lực căng dây, dùng đinh ốc điều chỉnh phần đế động cơ để dây curoa lỏng/ chặt theo mong muốn.

- Sau khi điều chỉnh, thay dây curoa không nên để dầu nhớt dính vào dây hoặc bánh dây để tránh dây bị trơn.

- Nếu cần thay dây nên thay đồng loạt, nếu thay một số sợi hoặc một sợi thì lực căng sẽ không đều.

- Sau khi điều chỉnh xong bánh động cơ và bánh trục vít phải nằm cùng một mặt phẳng, nếu không dây curoa nhanh mòn và tạo ra trấn động và tiếng ồn.

6.Bảo dưỡng hệ thống cấp điện

Thường xuyên kiểm tra các dây điện xem có bi đứt hay rò rỉ điện không để có biện pháp khắc phục tạm ngay.

Kiểm tra các tiếp điểm điện vào động cơ và các thiết bị điên phụ khác xem truyền điện xem có tốt không và có bị rò rỉ điện ra ngoài không từ đó đưa ra biện pháp khác phục.

Các biện pháp khác phục :nối lại hoặc thay thế mới.