ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TÔNG LY TÂM Người hướng dẫn: ThS HỒNG MINH CƠNG Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN NAM Đà Nẵng, 2017 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy đúc ống cống bê tông ly tâm Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Số thẻ SV: 101120127 Lớp: 12C1A Đồ án gồm nội dung nhƣ sau: Phần giới thiệu chung nhu cầu, công nghệ thiết bị sản xuất ống cống bê tâm Phân tích chọn phƣơng án thiết kế máy Phần phần thiết kế máy bao gồm lập sơ đồ động học máy, thiết kế khuôn đúc Tính tốn thơng số kỹ thuật máy Sau chọn động điện, phân phối tỷ số truyền, thiết kế truyền Nghiệm bền số chi tiết theo yêu cầu Cuối yêu cầu lắt đặt, vận hành bảo dƣỡng máy C C DU R L T ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN VĂN NAM Số thẻ sinh viên: 101120133 Lớp: 12C1A Khoa: CƠ KHÍ Ngành: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TÔNG LY TÂM Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Vật liệu: Bê tông xi măng cốt thép mác 300; Đƣờng kính ống: Ø1200 mm; Đƣờng kính ngồi ống: Ø1380 mm; - Chiều dài ống: 2,0 m; Nội dung phần thuyết minh tính tốn: A Phần thuyết minh - Giới thiệu chung nhu cầu, công nghệ thiết bị sản xuất; - Phân tích chọn phƣơng án thuyết kế C C B Phần thiết kế - R L T DU Lập sơ đồ động học máy; Thiết kế khuôn đúc; - Chọn động điện, phân phối tý số truyền, thiết kế truyền; - Nghiệm bên số chi thiết theo yêu cầu - Yêu cầu lắp đặt, vận hành bảo dƣỡng máy Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ phƣơng án thuyết kế : 01 Ao - Bản vẽ tổng thể : 03 Ao - Bản vẽ khuôn Bản vẽ hộp giảm tốc Bản vẽ cụm chi tiết Họ tên người hướng dẫn: : 01 Ao : 01 Ao : 01 Ao Phần/ Nội dung: Lý thuyết Hồng Minh Cơng Thiết kế Hồng Minh Công Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 14/02/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2017 Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2017 Trƣởng Bộ mơn khoa Cơ khí Ngƣời hƣớng dẫn C C DU R L T LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội đại nhƣ ngày sở hạ tầng đóng vai trị quan trọng phổ biến Nó khơng ngừng phát triển nhằm đáp ứng lại nhu cầu xã hội Trong vấn đề đƣợc quan tâm nhiều thành phố phát triển hệ thống ống cống thoát nƣớc Để giải vấn đề nƣớc thành phố cần có sản phẩm đảm bảo chất lƣợng Để đáp ứng cho nhu cầu cần phải có thiết bị máy móc tạo sản phẩm đảm bảo chất lƣợng Từ yêu cầu giải vấn đề thấy cần có máy tạo sản phẩm ống cống bê tơng để đáp ứng nhu cầu Vì từ máy đúc ống cống bê tơng đƣợc đời Trong máy đúc ống cống bê tơng ly tâm có khả tạo sản phẩm có chất lƣợng tốt máy có kết cấu khơng phức tạp dể dàng hoạt động Từ vấn đề máy đúc ống cống bê tơng đề tài có nghĩa ý tốt nghiệp trƣờng Đó đề tài mà em thấy mức độ cần thiết cao Đồ án tốt nghiệp học phần cuối sinh viên trƣớc trƣờng nên mang tính tổng hợp tất kiến thức học từ trƣớc Với nhu cầu mà em đƣợc thầy giáo Hoàng Minh C C R L T DU Công giao đề tài “THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TƠNG LY TÂM”, với nội dung trình bày phần giới thiệu chung nhu cầu, cơng nghệ thiết bị sản xuất, phân tích chọn phƣơng án thiết kế máy, tính tốn thiết kế máy theo phƣơng án chọn trình bày vấn đề vận hành bảo quản máy trình sản xuất Đây đề tài tƣơng đối rộng với em Nên em vào phần tƣơng đối cần thiết Trong q trình làm cịn nhiều thiếu sót hiểu biết chƣa sâu rộng mong thầy thông cảm Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn thầy giáo ThS.Hoàng Minh Cơng hƣớng dẫn tận tình, dễ hiểu, Quý thầy cô truyền thụ kiến thức cho em suốt thời gian học tập trƣờng Đà Nẵng ngày tháng 05 năm 2017 Nhận xét GVHD: Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp riêng thân em Em hoàn toàn tự thực đồ án tất phần Sinh viên thực {Chữ ký, họ tên sinh viên} C C R L T DU ii MỤC LỤC Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn I Nhận xét ngƣời phản biện II Tóm tắt III Lời nói đầu I Cam đoan II Danh mục hình ảnh VI Phần I Lý thuyết Chƣơng I Giới thiệu chung nhu cầu sản xuất 1.1 Giới thiệu chung hỗn hợp bê tông 1.1.1 Khái niệm C C 1.1.2 nhu cầu hỗn hợp bê tông nƣớc ta 1.1.3 Phân loại bê tông 1.1.4 Tính chất hỗn hợp bê tông Chƣơng II Công nghệ thiết bị sản xuất ống cống bê tông đúc sẵn R L T DU 2.1 Giới thiệu sản phẩm ống cống bê tông cốt thép 2.1.1 Tình hình chung 2.1.2 Cấu tạo tiêu chuẩn kỹ thuật 2.2 Qui trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 Qui trình cơng nghệ Yêu cầu chế tạo vữa bê tông Yêu cầu chế tạo khung cốt thép Mở khuôn chuẩn bị khuôn Tạo hình ống cống bê tơng cốt thép Chƣơng III Phân tích chọn phƣơng án thiết kế máy 3.1 Phƣơng án điều chỉnh tốc độ quay khuôn động điện không đồng 3.1.1 Sơ đồ động phƣơng án thứ 3.1.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp 10 3.2 Phƣơng án điều chỉnh tốc độ quay khuôn bánh vi sai 10 3.2.1 Sơ đồ động học phƣơng án thứ hai 10 3.2.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp 11 3.3.1 Sơ đồ động phƣơng án thứ ba 11 3.3.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp 12 iii Phần II Thiết kế máy 13 Chƣơng IV Lập sơ đồ động học cho máy thiết kế khuôn 13 4.1 Lập sơ đồ động học 13 4.1.1 Chọn sơ đồ động 13 4.1.2 Nguyên lý hoạt động 14 4.2 Tính tốn thiết kế khuôn đúc 14 4.2.1 Cấu tạo khuôn 14 4.2.2 Tính khối lƣợng khn đúc 15 4.2.3 Tính khối lƣợng vật liệu 16 4.3 Tính tốn kiểm tra bền khn 16 Chƣơng V Tính tốn thơng số kĩ thuật cho máy 19 5.1 Tốc độ quay tới hạn 19 5.1.2 Tốc độ quay giai đoạn lèn chặt 20 5.1.3 Tính tốn tốc độ quay giai đoạn phân liệu 21 5.1.4 Tính tốn tốc độ quay giai đoạn lèn chặt 22 5.2 Tính tốn cơng suất máy 22 5.2.1 Cơ sở tính tốn 22 5.2.2 Công suất tiêu hao ma sát lăn vành đỡ 22 C C R L T DU 5.2.3 Công suất tiêu hao ma sát cổ trục cán 23 5.2.4 Công suất bù lực cản khơng khí 23 5.2.5 Tính cơng suất ứng với tốc độ quay giai đoạn phân liệu, n1  58 (vg/ph) 24 5.2.6 Tính cơng suất ứng với tốc độ quay giai đoạn lèn chặt n =256 (vg/ph) 25 Chƣơng VI Tính chọn động điện, phân phối tỷ số truyền, thiết kế truyển 27 6.1 Tính chọn động điện phân phối tỉ số truyền cho truyền 27 6.1.1 Tính chọn động điện 27 6.1.2 Phân phối tỷ số truyền 28 6.2 Tính tốn thiết kế truyền, chi tiết khác 30 6.2.1 Tính hộp giảm tốc 30 6.2.2 Tính cặp bánh trụ thẳng 30 6.2.3 Thiết kế trục chọn then 33 6.2.4 Thiết kế gối dỡ trục 43 6.2.5 Thiết kế cac chi tiết khac 47 6.2.6 Dung sai lắp ghép 53 6.2.7 Tính tốn thiết kế truyền xích 54 6.2.8 Thiết kế trục iii 59 iv 6.2.9 Tính tốn lăn trục lăn 63 6.2.10 Thiết kế gối đỡ trục 71 6.2.12 Thiết kế ly hợp ma sát 79 Chƣơng VII Yêu cầu lắp đặt, vận hành bảo dƣỡng 83 7.1 Yêu cầu lắp đặt 83 7.2 Yêu cầu vận hành sử dụng 83 7.2.1 Kiểm tra kỹ thuật trƣớc vận hành máy 83 7.2.2 Yêu cầu kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động 83 7.2.3 Yêu cầu cán công nhân 84 7.2.4 Yêu cầu chi tiết máy máy 84 7.3 Yêu cầu bảo quản bảo dƣỡng 85 7.3.1 Bảo dƣỡng ngày 85 7.3.2 Bảo dƣỡng định kỳ 85 7.3.3 Vệ sinh công nghiệp máy 86 Tài liệu tham khảo 87 C C R L T DU v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sản phẩm ống cống bê tông cốt thép loại I Hình 3.1: Sơ đồ phƣơng án thiết kế thứ Hình 3.2:Phƣơng án thiết kế thứ Hình 3.3: Phƣơng án thiết kế thứ 10 Hình 4.1:Phƣơng án thiết kế thứ 12 Hình 4.2: Cấu tạo khn đúc 13 Hình 4.3: Biểu đồ mơmen 15 Hình 5.1: Sơ đồ phân tích lực 18 Hình 6.2: Sơ đồ thiết kế 26 Hình 6.3: Bánh trụ thẳng 30 C C Hình 6.4: Sơ đồ lực tác dụng lên truyền 31 Hình 6.5: Biểu đồ phân bố lực 32 Hình 6.6: Biểu đồ phân bố mô men 34 Hình 6.7: Sơ đồ lắp then trục 37 R L T DU Hình 6.8: Sơ đồ tính chọn ổ trục I 39 Hình 6.9: Sơ đồ tính chọn ổ trục II 40 Hình 6.10: Cố định ổ trục 41 Hình 6.11 : Vỏ hộp 42 Hình 6.12: Các kích thƣớc 43 Hình 6.13: Cấu tạo bu lơng vịng 45 Hình 6.14: Cấu tạo nắp thăm dầu 52 Hình 6.15: Nút tháo dầu 46 Hình 6.16: Sơ đồ mô men trục III 52 Hình 6.17: Con lăn 56 Hình 6.18: Sơ đồ tính lực 57 Hình 6.19: Biểu đồ phân bố lực 59 Hình 6.20: Cấu tạo ổ trƣợt 63 Hình 6.21: Nối trục dài 68 Hình 6.22: Cấu tạo phanh 71 vi Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm Giả thuyết nhiệt độ trung bình 500C, theo bảng (8-35), trang 213, Tài liệu [3] Tài liệu [3] chọn độ nhớt dầu 50 centistôc 500C Theo bảng (10-20), trang 286, Tài liệu [3] ta chọn loại dầu công nghiệp 45, lấy khối lƣợng riêng dầu là:  = 0,85 (g/cm3) Độ nhớt dầu đƣợc tính theo cơng thức:  = . = 50 0,85 = 42 (centipoazơ) = 0,042 (N/cm3) Trong đó:  độ nhớt động học tính centistơc Tính khả tải theo cơng thức (8-14), trang 217, Tài liệu [3] : P. = . Trong đó: P áp lực qui ƣớc, (N/mm2), đƣợc tính theo công thức (8-10), trang 213, Tài liệu [3] nhƣ sau: p= R 1604  N   N   = 1,02  < [p] = 20    l.d 37 ,8.42  mm   mm  C C R L T  vận tốc góc đƣợc tính theo cơng thức sau: .n 3,14.1440  = = 150,72 30 30 DU 1   s Thay giá trị vào ta có: = P. 1,02.10 6.(0,00195 )   0,62 . 0,042 150 ,72 Tra bảng (8-37), ứng với l/d = 0,9  = 0,62 tìm đƣợc  = 0,4 độ chênh lệch tƣơng đối Tính chiều cao lớp dầu nhỏ có ổ theo cơng thức (8-15), trang 217, Tài liệu [3] ta có: hmin =  d 42 (1   )   (1   )  1,95.10 3 (1  0,4)  0,0246(mm) 2 Kiểm tra chiều cao hmin theo công thức (8-16), trang 217, Tài liệu [3] ta có: H  k.(Rz1 + Rz2) Trong đó: k hệ số xét đến chế tạo lắp ghép khơng xác, biến dạng đàn hồi trục, thƣờng lấy k = Rz1, Rz2 độ cao trung bình nhấp nhơ bề mặt ngõng trục bạc lót Giả thuyết ngõng đƣợc gia công đạt độ nhẵn 9, lót ổ đạt độ nhẵn 8, theo bảng (838), trang 216, Tài liệu [3] ta có: Rz1 = 1,5(m, Rz2 = 2,5(m) Vậy ta có: k.(Rz1 + Rz2) = 2.(1,5+2,5) = (m) < 24,6(m) Kiểm tra nhiệt: Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Công 73 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm Tính nhiệt dựa ngun lý cân nhiệt lƣợng sinh nhiệt lƣợng Theo đồ thị hình (8-44), trang 218, Tài liệu [3] với l/d = 0,9,  = 0,4, ta tìm đƣợc f/ = Vậy hệ số ma sát f = 4.1,95.10-3 = 0,0078 Theo đồ thị hình (8-45) với l/d = 0,9,  = 0,4 ta tìm đƣợc Q = 0,0535 ..l.d  m3    Q = 0,0535...l.d2 = 0,0535.0.00195.150,72.37,8.10-3.0,0422 = 0,25.10-6  s   Tính hiệu số nhiệt độ dầu dầu vào theo công thức (8-20), trang 218, Tài liệu [3] : t = tra - tvào = R..f 1000 (C..Q  k..d.l) Trong đó:  vận tốc vịng đƣợc tính nhƣ sau: = C C .d 150 ,72 0,042 m  = 3,165   2 s R L T f hệ số ma sát: f = 0,0078  hj  C nhiệt dung riêng dầu, C =    kg c  DU  kg   khối lƣợng riêng dầu,  = 850   m   m3   Q lƣu lƣợng chảy qua ổ, Q = 0,25.10-6  s    k  k hệ số tỏa nhiệt qua thân ổ, k = 0,06    m c  d đƣờng kính trục, d = 0,042 (m) l chiều dài lót ổ, l = 0,0378 (m) Thay giá trị vào ta có: t = tra - tvào = R..f 1604 3,165 0,0078   54,7 C 6 1000 (C..Q  k..d.l) 1000 (2.850 0,25.10  0,06.3,14.0,042 0,0378 ) Nhiệt độ dầu vào tính theo công thức (8-21), trang 218, Tài liệu [3] t 54,7  50  = 22,650C < [tvào] 2 Nhiệt độ dầu tính theo cơng thức (8-22), trang 218, Tài liệu [3] tvào = t- Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 74 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm t 54,7  50  = 77,350C < [tra] 2 Vậy ta tính tốn ổ trƣợt trục III thỏa mãn yêu cầu cho phép tra = t - 6.2.10.2.2 Tính ổ trượt trục lăn Chọn tỉ số l/d = 0,9, suy l = 0,9.d = 0,9.70 = 63 (mm) Trong đó: l chiều dài lót ổ d đƣờng kính trục Chọn vật liệu lót ổ đồng chì BpC30 có [p] = 20 (N/mm2) Chọn khe hở tƣơng đối: d < 100(mm) nên chọn khe hở tƣơng đối  = 0,002 Xác định khe hở:  = .d = 0,002.70 = 0,14 (mm) Đối với trục có đƣờng kính tƣơng đối nhỏ nên chọn kiểu lắp theo tiêu chuẩn H7/e8 Tra bảng phụ lục sách dung sai lắp ghép, ta có: Dmax = +30(m), Dmin = 0(m), dmax = -60(m), dmin = -106(m) C C Smax = Dmax - dmin = 30 + 106 = 136(m), Smin = Dmin - dmax = + 60 = 60 (m) R L T S  Smin 136  60   98(m)  98.10 3 (mm ) Stb = max 2 Tính lại khe hở tƣơng đối = DU Stb 98 10 3 = 1,4.10-3  d 70 Giả thuyết nhiệt độ trung bình 500C, theo bảng (8-35), trang 213, Tài liệu [3] , chọn độ nhớt dầu 50 centistôc 500C Theo bảng (10-20), trang 286, Tài liệu [3] ta chọn loại dầu công nghiệp 45, lấy khối lƣợng riêng dầu là:  = 0,85 (g/cm3) Độ nhớt dầu đƣợc tính theo công thức:  = . = 50.0,85 = 42 (centipoazơ) = 0,042 (N/cm3) Trong đó:  độ nhớt động học tính centistơc., Tính khả tải theo cơng thức (8-14), trang 217, Tài liệu [3] : = P. . Trong đó: P áp lực qui ƣớc, (N/mm2), đƣợc tính theo cơng thức (8-10), trang 213, Tài liệu [3] nhƣ sau: p= R 14811 ,2  N   N    3,36  [ p ]  20   2  l.d 63.70  mm   mm   vận tốc góc đƣợc tính theo cơng thức sau: Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 75 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm = .n 3,14 700 = 73,3  30 30 1   s Thay giá trị vào ta có: = P. 3,36.10 6.(1,4.10 3 )  = 1,53 . 0,042 73,3 Tra bảng (8-37), ứng với l/d = 0,9  = 1,53 tìm đƣợc  = 0,65 độ chênh lệch tƣơng đối Tính chiều cao lớp dầu nhỏ có ổ theo cơng thức (8-15), trang 217, Tài liệu [3] ta có:  d 70 (1  )   .(1  )  1,4.10 3 (1  0,65)  0,017 (mm ) 2 Kiểm tra chiều cao hmin theo công thức (8-16), trang 217, Tài liệu [3] ta có: hmin = h  k.(Rz1 + Rz2) C C Trong đó: k hệ số xét đến chế tạo lắp ghép khơng xác, biến dạng đàn hồi trục, thƣờng lấy k = R L T Rz1, Rz2 độ cao trung bình nhấp nhơ bề mặt ngõng trục bạc lót DU Giả thuyết ngõng đƣợc gia cơng đạt độ nhẵn 9, lót ổ đạt độ nhẵn 8, theo bảng (838), trang 216, sách Tài liệu [3] ta có: Rz1 = 1,5 (m), Rz2 = 2,5 (m) Vậy ta có: k.(Rz1 + Rz2) = 2.(1,5+2,5) = 8(m) < 17(m) Kiểm tra nhiệt: Tính nhiệt dựa nguyên lý cân nhiệt lƣợng sinh nhiệt lƣợng thoát Theo đồ thị hình (8-44), trang 218, Tài liệu [3] với l/d = 0,9,  = 0,65, ta tìm đƣợc f/ = 2,1 Vậy hệ số ma sát f = 2,1.1,4.10-3 = 0,00294 Q  0,075 ..l.d  m3   Q =0,075...l.d2 = 0,075.0,0014.73,3.63.10-3.0,0422 = 0,85.10-6  s    Theo đồ thị hình (8-45) với l/d = 0,9,  = 0,65 ta tìm đƣợc Tính hiệu số nhiệt độ dầu dầu vào theo công thức (8-20), trang 218, Tài liệu [3] R..f t = tra - tvào = 1000 (C..Q  k..d.l) Trong đó:  vận tốc vịng đƣợc tính nhƣ sau: = .d 73,3.0,042 = 1,54  2 Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam m   s Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 76 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm f hệ số ma sát: f = 0,00294  hj  C nhiệt dung riêng dầu, C =    kg c   kg   khối lƣợng riêng dầu,  = 850   m   m3  -6  Q lƣu lƣợng chảy qua ổ, Q = 0,85.10  s     k.  k hệ số tỏa nhiệt qua thân ổ, k = 0,06    m c  d đƣờng kính trục, d = 0,07 (m) l chiều dài lót ổ, l = 0,063 (m) Thay giá trị vào ta có: t  tra  tvào  C C R.v f 14811.1,54.0,00294   29,50 C 6 1000(C. Q  k. d l ) 1000(2.850.0,85.10  0,06.3,14.0,07.0,063) R L T Nhiệt độ dầu vào tính theo cơng thức (8-21), trang 218, Tài liệu [3] t vào t 29,5 t  50   35,3o C  t vào  2 DU Nhiệt độ dầu tính theo cơng thức (8-22), trang 218, Tài liệu [3] t  t  t 29,5  50   64,7 o C  t  2 6.2.11 Thiết kế nối trục 6.2.11.1 Chọn nối trục Từ trục động thức đến trục vào hộp giảm tốc trục lăn Ta chọn nối trục vòng đàn hồi 6.2.11.2 Tính nối trục vịng đàn hồi Nối trục đàn hồi gồm hai nửa nối trục nối với phận đàn hồi Nhờ có phận đàn hồi nối trục đàn hồi có khả năng: giảm va đập, chấn động, đề phòng cộng hƣởng dao động xoắn gây nên bù lại độ lệch trục Tùy theo loại phận làm phận đàn hồi, chia nối trục thành nhiều loại, ta chọn nối trục vòng đàn hồi cho việc thiết kế Nối trục vịng đàn hồi có cấu tạo nhƣ sau: Vật liệu làm nối trục thép rèn 35, vật liệu chốt thép 45 thƣờng hóa Nối trục vịng đàn hồi có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo giá thành rẻ nên đƣợc dùng rộng rãi Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Công 77 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm Nối trục vòng đàn hồi nên trục I dùng nối trục động với trục vào hộp giảm tốc, đƣờng kính nối trục d = 20 (mm) Theo bảng (9-11), trang 234, Tài liệu [3] ta có kích thƣớc chủ yếu nối trục đàn hồi nhƣ sau: d = 20 (mm), D = 90(mm), d0 = 20(mm), l = 50 (mm), c = 1÷ 4, dc = 10 (mm), l = 19 (mm), ren = M8, đƣờng kính ngồi vịng đàn hồi 19 (mm), chiều dài tồn vịng đàn hồi 15 (mm), nmax = 5600 (vg/ph), Z = Với kích thƣớc chọn theo đƣờng kính trục ta cần kiểm nghiệm ứng suất dập sinh chốt vòng cao su ứng suất uốn suốt Điều kiện sức bền dập vịng đàn hồi, tính theo công thức (9-22), 234, Tài liệu [3] d  2.K M x   d Z D0 l v d c C C Trong đó: Z = số chốt D0 đƣờng vòng tròn qua tâm chốt D0 = D – d0 – 15 = 90 – 20 – 15 = 65 (mm) d0 = 20 (mm) đƣờng kính lỗ lắp chốt bọc vịng đàn hồi dc = 10 (mm) đƣờng kính chốt R L T DU lv = 15 (mm) chiều dài tồn vịng đàn hồi []d = (2 ÷ 3) (N/mm2) ứng suất dập cho phép vòng cao s K = hệ số tải trọng động Mx = 26608 (Nmm) mômen xoắn trục I Thay số liệu vào ta có: d  2.K M x 2.2.26608  2,15   d Z D0 lv d c 6.55.15.10 Vậy điều kiện sức bền dập đƣợc thỏa mãn Kiểm nghiệm sức bền uốn chốt, kiểm nghiệm theo công thức (9-23), trang 234, Tài liệu [3] u  K M x lc   u 0,1.Z D0c d c3 Trong đó:  u = (60 ÷ 80) ứng suất uốn cho phép lc = 19 chiều dài chốt Thay số ta có:  u  K M x lc 2.26608.19   30   u 0,1.Z D0c d c 0,1.6.55.103 Vì vậy, nối trục đàn hồi trục I đảm bảo điều kiện bền Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 78 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm 6.2.11.3 Cấu tạo nối trục Hình 6.21: Nối trục đàn hồi C C 6.2.12 Thiết kế ly hợp ma sát 6.2.12.1 Chọn ly hợp ma sát Ly hợp ma sát dùng để truyền mô men xoắn nhờ lực ma sát sinh bề mặt tiếp xúc bề mặt ma sát Khi đóng ly hợp ma sát mơ men xoắn tăng theo mức độ tăng lực ép bề mặt ma sát So với ly hợp khác ly hợp ma sát có nhiều ƣu điểm sau: R L T DU Ly hợp ma sát dùng để nối tách lúc nào, dù vận tốc trục dẫn có chênh lệch nhiều so với trục bị dẫn khơng xảy tƣợng va đập Dùng ly hợp ma sát tránh chi tiết máy khác khỏi hƣ hỏng tải đột ngột Dùng ly hợp ma sát có khả thay đổi vận tốc trục bị dẫn cách điều hòa Dùng ly hợp ma sát điều chỉnh đƣợc thời gian khởi động trục bị dẫn Ngồi kích thƣớc ly hợp ma sát nhỏ gọn đóng tách ly hợp êm Do ƣu điểm nên ly hợp ma sát đƣợc dùng nhiều ngành chế tạo máy Để truyền mô men xoắn lớn, giảm lực dọc trục ta chọn ly hợp ma sát nhiều đĩa ma sát Cấu tạo ly hợp ma sát gồm đĩa lắp di động then hoa với ly hợp đĩa lắp với ly hợp cách Để đóng mở ly hợp ta dùng cấu đon bẩy điều khiển tay gạt Nhờ có nhiều đĩa ma sát nên kết cấu tƣơng đối gọn lực ép không cần lớn lắm, ly hợp ma sát đƣợc dùng rộng rãi 6.2.12.2 Tính tốn ly hợp ma sát  Ly hợp ma sát để nối trục II trục III Đƣờng kính bề mặt làm việc đĩa Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 79 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm Đƣờng kính trung bình: Dtb  D  D1  (2,5  4).d ; chọn Dtb = 3.d Với d đƣờng kính trục 36 (mm) Vậy Dtb = 3.38 = 114 (mm) Đƣờng kính ngồi đĩa (là đƣờng kính ngồi bề mặt làm việc) D = 1,25 Dtb = 1,25 114 = 142,5 (mm) Đƣờng kính đĩa ngồi (là đƣờng kính bề mặt làm việc) D1 = 0,75 Dtb = 0,75 114 = 142,5 (mm) Các đĩa ly hợp ma sát dày (mm) Tính vận tốc trung bình bề mặt ma sát, tính theo cơng thức sau: vtb   Dtb n 60.1000  3,14.114.365 m  2,17  60.1000 s Vật liệu làm bề mặt ma sát kim loại nhƣ gang với gang, thép với thép, đồng C C với thép đƣợc dùng vật liệu không kim loại nhƣ da, pherôđô, gỗ, gốm kim loại,… chọn vật liệu làm bề mặt ma sát pherơđơ với thép có f = 0,3; [p] = 0,3 N/mm3) R L T  Tính số bề mặt ma sát: Áp dụng công thức (9-30), trang 239, Tài liệu [3] nhƣ sau: Z 2.k M x  f Dtb2 b. p  Trong đó: DU Z số bề mặt làm việc k hệ số tải trọng, lấy k = 1,3 b bề rộng hình vành khăn bề mặt ma sát, đƣợc tính nhƣ sau: b D  D1 135  81   27(mm) 2 Mx mômen xoắn trục, Mx = 100110,34 (Nmm) f hệ số ma sát, lấy f = 0,3 Dtb đƣờng kính trung bình, Dtb = 114 (mm) [p] áp suất làm việc cho phép, [p] = 0,3 (N/mm2) Thay số liệu vào cơng thức ta có: Z 2.k.M x 2.1,3.100110,34   2,92  f Dtb b. p 3,14.0,3.114 2.27.0,3 Các đĩa ma sát làm việc khô không nên Z không 10 Vậy ta chọn Z = Số đĩa ngoài: Z1  Z  2 2 Số đĩa trong: Z2 = Z1 + = + = Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 80 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm  Tính lực ép cho phép tác dụng lên đĩa Áp dụng công thức (9 -31), trang 239, Tài liệu [3] ta có: Q    D  D12  p  3,14 (1352  812 ).0,3  2747 ( N ) Vậy lực ép tác dụng lên đĩa ma sát 2747 (N) 6.2.13 Tính tốn hệ thống phanh(phanh má) 6.2.13.1 Ngun lý hoạt động - Đây loại phanh thƣờng đóng Lực đóng phanh đƣợc tạo nên đai ốc 10 nén lo xo Một đầu lo xo tỳ vào ống bao 13, kéo tay đòn phanh3 với má phanh ép vào bánh phanh1 Đầu lo xo đẩy đai ốc 10, kéo đẩy 14 qua phải, qua đai ốc 12 kéo tay đòn phanh5 má phanh ép vào bánh phanh - Khi cấu làm việc, nam châm có điện hút tay địn đẩy đẩy 14 sang trái, dƣới tác dụng lo xo phụ Tay đòn phanh má phanh dƣới tác dụng trọng lƣợng nam châm mở hạn chế hành trình 15 chạm đế phanh Khi vặn đai ốc 11 sang phải, đẩy 14 dịch dần sang trái ép lo xo qua đai ốc 10 hai má phanh từ từ mở (tƣơng đƣơng với trƣờng hợp nam châm làm việc) Tiếp tục vặn đai ốc 11 sang phải đẻ mở má phanh to C C R L T DU trƣờng hợp cần sửa thay má phanh Ở trạng thái làm việc bình thƣờng phanh, đai ốc 11 phải vặn sang trái vị trí cũ Mơmen phanh tạo lo xo bị nén, có trƣờng hợp điều chỉnh mơmen phanh nhờ đai ốc 10 Hành trình phanh đƣợc điều chỉnh đai ốc 12 hạn chế hành trình 15 6.2.13.2 Đặc điểm: * Ưu điểm: Phanh má điẹn từ hành trình nhỏ có hiệu suất cao, đóng mở phanh nhậy, nhỏ gọn, trọng lƣợng quán tính bé * Nhược điểm: Tỷ số truyền hệ tay địn khơng lớn nên khó tạo đƣợc mơmen phanh lớn không điều chỉnh đƣợc độ hút nam châm nên q trình phanh xảy khơng êm dịu Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 81 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm C C R L T DU Hình 6.22: Cấu tạo phanh Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 82 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm CHƢƠNG VII YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG 7.1 Yêu cầu lắp đặt Căn vào yêu cầu thiết kế, tổ chức sản xuất, mặt phân xƣởng để xác định vị trí lắp đặt máy đúc ống cống bê tông li tâm hợp lý Yêu cầu nơi lắp đặt phải phẳng, thoáng mát chắn Hệ thống máy đƣợc lắp đặt dàn thép phải đảm bảo chắn an toàn vận hành Khi lắp đặt phận, chi tiết cần đảm bảo chắn an toàn, khoảng cách an toàn theo qui định, trục đảm bảo độ đồng trục khoảng cách qui định Để máy làm việc an tồn, hiệu có tuổi thọ sử dụng cao Khi lắp khuôn lên lắn tránh va chạm mạnh khuôn lăn để giảm độ lệch lăn Khi lắp hai khuôn dƣới, yêu cầu vị trí bắt chặt bu lơng 7.2 C C R L T Yêu cầu vận hành sử dụng DU 7.2.1 Kiểm tra kỹ thuật trước vận hành máy Việc kiểm tra kỹ thuật máy trƣớc vận hành cần thiết đảm bảo an toàn cho ngƣời máy nên phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật máy với nội dung sau: + Kiểm tra phận làm việc máy nhƣ hệ thống khuôn, hệ thống điều khiển, cụm chi tiết lăn, trục cắc gối đỡ trục Trên sở kiểm tra tồn máy,xem xét có đảm bảo u cầu an tồn vận hành hay không + Trƣớc vận hành máy, chạy thử không tải phận máy để kiểm tra, có sai sót bảo dƣỡng sửa chữa + Khi đặt khuôn lên cần thiết phải chạy thử, sau dừng lại để kiểm tra, có sai sót bảo dƣỡng sửa chữa + Kiểm tra phận cần trục để phục vụ cho công việc tháo lắp hệ thống khuôn nhƣ phận điều khiển, hệ thống cáp,dàn ray… + Kiểm tra thiết bị phục vụ công việc chƣng hấp cất nhiệt sản phẩm nhƣ hệ thống gia nhiệt, đƣờng ống dẫn nƣớc nóng… 7.2.2 Yêu cầu kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động Tuy máy có cấu tạo đơn giản nhƣng làm việc với tốc độ tải trọng lớn có vấn đề liên quan đến hệ thống điện nên có nhiều nguy hiểm Vì cơng tác bảo hộ lao động an tồn lao động khơng thực tốt dễ gây tai nạn đáng tiếc cho Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 83 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm ngƣời máy Vì thế, an tồn lao động nhiệm vụ chung xí nghiệp phân xƣởng sản xuất ống cống bêtông ly tâm 7.2.3 Yêu cầu cán công nhân Tồn thể cán cà cơng nhân trƣớc làm việc phải đƣợc huấn luyện sát hạch an toàn bảo hộ lao động, đƣợc cấp thẻ an toàn đƣợc đƣa vào làm việc Đối với công nhân đƣợc phân công đứng máy, phải đƣợc huấn luyện kỹ quy trình vận hành thiết bị nắm vững thao tác cần thiết cần thực đƣợc ghi cụ thể nội quy an toàn máy để đảm bảo cho máy ngƣời làm việc an tồn khơng xảy cố Trách nhiệm ngƣời quản lý công nhân phải hiểu rõ thực nghiêm túc pháp lệnh bảo hộ nhà nƣớc ban hành Xí nghiệp phải cung cấp đầy đủ trang bị, đồ dùng bảo hộ lao động cho công nhân để tạo điều kiện tốt cho công nhân làm việc nhƣ: gang tay, trang, giày, kính bảo hộ… Cơng nhân vào ca làm việc phải mang đầy đủ trang bị bảo hộ lao động cá nhân , nhƣ công nhân vi phạm bị kỉ luật khơng đƣợc bố trí cơng việc Thƣờng xuyên làm công tác bảo hộ định kỳ, nhắc nhở ngƣời làm tốt nữa, C C R L T DU phổ biến phân tích nguyên nhân trƣờng hợp tai nạn xảy cơng nhân hiểu có biện pháp phịng tránh 7.2.4 Yêu cầu chi tiết máy máy Chỉ làm việc máy thiết bị làm việc tình trạng tốt Các phận nguy hiểm phận chuyển động máy nhƣ: hệ thống điện, xích quay, trục quay…phải có phận che chắn Bộ phận bao che không làm cản trở việc quan sát điều khiển máy làm việc Bộ phận bao che phải có cấu tạo đơn giản tháo lắp dễ dàng Bộ phận bảo hộ cần có cấu tạo để thay đổi với loại kích thƣớc cụ thể Bộ phận che chắn phải đƣợc kiểm tra xem xét tỉ mỉ trƣớc làm việc Không dùng tay vật đƣa vào phận chuyển động quay Những cấu tay quay, bàn đạp, tay nắm dùng để điều khiển máy cần đặt vị trí thuận lợi Những phận quay trịn với vận tốc lợn 3( ) phải đƣợc cân tĩnh Các phế liệu cốt thép, bêtông đƣợc đƣa vào nơi quy định Ở gần vị trí làm việc phải có tủ đựng đồ nghề để hiệu chỉnh sửa chữa máy cần thiết Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 84 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm Vỏ động điện, tủ điều khiển điện phải đƣợc nối đất che chắn đảm bảo an toàn Khi xảy cố phải nhanh chống cho máy dừng lại, kiểm tra, sửa chửa Nếu hỏng nặng phải báo cáo với ngƣời có trách nhiệm Khi kết thúc làm việc phải ngắt cầu dao điện đƣa máy trạng thái chƣa làm việc Kiểm tra phận máy, phát hƣ hỏng phải sửa chữa, lau chùi bôi trơn phận cần bôi trơn 7.3 Yêu cầu bảo quản bảo dƣỡng 7.3.1 Bảo dƣỡng ngày Yêu cầu ca trƣớc sau làm việc phải thực tốt vấn đề bảo quản bảo dƣỡng máy Làm vết bẩn vữa dính bên bên ngồi máy khuôn, đồng thời tiến hành bôi trơn theo yêu cầu bảng bôi trơn, vặn chặt ốc nối kiểm tra tình hình phận máy C C Kiểm tra độ tin cậy phận nhƣ: Ly hợp ma sát, độ căng xích đĩa xích… Nếu khơng đạt u cầu phải điều chỉnh kịp thời Trong trình vận hành máy phải ý đến động cơ, hộp tốc độ, truyền xích , ly hợp ma sát, khớp nối cứng để đảm bảo an toàn Thƣờng xuyên kiểm R L T DU tra nhiệt độ trục động điện xem có cao q khơng 7.3.2 Bảo dưỡng định kỳ Sau chu kỳ làm việc phải tiến hành bảo dƣỡng, sữa chửa định kỳ Trong bảo dƣỡng định kỳ ngồi bảo dƣỡng ngày, cịn tháo kiểm tra hộp giảm tốc, động điện, bánh răng… Khi tháo kiểm tra hộp giảm tốc, cần rửa bánh răng, trục, ổ trục, ống dầu, kiểm tra mức độ bị mòn bề mặt làm việc Thƣờng khe hở mặt bên bánh không lớn 1,8(mm), khe hở hƣớng trục ổ bi không lớn 0,25(mm), khơng làm giảm tính ổn định làm việc Nếu khe hở vƣợt quy định phải thay thiết bị Sau tháo kiểm tra động điện, cần làm bụi bẩn cuộn stato, rửa ổ trục, cho mỡ làm bôi trơn, kiểm tra điều chỉnh khe hở stato roto, không để chúng sát vào Để dảm bảo cách điện động đƣợc tốt cần có phận cách điện nó, cách điện dùng đồng hồ rung 500(V) tiến hành dƣới nhiệt vận hành Sau thời gian phút, trị số cách điện động nhỏ 0,5 triệu ơm bình thƣờng, khơng phải xử lý sấy khô động Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 85 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm Khi bảo dƣỡng bánh răng, bánh ổ trục bánh cần đƣợc rửa Khi bánh bị mài mòn dƣới 20% đến 25%, bánh lớn bị mòn tới 30% cần tiến hành sửa chữa thay Khe hở ổ trục trƣợt cần điều chỉnh vào khoảng 0,08(mm) đến 0,12(mm), bị nhỏ điều chỉnh nhỏ phải thay Cần kiểm tra sửa chữa cấu lăn đỡ bị lệch bị rung động cần xiết chặt điều chỉnh lại để đảm bảo độ đồng đồng trục trục lăn Kiểm tra, sửa chữa, làm hệ thống khuôn Kiểm tra, sửa chữa hệ thống palăng nâng đỡ, tháo lắp khuôn Kiểm tra, xem xét sửa chữa hệ thống cấp nhiệt phục vụ cho công việc chƣng cất sản phẩm 7.3.3 Vệ sinh công nghiệp máy Vệ sinh công nghiệp máy đƣợc tiến hành thƣờng xuyên theo ca sản xuất theo chế độ bắt buộc Phải gắn trách nhiệm tổ, phận sản xuất phạm vi thao tác Vệ sinh, làm thiết bị máy móc, tạo điều kiện cho việc quan sát, kiểm tra, sửa chữa kịp thời cố hƣ hỏng xảy C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 86 Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vật liệu xây dựng – Phùng Văn Lự, Phan Khắc Trí, Phạm Duy Hữu NXB Giáo dục 1998 [2] Máy xây dựng – Nguyễn Văn Hùng, Phạm Văn Dũng, Nguyễn Thị Mai NXB Khoa học Kỹ thuật – 1999 [3] Thiết kế Chi tiết máy- Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm NXB Giáo dục 2007 [4] Máy thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng – Trần Quang Quý, Nguyễn Văn Vịnh NXB Giao thông vận tải – 2001 [5] Sức bền vật liệu tập 1,2,3 -Lê Quang Minh-Nguyễn Văn Vƣợng,; Nhà xuất giáo dục -1999 [6] Thiết lập vẽ đồ án Chi tiết máy –Nguyễn Văn Yến NXB Giao thông vận tải – 2005 [7] Dung sai lắp ghép- Ninh Đức Tốn, Nhà xuất giáo dục -2002 Các tài liệu tham khảo từ mạng internet: C C R L T DU - Tham khảo theo Bài giảng Cơ lý thuyết ) http://dc432.4shared.com/doc/E0K7TCG9/preview.html) -Tham khảo theo tài liệu hệ số ma sát (http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Tribology/co_of_frict.htm#coef Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 87 ... dẫn: ThS Hoàng Minh Công Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm CHƢƠNG II CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT ỐNG CỐNG BÊ TÔNG ĐÚC SẴN 2.1 Giới thiệu sản phẩm ống cống bê tông cốt thép 2.1.1 Tình... cần có máy tạo sản phẩm ống cống bê tơng để đáp ứng nhu cầu Vì từ máy đúc ống cống bê tơng đƣợc đời Trong máy đúc ống cống bê tơng ly tâm có khả tạo sản phẩm có chất lƣợng tốt máy có kết cấu... (mm), bê tông cống M250, cốt thép AIØ10, bố trí lƣới thép, liên kết hàn Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm Sản phẩm ống cống bê