xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp và sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ LÊ THẾ MẠNH XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BƠM NƯỚC CHUYÊN DỤNG DÙNG TRONG NUÔI THỦY SẢN THÂM CANH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIÁ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

LÊ THẾ MẠNH

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ

TẠO, LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BƠM NƯỚC CHUYÊN DỤNG DÙNG TRONG NUÔI

THỦY SẢN THÂM CANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

PGS TS PHẠM HÙNG THẮNG

NHA TRANG - 2008

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương I: HOÀN THIỆN THIẾT KẾ BƠM NƯỚC CHUYÊN DỤNG 1

I.1 Giới thiệu chung về bơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi thủy sản thâm canh 1

I.1.1 Giới thiệu chung về bơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi thủy sản thâm canh 1

I.1.2 Một số ưu, nhược điểm và hình ảnh các bơm chuyên dụng đã được dùng trong nuôi thủy sản 3

I.1.2.1 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng sử dụng vật liệu kim loại 3

I.1.2.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng sử dụng vật liệu phi kim loại 5 I.1.2.3 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục ngang sử dụng động cơ điện chìm 8 I.2 Hoàn thiện thiết kế bơm 10

I.2.1 Hoàn thiện kết cấu bơm 11

I.2.2 Tính toán thiết kế các chi tiết cơ bản 14

I.3 Xây dựng bản vẽ lắp: Phụ lục 20

Chương II: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BƠM 21

II.1 Quy trình công nghệ chế tạo vỏ bơm 21

II.2 Quy trình công nghệ chế tạo bộ trộn khí 47

II.3 Quy trình công nghệ chế tạo phao và giá đỡ bơm 49

Chương III: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP BƠM CHUYÊN DỤNG 51

III.1 Xây dựng quy trình công nghệ lắp ráp thân bơm 51

III.2 Xây dựng quy trình công nghệ lắp ráp hệ thống phao và giá đỡ 53

Chương IV: XÂY DỰNG QUY TRÌNH SỬ DỤNG BƠM CHUYÊN DỤNG 55

IV.1 Xây dựng quy trình sử dụng bơm chuyên nước chuyên dụng 55

IV.2 Xây dựng quy trình bảo dưỡng điều chỉnh bơm chuyên nước chuyên dụng 56

IV 3 Hư hỏng thường gặp và phương pháp sửa chữa 56

Chương V: HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 58

Chương VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 62

VI.1 Kết luận 62

VI.2 Đề xuất 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

LỜI NÓI ĐẦU

Nuôi thủy sản thâm canh hiện nay đang trở th ành nghề khá phát triển

ở nước ta Hằng năm nguồn thủy sản cung cấp cho thị tr ường tiêu thụ trongnước cũng như nước ngoài là rất lớn Vì vậy đòi hỏi các doanh nghiệp, cácchủ trang trại, các cơ sở sản xuất cần phải đầu tư công nghệ, đổi mới trangthiết bị sản xuất để nâng cao năng suất sản xuất cũng nh ư năng suất lao động

có như vậy sản phẩm của chúng ta mới có thể đủ ti êu chuẩn, chất lượng và sốlượng để cạnh tranh thị trường với các nước trên thế giới Để đáp ứng các yêucầu tiêu chuẩn về chất lượng sản phẩm đòi hỏi người nuôi phải nuôi đúng kỹthuật, quy trình Muốn vậy việc ứng dụng các thiết bị kỹ thuật trong nuôitrồng thủy sản thâm canh là rất cấp thiết Các thiết bị phải mang tính đồng bộ

và phải xử lý được kịp thời những yêu cầu môi trường đặt ra Ví dụ tỷ lệ Oxytrong nước, nồng độ pH…

Những năm qua các thiết bị kỹ thuật đ ược ứng dụng rất nhiều trongnuôi thủy sản thâm canh Ví dụ như thiết bị lọc nước, thiết bị tạo Oxy, thiết bịtrộn thức ăn…Tuy nhiên trong quá trình sử dụng hiệu quả các thiết bị đang cónhiều vấn đề như lượng tiêu hao năng lượng lớn, công suất thiết bị thấp, sựphù hợp giữa các thiết bị và môi trường là chưa cao Nhằm hoàn thiện các

thiết bị kỹ thuật phục vụ cho nuôi thủy sản thâm canh Khoa Cơ Khí- Trường

Đại Học Nha Trang giao cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp :”Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp và sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh”.

Sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu, thiết kế, tiến hành chế tạo và

thử nghiệm dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Phạm Hùng

Thắng, tôi đã hoàn thành đề tài với đầy đủ các nội dung sau:

1 Hoàn thiện thiết kế bơm nước chuyên dụng.

2 Xây dựng qui trình công nghệ chế tạo và chế tạo bơm

3 Xây dựng qui trình công nghệ lắp ráp bơm chuyên dụng

4 Xây dựng quy trình sử dụng bơm chuyên dụng

5 Hạch toán giá thành sản phẩm

6 Kết luận và đề xuất

Vì thời gian và trình độ bản thân còn hạn chế và đây cũng là lần đầutiên được tham gia chế tạo sản xuất, ứng dụng chạy thử nghiệm thực tế nênkhông thể tránh khởi những thiếu sót trong quá tr ình thực hiện đề tài Vì vậytôi rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong khoa cũng nh ư những ngườiquan tâm đến lĩnh vực này để đề tài được hoàn thiện hơn

Nhân đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS Phạm

Hùng Thắng, đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện rất thuận lợi

cho tôi thực hiện đề tài Cảm ơn các thầy trong Khoa, trong Bộ môn Chế tạomáy, các chú các anh ở Trung tâm giống hải sản quốc gia Viện III – VạnNinh, Nha Trang và các bạn bè đã giúp tôi trong quá trình thực tập khảonghiệm thiết bị

Nha Trang, ngày 25 tháng 11năm 2008

Sinh viên thực hiện

Lê Thế Mạnh

Chương I HOÀN THIỆN THIẾT KẾ BƠM NƯỚC CHUYÊN DỤNG

I.1 Giới thiệu chung về bơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi thủy sản thâm canh.

I.1.1 Giới thiệu chung về bơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi thủy sản thâm canh.

Trong ngành nuôi thủy sản thâm canh hiện nay để đạt được hiệu quả

và năng suất kinh tế cao thì không thể thiếu sự hỗ trợ của các thiết bị máymóc kỹ thuật và việc ứng dụng những kết quả nghiên cứu trong ngành nuôitrồng thủy sản Bơm nước chuyên dụng được xem như là thiết bị không thểthiếu trong ngành nuôi thủy sản thâm canh Việc sử dụng bơm nước chuyêndụng trong nuôi thủy sản thâm canh ngày càng nhiều, nó đã và đang mang lạihiệu quả hết sức thiết thực cho ngành nuôi thủy sản Hiện nay một số loạibơm đang được ứng dụng khá phổ biến như: Bơm luân chuyển nước, bơmđảo nước- sục khí, bơm cấp và tháo nước…

Các loại bơm này nhằm mục đích cải tạo môi trường nuôi nhằm tạođiều kiện thuận lợi nhất cho sự sinh tr ưởng và phát triển của con nuôi Quátrình nuôi thuỷ sản thâm canh đòi hỏi sự hỗ trợ thiết bị máy móc là rất lớn ví

dụ nuôi tôm chân trắng ở mật độ thâm canh, nuôi cá ba sa …Việc sử dụngthiết bị bơm chuyên dụng cùng với các thiết bị cải tạo môi trường nuôi khác

sẽ tạo điều kiện tốt cho sự phát triển của con nuôi

Theo số liệu thống kê tháng 5 năm 2006 của Tổng cục thống kê cho ta bảngsau

( Thông tin cập nhật từ mạng INTERNET tại website của Tổng cục thống k ê)

Bảng 1.1 Thống kê số liệu đầu tư máy móc cơ điện cho các loại hình

trang trại nuôi trồng thuỷ sản.

TT Các loại máy

Tính chungcho các loạihình trangtrại

Riêng chotrang trạisản xuấttrồng trọt

Cho trangtrại chănnuôi

Trang trạinuôi trồngthủy sản

nước dùngtrong nuôitrồng thủysản

nước- sụckhí

Đơn vị: chiếc /100 trang trạiQua bảng này ta thấy được số lượng bơm nước chuyên dụng dùngtrong nuôi trồng thủy sản chiếm một tỷ lệ rất lớn so với trong lĩnh vực chănnuôi và trồng trọt

Sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh đạtđược những lợi ích thiết thực sau:

- Bơm dùng để cấp ,thoát nước trong ao nuôi khi cần thiết

- Bơm hoạt động tạo ra một dòng nước thường trực luân chuyểntrong ao nuôi, nhờ đó đời sống của các sinh vật trong ao nuôi trởnên sinh động hơn và các điều kiện thiên nhiên được gia tăng

- Phá vỡ phân tầng nước trong ao nuôi tạo ra sự đồng đều gi ưa tầngđáy tầng giữa và tầng trên

- Tăng lượng Oxy trong nước tạo điều kiện tốt cho các sinh vật sinhtrưởng và phát triển (lượng Oxy 5-7mg/lít là tốt nhất)

- Cải thiện môi trường nuôi tốt, gia tăng được mật độ sinh vật trong

ao nuôi từ 5 ÷ 8 lần mật độ nuôi thông thường

- Phá bỏ những tầng nhiệt phân trong ao nuôi từ đó giảm đ ược sựthay nước, loại bỏ được các chất khí thặng dư Đồng thời các yếu

tố như: nhiệt độ của nước, phân bón, hóa chất sẽ được phân bố đềutrong ao nuôi

I.1.2 Một số ưu, nhược điểm và hình ảnh các bơm chuyên dụng đã được dùng trong nuôi thủy sản.

I.1.2.1 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng sử dụng vật liệu kim loại.

+ Ưu điểm:

- Ưu điểm nổi bật của bơm này là sục khí với lượng Oxy rất cao, khảnăng hòa tan oxy tốt 3-4(mg/l)

- Đảm bảo việc tạo dòng chảy tốt, hòa trộn được các chế phẩm sinh học

- Bơm được bố trí hợp lý sẽ có khả năng gom chất thải,cạn b ã tập trunglại một vị trí nhất định

- Kết cấu bơm đơn giản dễ chế tạo phù hợp với điều kiện vật liệu trongnước

- Bơm có độ bền cao( thiết bị được chế tạo từ thép không gỉ, hợp kimđồng ) làm việc tốt trong môi trường nuôi trồng thủy sản

- Cánh bơm được đúc bằng hợp kim đồng, thép không gỉ n ên khối lượngkhá nặng và việc gia công tinh lại được sử dụng bằng tay nên khó chính xác,khó cân bằng do sinh ra lực quán tính li tâm làm thiết bị rung.

- Các chi tiết gia công cánh bơm được làm từ hợp kim đồng và gia côngtinh cánh bơm thì giá thành rất cao

- Cánh bơm được chế tạo từ phương pháp đúc nên đòi hỏi thợ có taynghề cao

- Giá thành chế tạo bơm cao

` - Làm việc kém tin cậy trong môi trường nước biển

Hình 1.1 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng của đề tài cấp nhà nước

KC 07 – 27 [8]

Bảng 1.2 Các chi tiết trong bơm đảo nước- sục khí chuyên dụng bằng kim loại.

STT Tên gọi Vật liệu STT Tên gọi Vật liệu

1 Ống hướng dòng SCS14 13 Khớp nối động cơ CT38

2 Bu long M6x20 SCS14 14 Đệm cao su Cao su

12 Then bằng 6x6 SCS14 24 Ổ bi liền gối đỡ

I.1.2.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng sử dụng vật liệu phi kim loại.

Qua kết quả nghiên cứu và phát triển thành công đề tài cấp nhà nước

KC 07 -27 của Khoa Cơ Khí- Trường ĐH Nha Trang, vật liệu phi kim loạiđược ứng dụng thay thế một số chi tiết, thiết bị trong b ơm nhằm mục đích hạgiá thành sản phẩm và làm giảm trọng lượng bơm đáng kể Kết cấu bơm sửdụng vật liệu phi kim loại vẫn đảm bảo đ ược độ bền của bơm ngoài ra cònkhắc phục được những nhược điểm của bơm sử dụng vật liệu kim loại

- Ít tốn kim loại, dễ dàng đảm bảo độ đồng tâm của trục bơm với bạc lót.

- Cánh bơm bằng hợp kim đồng được thay bằng vật liệu nhựa PA6, dễdàng gia công trên máy CNC hoặc đúc bằng khuôn, ép bằng máy ép nhựa Do

đó khối lượng nhẹ hơn và lực quán tính ly tâm giảm, máy ít rung động h ơn

- Chịu được môi trường nước biển, không bị ăn mòn

- Giá thành chế tạo bơm hạ+ Nhược điểm:

- Động cơ điện đặt trên mặt nước nên dễ bị cháy cuộn dây khi gặp phảithời tiết có sóng gió, mưa, nước tạt vào máy.Trục động cơ phải dài, số gối đỡtrục nhiều, đường ống khá phức tạp

- Cánh bơm làm bằng nhựa PA6 sau thời gian thấm n ước gây trương nởlàm bó ống dẫn đến hỏng máy bơm

- Ống hút và ống xả làm bằng nhựa PVC dài tạo điều kiện cho hà bámnhiều, khi ghép nối tạo thành các góc vuông gây tổn thất cục bộ lớn làm giảmhiệu suất của bơm

- Giá thành của cánh bơm vẫn cao vì phải sử dụng khuôn đúc hoặc giacông CNC

- Độ tin cậy về sử dụng thấp khi làm việc trong môi trường nước biển

Hình ảnh 1.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng làm bằng vật liệu phi

kim loạiBảng 1.3 : Các chi tiết trong bơm đảo nước- sục khí làm bằng vật liệu

phi kim loại

STT Tên gọi Vật liệu STT Tên gọi Vật liệu

1 Động cơ điện1,1

2 Bu long M10 SCS14 14 Đai ốc hãm SCS14

4 Giá đỡ bơm Composite 16 Cánh bơm Nhựa PA6

5 Bulong M8 SCS14 17 Bạc lót dưới Nhựa PA6

Sau đây là những ưu điểm nổi bật của việc sử dụng động cơ điệnchìm phục vụ việc đảo nước- sục khí và đặc biệt dùng để cấp thoát nước trong

- Động cơ điện được cải tiến phù hợp đặt ngay dưới nước có trục nằmngang trùng với phương của dòng nước cần phun vào ao, nên kết cấu trụcđộng cơ ngắn hơn, mặt khác giảm được chiều dài ống hướng dòng nên giảmtổn thất về công suất và chi phí vật liệu

- Ống hướng dòng chế tạo từ vật liệu composite nên chủ động được kíchthước và hình dạng theo lý thuyết

- Cánh bơm được đúc bằng vật liệu nhựa PA6, chịu môi trường nướcmặn.

- Số lượng chi tiết thiết kế, chế tạo bổ sung cho b ơm giảm

- Kết cấu bơm đơn giản, dễ chế tạo trong nước, giá thành bơm hạ phùhợp với điều kiện trong nước

+ Nhược điểm:

- Vì bơm được đặt dưới mặt nước nên yêu cầu về độ kín nước là tuyệtđối vì vậy việc chế tạo đòi hỏi thợ có tay nghề cao, và phải nghiện cứu thửnghiệm bạc chà kín nước hợp lý

- Phần mép ngoài cánh bơm có thể bị va chạm với vật rắn nên dễ bị bẽ vachạm với cánh

- Cánh bơm làm bằng nhựa PA nên khi ngâm trong môi trường nước sẽ

bị giãn nỡ làm chà sát bộ phận hướng dòng, gây ra kẹt cánh

Hình 1.3 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục ngang

Bảng 1.4: Các chi tiết trong bơm sục khí chuyên dụng sử dụng động cơ điện chìm.

STT Tên gọi Vật liệu STT Tên gọi Vật liệu

1 Động cơ điện 1,1 KW SCS14 7 Thanh treo SCS14

3 Ống dẫn dòng Compozite 9 Ống hút Compozite

Hình 1.4 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục ngang đóng vai trò cấp thoát nước

I.2 Hoàn thiện thiết kế bơm.

Khắc phục những nhược điểm trên cơ sở kế thừa những ưu điểm củacác loại bơm chuyên dụng đã được nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực nuôi

thủy sản thâm canh, tôi xây dựng kết cấu b ơm hợp lý, tận dụng các thiết bịsẵn có trên thị trường và các thành quả đạt được của các đề tài cấp trường và

đề tài tốt nghiệp khoá trước Hướng giải quyết tốt nhất là sử dụng bơm đảonước- sục khí kiểu trục ngang để hoàn thiện kết cấu bơm chuyên dụng Thiết

bị đảo nước- sục khí này làm việc theo nguyên lý bơm hướng trục nó có thểlàm việc giống như bơm cấp thoát nếu chúng ta thêm vào một số kết cấu phùhợp bên cạnh đó ta kết hợp với bộ trộn khí cũng như cánh bơm đảo nước sụckhí nhằm thực hiện việc sục khí, cũng như gom chất thải rắn nếu ta bố trí hợp

lý vị trí đặt bơm

I.2.1 Hoàn thiện kết cấu bơm.

Trên cơ sở bơm chìm đặt dưới nước làm nhiệm vụ đảo nước- sục khí

có trục bơm nằm ngang, tôi xây dựng kết cấu trục và vỏ bơm phù hợp vớiviệc bơm cấp thoát nước đồng thời khi cần thay thế bộ phận trộn- sục khí làmnhiệm vụ đảo nước- sục khí Song song với việc sử dụng thiết bị ống dẫndòng T cong (do Công Ty nhựa Bình Minh cung cấp trên thị trường) nhằmxây dựng kết cấu vỏ bơm và đưa ra kết cấu của trục bơm hợp lý nhằm kết hợpvới cánh bơm đúc bằng vật liệu Compozite Bước tiếp theo xây dựng kết cấu

bộ trộn khí kết hợp với cánh bơm đảo nước- sục khí đúc bằng vật liệuCompozite để thay thế T cong khi cần bơm sục khí ở độ sâu 2,5 m nước

Nguyên lý hoạt đông:

Quá trình tạo khí: Động cơ quay cánh bơm với biên dạng đặc biệt đẩy cácphân tử nước ra trước từ đây tạo ra vùng áp suất thấp trước cánh Sau đó nướctrong bộ trộn khí cũng theo ra phía trước để lại trong bộ trộn vùng áp suấtthấp

Khi ta đặt vào bộ trộn 1 ống dẫn khí kín thì lập tức lượng khí từ mặtthoáng sẽ được theo vào bộ trộn và đi theo ra trước phần cánh Ở vị trí nàycánh sẽ đảo đều nước và khí tạo nên sự hoà trộn Oxy

Như vậy yêu cầu đặt ra là: - Động cơ phải làm việc đúng công suất vàtốc độ vòng quay.

- Bộ trộn khí phải đảm bảo độ kín khít để l àm thuận lợi cho việc lấykhí từ mặt thoáng

- Cánh bơm đúng biên dạng để tạo thuận lợi cho việc đảo nước

Quá trình bơm luân chuyển nước: Với biên dạng cánh bơm hướngtrục đã được ứng dụng và chế tạo, kết hợp với vị trí đặt trục bơm các phân tửnước sẽ được đẩy ra phía trước liên tục tạo nên vùng luân chuyển liên tụcYêu cầu: - Phải có phần hướng dòng thích hợp để tạo thuận lợi cho dòng chảyluân chuyển

- Biên dạng cánh đảm bảo lượng nước luân chuyển là lớn nhất

Xét sơ đồ kết cấu thân bơm chính:

Yêu cầu đặt ra là xây dựng kết cấu vỏ bơm thuận lợi cho việc lắpghép ống hướng dòng Tcong nhưng vẫn đảm bảo được việc ứng dụng choviệc đảo nước- sục khí và luân chuyển nước tuần hoàn trong ao nuôi Từ kếtcấu này định ra kết cấu trục hợp lý thuận lợi cho việc lắp ghép v à đảm bảo đủ

độ bền khi sử dụng

Bộ phận nắp bích sau Bộ phận vỏ

bơm

Bộ phận nắp bích trước

Bộ phận làm kín nước

Bộ phận trục động c

Hình ảnh cánh bơm đã được chế tạo bằng vật liệu PA :

Trên cơ sở này ta đưa ra được bản vẽ kỹ thuật của cánh bơm

( Chế tạo cánh bơm được thực hiện bằng vật liệu composite)

Xét về kết cấu cánh đảo nước- sục khí:

Theo mẫu cánh bơm đúc bằng đồng của Viện khoa học nông nghiệp

Hà Nội cung cấp cho Phòng Khoa Học Công Nghệ- Trường Đại Học NhaTrang Trên cơ sở biên dạng cánh sục khí này ta thiết kế cánh sục có bộ phậnlắp ghép phù hợp với trục động cơ kết hợp thiết kế bộ trộn khí nhằm đạt hiệuquả cao trong việc sục khí

Hình ảnh cánh sục khí mẫu bằng đồng:

Trên cơ sở này ta đưa ra bản vẽ kỹ thuật cho cánh sục.

( Chế tạo cánh sục được thực hiện bằng vật liệu composite)

I.2.2 Tính toán thiết kế các chi tiết cơ bản.

Tính toán thiết kế trục động cơ.

Kế thừa động cơ điện chìm đã được các đề tài nghiên cứu khoa học ( Đề tài

của thầy giáo Đặng Xuân Phương và đề tài của thầy giáo Nguyễn Hữu Thật )

ứng dụng thành công, tôi xây dựng kết cấu lắp ghép phù hợp nhằm tạo thuậnlợi cho việc sử dụng hiệu quả việc bơm luân chuyển nước cũng như sục khí

Công suất động cơ điện: 0.75 (Kw) tốc độ động cơ 2900 (vòng/phút)

Để tạo thuận lợi cho việc lắp ghép với phần củ cánh b ơm thì trục bơmđược thiết kế phù hợp với kích thước lắp ghép tối đa của ống hướng dòng Tcong Giữ nguyên phần kích thước bên trong động cơ xây dựng thêm phần kếtcấu trục bên ngoài

Chi tiết cần xây dựng:

Qua kiểm tra trên thực tế thấy trục động cơ thường sử dụng Ø 12 vẫnđảm bảo được độ bền trong quá trình sử dụng Vì điều kiện đề tài là trên cơ sởhoàn thiện thiết bị nên tôi không tình bền cho trục thiết kế

Qua thiết kế kỹ thuật tôi dựa vào những mặt cắt nghi vấn để kiểm trabền tại tiết diện nghi vấn đó

Kiểm tra bền chi tiết trục tại vị trí lắp cánh b ơm:

Ở phần này trục lắp ghép với cánh bơm, cánh sục, kết cấu có vátphẳng nên trục chịu ứng suất dập của cánh bơm trong quá trình hoạt động

Ứng suất dập được xác định theo điều

Trục quay với tốc độ n=2900 vòng/phút Công suất N= 0.75 KW.

 Momen xoắn

Mxoắn=9740

) / (

) (

phut v n

KW

2900

75

0 =2.64KNmm=2640 Nmm

d l l

M d

d= 12

) /

( 1 12 22 10

2640

M d

Tính toán phương án kín nước cho động cơ:

Theo kết cấu động cơ ta thấy cần phải làm kín nước cho 4 bộ phận

 Thứ nhất làm kín nước phần dây dẫn điện

 Thứ hai làm kín nước phần trục động cơ

 Thứ ba và bốn là kín nước cho bích trước và bích sau

+ Tính phần làm kín cho dây dẫn điện: Trên thực tế hiện nay đã cókhá nhiều phương án làm kín nước cho dây dẫn, qua khảo sát thấy dung roăng

co, vòng đệm cao su, keo dính chặt đặc biệt

 Dựa theo hiệu quả làm kín tôi lựa chọn phương án: Dùng bulong đai

ốc, vòng đệm cao su và keo đặc biệt

+ Tính toán phần kín nước cho trục động cơ: Qua tìm hiểu các đề tàikhoa học cấp trường tôi thấy các phương án tính toán làm kín nước cho trụcđộng cơ khá thuyết phục và có hiệu quả khảo nghiệm khá cao

 Vì vậy tôi không xây dựng phương án tính toán mà lấy các kết quả từcác đề tài để xây dựng bản vẽ kỹ thuật.

+ Tính toán phần làm kín cho bích trước và bích sau:

Bích trước và bích sau làm kín khá đơn giản ta sử dụng vòng roăngcao su ép lên 2 mặt làm việc( mặt bích phụ và bích chính), kết hợp với việcthiết kế kết cấu mặt bích( sử dụng đai ốc )

Tính toán thiết kế chi tiết nắp bích trước :

Giữ nguyên phần kết cấu lắp ghép bên trong xây dựng kết cấu lắpghép bên ngoài phù hợp với ống hướng dòng T cong ( Bình Minh)

Yêu cầu:

Nắp bích trước được sử dụng lắp ghép với ống dẫn d òng T congØ114mm do đó khe hở lắp ghép nhỏ Từ đây ta chọn kiểu lắp ghép là kiểu lắpghép trung gian Dựa vào sự hài hoà về kết cấu ta tính chọn chiều dài lắp ghépcủa nắp bích trước với ống dẫn dòng T cong là 17 mm Như vậy theo phântích trên ta đưa ra được thông số kỹ thuật của nắp bích tr ước Phần lắp ghépbên trong tương tự như các động cơ đã được chế tạo.Theo phân tích trên tađưa ra kích thước lắp ghép cần thiết: Ø114H8

Với nắp bích sau yếu tố kỹ thuật cần đ ạt được là đảm bảo cho việc lắpghép ổ lăn và lắp ghép với vỏ động cơ Kích thước nắp bích sau xác địnhtương tự như các động cơ đã được chế tạo Phần này không trình bày mà sửdụng mẫu động cơ cũ để đưa ra bản vẽ kỹ thuật

Tính toán thiết kế phần vỏ động cơ:

Vỏ động cơ đảm bảo 3 yếu tố kỹ thuật:

1 Đảm bảo làm kín nước cho động cơ

2 Đảm bảo quá trình tản nhiệt cho động cơ

3 Vai trò lắp ghép các bộ phận bích trước và bích sau

 Đảm bảo được độ đồng tâm trong quá trình thực hiện gia công đòi hỏibậc thơ có tay nghề

Phần kích thước vỏ động cơ được xác định theo việc lựa chọn động cơđiện Ở đây ta sử dụng động cơ điện 0.75 Kw tốc độ vòng quay 2900vg/ph,như vậy kích thước đường kính vỏ ngoài là Ø130 Với vật liệu lựa chọn làthép không gỉ SUB34

Tính toán thiết kế cánh bơm:

Về mặt kết cấu sự thay đổi độ nghiêng của cánh:

Sát trong bầu cánh độ nghiêng và độ cong lớn ra ngoài gần mép thì độnghiêng và độ cong giảm dần

Mép ngoài cánh độ bầu cũng giảm đi theo biên dạng

Profin cánh t?i các bán kính khác nhau(dã tr?i ra m?t ph?ng)

Ø105.6

Ø77.5

Ø50

Bản vẽ cánh bơm hướng trụcCác thông số chính của cánh bơm:

Công suất làm việc trên trục bơm - động cơ:

75

Q Tr b dc b

81 , 9

.

Khi ấy: Q 0 022m /s

2 81 , 9

1, 9 , 0 6 , 0 5 ,

Lượng Oxy hoà tan:

I.3 Xây dựng bản vẽ lắp: Phụ lục

Chương II XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BƠM

Để đảm bảo cho việc hoạt động của thiết bị có hiệu quả th ì việc chếtạo thiết bị cần có một quy trình cụ thể Thông qua những bản vẽ tách chi tiết

ta xây dựng quy trình công cho từng chi tiết Trên cơ sở bổ sung hoàn chỉnhthiết bị tôi xây dựng quy trình chế tạo các bộ phận sau: chế tạo vỏ b ơm, chếtạo bộ trộn khí, chế tạo phao và giá đỡ bơm Các bộ phận khác chỉ cần dựavào bản vẽ kỹ thuật công nhân có thể tự lập ph ương án gia công thích hợp

II.1 Quy trình công nghệ chế tạo vỏ bơm.

Vỏ động cơ có công dụng chủ yếu là bảo vệ các thành phần kết cấubên trong đoọng cơ không bị sự xâm nhập của nước biển, giúp cố định động

cơ điện, đồng thời đảm bảo nhiệm vụ tháo lắp dễ dàng làm cho việc bảo trìđộng cơ theo định kì, kịp thời khác phục những hư hỏng có thể xẩy ra

Là thiết bị làm việc trong môi trường nước biển, vì vậy trong quátrình vận hành và sử dụng động cơ còn phải chịu nhiều tải trọng động do tảitrọng môi trường

Vì vậy vỏ động cơ phải đảm bảo đúng kỹ thuật về độ cứng vững, độđồng tâm so với trục động cơ, độ chính xác, độ bền

Yêu cầu kỹ thuật:

Các mối hàn phải đảm bảo không rỗ khí, rỗ xỉ, 2 mặt bích phụ đảm bảo độđảo mặt đầu không quá 0.04mm

Khi chế tạo vỏ bơm chú ý phải cho phần roto của động cơ điện vàotrước sau đó hàn, mặt bích phụ sau

Phân tích chi tiết gia công:

Toàn bộ vỏ của động cơ điện là chi tiết dạng hộp, được cấu tạo nhờ sựlắp ghép giữa các bộ phận với nhau, bao gồm:

+ Mặt bích trước+ Mặt bích sau+ Thân vỏ chính để lắp mặt bích

Ba bộ phận cấu thành nên vỏ bơm được lắp ghép lại với nhau bằngđai ốc

Vật liệu: Do môi trường làm việc của bơm chuyên dụng là nước biển

và phải chịu tác động của tải trọng động, đồng thời đảm bảo độ cứng vữngcao, độ bền nhiệt cao nên ta chọn vật liệu vỏ bơm là thép chống gỉ SUB34

Xây dựng quy trình công nghệ:

- Gia công thân vỏ chính

- Gia công nắp bích trước

- Gia công nắp bích sauPhương pháp gia công: Dựa vào đặc tính kỹ thuật của vỏ bơm và vậtliệu làm vỏ bơm ta lựa chọn phương pháp gia công thích hợp Phương phápthường dùng để gia công vỏ bơm là phương pháp hàn, sử dụng que hàn Inoc

Tiện, khoan các lỗ nắp bích phụ mặt bích trước, mặt bích sau trước khi hànvào ống trụ tròn

Gia công thân vỏ chính.

Thân vỏ chính được tạo từ vỏ trụ và 2 bích phụ trước và bích phụsau

Bích phụ trước và bích phụ sau được gia công trước khi gắn lên vỏtrụ

Bản vẽ chế tạo chi tiết thân vỏ chính b ơm:

2.5

2.5

2 bên

YÊU CẦU KỸ THUẬT

2 mặt bích phụ có độ đảo mặt đầu không quá 0.04 Và được gia công tinh trước khi hàn vào vỏ trụ.

Dung sai các kích thước còn lại

Vật liệu : SUB34 Tỷ lệ 1:1Trường Đại Học Nha Trang

Khoa Co Khí

Lê Thế Mạnh Thiết kế Kiểm tra

Ngày

THÂN VỎ CHÍNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN VẼ CHI TIẾT

Các nguyên cơng chế tạo thân vỏ chính:

+ Nguyên cơng 1: Chuẩn bị và làm sạch bề mặt vật liệu làm vỏ bơm

Vật liệu làm vỏ bơm thép chống gỉ SUB34 bề dày 5mm, chiều rộng 234mm,chiều dài 410mm

Mặt bích phụ số lượng 2 chiếc, đường kính ngồi Ф122mm, đườngkính trong Ф90mm bề dày 21mm, vật liệu thép chống gỉ SUB34

+ Nguyên cơng 2: Uốn tấm thành hình trụ trịn trên máy uốn Bề dàyống 5mm đường kính ngồi Ф130mm, đường kính trong Ф120mm

+ Nguyên cơng 3: Hàn vách trụ được kín khít Sử dụng quy hànchống gỉ, đảm bảo mối hàn ngấu, khơng rỗ khí, khơng rỗ xỉ Bề dày mối hàn6÷ 8mm

+ Nguyên cơng 4: Gia cơng 2 nắp bích phụ

- Bước 1: Gia công bích phụ trước

1 Tiện đường kính lỗ đạt kích thước Ø84.5+0.059

0 , tiện vát méptrong gá trên mâm cặp 3 chấu lấy mặt trụ ngoài làm mặt định vị

2 Tiện mặt trụ ngoài Ø1200

-0.059, vát mép ngoài, Gá trên trục gábung lấy mặt trụ trong làm mặt định vị

3 Khoan 4 lỗ Ø 4 và ta rô ren bằng tay 4 lỗ M6x1Tiện,khoan, ta rô tay 4 lỗ Ф8mm trên mặt bích phụ trước và 4 lỗ trên mặt bíchphụ sau

- Bước 2: Gia công nắp bích phụ sau:

( các bước tiến hành giống với việc gia công nắp phụ trước, chú ý cáckích thước gia công)

+ Nguyên công 5: Hàn 2 mặt bích phụ vào ống trụ tròn

- Bước 1: Hàn bích phụ trước lên ống trụ Ø130 Chú ý căn kê đểđảm bảo độ đảo mặt đầu cho bích phụ

- Bước 2: Hàn bích phụ sau vào Ø130

+ Nguyên công 6: Mài bóng vỏ bơm

Sử dụng máy mài tay, đá mài đánh bóng Inoc

Chú ý: Ở đây mặt lắp ghép là 2 mặt bích phụ vì vậy khi gia công phảiđảm bảo độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo độ đảo mặt đầu khôngquá 0.04mm

Các kích thước chế tạo được trích từ bản vẽ thiết kế, việc chế tạo vỏbơm ít đòi hỏi độ chính xác cao Căn cứ vào kích thước gia công ta chọn 2mặt bích phụ để trình bày các thông số gia công

Hai mặt bích phụ sử dụng các nguyên công chính: nguyên công tiện,nguyên công khoan lỗ Sau đó hàn lên ống trụ

Các thông số gia công được dựa vào sách Sổ tay công nghệ chế tạomáy- Tác giả Trần Văn Địch

Chi tiết mặt bích phụ tương đối đơn giản vì vậy trong quá trình cơngnghệ ta chỉ cần nêu các bước quy trình cơng nghệ.

Gia cơng mặt bích phụ Ф120

Bản vẽ kích thước chi tiết mặt bích phụ trước và mặt bích phụ sau

YÊU CẦU KỸ THUẬT Dung sai các kích thước còn lại h11, H11, IT14/2.

2.5

BẢN VẼ CHI TIẾT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÍCH PHỤ TRƯỚC

Ngày Kiểm tra

Thiết kế Lê Thế Mạnh

Trường Đại Học Nha Trang Khoa Co Khí

Tỷ lệ 1:1 Vật liệu : SUB34

P.Hùng Thắng

Yêu cầu kỹ thuật:

Nắp bích phụ chi tiết sử dụng lắp ghép với nắp bích chính tạo th ànhthan vỏ chính của bơm Vì vậy độ đảo mặt đầu của nắp bích khơng quá0.04mm

Đảm bảo việc lắp ghép cĩ sự yêu cầu độ kín nước cao trong quy trìnhcơng nghệ ta tiện rãnh ở mặt đầu

Vật liệu: Thép không gỉ SUB34.

Trình tự gia công chi tiết được trình bày theo phương án sau:

 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi gia công

Phôi gia công, sử dụng vật liệu thép không gỉ SUB34, chi tiết dạng bạc

+ Đường kính lớn nhất của phôi của phôi có thể gia công Ф400mm+ Khoảng cách giữa 2 mũi tâm 1000mm

+ Số cấp vòng quay trục chính z = 23+ Số vòng quay trục chính n = 12,5÷ 2000v/f+ Động cơ điện Công suất N = 10 kW

Số vòng quay n = 1450v/f+ Lượng chạy dao dọc 0.07÷ 4,16m/v

Ngang 0,035 ÷ 2,08mm/v+ Ren cắt được ren quốc tế 1 ÷ 192 mm

Ren Anh 24 ÷ 2/1”

Ren môdun 0,5 ÷ 48 ΠPitch 96 ÷ 1P

Ta lựa chọn dao làm từ thép hợp kim cứng T15K6.

Tuổi bền của dao được xác định dựa vào bảng 7 trang 25 sách HDTK

Đồ Án Chế Tạo Máy

Dao tiện thép hợp kim cứng Gia công thép tuổi bền 40÷50 phút

Cấu tạo: Dao dao tiện mặt trụ ngoài thân cong làm từ thép hợp kimT15K6

Các số hiệu của dao như sau: ( Bảng 4-6, tr 297, STCTM1)

Hình 3-1: Dao tiện đường kính lỗ thân cong

d Kiểm tra : Bằng thước cặp có chiều dài 0: 200 mm cấp chính xác 0.02 mm

 Nguyên công 3: Tiện thô mặt trụ ngoài Ф 122mm đạt Ф 120.5mmB1 Gá phôi trên trục gá bung, dùng mặt trụ trong làm mặt định vị

B2 Tiện thô đường kính ngoài Ф 122mm đạt kích thước Ф 120.5mm l=21B3 Tiện vát mặt ngoài 3x450 2 bên

B4 Kiểm tra kích thước chi tiết

a Gá đặt:

Chi tiết được gá kẹp trên trục gá bung Như vậy chi tiết được khống chế

4 bậc tự do

+ Số cấp vòng quay trục chính z = 23+ Số vòng quay trục chính n = 12,5÷ 2000v/f+ Động cơ điện Công suất N = 10 kW

Số vòng quay n = 1450v/f+ Lượng chạy dao dọc 0.07÷ 4,16m/v

Ngang 0,035 ÷ 2,08mm/v+ Ren cắt được ren quốc tế 1 ÷ 192 mm

Ren Anh 24 ÷ 2/1”

Ren môdun 0,5 ÷ 48 ΠPitch 96 ÷ 1P