xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp và sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.16 MB, 69 trang )
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
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
i
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương I: HOÀN THIỆN THIẾT KẾ B ƠM 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 b ơm 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 c ơ 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 thi ết kế các chi tiết c ơ 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 ngh ệ chế tạo vỏ bơm. 21
II.2 Quy trình công ngh ệ chế tạo bộ trộn khí. 47
II.3 Quy trình công ngh ệ 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 v à giá đỡ. 53
Chương IV: XÂY DỰNG QUY TR ÌNH SỬ DỤNG BƠM
CHUYÊN DỤNG 55
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
ii
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 TH ÀNH 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
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
1
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 trong
nước cũng như nước ngoài là rất lớn. Vì vậy đòi hỏi các doanh nghiệp, các
chủ trang trại, các cơ sở sản xuất cần phải đầu t ư công nghệ, đổi mới trang
thiết 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 số
lượng để cạnh tranh thị tr ường với các nước trên thế giới. Để đáp ứng các yêu
cầu tiêu chuẩn về chất lượng sản phẩm đ òi hỏi người nuôi phải nuôi đúng kỹ
thuật, quy trình. Muốn vậy việc ứng dụng các thiết bị kỹ thuật trong nuôi
trồng thủy sản thâm canh l à 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 Oxy
trong nước, nồng độ pH…
Những năm qua các thiết bị kỹ thuật đ ược ứng dụng rất nhiều trong
nuôi thủy sản thâm canh. Ví dụ nh ư thiết bị lọc nước, thiết bị tạo Oxy, thiết b ị
trộn thức ăn…Tuy nhi ên trong quá trình s ử dụng hiệu quả các thiết bị đang có
nhiều vấn đề như lượng tiêu hao năng lượng lớn, công suất thiết bị thấp, sự
phù hợp giữa các thiết bị v à môi trường là chưa cao. Nhằm hoàn thiện các
thiết bị kỹ thuật phục vụ ch o 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 nghi ên 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:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
2
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 đầu
tiên được tham gia chế tạo sản xuất, ứng dụng chạy thử nghiệm thực tế n ên
không thể tránh khởi những thiếu sót trong quá tr ình thực hiện đề tài. Vì vậy
tôi rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong khoa cũng nh ư những người
quan 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 đ ỡ, 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 tạo
máy, các chú các anh ở Trung tâm giống hải sản quốc gia Viện III – Vạn
Ninh, Nha Trang và các b ạn bè đã giúp tôi trong quá trình th ực tập khảo
nghiệm thiết bị.
Nha Trang, ngày 25 tháng 11năm 2008.
Sinh viên thực hiện
Lê Thế Mạnh
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
1
Chương I
HOÀN THIỆN THIẾT KẾ B ƠM 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 b ơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi
thủy sản thâm canh.
Trong ngành nuôi th ủy sản thâm canh hiện nay đ ể đạt được hiệu quả
và năng suất kinh tế cao th ì không thể thiếu sự hỗ trợ của các thiết bị máy
móc kỹ thuật và việc ứng dụng những kết quả nghi ên cứu trong ngành nuôi
trồng thủy sản. Bơm nước chuyên dụng được xem như là thiết bị không thể
thiếu trong ngành nuôi thủy sản thâm canh. Việc sử dụng bơm nước chuyên
dụng trong nuôi thủy sản thâm canh ngày càng nhiều, nó đã và đang mang lại
hiệu quả hết sức thiết thực cho ng ành nuôi thủy sản. Hiện nay một số loại
bơm đang được ứng dụng khá phổ biến như: Bơm luân chuyển nước, bơm
đảo nước- sục khí, bơm cấp và tháo nước…
Các loại bơm này nhằm mục đích cải tạo môi tr ường nuôi nhằm tạo
điều kiện thuận lợi nhất cho sự sinh tr ưởng và phát triển của con nuôi. Quá
trình nuôi thuỷ sản thâm canh đòi hỏi sự hỗ trợ thiết bị m áy móc là rất lớn ví
dụ nuôi tôm chân trắng ở mật độ thâm canh, nuôi cá ba sa …Việc sử dụng
thiết bị bơm chuyên dụng cùng với các thiết bị cải tạo môi tr ường 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 bảng
sau.
( Thông tin cập nhật từ mạng INTERNET tại website của Tổng cục thống k ê)
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
2
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 chung
cho các loại
hình trang
trại
Riêng cho
trang trại
sản xuất
trồng trọt
Cho trang
trại chăn
nuôi
Trang trại
nuôi trồng
thủy sản
1
Máy bơm
nước dùng
trong nuôi
trồng thủy
sản
13,93
0,86
0,64
44,52
2
Máy đảo
nước- sục
khí
9,52
0,06
0,28
31,55
Đơn vị: chiếc /100 trang trại
Qua bảng này ta thấy được số lượng bơm nước chuyên dụng dùng
trong nuôi trồng thủy sản chiếm một tỷ lệ rất lớn so với trong lĩnh vực chăn
nuôi và trồng trọt.
Sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh đạt
được những lợi ích thiế t thực sau:
- Bơm dùng để cấp ,thoát nước trong ao nuôi khi cần thiết.
- Bơm hoạt động tạo ra một d òng nước thường trực luân chuyển
trong ao nuôi, nhờ đó đời sống của các sinh vật trong ao nuôi trở
nên 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 tầng
đáy tầng giữa và tầng trên.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
3
- Tăng lượng Oxy trong nước tạo điều kiện tốt cho các sin h vật sinh
trưởng 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 th ường.
- Phá bỏ những tầng nhiệt phân trong ao nuôi từ đó giảm đ ược sự
thay nước, loại bỏ được các chất khí thặng d ư. Đồng thời các yếu
tố như: nhiệt độ của nước, phân bón, hóa chất sẽ đ ược phân bố đều
trong ao nuôi.
I.1.2 Một số ưu, nhược điểm và hình ảnh các bơm chuyên d ụng đã
được dùng trong nuôi th ủy 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 b ơm này là sục khí với lượng Oxy rất cao, khả
năng 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 trung
lại một vị trí nhất định.
- Kết cấu bơm đơn giản dễ chế tạo phù hợp với điều kiện vật liệu trong
nước.
- Bơm có độ bền cao( thiết bị đ ược chế tạo từ thép không gỉ, hợp kim
đồng ) làm việc tốt trong môi trường nuôi trồng thủy sản.
+ Nhược điểm:
- Các thiết bị đều được làm từ kim loại( thép không gỉ v à hợp kim đồng )
nên khối lượng rất nặng.
- Số lượng chi tiết trong b ơm nhiều nên khó lắp đặt trong ao nuôi.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
4
- Cánh bơm được đúc bằng hợp kim đồng, thép không gỉ n ên khối lượng
khá nặng và việc gia công tinh lại đ ược sử dụng bằng tay n ên khó chính xác,
khó cân bằng do sinh ra lực quán tính li tâm l àm thiết bị rung.
- Các chi tiết gia công cánh b ơm được làm từ hợp kim đồng và gia công
tinh cánh bơm thì giá thành rất cao.
- Cánh bơm được chế tạo từ phương pháp đúc nên đ òi hỏi thợ có tay
nghề cao.
- Giá thành chế tạo bơm cao.
` - Làm việc kém tin cậy trong môi tr ường nước biển.
Hình 1.1 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng của đề t ài cấp nhà nước
KC 07 – 27 [8].
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
5
Bảng 1.2 Các chi tiết trong b ơm 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
3
Đai ốc M6
SCS14
15
Then bằng
6x6x24
SCS14
4
Đai ốc M12 x1.5
SCS14
16
Bulong M8x6
SCS14
5
Then bằng
6x6x50
SCS14
17
Bulong M10x40
SCS14
6
Thân bơm
SCS14
18
Đai ốc M10
SCS14
7
Bệ đỡ thân bơm
CT38
19
Trục bơm
SCS14
8
Khớp nối
CT38
20
Ống lót
SCS14
9
Chốt khớp nối
CT38
21
Bạc trượt
Nhựa PE
10
Động cơ điện1,1
KW
SCS14
22
Bulong M5x12
SCS14
11
Bulong M8x30
SCS14
23
Cánh bơm
HK đồng
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 loại
được ứng dụng thay thế một số chi tiết, thiết bị trong b ơm nhằm mục đích hạ
giá thành sản phẩm và làm giảm trọng lượng bơm đáng kể. Kết cấu bơm sử
dụng vật liệu phi kim loại vẫn đảm bảo đ ược độ bền của bơm ngoài ra còn
khắc phục được những nhược điểm của bơm sử dụng vật liệu kim loại.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
6
+ Ưu điểm:
Ngoài những ưu điểm của loại bơm đảo nước- sục khí làm bằng vật liệu kim
loại bơm đảo nước- sục khí làm bằng vật liệu phi kim c òn những ưu điểm sau.
- Các ống dẫn dòng, hướng dòng bằng thép được thay bằng ống nhựa
PVC( Ống nhựa Bình Minh), nên khối lượng bơm giảm rất nhiều, phao đ ược
làm dễ dàng hơn.
- Ít tốn kim loại, dễ dàng đảm bảo độ đồng tâm của trục b ơm với bạc lót.
- Cánh bơm bằng hợp kim đồng đ ược thay bằng vật liệu nhựa PA6, dễ
dàng gia công trên máy CNC ho ặc 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 m òn.
- Giá thành chế tạo bơm hạ
+ Nhược điểm:
- Động cơ điện đặt trên mặt nước nên dễ bị cháy cuộn dây khi gặp phải
thời tiết có sóng gió, m ưa, nước tạt vào máy.Trục động cơ phải dài, số gối đỡ
trục nhiều, đường ống khá phức tạp.
- Cánh bơm làm b ằng nhựa PA6 sau thời gian thấm n ước gây trương nở
làm bó ống dẫn đến hỏng máy b ơm.
- Ống hút và ống xả làm bằng nhựa PVC d ài tạo điều kiện cho h à bám
nhiều, khi ghép nối tạo th ành các góc vuông gây t ổn thất cục bộ lớn l àm giảm
hiệu suất của bơm.
- Giá thành của cánh bơm vẫn cao vì phải sử dụng khuôn đúc hoặc gia
công CNC.
- Độ tin cậy về sử dụng t hấp khi làm việc trong môi trường nước biển.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
7
Hình ảnh 1.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng l àm bằng vật liệu phi
kim loại
Bảng 1.3 : Các chi tiết trong b ơm 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
KW
SCS14
13
Ống xả
PVC
2
Bu long M10
SCS14
14
Đai ốc hãm
SCS14
3
Then bằng
SCS14
15
Then bằng
SCS14
4
Giá đỡ bơm
Composite
16
Cánh bơm
Nhựa PA6
5
Bulong M8
SCS14
17
Bạc lót dưới
Nhựa PA6
6
Bạc lót trên
Nhựa PA
18
Ống hút
PVC
7
Ống bao
SCS14
19
Lọc rác
PVC
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
8
8
Trục
SCS14
20
Phao
Xốp
9
Gối đỡ
SCS14
21
Ống hút khí
SCS14
10
Ống lót
SCS14
22
Bulong M10
SCS14
11
Ống đẩy
PVC
23
Khớp nối trục
SCS14
12
Co 90
0
PVC
24
I.1.2.3 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục ngang sử dụng động c ơ điện
chìm.
Những nhược điểm của bơm nước kiểu trục đứng đ ã được khắc phục
bằng việc sử dụng động c ơ điện chìm thay thế động cơ trên bộ và ứng dụng
vật liệu composite v ào chế tạo một số chi tiết, thiết bị đem lại hiệu quả tôt.
Sau đây là những ưu điểm nổi bật của việc sử dụng động cơ điện
chìm phục vụ việc đảo nước- sục khí và đặc biệt dùng để cấp thoát nước trong
ao nuôi.
+Ưu điểm:
- Đây là loại bơm hai công dụng ngoài việc đảo nước- sục khí còn dùng
cấp thoát nước trong ao nuôi.
- Đảm bảo lượng Oxy hòa tan trong nước, tạo nên dòng nước luân
chuyên trong ao nuôi, kh ả năng gom chất thải( cặn b ã, các giác chết,thức ăn
thừa )
- Động cơ điện được cải tiến phù hợp đặt ngay dưới nước có trục nằm
ngang trùng với phương của dòng nước cần phun vào ao, nên kết cấu trục
động cơ ngắn hơn, mặt khác giảm được chiều dài ống hướng dòng nên giảm
tổn thất về công suất v à chi phí vật liệu.
- Ống hướng dòng chế tạo từ vật liệu composite n ên chủ động được kích
thước và hình dạng theo lý thuyết.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
9
- Cánh bơm được đúc bằng vật liệu nhựa PA6, chịu môi trường nước
mặn.
- Số lượng chi tiết thiết kế, chế tạo bổ sung cho b ơm giảm.
- Kết cấu bơm đơn giản, dễ chế tạo trong n ước, giá thành bơm hạ phù
hợp với điều kiện trong n ước.
+ Nhược điểm:
- Vì bơm được đặt dưới mặt nước nên yêu cầu về độ kín nước là tuyệt
đối vì vậy việc chế tạo đ òi hỏi thợ có tay nghề cao, v à phải nghiện cứu thử
nghiệm bạc chà kín nước hợp lý.
- Phần mép ngoài cánh bơm có th ể bị va chạm với vật rắn n ên dễ bị bẽ va
chạm với cánh.
- Cánh bơm làm bằng nhựa PA nên khi ngâm trong môi trư ờng 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
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
10
Bảng 1.4: Các chi tiết trong b ơm 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
2
Vòng treo
SCS14
8
Ống dẫn khí
SCS14
3
Ống dẫn dòng
Compozite
9
Ống hút
Compozite
4
Cáp điện
PE
10
Cánh bơm
PA6
5
Phao Ф114
PVC
11
Ống xả
Compozite
6
Hộp điều khiển
PE
12
Trục bơm
SCS14
Hình 1.4 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục ngang đóng vai tr ò cấp thoát nước.
I.2 Hoàn thiện thiết kế bơm.
Khắc phục những nh ược điểm trên cơ sở kế thừa những ưu điểm của
các loại bơm chuyên dụng đã được nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực nuôi
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
11
thủy sản thâm canh, tôi xây dựng kết cấu b ơm hợp lý, tận dụng các thiết bị
sẵn có trên thị trường và các thành quả đạt được của các đề t ài cấp trường và
đề tài tốt nghiệp khoá trước. Hướng giải quyết tốt nhất l à sử dụng bơm đảo
nước- 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 thể
làm việc giống như bơm cấp thoát nếu chúng ta thêm vào một số kết cấu phù
hợp bên cạnh đó ta kết hợp với bộ trộn k hí cũng như cánh bơm đảo nước sục
khí nhằm thực hiện việc sục khí, cũng nh ư 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 v à vỏ bơm phù hợp với
việc bơm cấp thoát nước đồng thời khi cần thay thế bộ phận trộn - sục khí làm
nhiệm vụ đảo nước- sục khí. Song song với việc sử dụng thiết bị ống dẫn
dòng T cong (do Công Ty nh ựa Bình Minh cung c ấp trên thị trường) nhằm
xây dựng kết cấu vỏ b ơm và đưa ra kết cấu của trục bơm hợp lý nhằm kết hợp
với cánh bơm đúc bằng vật liệu Compozite . Bước tiếp theo xây dựng kết cấu
bộ trộn khí kết hợp với cánh b ơm đảo nước- sục khí đúc bằng vật liệu
Compozite để thay thế T cong khi cần bơm sục khí ở độ sâu 2,5 m n ước.
Nguyên lý hoạt đông:
Quá trình tạo khí: Động cơ quay cánh bơm v ới biên dạng đặc biệt đẩy các
phân tử nước ra trước từ đây tạo ra v ùng áp suất thấp trước cánh. Sau đó n ước
trong bộ trộn khí cũng theo ra phía tr ước để lại trong bộ trộn vùng áp suất
thấp.
Khi ta đặt vào bộ trộn 1 ống dẫn khí kín th ì lập tức lượng khí từ mặt
thoáng sẽ được theo vào bộ trộn và đi theo ra trước phần cánh. Ở vị trí n ày
cánh sẽ đảo đều nước và khí tạo nên sự hoà trộn Oxy.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
12
Như vậy yêu cầu đặt ra là: - Động cơ phải làm việc đúng công suất v à
tốc độ vòng quay.
- Bộ trộn khí phải đảm bảo độ kín khít để l àm thuận lợi cho việc lấy
khí từ mặt thoáng.
- Cánh bơm đúng biên d ạng để tạo thuận lợi cho việc đảo n ước.
Quá trình bơm luân chuyển nước: Với biên dạng cánh bơm hướng
trục đã được ứng dụng và chế tạo, kết hợp với vị trí đặt trục b ơm các phân tử
nước sẽ được đẩy ra phía tr ước liên tục tạo nên vùng luân chuyển liên tục
Yêu cầu: - Phải có phần hướng dòng thích hợp để tạo thuận lợi cho d òng chảy
luân chuyển.
- Biên dạng cánh đảm bảo l ượng nước luân chuyển là lớn nhất.
Xét sơ đồ kết cấu thân bơm chính:
Yêu cầu đặt ra là xây dựng kết cấu vỏ b ơm thuận lợi cho việc lắp
ghép ống hướng dòng Tcong nhưng vẫn đảm bảo được việc ứng dụng cho
việc đảo nước- sục khí và luân chuyển nước tuần hoàn trong ao nuôi. Từ kết
cấu 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
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
13
Xét về kết cấu cánh bơm:
Về biên dạng ta kế thừa bi ên dạng cánh bơm làm bằng vật liệu
composite của đề tài tốt nghiệp khoá 43 Đỗ Văn Thân đ ã bảo vệ thành công
để ứng dụng. Trên cơ sở này ta thiết kế phần củ cánh để lắp ghép ph ù hợp với
trục bơm cũng như ống hướng dòng T cong.
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 b ơm.
( Chế tạo cánh bơm được thực hiện bằng vật liệu composite)
Xét về kết cấu cánh đảo n ước- sục khí:
Theo mẫu cánh bơm đúc bằng đồng của Viện khoa học nông nghiệp
Hà Nội cung cấp cho Ph òng Khoa Học Công Nghệ- Trường Đại Học Nha
Trang. Trên cơ s ở biên dạng cánh sục khí n ày ta thiết kế cánh sục có bộ phận
lắp ghép phù hợp với trục động c ơ kết hợp thiết kế bộ trộn khí nhằm đạt hiệu
quả cao trong việc sục khí.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
14
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 thi ết kế các chi tiết c ơ 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 ph ù hợp nhằm tạo thuận
lợi cho việc sử dụng hiệu quả việc b ơm 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 bơm
được thiết kế phù hợp với kích thước lắp ghép tối đa của ống h ướng dòng T
cong. Giữ nguyên phần kích thước bên trong động cơ xây dựng thêm phần kết
cấu trục bên ngoài.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
15
Chi tiết cần xây dựng:
Qua kiểm tra trên thực tế thấy trục động c ơ thường sử dụng Ø 12 vẫn
đảm bảo được độ bền trong quá tr ình sử dụng. Vì điều kiện đề tài là trên cơ sở
hoàn thiện thiết bị nên tôi không tình b ền cho trục thiết kế.
Qua thiết kế kỹ thuật tôi dựa v ào những mặt cắt nghi vấn để kiểm tra
bền 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 b ơm, cánh sục, kết cấu có vát
phẳng nên trục chịu ứng suất dập của cánh bơm trong quá trình hoạt động.
Ứng suất dập được xác định theo điều
kiện:
dl
F
d
.
d
F là lực vòng
l là chiều dài tiếp xúc.
d là đường kính trục
F
n
σ
d
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
16
Trục quay với tốc độ n=2900 v òng/phút. Công suất N= 0.75 KW.
Momen xoắn
M
xoắn
=9740
)/(
)(
phutvn
KWN
=9740
2900
75.0
=2.64KNmm=2640 Nmm
dll
M
dl
F
d
x
d
Với l
d
=10
l=22.
d= 12.
)/(1
12.22.10
2640
2
mmN
dll
M
dl
F
d
x
d
d
=750
Bản vẽ chế tạo trục : Phụ lục
Tính toán phương án kín nư ớc 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 c ơ.
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 có
khá nhiều phương án làm kín nư ớc cho dây dẫn, qua khảo sát thấy dung roăng
co, vòng đệm cao su, keo dính chặt đặc biệt.
Dựa theo hiệu quả l àm 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 c ơ: Qua tìm hiểu các đề tài
khoa học cấp trường tôi thấy các ph ương án tính toán làm kín nư ớc cho trục
động cơ khá thuyết phục và có hiệu quả khảo nghiệm khá cao.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
17
Vì vậy tôi không xây dựng ph ương án tính toán mà l ấy các kết quả từ
các đề tài để xây dựng bản vẽ kỹ thuật .
+ Tính toán phần làm kín cho bích trư ớc và bích sau:
Bích trước và bích sau làm kín khá đơn gi ản ta sử dụng vòng roăng
cao su ép lên 2 m ặt làm việc( mặt bích phụ v à bích chính), kết hợp với việc
thiết kế kết cấu mặt bích( sử dụng đai ốc ).
Tính toán thiết kế chi tiết nắp bích tr ước :
Giữ nguyên phần kết cấu lắp ghép b ên trong xây d ựng kết cấu lắp
ghép bên ngoài phù h ợp với ống hướng dòng T cong ( Bình Minh).
Yêu cầu:
Nắp bích trước được sử dụng lắp ghép với ống dẫn d òng T cong
Ø114mm do đó khe h ở lắp ghép nhỏ. Từ đây ta chọn kiểu lắp ghép là kiểu lắp
ghép trung gian. Dựa vào sự hài hoà về kết cấu ta tính chọn chiều dài lắp ghép
của nắp bích trước với ống dẫn d òng T cong là 17 mm. Như vậy theo phân
tích trên ta đưa ra đư ợc thông số kỹ thuật của nắp bích tr ước. Phần lắp ghép
bên trong tương t ự như các động cơ đã được chế tạo.Theo phân tích trên ta
đưa 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 lắp
ghép ổ lăn và lắp ghép với vỏ động c ơ. Kích thước nắp bích sau xác định
tương tự như các động cơ đã được chế tạo. Phần này không trình bày mà sử
dụng 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 c ơ
3 Vai trò lắp ghép các bộ phận bích trước và bích sau.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
18
Đảm bảo được độ đồng tâm trong quá tr ình thực hiện gia công đ òi hỏi
bậc thơ có tay nghề .
Phần kích thước vỏ động cơ được xác định theo việc lựa chọn động cơ
điện. Ở đây ta sử dụng động c ơ điện 0.75 Kw tốc độ v òng quay 2900vg/ph,
như vậy kích thước đường kính vỏ ngoài là Ø130. Với vật liệu lựa chọn l à
thép không gỉ SUB34
Tính toán thiết kế cánh bơm:
Về mặt kết cấu sự thay đổi độ nghi êng của cánh:
Sát trong bầu cánh độ nghiêng và độ cong lớn ra ngoài gần mép thì độ
nghiêng và độ cong giảm dần.
Mép ngoài cánh độ bầu cũng giảm đi theo bi ên dạng
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
19
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 trục
Các thông số chính của cánh b ơm:
- Tốc độ quay của cánh 2900( v òng/phút)
- Đường kính mép cánh D= 105.6mm.
- Đường kính củ cánh d =50 mm.
- Chiều dài củ cánh L
t
=67.2mm
- Chiều dài củ lắp ghép l=16.9mm
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
20
Công suất làm việc trên trục bơm - động cơ:
K
N
N
dc
Tr
N
dc
= 0.75 KW – công suất động cơ điện
K=1,5 – hệ số dự trữ an toàn của động cơ
Ta có:
KWN
Tr
5,0
5,1
75.0
Lưu lượng của máy bơm:
H
KN
Q
bdcbTr
.81,9
Ở đây:
b
: Hiệu suất bơm ( chọn theo mẫu)
dc
=0,9 Hệ số hiệu suất của động cơ điện ( chọn theo mẫu)
K=1,1 Hệ số bù tải do ảnh hưởng của chiều dài lá cánh (chọn theo mẫu)
H=2m – cột nước thiết kế của bơm
Khi ấy:
smQ /022.0
2.81,9
1,1.9,0.6,0.5,0
3
= 80 (m
3
/h)
Lượng Oxy hoà tan:
I.3 Xây dựng bản vẽ lắp: Phụ lục
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
