THIẾT kế máy tóp đầu ỐNG THỦY lực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
---------------o0o---------------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY TÓP ĐẦU ỐNG THUỶ LỰC

GVHD:PGS.TS.Phạm Huy Hoàng
SVTH: Lê Thượng Trí
MSSV: 20802331

Tp HCM, Tháng 12/2012


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

LỜI NÓI ĐẦU

Nền công nghiệp trên thế giới hiện nay đã và đang phát triển, thay đổi ào ạt. Trong
khi đó, nước ta mới chỉ ở trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Để tồn tại và kịp
theo sự phát triển của thế giới, chúng ta cần phải đổi mới và tận dụng tất cả những gì hiện
có. Trong đó nghành Chế tạo tạo máy là một ngành then chốt đi đầu trong công cuộc cơ
khí hóa của nước nhà.
Qua thời gian dài học tập, nghiên cứu lý thuyết và thực tế cùng với sự hướng dẫn,
giúp đỡ nhiệt tình của thầy Phạm Huy Hoàng cũng như các thầy cô giáo trong bộ môn

Thiết Kế Máy thuộc khoa cơ khí. Em đã được nhận nhiệm vụ “ Thiết kế Máy tóp đầu ống
thuỷ lực” làm đề tài cho luận văn tốt nghiệp của mình.
Sau 14 tuần thực hiện được sự hướng dẫn của thầy Phạm Huy Hoàng đến nay
Luận Văn tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Tuy nhiên thời gian thiết kế có hạn và những
kinh nghiệm chưa có nhiều của bản thân nên luận văn không tránh khỏi những sai
sót.Kính Mong các quí thầy cô giáo các bạn bè giúp đỡ đóng góp ý kiến để luận văn được
hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Huy Hoàng đã dành nhiều thời
gian giúp đỡ, các thầy cô giáo trong nhà trường đã dạy em trong năm năm học qua, các
anh chị kỹ sư đi trước cùng các bạn sinh viên trong khoa đã có nhiều ý kiến đóng góp để
em hoàn thành đề tài này

Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 12 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Lê Thượng Trí

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

1


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

MỤC LỤC
Đề mục

Trang

Trang bìa
Nhiệm vụ luận văn
Lời nói đầu
Mục lục
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1
2-4
4-16

1.1 Giới thiệu chung về truyền động thuỷ lực

4

1.2 Giới thiệu về ống thuỷ lực và phân loại

5

1.3 Một số tiêu chuẩn của ống thuỷ lực
1.4 Quy trình sản xuất ống thuỷ lực
1.5 Yêu cầu tính năng kỷ thuật của ống thuỷ lực

8-9
9
9-10

1.6 Quá trình hình thanh một đầu ống thuỷ lực

10-13

1.7 Giới thiệu chung về máy tóp ống thuỷ lực ở nước ta

13-15

1.8 Nhiệm vụ đề tài

15-16

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 17-30
2.1 Sơ đồ nguyên lý chung máy tóp đầu ống thuỷ lực

17-20

2.2 Phân tích nguyên lý và lựa chọn phương án tao

20-30

chuyển động cho các đầu ép
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MÁY
3.1 Tính toán thiết kế cho nhóm cơ cấu đầu ép

31-50

đầu trượt, thanh trung gian
3.2 Tính toán thiết kế cho nhóm cơ cấu đầu nối các thanh truyền

50-54

và xylanh thuỷ lực

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

2


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ MẠCH THUỶ LỰC

55-63

4.1 Thiết kế mạch thuỷ lực

55-58

4.2 Tính toán hệ thống thuỷ lực

58-63

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
5.1 Phương án điều khiển cho mạch thuỷ lực

64-65

5.2 Điều khiển quá trình tóp đầu ống thuỷ lực

65-66

5.3 Lưu đồ giải thuật và mạch điều khiển

66-68

Tài liệu tham khảo

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

69

3


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ỐNG THUỶ LỰC
TÌM HIỂU YÊU CẦU KỶ THUẬT VÀ NGUYÊN TẮC TÓP ỐNG THUỶ LỰC
THUỶ LỰC
1.1 Giới thiệu chung về truyền động thuỷ lực :
Trong sự phát triển của ngành cơ khí việt nam trong những năm gần đây có thể nói vai
trò của việc ứng dụng truyền động thuỷ lực vào các máy cơ khí là ngày một phát
triển.Các truyền động thuỷ lực đang dần thay thế cho những truyền động bằng cơ cổ điển
như truyền động bánh răng-thanh răng, truyền động xích…vv
Sở dĩ như vậy vì với cùng một công suất thì các máy,thiết bị sử dụng nguyên lý truyền
động bằng thuỷ lực luôn có kích thước nhỏ gọn hơn so với các máy ,thiết bị truyền động
bằng cơ.

Một số ứng dụng thường gặp trong cuộc sống của truyền động bằng thuỷ lực:

Hình 1.1 Cần cẩu sử dụng thuỷ lực để truyền động

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

4


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 1.2 Máy bơm bê tông sử dụng truyền động thuỷ lực
1.2 Giới thiệu về ống thuỷ lực và phân loại:
1.2.1

Định nghĩa:

Ống dẫn thuỷ lực là một phần tử quan trọng trong mạch thuỷ lực .Nó có chức năng dẫn
dòng lưu chất đi đến các nới khác nhau trong mạch .Nó có thể là đường dẫn dầu chính,
đường dẫn dầu về bể chứa ,đường dầu điều khiển….vv,Nhờ vậy mà mạch thuỷ lực có thể
hoạt động bình thường.

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

5

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 1.3 Một số loại ống thuỷ lực
1.2.2 Phân loại các loại ống dẫn thuỷ lực:
Ống dẫn thủy lực (ODTL) phân thành ODTL mềm và ODTL cứng dựa trên cấu tạo của
ống dẫn.
Ống dẫn cứng: được sản xuất từ thép, đồng, nhôm và hợp kim nhôm. Ống dẫn từ thép
được sử dụng khi cần phải chịu áp suất lớn ( <320 at). Ống dẫn từ hợp kim nhôm được sử
dụng khi cần chịu áp suất <150 at. Ống dẫn từ đồng sử dụng khì cần chịu áp suất <50 at.
Ống dẫn từ đồng thường được sử dụng tại các mối nối, để đảm bảo tính gọn nhẹ, và sử
dụng làm đường ống thoát.
Ống dẫn mềm: có 2 dạng ống dẫn mềm - ống dẫn mềm cao su và ống dẫn mềm kim
loại
Ống dẫn mềm cao su được sản xuất từ cao su tự nhiên và cao su nhân tạo. Cấu tạo của
ống dẫn mềm cao su thường bao gồm một ống cao su đàn hồi ở phía trong và được hóa
bền bằng vỏ bọc phía ngoài hoặc khung sợi nằm trong thành ống cao su. Ống mềm cao su
được sử dụng để nối giữa 2 phần tử khi vận hành có thể di chuyển tương đối lẫn nhau.
Khi đó nhờ đặc tính đàn hồi ống dẫn cao su sẽ làm giảm các xung động áp suất trong hệ
thủy lực. Tuy nhiên ống dẫn cao su có các nhược điểm sau: co giãn khi thay đổi áp suất,
giảm độ cứng của toàn hệ thủy lực, tuổi thọ ngắn (1,5…3 năm).

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

6


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 1.3 dạng cấu trúc ống mềm cao su với các thành phần:
1-lớp cao su trong cùng, 2-lớp kim loại mỏng, 3-lớp cao su ở giữa, 4- lớp cao su vỏ.
 Ống dẫn mềm kim loại: phía trong là một ống dẫn có nhiều nếp gấp, ống dẫn dạng
này được chế tạo từ đồng hoặc thép lá; phía ngoài được bọc một lớp vỏ bền. Giữa
các vòng xoắn của ống được bit kín đề tránh rò rỉ ( cấu tạo hình dưới). Vật liệu bít
kín có thể là giấy chuyên dụng hoặc sợi atbet. Với vật liệu bít kín là giấy, ống dẫn
có thể chịu được chất lỏng nóng tới 110 0C, còn với sợi atbet – 300 0C. Ống dẫn
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

7


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

mềm kim loại được sử dụng khi mà hệ thủy lực sử dụng chất lỏng làm việc có tính
xâm thực và ăn mòn mạnh.

Hình 1.4 dạng cấu trúc ống mềm kim loại với các thành phần:
1 - biên dạng miếng kim loại lá, 2 - vật liệu bit kín, 3 – vỏ ngoài.
1.3 Một số tiêu chuẩn về ống thuỷ lực:
Tất cả các hãng sản xuất ống thuỷ lực trên thế giới ,khi sản xuất bắt buộc phải tuân theo
các tiêu chuẩn tối thiểu về kích thước trong, kích thước ngoài ống,áp lực làm việc cũng

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

8


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

như số lớp bố thép…vv được quy định bằng tiêu chuẩn SAE(hiệp hội kỷ thuật xe hơi)
DIN ( Đức) ,hoặc các tiêu chuẩn khác.
Không có tiêu chuẩn toàn cầu cho ống thuỷ lực , người ta sử dụng các tiêu chuẩn chuyên
ngành ,lâu đời, có uy tín như SAE, DIN
1.4 Quy trình sản xuất ống thuỷ lực:
Sản xuất phần lõi bằng nhựa(tâm có lõi thép) có đường kính ngoài bằng đường kính trong
cảu loại ống thuỷ lực cần sản xuất, chiều dài của lõi nhựa tuỳ thuộc vào chiều dài ống cần
sản xuất.
Bọc cao su lên lõi nhựa để tạo lớp cao su bên trong của ống, lưu hoá.
Bọc lớp bố thép lên trên phần cao su mới lưu hoá.
Bọc cao su lên lớp bố thép, sau đó tuỳ theo loại ống hoặc bọc thêm lớp nhựa bên trên
ngoài hoặc quấn 1 lớp Nylon và lưu hoá. Lớp nhựa hoặc Nylon cố định đường kính ngoài
của ống
Thử áp lực của loại ống mới sản xuất.
In thông số kỷ thuật, ngày tháng nơi sản xuất lên trên ống.
1.5 Yêu cầu tính năng kỷ thuật của ống thuỷ lực:
Yêu cầu tính năng kỷ thuật bao gồm :kích thước, khả năng chịu áp lực, nhiệt độ,lão hoá,
chịu uốn, mài mòn.
Kích thước:đường kính trong của ống được tính theo bậc bằng 1/16 Inch, tiêu chuẩn kỷ
thuật cũng như áp lực làm việc đều được ghi đầy đủ trên ống , ví dụ :12C2AT ¾”

SAE100R2AT WP=3100 psi( Ống thuỷ lực có 2 lớp bố thép, theo tiêu chuẩn SAE 100
R2AT đường kính trong 12/16 inch hay ¾ inch,áp lực làm việc là 3100 psi)

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

9


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Khả năng chịu áp lực: thông thường ống có kích thước càng nhỏ khả năng chịu áp lực
càng cao.
Nhiệt độ: ống thuỷ lực là ống cao su ,mỗi loại cao su chịu nhiệt độ khác nhau. Khi lựa
chọn ống thay thế, phải chú ý nhiệt độ dầu thuỷ lực và nhiệt độ môi trường bên ngoài
Lão hoá: do ảnh hưởng của nhiệt độ , khí hậu môi trường ống cao su bị lão hoá cho nên
chú ý bảo quản ống ở những nới khô ráo, nhiệt độ thấp,không tiếp xúc với ánh nắng hoá
chất.
Chịu uốn: ống thuỷ lực hoạt động một đầu cố định, đầu còn lại dịch chuyển theo thiết bị
thuỷ lực, ống bị uốn liên tục, đối với ống thuỷ lực có độ uốn đượctính bằng bán kính uốn
tối thiểu, ống có bán kính tối thiểu càng nhỏ thì độ bền càng cao.
Mài mòn: ống thuỷ lực khi hoạt động thường cọ sát vào thành máy, lớp cao su bên ngoài
bị mài mòn, làm lộ phần bố thép bên trong, dễ gây nổ ống. Do đó cũng cần lưu ý về bố trí
ống ở không gian làm việc nhằm hạn chế cọ xát .
1.6 Quá trình tóp đầu ống thuỷ lực ( hay còn gọi gia công chính xác ống)
a) Lựa chọn ống thuỷ lực :
Khi lựa chọn ống thuỷ lực cần chú ý những điểm như : kích thước, nhiệt độ làm việc,ứng
dụng, vật liệu , áp lực, đầu nối .

Kích thước : kích thước ống thuỷ lực được tính theo đường kính trong, tính bằng 1/16
inch , loại trừ ống có ký hiệu C5 và C14. Lấy chữ số đầu tiên ký hiệu trên ống chia cho
16 ta được đường kính ống . Ví dụ đối với các ống thuỷ lực của hãng Gates ta có:
 8C12, đường kính trong ống =8/16(1/2 inch)
 10C13 đường kính trong ống=10/16(5/8 inch)
 24C2AT đường kinh trong ống =24/16( 1 12 inch)

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

10


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Nhiệt độ: mỗi loại ống thuỷ lực chịu được một nhiệt độ nhất định.Nhiệt độ làm việc này
được ghi chi tiết trong các tài liệu kỷ thuật . ngoài ra nhiệt độ của dầu thuỷ lực cũng ảnh
hưởng lớn đến tuổi thọ của ống. nếu nhiệt độ của dầu thuỷ lực cao hơn nhiệt độ cho phép
100 C thì tuổi thọ của ống giảm 50%

Ứng dụng:khi chọn ống thuỷ lực ý tới áp lực khởi động , môi trường, áp lực nổ thông
thường gấp 4 lần áp lực làm việc. lựa chọn ống không đúng áp lực mau bị nổ.
Đầu nối: loại ống áp lực phải tương thích với loại đầu nối , khi gia công chính xác bảo
đảm đúng dung sai, tránh trường hợp đầu nối bị tuột khi có áp lực.
Đọc ký hiệu trên ống:
Ví dụ 16C2AT . 16 nghĩa là kích thước trong của ống bằng 16/16=1 inch.C2 nghĩa là
theo tiêu chuẩn SAE 100R2 , 2 lớp bố thép .AT lớp cao su bọc bên ngoài ống là loại
mỏng không cân phải cạo bớt khi gia công ống( tóp đầu ống)

Hình 1.5 ống thuỷ lực cũa hãng gates theo tiêu chuẩn SAE100R2
b) Lựa chọn đầu nối :
Đầu nối ống thuỷ lực thông thường gồm 2 phần: phần có ren cho vào ống khi gia công và
phần đai bọc bên ngoài ống( còn gọi là ferrule). Kiểu ren có nhiều tiều chuẩn khác nhau
và phụ thuộc vào nhà chế tạo máy , hãng sản xuất đầu nối thuỷ lực, tiêu chuẩn Anh ,
Đức,Pháp , Mỹ. Đầu nối thuỷ lực yêu cấu phải chọn tương thích với các loại ống thuỷ lực

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

11


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

để khi gia công đạt chính xác. Không nên dùng ống của một hãng để nối với đầu nối của
một hãng khác.
Các đọc ký hiệu ghi trên đầu nối :
Ví dụ một loại đầu nói của hãng Gates 10PC1FS nghĩa là loại đai tóp ống có đường kính
trong 10/16 inch(5/8 inch), 1 là dùng cho loại ống có lớp cao su bên ngoài mỏng không
cần cạo bỏ khi gia công,F là đai bọc ngoài, S là vật liệu chế tạo bằng thép.
c) Quá trình tóp ống thuỷ lực hay gia công chính xác đầu nôi thuỷ lực :
Sau khi chọn được đúng chủng loại ống ,đầu nối công việc quan trong tiếp theo là tóp
(ép) đầu nối vừa chọn vào đầu ống thuỷ lực.
Nguyên tắc tóp ống thuỷ lực là sử dụng lực ép hướng kính từ nhiều phía đối xứng theo
cặp để làm biến dang phần đai ngoài .Khi đó kích thước đai bị biến dạng sẽ thu lại và bóp
chặt vào đầu ống thuỷ lực đã được lắp vào phần đầu nối trước đó

Lựa chọn ống thuỷ lực
và đầu nối phù hợp

Lắp phần đai bọc vào
ống thuỷ lực trước sau
đó lồng phần đầu nối đã
chọn vào đai bọc.

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

12


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Đưa lên máy và tiến
hành tóp đầu ống .đường
kính ngoài của đai sau
khi ép do mỗi hãng quy
định trong catalog
Hình 1.6 Quá trình hình thành một đầu ống thuỷ lực
Ngoài ra cần lưu ý trước khi tóp thì thuỷ lực được cắt đúng kích thước, cắt vuông góc với
ống, góc nghiêng cho phép nhỏ hơn 50 .Đầu nối được cắm sâu vào trong ống để tránh rò
rỉ, cạo bỏ lớp cao su ngoài nếu thấy cần thiết.Đai ngoài được bóp theo yêu cầu kỹ thuật
gia công ống đường kính cuối cùng của đai ống bóp đúng theo quy định.
1.7 Giới thiệu về máy tóp thuỷ lực ở nước ta:
1.7.1 Định nghĩa máy tóp ống thuỷ lực:

Máy tóp đầu ống thuỷ lực là một nhánh rẽ của máy ép thuỷ lực. Nói cách khác nó là một
loại máy ép chuyên dùng được thiết kế nhằm mục đích ép (tóp) các đầu ống thuỷ lực
.Đây là loại máy bán tự động,phải có người điều khiển.Công dụng của nó là để kết nối
ống thuỷ lực với đầu nối .Bằng cách tạo các lực ép theo hướng hướng kính, sẽ bị biến
dạng dẽo và tóp vào đầu nối cùng với ống thuỷ lực.Nhờ vậy mà ta có các ống dẫn thuỷ
lực có thể sử dụng được.
1.7.2 Tình hình sử dụng máy tóp ống thuỷ lực ở nước ta:
Hiện nay ở ngoài thị trường Việt Nam có nhiều loại máy tóp ống thuỷ lực của nhiều hãng
nước ngoài như Finn Power hay Kangmai.Nhưng chưa có doanh nghiệp tư nhân nào
trong nước sản xuất loại máy này. Các loại máy này chủ yếu được nhập khẩu từ nước
ngoài như Phần Lan,Trung Quốc,Đài Loan.Chúng có khả năng cho lực ép lớn (trên 100
tấn) ,có thể tóp được các loại ống thuỷ lực có đường kính lớn. Do đó ống có đường kình
tương đối (1 inch-2 inch)với lực ép tối đa 100 tấn và chi phi hợp lý để có thể đáp ứng nhu
cầu sử dụng trong nước
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

13


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

1.7.3 Giới thiệu cấu trúc của một máy tóp đầu ống thuỷ lực được sử dụng trong
công nghiệp:
Như đã nói ở trên các máy tóp đầu ống thuỷ lực hiện nay chủ yếu là được nhập khẩu từ
các hảng như Finn Power( Phần Lan) hay Kangmai( Đai Loan) chủ yếu sử dụng nguyên
lý nêm trượt :

Hình 1.5 nguyên tắc tóp ống thuỷ lực của máy tóp đầu ống do hãng Finn Power sản xuất
Trong đó:
1_ Vỏ boc ngoài , thành trong đóng vai trò như rãnh trượt
2_bộ phận thực hiện chuyển động tịnh tiến, thành trong có hai phần một phần có dạng trụ
trong, một phần có dạng phễu trong.
3_các khuôn ép được lắp trên các con trượt 4, nhiệm vụ làm thuy đổi đucợ các đường
kính ép khi cần thiết
4_các con trượt, biên dạng ngoài có cấu trúc dạng một phần cảu hình phễu ngoài để có
thể trượt trong thành trong của (2) và (5).

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

14


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

5_Miếng bọc mặt đầu , thành trong có dạng phểu trong để cho 4 thực hiện chuey6n3
động trượt tương đối khi ép
Ngoài ra ta thấy giữa các con trượt còn có khe hở .trên thực tế khe hở đó người ta sẽ lắp
các lò xo ,có nhiệm vu giúp các con trượt sau ép có thể trở lại được trang thái ban đầu
để chuẩn bị ép tiếp.
Nguyên lý hoạt động:Khi (2) thực hiện chuyển động tịnh tiến để tiến vào thì phần thành
trong dạng phểu của (2) và (4) như đã nói ở trên sẽ làm cho con trượt (4) thực hiên
chuyển động vừa tịnh tiến tới và cũng vừa tịnh tiến vào tâm .Lúc này do thành trong các
con trượt được lắp vào các bộ khuôn(3) nên sẽ làm cho các khuôn này tiến vào ép lên các
đai bọc ngoài đã nói ở trên và thực hiện quá trình tóp ống thuỷ lực.

Ưu điểm:
 Kết cấu máy nhỏ gọn
 Do các bộ khuôn được làm rời nên có thể thay ép (tóp ) được nhiều loại đầu ống
thuỷ lực có kích thước khác nhau. TÍnh linh hoạt cao.
 Dùng cơ cấu nêm trượt nên có thể truyền được công suất và lực ép lớn
Khuyết điểm:
 Vì sử dụng nguyên lý nêm trượt và lực ép trong quá trình khá lớn nên chổ tiếp xúc
giữa con trượt với hai khâu (2) và (5) sẽ có lực ma sát tương đối lớn . Do đó qua
thơi gian mau mòn. Vì vậy cần lưu ý về vật liệu chế tạo chổ này và chế độ bôi
trơn.
1.8 Nhiệm vu đề tài:
Qua phần tìm hiểu trên , mục tiêu của đề tài là “Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực”
Với các thông số kỷ thuật sau :
 Lực ép (kN): 1000
 Năng suất có thể (số lần ép/ giờ):850

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

15


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

 Khả năng ép được cac loại ống thuỷ lực của hãng Manuli thuộc loại Tractor 2T
hay Rockmaster 2SN có tính chất:
o Dùng cho các đường áp chịu áp lực khá cao,làm việc trong môi trường
nhiều bụi

o Nhiệt độ làm việc trong khoàng 400 C   1000 C
Thoả mản tiêu chuẩn kỷ thuật SAE100R2AT_ống thuỷ lực có hai lớp bố

o

thép vật liệu bọc bên ngoài ống là cao su mỏng
o Kích thước các ống máy có thể tóp được cho trong bảng sau:
Đường

Đường

kính trong

Loại đầu nối

Đường

Đường

Chiều

kính

kính ngoài

kính tóp

dài đai

của ống

ngoài của

của đai bọc

ống

bọc

(mm)

ống

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)
12

21,8

MF+M03400-08

29

24,5

33,4

16

25

MF+M03400-10

33

28,3

37

19

29

MF+M03400-12

37

32,1

42

25

36,8

MF+M03400-16

46

40,4

51

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

16


Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Sơ đồ nguyên lý chung máy tóp đầu ống thuỷ lực :
Sơ đồ nguyên lý có hai dạng chính:
Dạng 1:

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý chung máy tóp đầu ống thuỷ lực dạng 1
Trong đó:
1_Đầu ép dưới được nối cố định với bàn máy
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

17


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

2_Đai bọc
3_Đầu nối
4_Đầu ép trên có thể di chuyển tịnh tiến lên xuống được
5_Đầu trượt trên nối với cơ cấu truyền chuyển động
6_Ống thuỷ lực
7_Bàn máy dười đứng yên
8_Bulong nối đầu ép dưới với bàn máy
9_Bulong nối đầu ép trên với bàn máy
10_Rãnh trượt
Trình bày nguyên lý:
Đầu tiên trước khi ép ống thuỷ lực trên đã được lắp vào đầu nối và đai bọc như đã nói ở
chương 1. Khi đó người công nhân đưa ống thuỷ lực đặt lên đầu ép (1) được lắp cố định
với bàn máy (7).Sau đó thông qua cơ cấu tác động ta điều khiển cho đầu trượt trên (5)
được lắp với đầu ép (4) đi xuống thông qua rãnh trượt (10) và ép lên đai bọc (2) làm đai
bị biến dạng và bóp vào ống thuỷ lực và đầu nối.Sau khi kết thúc quá trình (5) được điều
khiển đi lên trở lại vị trí ban đầu để chuẩn bị cho quá trình ép mới.Ở dạng này nguyên tắc
truyền chuyển động của đầu ép ta có thể sử dụng các loại cơ cấu sau:
 Trục khuỷu-thanh truyền
 Xylanh thuỷ lực
 Cơ cấu tang-xylanh thuỷ lực
Dạng 2

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

18


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý chung máy tóp đầu ống thuỷ lực dạng 2
Trong đó:
1,4_các đầu ép di chuyển hướng tâm ,cùng tốc độ
2_Đai bọc kim loại
3_Đầu nối
5,8_Các đầu trượt mang đầu ép di chuyển hướng tâm cùng tốc độ.
6_Ống thuỷ lực
7_Giá đỡ cho ống khi tóp .chiều cao có thể thay đổi được tuỳ vào đường kính ống cần tóp
9,11_ Các bulong có tác dụng lắp các đầu ép vào các đầu trượt
10,12_ Các rãnh trượt
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

19


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Trình bày nguyên lý:
Đầu tiên trước khi ép cũng như phương án trên ống thuỷ lực trên đã được lắp vào đầu nối
và đai bọc. Khi đó người công nhân đưa ống lên bệ đỡ (7) , điều chỉnh chiều cao bệ đỡ
phù hợp với đường kính ngoài của ống cần ép.sau đó bấm nút cho máy hoạt động thì dưới
tác dụng của cơ cấu truyền chuyển các đầu trượt (5) và (8) sẽ tịnh tiến vào tâm.Thông
qua các bulong (9) (10) các đầu trượt sẽ truyền chuyển động cho cho các đầu ép làm cho
các đầu ép (4) và (1) sẽ thực hiện chuyển động tịnh tiến hướng tâm trong các rãnh (12)
và (10) để ép lên đai bọc kim loại(3) làm nó bị biến dạng dẽo ->bóp chặt vào ống thuỷ
lực (6) và đầu nối (3).Sau khi ép xong đầu trượt (5) và (8) được điều khiển tịnh tiến ra
ngoài tâm để chuẩn bị ép đầu ống thuỷ lực khác.Chuyển động của (1) và (4) đòi hỏi cần
dùng lực ép lớn vận tốc hướng tâm phải như nhau .Ta đề xuất phương án truyền động cho
các đầu trượt là :
 Cơ cấu thanh truyền –con trượt được dẫn động bởi xylanh thuỷ lực hoặc khí nén.
2.2 Phân tích nguyên lý và lựa chọn phương án tao chuyển động cho các đầu ép:
2.2.1 Các phương án đề xuất:
a) Nhóm phương án dạng 1:
Như đã nói ở trên trong nhóm phương án này ta có 3 phương án lựa chọn lần lượt là:
 Trục khuỷu-thanh truyền
 Xylanh thuỷ lực
 Cơ cấu tang_xylanh thuỷ lực
Phương án a.1:Dùng cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền
Sơ đồ nguyên lý:

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

20


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý dùng trục khuỷu-thanh truyền
Trong đó:
1_ Bệ máy dưới
2_Đầu ép dưới
3_Chi tiết gia công
4_Trục dẫn hướng
5_Đầu ép trên
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

21


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

6_Đầu trượt trên
7_Thanh truyền
8_Trục khuỷu
Trình bày nguyên lý :
Khi trục khuỷu (8) quay theo chiều hướng xuống thì thông qua thanh truyền (7) sẽ làm
cho đầu trượt (6) mang đầu ép (5) chuyển động tịnh tiến đi xuống. Chuyển động tịnh tiến
nay được dẫn hướng trong hai trục dẫn hướng (4). Khi đó đầu ép (6) sẽ ép lên chi tiết cần
gia công (3). Kết thúc quá trình ép thì trục khuỷu được điều khiển quay ngược chiều ban
đầu do đó sẽ làm cho đầu trượt (6) chuyển động đi lên về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho
quá trình ép tiếp theo.

Ưu điểm:
 Kết cấu máy đơn giản.
 Độ cứng vững của máy cao.
Khuyết điểm:
 lực ép chỉ sinh ra từ đầu trên và đầu dưới( theo phương dọc) nên biến dạng của đai
bọc sẽ là không đều.Biến dạng chiều ngang sẽ nhỏ hơn chiều dọc-> tuổi thọ sử
dụng ống không cao
 Để tạo lực ép lớn thì kết cấu máy sẽ tăng lên.
 Khó đảm bảo được độ chính xác của hành trình đầu trượt.
Phương án a.2 : dùng Xylanh thuỷ lực
Dùng Xylanh thuỷ lực truyền chuyển động trực tiếp cho các đầu ép
Sơ đồ nguyên lý :

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

22


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý dùng Xylanh thuỷ lực
Trong đó:
1_ Bệ máy dưới
2_Đầu ép dưới
3_Chi tiết gia công
4_Trục dẫn hướng
5_Đầu ép trên

6_Đầu trượt trên
7_Xylanh thuỷ lực
SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

23


GVHD:PHẠM HUY HOÀNG

Luận văn tốt nghiệp
Thiết kế máy tóp đầu ống thuỷ lực

Trong phương án này đầu ép (2) đươc lắp với bàn máy dưới cố định (1) ,còn đầu ép (5)
được lắp với đầu trượt trên (6). Sau đó (6) lại được nối vào cần của Xylanh thuỷ lực
(7).Chuyển động tịnh tiến tượng đối giữa (6) và (7) còn dẫn hướng nhờ hai trục dẫn
hướng (4) đặt đối xứng nhau cà lắp cố định với bàn máy dưới(1).
Trình bày nguyên lý:
Khi ta cho Xylanh thuỷ lực (7) thực hiện chuyển động đi xuống thì thông qua các trục
dẫn hướng thì đầu trượt trên (6) sẽ tiến về phía bàn máy dưới (1) và khi đó đầu ép (5) lắp
trên (6) sẽ tiến về phía đầu ép (2) lắp trên (1) đang chứa chi tiết chuẩn bị gia công(3).Khi
(5) chạm vào vật (3) thì quá trình ép bắt đầu xảy ra và bô phận đai ngoài của(3) bị biến
dạng . Vì trong quá trình ép lực ép sinh ra lớn nên dễ gây mất ổn định cho chuyển động
của cần Xylanh (7) do đo ta bố trí thêm hai trục dẫn hướng (4) ở hai bên bàn máy dưới
(1) .
Ưu điểm:
 Kêt cấu máy đơn giản, dễ chế tạo, chi phí đầu tư thấp.
 Độ cứng vững cao
 Dùng hệ thống thuỷ lực điều khiển cho độ chính xác hành trình ép tốt hơn phương
án trước
 Quá trình ép cũng êm hơn.

Khuyết điểm:
 Do lực ép chỉ sinh ra từ đầu trên và đầu dưới( theo phương dọc) nên biến dạng của
đai bọc sẽ là không đều.Biến dạng chiều ngang sẽ nhỏ hơn chiều dọc-> tuổi thọ sử
dụng ống không cao
Phương án a.3 : cơ cấu tang-xylanh thuỷ lực
Dùng Xylanh thuỷ lực kết hợp với cơ cấu tang để truyền chuyển động cho các đầu ép.
Sơ đồ nguyên lý:

SVTH:LÊ THƯỢNG TRÍ

24