Nghiên cứu thiết kế đồ gá hàn tự động ống xả xe ô tô du lịch

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ MINH KHÔI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG
ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ MINH KHÔI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG
ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 85.20.10.3

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐINH MINH DIỆM

Đà Nẵng - Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Người cam đoan

Ngô Minh Khôi


NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH
Học viên: Ngô Minh Khôi

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí

Mã số: 8.52.01.03

Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Khóa: 2019

Tóm tắt – Với sự phát triển của khoa học công nghệ và xu thế ứng dụng công nghệ 4.0. Từ đó,
Công ty THACO đẩy mạnh vai trò lao động sáng tạo, sáng kiến cải tiến trong sản xuất và thực
hiện các biện pháp nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa sản xuất. Vậy Thiết kế đồ gá hàn tự động
ống xả xe Ô tô du lịch đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất Ô tô. Với
thiết kế này sẽ có ý nghĩa rất lớn trong lĩnh vực sản xuất linh kiện phụ tùng Ô tô vì nó tăng độ
chính xác và thẩm mỹ để nâng cao chất lượng, tăng năng suất lao động, giảm giá thành nhằm
đảm bảo tính cạnh tranh cho các sản phẩm mang thương hiệu Thaco.
Với ý nghĩa đó, chúng tôi đã thiết kế và chế tạo đồ gá hàn tự động ống xả xe Ô tô du
lịch kết hợp với công nghệ hàn bằng robot và sử dụng phương pháp hàn MIG & MAG đảm bảo
được độ chính xác và được ứng dụng đồ gá hàn tự động ống xả xe Ô tô du lịch tại Công ty

TNHH Cơ khí Chu Lai – Trường Hải.
Từ khóa – Đồ gá hàn, Phương pháp hàn MIG & MAG, công nghệ Hàn Robot.
RESEARCH & DESIGNING OF AUTOMATIC WELDING JIGS FOR PASSENGER
CARS’ EXHAUST PIPE
Student: Khoi Ngo Minh (Mr.)
Code: 8.52.01.03

Major: Mechnical Engineering

Year: 2019

The University of Science and Technology - The University of Danang
Overall introduction – With the development of science and technology toward 4.0 industrial
revolution, Thaco enhances creativity, improvement activities to improve technology and
rationalization in manufacturing. The designing of automatic welding jigs for Passenger Cars’
exhaust pipe has widely applied in automobile. The design highly contrinbutes to auto parts
manufacturing as the accuracy and aesthetics to improve quality, productivity and reduce costs
to ensure competitiveness for Thaco brand products.
In that sense, our auto exhaust welding jigs for Passenger Carss exhaust pipe with
combination of robotic and MIG & MAG welding ensure the accuracy and will be applied at
Exhaust pipe line in Chu Lai - Truong Hai Mechanical Co., Ltd.


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... 4
1.

Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 1

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 1

4.

Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 1

5.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................. 2

6.

Cấu trúc của luận văn .............................................................................................. 2

Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..........................................3
1.1.

GIỚI THIỆU CÁC DÒNG XE Ô TÔ DU LỊCH TRƯỜNG HẢI ........................ 3

1.1.1.

Xe du lịch Peugeot và Mazda ............................................................................ 3

1.1.2.

Xe Kia ................................................................................................................ 3

1.2. SẢN LƯỢNG SẢN XUẤT ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH VÀ THƯƠNG MẠI
QUA TỪNG NĂM (ĐVT: Bộ) ....................................................................................... 4
1.3.

CẤU TẠO CHUNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH ...................................................... 5

1.4.

QUY TRÌNH HÀN ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH ............................................. 6

1.4.1.

Cụm ống trước của ống xả xe du lịch ................................................................ 6

1.4.2.

Cụm ống giữa ..................................................................................................... 7

1.4.3.

Cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du lịch ........................................................... 9

1.5.

QUY TRÌNH GIA CÔNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH TẠI THACO .................... 10

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................11

2.1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN ..................... 11

2.1.1.

Hệ thống các trang bị khí nén công nghiệp ..................................................... 11

2.1.2.

Tính toán truyền động hệ thống khí nén .......................................................... 13

2.1.3.

Một số sơ đồ mạch điều khiển khí nén ............................................................ 23

2.2. HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG
KHÍ BẢO VỆ ................................................................................................................ 24
2.2.1.

Giới thiệu ......................................................................................................... 24

2.2.2.

Sơ đồ nguyên lý hàn trong môi trường khí bảo vệ .......................................... 24

2.2.3.

Phân loại các phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ ......................... 24

2.2.4.

Đặc điểm hàn tự động trong môi trường khí bảo vệ ........................................ 26

2.2.5.

Hàn trong môi trường khí CO2 ........................................................................ 27

2.3.
2.3.1.

ROBOT HÀN ...................................................................................................... 30
Định nghĩa công nghiệp ................................................................................... 30


2.3.2.

Cấu tạo chung của Robot ................................................................................. 31

2.3.3.

Ứng dụng.......................................................................................................... 32
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................... 33

2.4.

Chương 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE DU LỊCH .............35
CÁC YÊU CẦU ĐẶT RA KHI CHỌN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN................... 35

3.1.

3.1.1.

Tổng quan về đồ gá hàn ................................................................................... 35
THIẾT BỊ VÀ ĐỒ GÁ HÀN CHI TIẾT ỐNG XẢ XE Ô TÔ HIỆN TẠI ......... 35

3.2.
3.2.1.

Hàn bằng máy tự động hai mỏ hàn .................................................................. 35

3.2.2.

Hàn bằng máy hàn quay ................................................................................... 37
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE DU LỊCH .................. 38

3.3.
3.3.1.

Tổng thể hệ thống đồ gá hàn tự động (JIG) ..................................................... 39

3.3.2.

Thiết kế cụm đồ gá trước ống xả xe Ô tô du lịch............................................. 39

3.4. ĐỒ GÁ KIỂM TRA SẢN PHẨM .......................................................................... 42
Chương 4. CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, THỬ NGHIỆM VÀ NGHIỆM THU.....................43
4.1. ĐỒ GÁ HÀN VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT YÊU CẦU ỐNG XẢ XE Ô
TÔ DU LỊCH ................................................................................................................. 43
QUY TRÌNH ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH.............................. 47

4.2.
4.2.1.

Hàn cụm ống xả trước ...................................................................................... 47

KẾT LUẬN ...................................................................................................................64
1.

KẾT QUẢ .............................................................................................................. 64

2. KẾT QUẢ CỤ THỂ ĐỒ GÁ HÀN ĐẠT ĐƯỢC SAU KHI CẢI TIẾN SO VỚI
DÂY CHUYỀN HÀN ĐÃ CÓ TRƯỚC ĐÂY. ............................................................ 64
3.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................. 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 66


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu

Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 1.4

Tên

Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại

năm 2016
Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại
năm 2017
Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại
năm 2018
Kế hoạch sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại
năm 2019

Trang

9

9

9

9

Bảng 1.5

Bảng chi tiết của cụm ống xả trước xe Ô tô du lịch.

12

Bảng 1.6

Bảng chi tiết của cụm ống xả giữa xe Ô tô du lịch.

13

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu

Tên

Trang

Hình 1-1

Quá trình phát triển các dòng xe Peugeot và Mazda tại Thaco

10

Hình 1-2

Quá trình phát triển các dòng xe KIA tại Thaco

10

Hình 1.3

Cấu tạo chung của ống xả xe Ô tô du lịch

12

Hình 1.4

Cấu tạo chung của ống xả xe Ô tô du lịch

12

Hình 1.6

Hình ảnh cụm ống trước của ống xả xe Ô tô du lịch

13

Hình 1.7

Quy trình hàn cụm ống xả trước xe Ô tô du lịch

14

Hình 1.8

Hình ảnh chung cụm ống giữa xe Ô tô du lịch

14

Hình 1.9

Thông số kỹ thuật cụm ống giữa xe Ô tô du lịch

15

Hình 1.10 Quy trình hàn cụm ống xả giữa xe Ô tô du lịch

16

Hình ảnh cấu tạo chung cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du

Hình 1.11 lịch

16

Hình 1.12 Thông số kỹ thuật cụm ống sau xe Ô tô du lịch

16

Hình 1.13 Quy trình hàn cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du lịch

17


Hình 1.14 Quy trình gia công ống xả xe Ô tô du lịch tại Thaco

17

Hình 2.1

Hệ thống công nghệ khí nén công nghiệp

18

Hình 2.2

Truyền động piston – xilanh

19

Hình 2.3

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và các phần tử

19

Hình 2.5

Tiết diện gãy khúc

22

Hình 2.9

Chiều dài tương đương

25

Hình 2.10 Máy nén kiểu piston

26

Hình 2.11 Các loại bình trích chứa khí nén

27

Hình 2.12 Bộ lọc khí

28

Hình 2.13 Van lọc khí

28

Hình 2.14 Van điều chỉnh áp suất

29

Hình 2.15 Van tra dầu

29

Mô tả nguyên lý hoạt động phương pháp hàn trong môi
Hình 2.18 trường khí bảo vệ

31

Hình 2.19 Sơ đồ phân loại phương pháp hàn

32

Hình 2.20 Nguyên lý hoạt động của phương pháp Hàn MIG & MAG

32

Hình 2.22 Hình ảnh Robot hàn tại Thaco

37

Hình 2.23 Cấu tạo chung của Robot hàn

38

Hình 2.24 Robot hàn đường

40

Hình 3.1

Máy hàn tự động 2 mỏ hàn để hàn ống xả xe Ô tô du lịch

42

Hình 3.2

Máy hàn quay

43

Hình 3.3

Tổng thể hệ thống đồ gá hàn tự động ống xả xe du lịch

45

Hình 3.4

Đồ gá cụm trước của ống xả xe Ô tô du lịch

46

Hình 3.5

Đồ gá cụm giữa của ống xả xe Ô tô du lịch

47

Hình 3.6

Đồ gá cụm sau của ống xả xe Ô tô du lịch

47

Hình 3.7

Đồ gá kiểm tra hoàn thiện ống xả xe Ô tô du lịch

48


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Với sự phát triển của khoa học công nghệ và xu thế ứng dụng công nghệ
4.0. Từ đó, Công ty THACO đẩy mạnh vai trò lao động sáng tạo, sáng kiến cải
tiến trong sản xuất và thực hiện các biện pháp nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa
sản xuất để nâng cao chất lượng, tăng năng suất lao động, giảm giá thành nhằm
tăng tính cạnh tranh cho các sản phẩm mang thương hiệu Thaco.
- Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp bách phải cải tiến dây chuyền sản xuất để
nâng cao năng suất (giảm thiểu số nhân công, rút ngắn thời gian sản xuất, tăng

chất lượng và giảm giá thành sản phẩm). Trong đó nâng cấp thiết bị hàn, công
nghệ hàn và đồ gá để hàn ống xả xe Ô tô là rất cấn thiết.
- Xuất phát từ nhu cầu trên em chọn đề tài Luận văn tốt nghiệp cao học là:
“Nghiên cứu thiết kế đồ gá hàn tự động ống xả xe ôtô du lịch”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Trang bị công nghệ cho các các công đoạn hàn tự động từng bộ phận của
ống xả xe du lịch có kết hợp với hệ thống kẹp.
- Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
- Linh hoạt trong quá trình sản xuất tiến đến khả năng tự động hóa trong
quá trình sản xuất.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nâng cấp Công nghệ và thiết bị Hàn tự động.
- Nâng cấp các loại ống xả và quy trình hàn ống xả xe du lịch.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu kết cấu hệ thống Cơ khí, gồm: Bộ đồ gá hàn và thiết bị hàn tự
động.
- Nghiên cứu, thiết kế trang bị công nghệ hàn tự động ống xả xe bằng robot
hàn.


2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu các loại đồ gá cho hàn ống xả xe Ô tô du
lịch
- Ý nghĩa thực tiễn:
 Nâng cấp ứng dụng đồ gá hàn ống xả cho dây chuyền sản xuất xe ô
tô du lịch tại Công ty Ô tô Trường Hải
 Có thể ứng dung cho các dây chuyền hàn hàn cho cả 2 dòng xe Ô tô
du lịch và thương mại.

 Phục vụ công tác đào tạo nghề và đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh
vực hàn tự động.
6. Cấu trúc của luận văn
MỞ ĐẦU
GỒM 4 CHƯƠNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG ỐNG XẢ XE
Ô TÔ DU LỊCH.
CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, THỬ NGHIỆM VÀ NGHIỆM THU.
KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.


3

Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. GIỚI THIỆU CÁC DÒNG XE Ô TÔ DU LỊCH TRƯỜNG HẢI
1.1.1. Xe du lịch Peugeot và Mazda

Hình 1-1. Quá trình phát triển các dòng xe Peugeot và Mazda tại Thaco
1.1.2. Xe Kia

Hình 1-2. Quá trình phát triển các dòng xe KIA tại Thaco


4

1.2.

SẢN LƯỢNG SẢN XUẤT ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH VÀ
THƯƠNG MẠI QUA TỪNG NĂM (ĐVT: Bộ)
Bảng 1.1. Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại năm 2016

Kết quả và kế hoạch sản xuất năm 2016
TT

Sản phẩm

4 Ống xả
4.1 Ống xả xe tải
4.2 Ống xả xe du lịch

Tổng
năm 2016

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9

T10

T11

T12

3,300
3,300
-

1,790
1,790
-

3,380
3,380
-

3,826
3,806
20

4,220
4,105
115

3,120
3,120
-

2,784
2,639
145

3,260
2,100
1,160

4,010
2,390
1,620

4,925
2,885
2,040

4,680
3,090
1,590

4,428 43,723
2,460 35,065
1,968 8,658

Bảng 1.2. Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại năm 2017

Kết quả và kế hoạch sản xuất năm 2017
TT

Sản phẩm

4 Ống xả
4.1 Ống xả xe tải
4.2 Ống xả xe du lịch

2016

T1

T2

T3

43,723 2,970 4,190
35,065 1,795 3,160
8,658 1,175 1,030

T4

T5

T6

T7

T8

5,300 4,410 3,835 3,125 2,400 2,420
4,460 3,550 3,145 2,295 1,480 1,460
840 860 690 830 920 960

T9

T10

T11

2,749
2,149
600

5,260
4,940
320

5,102
4,022
1,080

Tổng
năm
2017
5,843 47,604
4,323 36,779
1,520 10,825

T12

Bảng 1.3. Kết quả sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại năm 2018
KẾ HOẠCH SẢN XUẤT NĂM 2018
TT
4
4.1
4.2
4.3

Sản phẩm
Ống xả
Ống xả xe tải
Ống xả xe du lịch
Ống xả xe Bus

ĐVT

T1
Chỉnh

T2
Chỉnh

3,080
3,080

2,140
2,140

Bộ

T3
T4 chỉnh T5 chỉnh T6 chỉnh
Chỉnh
2,042
2
2,040

2,620
720
1,900

2,840
1,560
1,280

2,971
1,415
1,556

Tổng
năm 2018

T7

T8

T9

T10

T11

T12

2,900
1,000
1,900

2,990
1,070
1,920

2,444
500
1,944

2,280
240
2,040
-

1,793
640
1,153
-

3,208 31,308
780 7,927

2,428 23,381
-

Bảng 1.4. Kế hoạch sản xuất ống xả của xe du lịch và thương mại năm 2019

Kết quả và kế hoạch sản xuất năm 2019
TT
4
4.1
4.2
4.3

Sản phẩm
Ống xả
Ống xả xe tải
Ống xả xe du lịch
Ống xả xe Bus

ĐVT

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9

T10

T11

T12

Bộ

4,861
1,240
3,621

2,080
560
1,520

3,800
1,200
2,600

3,245
1,365

1,880

2,760
1,320
1,440

2,260
920
1,340

1,822
480
1,342

2,990
1,320
837

2,880
840
2,040

3,406
960
2,446

4,777
1,240
3,537

5,025
1,210
3,815

Tổng năm
2019
39,073
12,655
26,418
-


5

CẤU TẠO CHUNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH

1.3.

400

Hình 1.3. Cấu tạo chung của ống xả xe Ô tô du lịch

3279

MUFFLER ASSY-CTR
MS: 28650-M6220

MS: 28710-M6120
MUFFLER ASSY-FR
MS: 28610-M6120

Hình 1.4. Cấu tạo chung của ống xả xe Ô tô du lịch


6

QUY TRÌNH HÀN ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH

1.4.

Hình 1.5. Quy trình hàn ống xả xe Ô tô du lịch

1.4.1. Cụm ống trước của ống xả xe du lịch

MUFFLER ASSY-FR
MS: 28610-M6120
Hu ?ng chi?u H-H

18.8

69

20

82.4

30.5

31.4

8.6

25.4

42.9

M? T C? T F-F

36.2 36.2

19.6

181.3

18.8
25

23.7
5
1.

1

M

20

39.6

x

8X

73.9

27

Hu ?ng nhìn M

92.8

F

4±1

8±1

F

D

2-M12x1.25
2-R39

0.3 D

191.88

149.1

140.8

125
5.9

6.4

21.19

8±1

H

21.19

46.29

37.03

M

178
(200)

Ø64.5±0.2

0.3

H

Ø48.6

306

Ø48.6

102

284.6

Ø75

±0.2

Ø64.5±0.2

.8
30

252.3

4±1

0.3

B? NG DUNG SAI
Kho?ng kích thu?c

Dung sai

0.5 = DIM < 30

±0.5

30 = DIM < 120

±0.8

120 = DIM < 400

±1.2

400 = DIM < 1000

±2

1000 = DIM

±3

13

2-Ø13±0.3
(2- Ðkính trong c?a ?ng sau khi
hàn t?i v?trí hàn luôn =44.6)

Hình 1.6. Hình ảnh cụm ống trước của ống xả xe Ô tô du lịch


7

a. Cấu tạo cụm ống xả trước bao gồm các chi tiết sau:
Bảng 1.5. Bảng chi tiết của cụm ống xả trước xe Ô tô du lịch.

Seat-

Mặt bích

Sensor

1

Ống vào

Móc treo

Khớp

Mặt bích

Bulong

giảm âm

2

M12

b. Quy trình hàn

Hình 1.7. Quy trình hàn cụm ống xả trước xe Ô tô du lịch

1.4.2. Cụm ống giữa

Hình 1.8. Hình ảnh chung cụm ống giữa xe Ô tô du lịch


8

MUFFLER ASSY-CTR
MS: 28650-M6220
1505.6
1405.5
1061.4
1010.5
908

450

454.5

447.9

368.9

310.4

411.7

863.5
512.6

51 51

58.8

1795.4
1848.2
1852

Ø12±0.3

10±1

43.7

15.7

±0

92

.2

14.9

1°

5.3

10±1

8.8

22.6

1855.8

0.3

0.3
2-R42.5

21°
±
102

0.2

2-Ø13±0.3

E

2-Ø13±0.3

0.3 E

2±

1

20

20

B? NG DUNG SAI
Kho?ng kích thu ?c

Dung sai

0.5 = DIM < 30

±0.5

30 = DIM < 120

±0.8

120 = DIM < 400

±1.2

400 = DIM < 1000

±2

20

08

±3

1000 = DIM

Hình 1.9. Thông số kỹ thuật cụm ống giữa xe Ô tô du lịch
a. Cấu tạo cụm ống giữa bao gồm các chi tiết sau:
Bảng 1.6. Bảng chi tiết của cụm ống xả giữa xe Ô tô du lịch.

Mặt bích 1

Ống đầu
vào

b. Quy trình hàn

Móc treo

Bầu giảm
âm

Mặt bích 2 Mặt bích 2


9

Hình 1.10. Quy trình hàn cụm ống xả giữa xe Ô tô du lịch
1.4.3. Cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du lịch

Hình 1.11. Hình ảnh cấu tạo chung cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du lịch
MS: 28710-M6100
1120.9
1067.5
981.8

971.3
921

2-Ø10±0.3

358.3
347.8
265.9
237.1
92

22.7

16.5

46.2

131.6
Ø45

°
55

20.4

(Toàn b? chi?u dài)

16.5

24.8

91.2

58.8
42.8
96.2

131.4

3.8

176.1

3.8

18.6
141.1

Ø45

42.8

10±1

0.3

92±0.2

10±1

2±1

B? NG DUNG SAI
Kho?ng kích thu ? c

Dung sai

0.5 = DIM < 30

±0.5

30 = DIM < 120

±0.8

120 = DIM < 400

±1.2

400 = DIM < 1000
1000 = DIM

20
20

03
20
20

±2
±3

Hình 1.12. Thông số kỹ thuật cụm ống sau xe Ô tô du lịch


10

b. Quy trình hàn

Hình 1.13. Quy trình hàn cụm ống sau của ống xả xe Ô tô du lịch
1.5.

QUY TRÌNH GIA CÔNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH TẠI THACO

Hình 1.14. Quy trình gia công ống xả xe Ô tô du lịch tại Thaco


11

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN

2.1.1. Hệ thống các trang bị khí nén công nghiệp
Trước khi cấp khí nén cho khí cụ - công cụ, khí nén còn đi qua:
- Bộ lọc F để lọc các chất rắn dưới dạng bụi, các hạt nước hoặc dầu dơ bẩn
còn cuốn theo dòng khí, không cho chúng đi vào khí cụ - công cụ.
- Bộ điều chỉnh áp suất R để chỉnh và ổn định áp suất dòng khí đi vào khí cụ
-công cụ.
- Phun dầu L để đưa một lượng nhỏ dầu sạch dưới dạng sương, cuốn theo

dòng khí bôi trơn cho công cụ. Đối với dòng khí cấp cho bộ điều khiển không cần
phun dầu bôi trơn bởi cơ cấu hoạt động của bộ điều khiển không cần bôi trơn.

Hình 2.1. Hệ thống công nghệ khí nén công nghiệp
Trong đó:
1 - Động cơ; 2 - Máy nén khí; 3 - Bình dự trữ; 4 – Bộ làm khô; 5 và 8 - Van xả; 6
- Mạng dẫn khí; 7 - Bình ngưng tụ; 9 - Bộ điều khiển; 10 và 11 - Xy lanh khí nén;
12 và 13 - Van phân phối khí nén; 14 - Vật gia công trên máy; F - Lọc; R - Điều
chỉnh áp; L - Phun dầu; Xi - Tín hiệu vào; Yi - Lệnh điều khiển; P1- Nguồn khí
nén cấp cho bộ chấp hành; P2 - Nguồn khí nén cấp cho bộ điều khiển; A và B Các


12

cửa dẫn khí vào xi lanh.
* Xi lanh hai chiều, một piston:
- Khí nén có thể vào bên trái hoặc bên phải xi lanh, loại này hành trình piston
dài, chuyển động được cả hai phía.

Hình 2.2. Truyền động piston – xilanh
- Khi khí nén đi vào buồng bên trái, lực kẹp là:
 .D 2

Q=

4

. p.

- Khí nén đi vào buồng bên phải, lực kẹp là:

2
2
Q =  .( D  d ) . p.

4

* Sơ đồ nguyên lý truyền động:

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và các phần tử


13

- Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biển đổi năng lượng khí nén thành năng
lượng cơ học.
- Cơ cấu chấp hành có thể thực hiện chuyển động thẳng của xi lanh hoặc
chuyển động quay động cơ khí nén.
- Ở trạng thái làm việc ổn định, thì khả năng truyền năng lượng có phương
pháp tính toán giống thủy lực.
2.1.2. Tính toán truyền động hệ thống khí nén
a. Khái niệm
Hệ thống truyền động khí nén hoạt động tốt trên cơ sở đảm bảo về việc phân
bố, tính toán và lựa chọn các phần tử thích hợp. Chúng ta đều biết rằng, toàn bộ
các phần tử trong hệ thống truyền động hệ thông khí nén và thủy lực đều có những
yêu cầu kỹ thuật nhất định. Những yêu cầu này chỉ có thể được thỏa mãn, nếu như
các thông số cơ bản của các phân tử ấy được tính toán, lựa chọn và bố trí hợp lý.
Các cơ cấu chấp hành, cơ cấu biến đổi năng lượng, cơ cấu điều khiển và điều
chỉnh, cũng như phần lớn các thiết bị phụ khác trong hệ thống đều được tiêu chuẩn
hóa. Do đó việc thiết kế hệ thống truyền động chỉ là việc tính toán, lựa chọn bố
trí thích hợp cơ cấu trên.

b. Tổn thất trong hệ thông điều khiển khí nén
Thiết kế nên một hệ thống khí nén đảm bảo theo những tiêu chí hoạt động
thì vấn đề tính toán tổn thất là một vấn đề rất quan trọng và lắm phức tạp. Do hệ
thống sử dụng lưu chất là khí nên chỉ cần quan tâm đến các tổn thất sau:
- Tổn thất áp suất trong ống dẫn thẳng

(∆PR).

- Tổn thất áp suất trong tiết diện thay đổi (∆PE).
- Tổn thất áp suất trong các loại van

(∆PV).

c. Tổn thất áp suất trong ống dẫn thẳng
Tổn thất khí trong ống dẫn thẳng được (∆PR) được tính theo công thức:
2
∆PR = λ. l. .w

2.d

Trong đó:

[N/m2].


14

l

(m)

ρn = 1,293

(kg/m3) Khối lượng riêng không khí ở trạng thái chuẩn.

ρ= ρn .

Chiều dài ống dẫn.

p abs
(kg/m3) Khối lượng riêng của không khí.
pn

W (610)

(m/s)

Vận tốc của dòng chảy (w=qo/A).

d

(m)

Đường kính ống dẫn.

λ=

64
Re

Hệ số ma sát ống có giá trị cho ống trơn và chảy tầng.

d. Tổn thất áp suất trong tiết diện thay đổi (∆PE)
Trong các hệ thống truyền dẫn khí nén, ngoài những ống thẳng còn có ống
rẽ nhánh, tiết diện thay đổi, tập hợp nhánh,… Tổn thất áp suất trong ống có
tiết diện thay đổi được tính theo công thức:
∆pE = ζ.


2

.w 2 [N/m2].

Trong đó:
ζ: Hệ số cản phụ thuộc vào loại tiết diện ống dẫn, số Re.
- Khi tiết diện thay đổi đột ngột. Tổn thất áp suất:

Hình 2.4. Tiết diện thay đổi đột ngột
A1 2  2
) . .w1
2
A2

[N/m2]


A1
- 1)2. .w2 2
2
A2

[N/m2]

∆pE = (1∆pE = (

Trong đó: w1, w2 vận tốc chảy trung bình của tiết diện A1, A2.
- Khi ống gãy khúc. Tổn thất áp suất:
∆pE2 =0.5. ζ. .w 2 [N/m2]
Trong đó hệ số ζ phụ thuộc vào độ nhẵn của bề mặt của ống.


15

Hình 2.5. Tiết diện gãy khúc
- Khi ống dẫn bị cong. Tổn thất áp suất:
∆pE3 = ζg.


2

.w 2 [N/m2]

Trong đó hệ số cản ζg bao gồm:
ζg= ζu + ζRe
ζu: Hệ số cản do độ cong.
ζRe: Hệ số cản do ảnh hưởng số Raynold (ma sát ống).

Hình 2.6. Tiết diện uốn cong
- Sự thay đổi tỉ số R/d sẽ thay đổi tỉ lệ do hệ số cản ζu và ζRe.
- Hệ số cản ζu phụ thuộc vào góc uốn cong φ, tỉ số R/d và chất lượng bề mặt

của ống.
e. Tổn thất áp suất trong ống dẫn khí phân dòng

Hình 2.7. Ống phân nhánh
- Tổn thất áp: suất trong ống phân nhánh:
∆PEa = ζa.


2

.wz2 [N/m2]


16

- Tổn thất áp suất trong ống thẳng:
∆PEd = ζd.


2

.w 2 [N/m2]

Trong đó w2 là vận tốc trung bình trong ống dẫn chính.
- Hệ số cản ζa và ζd của ống dẫn khí phân dòng phụ thuộc và tỉ lệ d ia/diz và
tỉ lệ lưu lượng qma/qmz.
- Tổn thất áp suất trong ống dẫn khí hợp dòng.

Hình 2.8. Ống hợp dòng
Tổn thất áp suất trong ống hợp dòng qma:

∆PEa = ζa.


2

.wz2 [N/m2].

- Tổn thất áp suất trong ống dẫn hợp dòng qmd:
∆PEd = ζd.


2

.wz2 [N/m2].

Trong đó: wz là vận tốc trung bình trong ống dẫn chính.
Hệ số cản ζa và ζd của ống dẫn khi hợp dòng phụ thuộc vào tỉ lệ d ia/diz và tỉ
lệ lưu lượng qma/qmz.
f. Tổn thất áp suất trong các loại van (∆Pv)
- Tổn thất áp suất trong các loại van ∆Pv (trong các loại van đảo chiều,
van áp suất, van tiết lưu,...) tính theo:
∆Pv = ζv.


2

.w 2 [N/m2].

- Trong công nghiệp sản xuất các phần tử khí nén hệ số cản ζ v là đại lượng
đặc trưng cho các van. Thay vì hệ số ζ, một số hãng chế tạo các phần tử điều khiển

bằng khí nén sử dụng một đại lượng, gọi là hệ số lưu lượng kv, là đại lượng được
xác định bằng thực nghiệm. Với áp suất ban đầu là P 1=6 [bar], tổn thất áp suất


17

∆po=0.981[bar] và có giá trị tính theo:
kv=

qv

.
31.6 P

[m3/h].

Trong đó:
qv [m3/h]

Lưu lượng khí nén.

ρ [kg/m3] Khối lượng riêng của không khí.
∆P [bar]

Tổn thất áp suất qua van.

Hệ số tổn thất ζv:
2.g.10,18  qv
.
ζv=

w2
 kv





2

Vận tốc dòng chảy w:
w=

qv
A

Thay w vào phương trình ta có:
 A 
2.g.10,18.q . 6 
 10 
ζv=
2
2  kv 
q v .

 3600 

2

2
v

Trong đó:
2
A= d . [mm2], tiết diện dòng chảy.

4

Thay tiết diện dòng chảy A vào phương trình, ta có hệ số cản của van:
1 d2 
. 
ζv=
626,3  k v 

Như vậy, nếu van có thông số đặc trưng kv, đường kính ống
nối dài, thì ta xác định được hệ số cản qua van ζv.
g. Tổn thất áp suất tính theo chiều dài ống dẫn tương đương
Bởi vì tổn thất áp suất trong ống dẫn thẳng hay là tổn thất áp suất của ống
dẫn có tiết diện thay đổi hoặc là tổn thất áp suất trong các loại van đều thuộc vào
hệ số


2

.w 2 , cho nên có thể tính tổn thất áp suất thành chiều dài ống dẫn tương