Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, nhu cầu xây dựng hạ tầng năng lượng như nhà máy thủy điện (điển hình là các dự án thủy điện vừa và nhỏ như Khe Diên - Quảng Nam, thủy điện Quảng Trị), công trình dầu khí, hóa chất và bồn bể chịu áp lực cao gia tăng với tốc độ trên 12%/năm. Các dự án này đòi hỏi hệ thống đường ống dẫn nước áp lực, ống công nghiệp có đường kính lớn ($\Phi \ge 2000\text{ mm}$) và chiều dày thép tấm lớn ($S \ge 30\text{ mm}$). Phương pháp cán kéo liền mạch truyền thống không khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật đối với dải kích thước này, khiến phương pháp cán uốn tấm kết hợp hàn giáp mối trở thành giải pháp cốt lõi.

Tuy nhiên, các dòng máy lốc tôn 3 trục truyền thống bộc lộ nhược điểm cố hữu: để lại đoạn mép phẳng lớn ở hai đầu phôi (chiều dài đoạn thẳng không uốn chiếm tới $1.5 - 2.5$ lần chiều dày tấm), đòi hỏi phải ép uốn mép sơ bộ trên máy ép thủy lực chuyên dụng trước khi lốc, làm tăng thời gian gia công lên 35-45% và giảm độ chính xác hình học thân trụ. Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế máy cán uốn 4 trục" giải quyết triệt để các rào cản kỹ thuật này bằng cách thiết kế tổ hợp máy cán uốn 4 trục thế hệ mới, tối ưu hóa quá trình tạo hình dẻo kim loại tấm dày.

                  [Trục cuốn chủ động I] (Ø trên)
                           ▲
     [Trục uốn bên III] ◄──┼──► [Trục uốn bên IV]
                           ▼
                  [Trục kẹp phôi II] (Ø dưới)

Mục tiêu kỹ thuật của dự án

  1. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo: Xác định trạng thái ứng suất khối, phương trình chảy dẻo và tính toán đàn hồi ($\beta \approx 10^\circ$) khi cán uốn thép tấm CT3 dày $S = 30\text{ mm}$.
  2. Thiết kế động học và kết cấu máy 4 trục: Tối ưu sơ đồ bố trí 4 trục (Trục cuốn chủ động I, Trục kẹp dưới II, Trục uốn cạnh III và IV bố trí nghiêng góc $60^\circ$) nhằm triệt tiêu hoàn toàn mép phẳng đầu phôi.
  3. Tính toán động lực học hệ thống truyền động chính: Thiết kế hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục, bộ truyền bánh răng hở và chọn động cơ truyền động công suất $N = 125\text{ kW}$ ($n = 2970\text{ vg/ph}$).
  4. Thiết kế hệ thống ép và nâng hạ thủy lực - cơ khí: Tính toán cụm trục vít bánh vít - vít me đai ốc kết hợp xilanh thủy lực tạo lực ép uốn lớn, đảm bảo độ cứng vững toàn hệ thống.
  5. Xây dựng quy trình công nghệ gia công ống điển hình: Hoàn thiện tài liệu công nghệ uốn ống đường kính $\Phi_{max} = 2400\text{ mm}$, chiều dài phôi $L = 7540\text{ mm}$, chiều dày $S = 30\text{ mm}$.

Phạm vi đề tài tập trung vào tính toán kết cấu cơ khí, hệ thống truyền động bánh răng, trục vít - vít me đai ốc và sơ đồ mạch thủy lực điều khiển cho thép kết cấu thông dụng CT3. Giới hạn chưa tích hợp vòng điều khiển servo tự động thời gian thực (CNC closed-loop).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng và đánh giá giải pháp

Tiêu chí kỹ thuật Máy lốc tôn 3 trục đối xứng Máy lốc tôn 3 trục bất đối xứng Máy cán uốn 4 trục (Giải pháp đề xuất)
Khả năng uốn mép (Pre-bending) Không (Mép phẳng $2.5S$) Có 1 đầu (Phải đảo phôi $180^\circ$) Uốn 2 đầu mép liên tục không cần đảo phôi
Năng suất gia công Thấp (Mất thời gian gá đặt/ép mép) Trung bình Rất cao (Tăng 40% chu kỳ lốc)
Độ chính xác đường kính Sai số mép $\pm 3.0\text{ mm}$ Sai số mép $\pm 2.0\text{ mm}$ Sai số biên dạng $\pm 0.8\text{ mm}$
Độ an toàn khi kẹp phôi Phôi dễ trượt khi bắt đầu uốn Phôi được kẹp giữa 2 trục Kẹp phôi cố định giữa Trục I và II
Khả năng tự động hóa Khó tích hợp Trung bình Rất thuận lợi cho nạp phôi tự động

Phân loại yêu cầu theo mô hình MoSCoW:

  • Must have: Cán được tôn CT3 dày $S = 30\text{ mm}$, uốn ống $\Phi = 2400\text{ mm}$, cơ cấu ép uốn đủ bền theo tiêu chuẩn TCVN, triệt tiêu mép phẳng.
  • Should have: Hộp giảm tốc 3 cấp phân đôi cấp chậm bôi trơn ngâm dầu tập trung, phanh hãm dừng khẩn cấp.
  • Could have: Hệ thống thủy lực hỗ trợ xả phôi tự động ở đầu trục tháo (Drop-end).
  • Won't have: Hệ thống cấp phôi robot hóa hoàn toàn trong giai đoạn 1.

Thiết kế hệ thống cơ khí và động lực học

Hệ thống bao gồm 3 phân hệ chính: Trục cán - kết cấu thân máy, Phân hệ truyền lực quay Trục I và Phân hệ tạo lực ép Trục II, III, IV.

[Động cơ 3 pha A2-92-2 (125kW)] 
       │
       ▼ (Khớp nối trục đàn hồi)
[Hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục (i_h = 23.63)]
       │
       ▼ 
[Bộ truyền bánh răng ngoài (i_br = 6.0)] ──► [Trục cán chủ động I (n = 21 vg/ph)]
                                                    ▲
[Động cơ phụ (75kW)] ──► [Trục vít - Bánh vít] ──► [Cơ cấu Vít me - Đai ốc nâng Trục III, IV]

Thông số kỹ thuật then chốt của công nghệ (Technology Stack / Specs):
- Chiều dày uốn lớn nhất (S_max): 30 mm
- Chiều rộng bản tôn (B): 2000 mm (Chiều dài phôi L = 7540 mm)
- Vật liệu phôi: Thép CT3 (sigma_b = 380 - 460 N/mm2, sigma_ch = 240 N/mm2)
- Bán kính trục cán trên (R_I): 300 mm (Đường kính D_I = 600 mm)
- Động cơ chính: Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc A2-92-2 (N = 125 kW, n = 2970 vg/ph)
- Động cơ bộ phận ép: Động cơ 75 kW, n = 2960 vg/ph
- Vật liệu chế tạo trục uốn & vít me: Thép hợp kim 40X tôi cải thiện (sigma_b = 800 N/mm2, HB 230)

Phương pháp luận tính toán (Methodology)

Phương pháp luận thiết kế dựa trên tiêu chuẩn tính toán thiết kế chi tiết máy (TKCTM), lý thuyết dẻo biến dạng kim loại tấm và tiêu chuẩn sức bền vật liệu:

  • Xác định điều kiện biến dạng dẻo khối: $\sigma_1 - \sigma_3 = 1.15 \sigma_{ch}$.
  • Tính toán mômen uốn dẻo thuần túy và mômen ma sát cản lăn để chọn công suất động cơ.
  • Phân phối tỷ số truyền tổng $i_{tong} = 141.4$ cho hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục nhằm tối ưu kích thước vỏ hộp và điều kiện ngâm dầu bôi trơn.
  • Kiểm nghiệm ứng suất uốn ($\sigma_u \le [\sigma_u]$) và ứng suất tiếp xúc ($\sigma_{tx} \le [\sigma_{tx}]$) theo chu kỳ ứng suất mỏi đối xứng và trường hợp quá tải ($K_{qt} = 1.8$).

Implementation và kết quả

Quy trình tính toán động lực học chi tiết

1. Tính toán lực uốn kim loại tấm và mômen cán

Lực biến dạng dẻo kim loại $F_1$ và lực kéo phôi quay quanh trục $F_2$:

$$F_1 = k_1 \cdot \frac{B \cdot S^2 \cdot \sigma_b}{l}$$

Trong đó:

  • $B = 2000\text{ mm}$ (chiều rộng tấm uốn danh nghĩa);
  • $S = 30\text{ mm}$ (chiều dày phôi);
  • $\sigma_b = 400\text{ N/mm}^2$ (giới hạn bền vật liệu CT3);
  • $k_1$: Hệ số uốn tự do ($k_1 = 1.2 - 1.4$);
  • $l$: Khoảng cách giữa các điểm tiếp xúc trên trục uốn ($l \approx 300\text{ mm}$).

Lực uốn dẻo cực đại tính toán: $F_1 \approx 2880\text{ kN}$. Mômen cản cán tổng cộng tác dụng lên trục cuốn I bao gồm mômen biến dạng dẻo và mômen ma sát ổ trục: $M_{can} = 51388\text{ Nm}$.

2. Phân phối công suất và động học trên các trục

Từ công suất động cơ chính $N = 125\text{ kW}$ ($n = 2970\text{ vg/ph}$), hiệu suất tổng $\eta = \eta_{br}^3 \cdot \eta_{ol}^4 \cdot \eta_{kn} \cdot \eta_{bt} \approx 0.785$, tốc độ quay của trục cán I được xác định:

$$n_I = \frac{n_{dc}}{i_{tong}} = \frac{2970}{141.43} = 21\text{ vg/ph}$$

// Bảng thông số động lực học các trục trong hệ thống truyền động
Trục Động cơ : N = 125.0 kW | n = 2970.0 vg/ph | Mx = 401.9 Nm
Trục I (HGT) : N = 122.5 kW | n = 2970.0 vg/ph | Mx = 393.9 Nm  | Tỷ số truyền i1 = 2.87
Trục II(HGT) : N = 120.0 kW | n = 1034.8 vg/ph | Mx = 1107.9 Nm | Tỷ số truyền i2 = 2.87
Trục III(HGT): N = 117.7 kW | n = 360.6 vg/ph  | Mx = 3117.2 Nm | Tỷ số truyền i3 = 2.87
Trục IV (HGT): N = 115.3 kW | n = 125.6 vg/ph  | Mx = 8769.9 Nm | Tỷ số truyền ibr = 6.0
Trục Cán I   : N = 113.0 kW | n = 21.0 vg/ph   | Mx = 51388.0 Nm

3. Thiết kế và kiểm nghiệm các bộ truyền bánh răng

Các cặp bánh răng được thiết kế bằng thép 45 tôi cải thiện (bánh nhỏ, độ cứng HB 240) và thép 40 thường hóa (bánh lớn, độ cứng HB 200).

[Cấp Nhanh] : A = 260 mm | Module m = 3 mm | Z1 = 34, Z2 = 98  | Bề rộng b = 78 mm  | Cấp chính xác 6
[Cấp Chậm 1]: A = 335 mm | Module m = 4 mm | Z1 = 34, Z2 = 98  | Bề rộng b = 109 mm | Cấp chính xác 7
[Cấp Chậm 2]: A = 497 mm | Module m = 6 mm | Z1 = 34, Z2 = 98  | Bề rộng b = 158 mm | Cấp chính xác 8

Ứng suất tiếp xúc kiểm nghiệm khi quá tải đột ngột ($K_{qt} = 1.8$):

$$\sigma_{txqt} = \sigma_{tx} \cdot \sqrt{K_{qt}} = 588.67 \cdot \sqrt{1.8} = 790\text{ N/mm}^2 \le [\sigma_{txqt}] = 1250\text{ N/mm}^2$$

Ứng suất uốn chân răng kiểm nghiệm:

$$\sigma_{u1} = \frac{19.1 \cdot 10^6 \cdot N}{m \cdot y_1 \cdot b \cdot d_1 \cdot n} = 53.6\text{ N/mm}^2 \le [\sigma_u] = 129\text{ N/mm}^2$$

Tất cả các bộ truyền đều thỏa mãn tuyệt đối điều kiện bền mỏi và bền quá tải.

/* Thuật toán tính toán kiểm nghiệm bền trục cuốn chủ động I */
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int check_bending_shaft(double M_uon, double M_xoan, double d_truc, double sigma_cp) {
    // Momen tương đương theo thuyết bền thứ 4 (N.mm)
    double M_td = sqrt(pow(M_uon, 2) + 0.75 * pow(M_xoan, 2));
    // Mômen cản uốn của tiết diện tròn đặc W0 (mm3)
    double W0 = (M_PI * pow(d_truc, 3)) / 32.0;
    // Ứng suất tương đương sinh ra (N/mm2)
    double sigma_td = M_td / W0;
    
    printf("Momen tuong duong M_td: %.2f N.mm\n", M_td);
    printf("Ung suat tuong duong sigma_td: %.2f N/mm2 (Cho phep: %.2f N/mm2)\n", sigma_td, sigma_cp);
    
    return (sigma_td <= sigma_cp) ? 1 : 0; // 1: Thỏa mãn, 0: Nguy hiểm
}

Kết quả kiểm nghiệm và nghiệm thu kỹ thuật

Hạng mục kiểm tra Giá trị thiết kế yêu cầu Kết quả tính toán đạt được Trạng thái kỹ thuật
Bán kính uốn nhỏ nhất $R_{min} \ge 600\text{ mm}$ $R_{min} = 650\text{ mm}$ (Với phôi $S=30\text{ mm}$) Đạt (Không nứt thớ ngoài)
Công suất động cơ trục cuốn $N_{ct} \ge 110\text{ kW}$ $N = 125\text{ kW}$ (Hệ số an toàn $k = 1.14$) Đạt chuẩn chịu tải
Độ võng trục cán chủ động $f \le [f] = L/1000$ $f_{max} = 1.12\text{ mm} \le 2.0\text{ mm}$ Đảm bảo độ trụ sản phẩm
Hành trình nâng ép Trục III & IV $H = 0 - 350\text{ mm}$ Vít me $Tr120\times16$, vận tốc ép $3\text{ m/ph}$ Điều chỉnh linh hoạt
Góc đàn hồi hồi phục Dự báo $\beta \le 12^\circ$ $\beta = 10^\circ$ (Tính bù góc tự động) Đạt độ tròn mối ghép

Đổi mới và đóng góp

  1. Cơ cấu 4 trục triệt tiêu mép phẳng (Zero-flat-end Pre-bending): Bố trí Trục I và Trục II kẹp chặt phôi với lực kẹp ép điều chỉnh được, Trục III và Trục IV nghiêng $60^\circ$ tịnh tiến độc lập đóng vai trò đòn bẩy uốn cong ngay từ mép đầu mép cuối tôn. Giải pháp này giúp loại bỏ hoàn toàn nguyên công ép mép phụ, tăng năng suất gia công lên 40%.
  2. Cơ cấu nâng vít me đai ốc tự hãm kết hợp ren hình thang đỡ chặn một phía: Đảm bảo khử triệt để hiện tượng rơ lỏng và trượt ngược dưới phản lực uốn hàng trăm tấn ($F_{ep} \approx 1440\text{ kN}$/gối đỡ), vật liệu thép 40X tôi cải thiện giúp tăng tuổi thọ cụm trục vít lên gấp 2.2 lần so với thép 45 thông thường.
  3. Hệ thống hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục phân phối tối ưu: Giảm kích thước hướng kính của cụm dẫn động 28%, đồng bộ hóa điều kiện bôi trơn ngâm dầu chung cho toàn bộ các cặp bánh răng trụ răng thẳng, tối ưu hóa chi phí gia công vỏ hộp đúc.
  4. Quy trình công nghệ uốn nguội khép kín: Cho phép uốn ống thép dày $30\text{ mm}$ đạt độ tròn đồng đều, mép giáp hàn có khe hở vát chữ V chuẩn bị cho quá trình hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW).

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng thực tế (Real-World Use Cases)

  • Nhà máy Thủy điện Khe Diên & Quảng Trị: Chế tạo các phân đoạn ống áp lực dẫn nước đường kính trong $\Phi 2200 - \Phi 2400\text{ mm}$, chiều dày thành ống $S = 25 - 30\text{ mm}$, ghép nối các module dài $6 - 12\text{ m}$ chịu áp suất làm việc tĩnh và va đập thủy lực lên đến $2.5\text{ MPa}$.
  • Sản xuất bồn bể chứa khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) & Xăng dầu: Cuốn lốc vỏ bồn chịu áp lực cao không rò rỉ, yêu cầu dung sai độ ovan thân trụ nhỏ hơn $0.5%$.
  • Sản xuất ống thông gió hầm lò và trụ tháp điện gió: Khả năng cuốn côn và ống trụ kích thước lớn phục vụ các công trình ngầm và kết cấu kết cấu thép ngoài khơi.
Lộ trình triển khai chế tạo và thương mại hóa (12 tháng):
[Tháng 1-3]   Hoàn thiện hồ sơ thiết kế chi tiết 2D/3D (Bản vẽ lắp 2Ao, HGT 1Ao, Cụm ép).
[Tháng 4-6]   Gia công phôi thô, đúc vỏ hộp, nhiệt luyện trục cán 40X và gia công bánh răng.
[Tháng 7-8]   Lắp ráp cơ khí, cân chỉnh gối đỡ, lắp đặt trạm nguồn thủy lực và tủ điện.
[Tháng 9-10]  Chạy thử không tải, thử tải uốn phôi thép tấm CT3 dày 15mm, 20mm, 30mm.
[Tháng 11-12] Nghiệm thu tại Xí nghiệp Cơ điện - Điện lực 3, bàn giao vận hành công nghiệp.

Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit & ROI Analysis)

  • Chi phí đầu tư chế tạo nội địa: Ước tính khoảng $1.2 - 1.5\text{ tỷ VNĐ}$ (Bằng $35 - 40%$ so với việc nhập khẩu máy lốc 4 trục cùng tải trọng từ châu Âu hoặc Đài Loan).
  • Tiết kiệm chi phí vận hành: Cắt giảm 1 nguyên công dập mép sơ bộ $\rightarrow$ Tiết kiệm $450.000\text{ VNĐ}$/đoạn ống; giảm tiêu hao nhân công từ 3 thợ kỹ thuật xuống còn 1 thợ chính + 1 thợ phụ.
  • Thời gian hoàn vốn (ROI): Khoảng $14 - 18\text{ tháng}$ dựa trên sản lượng gia công trung bình 1500 tấn phôi/năm.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Điều khiển kết hợp Cơ - Thủy lực bán tự động: Quá trình căn chỉnh độ song song của 2 đầu trục bên khi uốn nón (cuốn côn) phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân qua thước đo hành trình cơ khí.
  • Không gian chiếm chỗ lớn: Hệ thống dẫn động gồm động cơ $125\text{ kW}$ và hộp giảm tốc 3 cấp chiếm diện tích sàn nhà xưởng khoảng $8.5\text{ m} \times 4.2\text{ m}$.
  • Hiện tượng đàn hồi sau uốn (Springback): Vẫn phải bù góc thủ công khi chuyển đổi giữa các lô thép có cơ tính không đồng đều ($\sigma_b$ dao động).

Hướng nâng cấp trong tương lai

  • Tích hợp bộ điều khiển lập trình PLC và màn hình HMI: Cài đặt sẵn thư viện bù biến dạng đàn hồi cho các mác thép khác nhau (SS400, Q345R, CT3, Inox 304).
  • Hệ thống cảm biến đo bán kính biến dạng quang học Laser: Đo đạc biên dạng uốn theo thời gian thực (Real-time Closed-loop Feedback) để tự động điều chỉnh độ nâng của Trục III và IV.
  • Nâng cấp truyền động thủy lực hoàn toàn (Full Hydraulic Drive): Thay thế hộp giảm tốc cơ khí bằng các motor thủy lực thứ cấp mômen lớn gắn trực tiếp vào tâm trục cán, giúp máy thu gọn $40%$ chiều dài.

Đối tượng hưởng lợi

              ┌──────────────────────────────────────────────┐
              │          ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                │
              └──────────────────────┬───────────────────────┘
         ┌───────────────────┬───────┴───────────┬───────────────────┐
         ▼                   ▼                   ▼                   ▼
    [Sinh viên]        [Kỹ sư thiết kế]     [Doanh nghiệp]     [Nhà nghiên cứu]
 - Cẩm nang tính     - Bản vẽ chuẩn       - Tiết kiệm 60%     - Dữ liệu cơ sở
   toán máy uốn        chi tiết máy         chi phí đầu tư      biến dạng kim
 - Thuật toán bền    - Module tính HGT    - Tăng 40% NS        loại tấm dày
  • Sinh viên ngành Cơ khí Chế tạo máy: Tài liệu tham khảo hoàn chỉnh từ lý thuyết cán uốn kim loại, phương pháp tính toán động lực học, kiểm nghiệm sức bền chi tiết máy theo giáo trình đại học chuẩn mực.
  • Kỹ sư cơ khí & Nhà thiết kế máy: Hệ thống công thức, thuật toán và bảng thông số kết cấu (bộ truyền cấp nhanh, cấp chậm, gối đỡ, cơ cấu vít me - đai ốc chịu tải lớn) có thể áp dụng trực tiếp cho các máy gia công biến dạng tương đương.
  • Doanh nghiệp gia công cơ khí & Nhà máy chế tạo kết cấu thép: Làm chủ công nghệ chế tạo máy uốn 4 trục nội địa hóa, giảm chi phí đầu tư thiết bị từ 60%, nâng cao năng lực đấu thầu các gói thầu bồn áp lực và ống thủy điện lớn.
  • Nhà nghiên cứu gia công áp lực: Nền tảng dữ liệu thực nghiệm về giới hạn chảy, quan hệ ứng suất biến dạng $\sigma - \varepsilon$ và góc đàn hồi $\beta$ của thép kết cấu trong điều kiện uốn nguội liên tục.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật móng máy và nguồn điện để lắp đặt máy là gì?

Máy yêu cầu móng bê tông cốt thép mác 250 trở lên, chiều sâu móng tối thiểu $1.8\text{ m}$ có bố trí các bu lông móng $M36 - M42$ chịu lực động cắt và rung chấn. Nguồn điện yêu cầu là trạm biến áp 3 pha $380\text{ V} / 50\text{ Hz}$ với tổng công suất khả dụng tối thiểu $250\text{ kVA}$ để đảm bảo khởi động đồng thời động cơ chính ($125\text{ kW}$) và động cơ phụ ($75\text{ kW}$).

2. Máy 4 trục giải quyết hiện tượng mép phẳng đầu phôi như thế nào?

Khác với máy 3 trục, máy 4 trục cố định tấm tôn bằng lực ép giữa Trục cuốn trên I và Trục kẹp dưới II. Trục uốn bên (III hoặc IV) tiến lên tạo thành điểm tựa uốn cong ngay tại tiếp điểm đầu tiên của phôi. Khi trục I quay, mép phôi bị uốn biến dạng dẻo ngay từ vị trí sát cạnh biên, đưa chiều dài đoạn phẳng về $0\text{ mm}$.

3. Tại sao chọn hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục thay vì hộp giảm tốc trục phân đôi thông thường?

Hộp giảm tốc 3 cấp đồng trục ($i_{tong} = 23.63$) có trục vào và trục ra thẳng hàng, giúp kết cấu bố trí dọc thân máy gọn gàng, cân bằng lực tác dụng lên bệ máy và cho phép ngâm dầu bôi trơn chung một mức dầu tối ưu cho cả 3 cấp bánh răng mà không gây hiện tượng ngập quá sâu ở cấp chậm.

4. Chế độ bảo dưỡng định kỳ đối với cơ cấu vít me đai ốc nâng hạ?

Do vít me đai ốc làm việc dưới tải trọng ép lớn và ma sát trượt cao, cần bơm mỡ bôi trơn chịu cực áp (mỡ gốc Lithium Complex EP2) định kỳ sau mỗi 40 giờ làm việc. Kiểm tra khe hở ren hàng tháng; nếu độ rơ dọc trục vượt quá $0.8\text{ mm}$, cần tiến hành căn chỉnh hoặc thay thế đai ốc ren thang đỡ chặn.

5. Chi phí chế tạo và thời gian thu hồi vốn của dự án như thế nào?

Tổng mức đầu tư chế tạo toàn bộ máy (bao gồm hệ thống cơ khí, hộp giảm tốc, trạm thủy lực và tủ điều khiển) khoảng $1.35\text{ tỷ VNĐ}$. Với đơn giá gia công uốn lốc ống thép dày trung bình $1.800.000\text{ VNĐ}$/tấn và sản lượng $120\text{ tấn}$/tháng, doanh thu mang lại đạt khoảng $216\text{ triệu VNĐ}$/tháng. Sau khi trừ chi phí vận hành, điện năng và khấu hao, thời gian hoàn vốn thực tế đạt từ $14 - 16\text{ tháng}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế máy cán uốn 4 trục" của sinh viên Nguyễn Hữu Nhân (Khoa Cơ khí - Đại học Bách khoa Đà Nẵng, hướng dẫn bởi ThS. Trần Minh Chính) đã giải quyết toàn diện bài toán công nghệ chế tạo ống thép cỡ lớn chất lượng cao. Đề tài không chỉ hoàn thành xuất sắc các nội dung tính toán lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, thiết kế động lực học chi tiết máy, hộp giảm tốc 3 cấp $125\text{ kW}$ và hệ thống vít me ép chịu lực, mà còn mang lại giá trị thực tiễn to lớn cho ngành cơ khí chế tạo trong nước.

Giải pháp máy cán uốn 4 trục mở ra hướng đi tự chủ công nghệ chế tạo thiết bị siêu trường siêu trọng tại Việt Nam, đáp ứng hoàn hảo yêu cầu khắt khe tại các dự án trọng điểm quốc gia như thủy điện Khe Diên, thủy điện Quảng Trị và ngành công nghiệp hóa dầu. Các kỹ sư và doanh nghiệp quan tâm có thể ứng dụng trực tiếp các thông số kỹ thuật và bản vẽ của đồ án để nâng cấp dây chuyền sản xuất, tối ưu hóa năng suất và nâng cao năng lực cạnh tranh trong kỷ nguyên sản xuất cơ khí hiện đại.