عنوان پایان‌نامه
تحلیل تنش و امکان سنجی ساخت آب بند مکانیکی (رینگ لامینار)
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم - طراحی و ساخت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7020;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76265;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7020;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76265
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سیدمجید غیوری نجف آبادی
- استاد راهنما
- محمد حبیبی پارسا, علی جعفری
- چکیده
- آب بندهای مکانیکی لامینار ساخت شرکت FEY آلمان به‌منظور آب بندی بین آب و گریس روی یاتاقان غلتک های ماشین ریخته گری مداوم نصب می شوند. با توجه به نیاز بالای شرکت های فولادسازی، ضرورت بومی سازی آب بند از طرف مجتمع فولاد مبارکه ی اصفهان مطرح گردید. در این تحقیق ابتدا اقدام به بررسی شرایط کاری و استخراج نیروهای وارده بر آب بند گردید. بررسی ها نشان دادند که نیروهای وارده شبه استاتیک بوده و مقادیر فشار PH=225Pa و PGr=220Bar و گشتاور TS=306.07N.m می باشند. در ادامه آزمایش کوانتومتری نشان داد که آب بند لامینار فولاد ضدزنگ Din1.4571 می باشد، بنابراین جنس موردنظر به صورت مفتول با قطر mm5 تهیه شد. سپس روی مفتول تهیه‌شده چهار مرحله نورد سرد صورت گرفت تا تسمه با مقطع mm8.94 درmm 1/57 به دست آید. سپس سختی سنجی روی تسمه و آب بند لامینار نشان داد که میزان سختی نمونه ها به ترتیب RC32 و RC36 می باشد. متالوگرافی تصویری روی دو نمونه نشان داد که ساختار مارتنزیتی تسمه نسبت به آب بند کم تر است که کار سرد بیش تر روی تسمه باعث افزایش سختی و ساختار مارتنزیتی آن می شود. نتایج آزمایش کشش نشان داد که استحکام نهایی برای آب بند و تسمه به ترتیب 620/3و 594/1مگا پاسکال می باشند. برای ساخت آب بند مدنظر، تسمه ی تهیه‌شده طی 6 مرحله از درون قالب کشیده و فرم دایره ای گرفت. با استفاده از قالب سنبه ماتریس ساخته‌شده پله ی موردنظر روی آب بند ایجاد گردید. جهت تنش زدایی، قطعه ی ساخته‌شده به مدت 1/5 ساعت در کوره تا دمای oC580 حرارت داده شد. نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی روی آب بند لامینار و آب بند ساخته‌شده نشان دادند که بیش ترین تنش براساس تئوری وون میسز به ترتیب Pa108×1/39 و Pa108×3/2 و ضریب اطمینان نیز برای هرکدام به ترتیب 2/808 و 1/338 می باشد. نهایتاً با انجام تحلیل خستگی، بیش ترین عمر آب بند ساخته‌شده 106 سیکل محاسبه شد و استنتاج گردید که آب بند ساخته‌شده با توجه به شرایط کاری ازنظر خستگی ایمن است.
- Abstract
- Laminar mechanical seals construction of the German FEY Company, in order to sealing between water and grease, be installed on the roller bearings of continues casting machine. Because of the higher demand for steel companies, the need for localizing seal was introduced by the Mobarakeh Steel Complex. In this study, the working conditions and forces acting on the seals were investigated. The studies showed that forces are quasi-static and the amount of pressure are PH=225Pa, PGr=220Bar and torque is TS=306.07N.m. In the following metal analyzer showed, laminar seals is Din1.4571 stainless steel, so the desired material was prepared for wire with diameter of 5 mm. then, four pulses cold-rolled were on the provided wire to obtain a belt with 8.94 on 1.57mm. Then hardness measurement on belt and laminar seal showed hardness of samples are 32HRC and 36HRC respectively. Optical metallography on the both samples showed belt martensitic structure is less than seal that more cold work on belt cause increased hardness and martensitic structure of that. The result of strength test showed ultimate tensile strength for laminar seal and rolled sample are 620.3MPa and 594.1MPa. To build intended seal, made belt pulled out of the mold and the circular termed in 6 stages. To make the step on seal, matrices pines molds used. For stress releasing, made seal for 1.5 hours was heated to 580oC in furnace. The result of static analysis on laminar seal and manufactured seal showed that the maximum stress in order to von-misses theory, respectively are 1.39e8Pa and 3.2e8Pa and safety factor for each of them is 2.808 and 1.338. Finally, the maximum life cycle for seals was concluded 106 based on the fatigue analysis and it was deduced that made seal in terms of fatigue with regard to working conditions is safe. Key Words: Mechanical seal; Roll; Stainless Steel; Stress analysis
