PHẦN 2: CÔNG DỤNG CỦA HỢP KIM NHÔM

Xe xăng dầu, xe bồn ,xe xitec bồn được sản xuất bằng vật liệu gì mới ? có cấu tạo như thế nào ? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về thành phần và tính năng của vật liệu đó

I )CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỢP KIM NHÔM

Ngành chế tạo máy bay: Đã có từ những năm 1930 – Được biết với tên gọi vật liệu là Dura
Ngành tàu thủy: Du thuyền, tàu cao tốc
Ngành công nghiệp bồn bể có kết cấu thành mỏng
Ngành vận tải: Giảm khối lượng bản thân để tăng tải trọng hữu ích
Ngành thực phẩm: Ứng dụng trong ngành bao bi như vỏ lon bia…
Ngành tàu điện cao tốc: Chế tạo ray, vỏ tàu nhằm hạn chế khối lượng bản thân, cơ cấu chịu lực lớn

II )ỨNG DỤNG CỦA HỢP KIM NHÔM TRONG CHẾ TẠO BỒN XITEC CHỨA CHẤT LỎNG TRONG NGÀNH VẬN CHUYỂN

A .TỔNG QUAN

Ở Việt Nam, tính đến thời điểm này chưa có đơn vị nào sản xuất xi téc nhôm vì những lý do sau:

Chưa có đơn vị tham gia đầu tư do trước đây Nhà nước chưa siết chặt tải trong xe
Công nghệ mới đòi hỏi kỹ thuật cao, chi phí đầu tư lớn
Tâm lý người tiêu dùng còn e ngại, chưa sẵn sàng chấp nhận sản phẩm mới.

B. CÁC TIÊU CHUẨN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Châu Âu: Thỏa thuận vận chuyển hàng hóa nguy hại (ADR- European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road); Qui chuẩn Châu Âu – CEN/TC296
Quy chuẩn liên hiệp Anh: Qui định vận chuyển hàng hóa nguy hại bằng đường bộ 1996 (CDG Road Regulations) (11)

Qui định về phân cấp, đóng gói và nhãn/ cảnh báo hàng hóa nguy hại (CDGCPL Regulations)

Mỹ và Bắc Mỹ: Bộ Giao thông vận tải Hoa kỳ DOT (RSPA) đã ban hành các quy tắc thiết kế, kiểm định và cấp phép bồn vận tải hóa chất nguy hại từ năm 1990.
Cụ thể với bồn xitec xăng dầu áp dụng tiêu chuẩn DOT406
Úc và New Zealand: Bồn vận tải chất lỏng dễ cháy phải thỏa mãn tiêu chuẩn Úc AS2809.2 1999 (tương tự DOT 406)
Việt Nam: Qui định các điều kiện và tiêu chí để chế tạo, kiểm định và cấp phép cho bồn vận tải hóa chất nguy hại / dễ cháy QCVN 67:2013-BGTVT

C. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN

Tính toán thân bồn

Vật liệu chế tạo thân xi téc: Nhôm đầu 5

Ứng suất bền chảy: σ = 125 Mpa

Độ bền thiết kế: f = 62,5 MPa

Áp suất thiết kế: Ptk = 0,08 MPa Tỷ trọng của dầu (15oC): x = 840 kg/m3 Khối lượng riêng của nhôm: kl = 2650 kg/m3 Hệ số bền mối hàn xi tec: t = 0,55

Dự trữ ăn mòn thân: s = 1 mm

Áp suất tác dụng lên thân xi téc

Biểu đồ phân bố áp suất trên bề mặt cắt ngang của xi téc

Áp suất tác dụng lên thân xi téc:

Yêu cầu: Chiều dày của thân, mặt đầu xitec thực tế chế tạo phải lớn hơn Chiều dày thân, mặt đầu xi téc lý thuyết tính toán.

St > t (mm) Sđ > đ (mm)

Chiều dày thân xi téc thực tế : St (mm)

Chiều dày mặt đầu xi téc thực tế : Sđ (mm) Chiều dày thân xi téc lý thuyết tính toán : t (mm) Chiều dày mặt đầu xi téc lý thuyết tính toán : đ (mm)

Kiểm tra bền vỏ xi téc

Yêu cầu: Vìtd u 62, 5 MPa

Ứng suất chảy giới hạn của vật liệu nhôm tấm đầu 5 làch 125 MPa

Ứng suất cho phép trong trường hợp này được xác định theo công thức:

Trong đó:[S] – hệ số an toàn, [S] = 2

Theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dạng cực đại ( thuyết bền thứ tư) thì ứng suất tương đương

Kiểm tra bền vỏ xi téc

Các phân tố của bài toán theo phương trình Laplace

Tính toán chân bồn

Mô tả bài toán: Tính toán bền kết cấu cụm chi tiết chân bồn trong 2 bài toán:

Bài toán tĩnh;
Bài toán động.

Yêu cầu kết quả:

Với tải 23.000 (Kg)
Ứng suất của mô hình.
Chuyển vị của mô hình.
Hệ số an toàn mô hình tính được
.Nhận xét với hệ số an toàn yêu cầu 1,5.Vật liệu chân bồn nhôm đầu 6
- Khối lượng riêng: 2650 (Kg/m3)
- Hệ số modul đàn hồi: 6,89e10 (Pa)
- Hệ số Poisson: 0,33
- Độ bền chảy giới hạn: 2,14e8(Pa)
- Độ bền phá hủy: 2,41e8 (Pa)Tính toán chân bồn (tt)Xây dựng mô hình hình học