Trong hệ đường ống, bolt nut là một phần không thể thiếu tại các vị trí kết nối flange. Đáp ứng điều này, phần mềm PDMS cũng có một hệ thống tính toán bolt cho các kết nối flange, tuy nhiền nhiều kỹ sư thiết kế đường ống vẫn chưa hình dung được cách tính bolt trong PDMS/E3D vì vậy blog này Humor muốn cung cấp cho các bạn độc giả cái nhìn đơn giản nhất về cách tính bolt trong PDMS cũng như E3D
Cho đến hiện tại, có hai phương pháp setup bolt là Old và New method, blog này ta chỉ tìm hiểu về NEW method nhé.
Đầu tiên ta cần nói qua các thuộc tính chính của bolt mà phần mềm cần tính toán, nào cùng nhìn qua một bản isometric drawing nhé
Như hình trên ta thấy tại một vị trí kết nối flange cần tính được:
- Số lượng bolt
- Đường kính bolt
- Chiều dài bolt
- Mô tả
- Vật liệu
- Số lượng Nut, washer đi kèm (có thể có hoặc không)
Trong iso trên, ta có kết nối giữa Flange-Gask-Valve, tuy nhiên mặt bích của Vavle được thiết kế tương tự mặt flange nên có thể xem nó là một kết nối cơ bản Flange-Gask-Flange
Đối với kết nối cơ bản Flange-Gask-Flange bolt được tính như sau:
1. Khi phần mềm bắt gặp một item có kiểu kết nối(connection) bắt đầu bằng F. PDMS tiếp tục kiểm tra spec của item này, nếu attribute Bolt Method (BLTM) có giá trị ‘NEW’, thì hệ thống tiếp tục thực hiện các bước sau
2. Lấy Catref của item (như ta đã biết catref sẽ reference đến đối tượng tên Scom, quy định hình dạng và kiểu kết nối của item)
3. Trong Scom vừa tìm được, lấy thông tin bolt set được lưu trong attribute Blrfarray
4. Trong bolt set có thể chứa nhiều đối tượng con, mỗi member này là dại diện cho 1 bolt, như hình trên, flange của chúng ta cần đến 8 bolt. Trong bảng Bolting Refrences này ta lấy được các thông tin cơ bản như sau:
- Số lượng bolt: 8
- Đường kính bolt (Bdia): M20
- Btype : BOLT (thuộc tính này dung để select loại bolt trong bước sau)
- Chiều dài bolt xuyên qua 1 mặt bích (Bthk), ở thuộc tính này là một công thức : RPRO FLTH, ở trường hợp hiện tại giá trị của nó sẽ là 25mm.
Tương tự đối với mặt bích của valve, số lượng bolt và đường kính bolt bắt buộc phải bằng với flange, tuy nhiên Bthk ở mặt valve là 25mm (chú ý thickness của mặt flange và valve có thể khác nhau)
5. Tiếp theo hệ thống quay lại spec của item và lấy Bolt spec được lưu trong attribute Bspec của spec.
6. Trong Bolt spec vừa tìm được, phần mềm chọn ra SPCO có thuộc tính đường kính bolt và loại bolt phù hợp với M20, type BOLT (lấy được ở bước 4). Như vậy sẽ lấy được BOLT ở vị trí như highlight:
Từ đây ta có thêm Description và Material cho bolt:
- Description: LONG STUD BOLTS
- Material: ASTM A193-B7/2H
- Bolt Ref /M-W-STUD20
7. Phần mềm tiếp tục đến Bolt Ref /M-W-STUD20 (SBOL)
SBOL có các thuộc tính như sau:
Ta lại có thêm các thông tin:
- Additional item (Bitems): 2 Nut và 2 WASH (additional cho cả 2 phía của kết nối Flang-Gask-Flange tại 1 vị trí lỗ bolt)
- Additional length (Bitlength): 16+2+2+16
- Xtralenght: 3mm
Như vậy ta tính được chiều dài bolt tại vị trí này như sau:
Các trường hợp giữa hai mặt flange có Gasket hoặc Gask-Wafer-Gask thì phần mềm tự động tính bề dày của các đối tượng này và cộng vào (trong ví dụ này bề dày của Gask là 3mm).
Chú ý: Gasket phải có loại kết nối bắt đầu bằng G. Wafer phải có loại kết nối bắt đầu bằng W
Như vậy ta tính được chiều dài của Bolt là 92mm tuy nhiên để dễ dàng mua sắm, chiều dài bolt thường được tiêu chuẩn hóa, do vậy giá trị 92mm sẽ được làm tròn về số chuẩn) Vậy bảng chiều dài chuẩn ở đâu? Ta quay lại các thuộc tính của Sbol ở trên có một att Nstdblength /M12 (Nstdblength = Non-standard bolt length).
Như vậy trong bảng Nstdblenght ta thấy số lớn hơn ngay trên 92mm là 100mm, vì vậy hệ thống sẽ làm tròn lêm 100mm để xuất MTO.
8. Vậy là ta đã tính toán được stub, tuy nhiên vẫn còn các additional items: Wash và Nut chưa có vật liệu và mô tả. Ở bước trên ta lấy được số lượng là 2 Wash và 2 Nut. Để lấy vật liệu và mô tả cho Nut và washer, ta phải quay lại bảng bolt spec và tìm đúng các SPCO có type là WASH và NUT đồng thời đường kính bolt là M12.
Ta tìm được như hình:
Chú ý: Nếu trong spec có nhiều SPCO cùng đáp ứng đúng BTYP và BDIA đồng thời Bselector trong module design được set Unset thì hệ thống sẽ dùng SPCO thõa yêu cầu đầu tiên tìm được.
Phần trên ta đang tính toán cho 1 lỗ bolt, ở bước 4 ta thấy cần đến 8 lỗ bolt vì vậy số lượng phải được nhân 4 nhé (4-Stub, 8-Washer, 8-Nut)
Tổng kết ta có bảng vật liệu tại vị trí Flang-Gask-Valve như sau:
Vậy ta đã tính xong bolt cho một đầu vavle, còn đầu còn lại cũng không hề khác vậy ta chỉ cần nhân đôi số lượng là có MTO cho bộ bolt lắp con valve này, so sánh với MTO trong iso là hoàn toàn chính xác. Sau cùng Humor xin tổng kết toàn bộ các bước trên qua một sơ đồ như sau:
