ĐỒ án môn hóa học THIẾT kế hệ THỐNG CHIẾT TÁCH xơ lá dứa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ĐỒ ÁN MƠN HĨA HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾT TÁCH XƠ LÁ DỨA Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG VĨNH Sinh viên thực hành: NGUYỄN TẤN TRÍ HUỲNH MỘNG THU TP.HCM, Tháng 08 năm 2020 MSSV: 17139157 MSSV: 17139137 TÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾT TÁCH XƠ LÁ DỨA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN TRÍ HUỲNH MỘNG THU NGÀNH CƠNG NGHỆ KĨ THUẬT HÓA HỌC Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG VĨNH TP.HCM, Tháng 08 năm 2020 ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC Số tín chỉ: (1LT 1TH) Lý thuyết: Hướng dẫn thiết kế Seminar Công cụ thiết kế: Matlab, Excel, ACAD Thực hành: Tham quan sở SX (sinh viên tự liên hệ) Thực hành ACAD (15 tiết = 30 thực hành = buổi) Yêu cầu: thỏa mãn tiêu sau  Hoàn thành tập lớn thiết kế có bảng vẽ tổng thể (khổ A1 vẽ tay) số bảng vẽ chi tiết (khổ A4 vẽ ACAD)  Hồn thành chương trình máy tính (Matlab) mơ tả q trình thiết bị, có bảng vẽ A4 ACAD Nội dung tập lớn (Xem Phụ lục 1: Tên Đồ án Môn học Phụ lục 2: Qui định Định Dạng Đồ Án Môn Học): Phương pháp thực hiện: Giảng viên lên lớp buổi để giới thiệu chung thiết kế phân công (15 tiết) Sinh viên phân công thiết kế đồ án theo nhóm 2-3 người Các đồ án số giáo viên đảm nhận chịu trách nhiệm hướng dẫn trực tiếp nhóm hịan thành đồ án Thực hành ACAD buổi (1 tuần buổi) nhằm hỗ trợ vẽ máy Tổ chức seminar Thi: điểm thi gồm phần a Lý thuyết: phần thiết kế chung (40%) b Bảo vệ đồ án: vấn đáp nhóm thiết kế (35%) c Trình bày đồ án bao gồm nội dung tính tóan bảng vẽ (25%) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ý thức thực hiện: ………………………………………………………………………… Hình thức trình bày:…………………………………………………………………… Tổng hợp kết quả:………………………………………………………………………… Điểm chữ:…………………………………………………………………………… Điểm số:…………………………………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2020 Giáo viên hướng dẫn I LỜI MỞ ĐẦU .7 II TỔNG QUAN Sơ lược vật liệu tự nhiên Sơ lược dứa sợi dứa 10 2.1 Sơ lược dứa 10 2.2 Sơ lược sợi dứa 11 2.2.1 Tính chất .11 2.2.2 Thành phần hóa học 12 2.2.3 Cấu trúc sợi dứa 12 2.2.4 Ứng dụng từ sợi dứa 14 2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ .15 Quy trình sản xuất 15 3.1 Trích xuất xơ 15 3.2 Sơ đồ quy trình sản xuất vải từ sợi tự nhiên 19 Trình bày ý tưởng thiết kế 20 4.1 Xác định vấn đề 20 4.2 Sắp xếp vấn đề .21 4.3 Cấu tạo 21 4.4 Nguyên lý hoạt động 27 III SỐ LIỆU VÀ KÍ HIỆU 28 Số liệu 28 5.1 Số liệu yêu cầu .28 5.2 Thông số nguyên liệu 29 5.3 Thông số thiết bị 29 Kí hiệu thiết bị 2D 31 IV CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 32 V SƠ ĐỒ KHỐI 33 VI TÍNH TỐN THIẾT BỊ 33 VII TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ KINH TẾ CỦA ĐỒ ÁN 36 VIII TỔNG KẾT 36 I LỜI MỞ ĐẦU  Sợi tự nhiên, đặc biệt sợi dứa (PALF) đóng vai trị quan trọng ngành công nghiệp giới  Lá dứa tạo chất thải nơng nghiệp gây khó khăn cho việc xử lý, chất thải sử dụng làm nguyên liệu cho chế biến làm tăng giá trị gia tăng góp phần trì cân sinh thái tự nhiên Tại Việt Nam, khơng cịn xem phụ phẩm nơng nghiệp, dứa có tiềm mang lại doanh thu 3,4 tỉ USD năm, cách sử dụng dứa để sản xuất vải da thay cho vải da làm từ động vật  Việt Nam cịn nước có sản lượng dứa đứng thứ 10 giới, với tổng diện tích trồng dứa nước khoảng 34.642ha sản lượng đạt 555.047 (theo FAO, 2016) Nhưng đầu dứa chủ yếu bán trái thô, sản lượng chưa ổn định, giá phụ thuộc nhiều vào thương lái, khiến nơng dân gặp khơng khó khăn Trong Ananas Anam nỗ lực mở rộng nhiều quốc gia hơn, doanh nghiệp Việt Nam im ắng  Điều cho thấy nguồn nguyên liệu dứa có nhiều tiềm ngồi rào cản cơng nghệ, cạnh tranh giá vải da từ sợi dứa trở ngại để công ty sản xuất xơ sợi Việt Nam quan tâm tới “mỏ vàng”  Chính việc nghiên cứu thiết kế thiết bị chiết tách dứa có ý nghĩa vơ quan trọng định đến xuất chất lượng sản phẩm, góp phần làm thúc đẩy bước tiến kinh tế đến từ nông nghiệp Việt Nam  Xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Trương Vĩnh hết long hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực đồ án giúp nâng cao kiến thức định hình hướng riêng tương lai Chân thành cảm ơn! II TỔNG QUAN Sơ lược vật liệu tự nhiên  Tổng hợp dựa chất xơ tự nhiên nghiên cứu chuyên sâu tính chất đặc biệt đặc thù chúng. Tính chất quan trọng chất xơ tự nhiên khả phân hủy sinh học không gây độc. Bản chất sợi tự nhiên thể tính chất lý đáng ngưỡng mộ, thay đổi theo nguồn thực vật, loài, địa lý, v.v phù hợp với đa dạng loại ứng dụng như: Thời trang, sản xuất ô tơ thiết bị thể thao, xây dựng cơng trình, đóng gói.   Sợi tự nhiên sinh khối nơng nghiệp quan trọng đóng góp cho kinh tế cho nhiều nước Malaysia, Brazil. Nguồn sợi tự nhiên lớn rộng làm giảm áp lực lên rừng nông nghiệp. Việc sử dụng nguyên liệu thô đa dạng giúp giữ cân sinh thái tự nhiên. Với lợi giá thành rẻ, nhân công thấp, trọng lượng nhẹ, nguồn cung liên tục xử lí dễ dàng ,linh hoạt thân thiện môi trường,vật liệu tự nhiên nguồn nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp nguồn thay tiềm sợi tổng hợp đắt tiền tái tạo Tính chất Chất xơ tự nhiên Sợi thủy tinh Tỉ trọng Thấp Gấp đôi Giá Thấp Cao Tái tạo Đúng Không Tái chế Đúng Không Tiêu thụ lượng Thấp Cao Phân phối Rộng Rộng CO 2 trung tính Đúng Khơng Độ mài mịn máy Khơng Đúng Nguy sức khỏe hít phải Khơng Đúng Phân hủy sinh học Không thể phân hủy sinh học Xử lý Bảng 1: So sánh sợi thủy tinh sợi tự nhiên Sơ lược dứa sợi dứa 2.1 Sơ lược dứa  Tổng hợp dựa chất xơ tự nhiên nghiên cứu chuyên sâu tính chất đặc biệt đặc thù chúng. Tính chất quan trọng chất xơ tự nhiên khả phân hủy sinh học không gây độc hại. Bản chất sợi tự nhiên thể tính chất lý đáng ngưỡng mộ, thay đổi theo nguồn thực vật, loài, địa lý, v.v phù hợp với đa dạng loại ứng dụng như: Thời trang, sản xuất ô tô thiết bị thể thao, xây dựng cơng trình, đóng gói  Sợi tự nhiên vật liệu sinh khối nơng nghiệp quan trọng đóng góp cho kinh tế cho nhiều nước Malaysia, Brazil. Nguồn sợi tự nhiên lớn rộng làm giảm áp lực lên rừng nông nghiệp. Việc sử dụng nguyên liệu thô đa dạng giúp giữ cân sinh thái tự nhiên. Với lợi giá thành rẻ, nhân công thấp, trọng lượng nhẹ, nguồn cung liên tục xử lí dễ dàng ,linh hoạt thân thiện mơi trường,vật liệu tự nhiên nguồn ngun liệu cho ngành cơng nghiệp nguồn thay tiềm sợi tổng hợp đắt tiền khơng thể tái tạo Tính chất Chất xơ tự nhiên Sợi thủy tinh Tỉ trọng Thấp Gấp đôi Giá Thấp Cao Tái tạo Được Không Tái chế Được Không Tiêu thụ lượng Thấp Cao Phân phối Rộng Rộng Có Khơng Độ hư hại máy Khơng Có Nguy sức khỏe hít phải Khơng Có CO2 trung tính Xử lý Phân hủy sinh học Không thể phân hủy sinh học Bảng 1: So sánh sợi thủy tinh sợi tự nhiên 2.2 Sơ lược sợi dứa 2.2.1 Tính chất  Sợi dứa (PALF) có màu trắng, mịn bóng lụa, sợi có độ dài trung bình với độ bền cao. Nó có bề mặt mềm loại sợi tự nhiên khác, có khả hấp thụ trì màu sắc tốt  Sự hấp thụ ánh sáng mặt trời ảnh hưởng đến phát triển chiều dài tính chất học sợi. Hấp thụ ánh sáng mặt trời vừa đủ tạo loại sợi mạnh, tinh chế tương tự lụa  Lượng chất xơ dứa thường tích tụ tuổi từ 1-1,5 năm. Chất xơ có nguồn gốc từ dứa non phần lớn không dài chắc. Đối với chất xơ sản xuất từ dứa già, tiếp xúc với ánh sáng mặt trời nhiều, không bảo vệ cho sợi ngắn, thơ giịn. Do đó, để có sợi mạnh, mềm mịn, nên dùng dứa có độ tuổi vừa đủ bảo vệ khỏi ánh nắng mặt trời  Sợi dứa (PALF) có độ bền học cao áp dụng việc chế tạo vật liệu tổng hợp polymer gia cố, vật liệu tổng hợp polyetylen (LDPE) vật liệu tổng hợp nhựa phân hủy sinh học  Nhược điểm PALF tính chất ưa nước, đặc biệt nhiệt độ cao, khắc phục cách gia cố hóa học PALF với Polymer phương pháp Dewaxing : xử lý với NaOH, Cyanoethylation, ghép Acrylonitrile monomer vào Dewaxed PALF. Hơn nữa, biến đổi bề mặt hóa chất NaOH, 2,4-dinitrochlorobenzene, benzoyl peroxide (BPO) BPO / Acetylation giảm thiểu hấp thụ nước cải thiện tính chất học.Tác nhân liên kết resorcinol (reso),  hexamethylenetetramine (Hexa) silica có lực tốt với cao su tự nhiên PALF (NR) thể độ bám dính tốt 2.2.2 Thành phần hóa học  Tế bào sợi PALF bao gồm hệ thống bó mạch thu sau loại bỏ học toàn lớp bên Sợi tập hợp sợi đa bào mỏng nhỏ , tế bào liên kết chặt chẽ với trợ giúp pectin  PALF sợi Lignocellulose đa bào chứa số lượng lớn  α-cellulose (81,27%), lượng hemiaelluloses thấp (12,31%) , hàm lượng lignin (3,46%) hàm lượng tro (1,1%)  số hóa chất khác chất béo, sáp, pectin, axit uronic, anhydride, pentosan, sắc tố màu, chất vơ cơ, chất nitơ, chất chống oxy hóa… Bảng 2: Tổng kết thành phần hóa học dứa 2.2.3 Cấu trúc sợi dứa  Cấu trúc thành tế bào bên chia thành ba phần cấu trúc chính : 10  Trống cắt Trống cắt mang lưỡi đập Một trống cuộn điển hình mang 17-27 lưỡi Mỗi lưỡi dao có 40mm dài, 25mm rộng, 4mm dày, lưỡi cách 30mm Các tấm, hỗ trợ lưỡi dao bên có độ dày 5mm Trống cắt phận quay vòng máy tách sợi dứa thành sợi nhỏ Trống cắt quay vành đai cao su điều khiển động điện  Trục : Một trục trịn có chiều dài 601,55mm đường kính 30 mm sử dụng thiết kế trục truyền động từ động đến thiết bị băm thông qua hệ thống truyền động đai, thông qua vịng quay trục mang phá hủy nó, phải chịu mơ-men xoắn, lực cắt mô men uốn sau thực tất tính tốn tốn học, đường kính trục chọn 30 mm Trục hỗ trợ sử dụng vịng bi có rãnh sâu Năng lượng 21 truyền tới trục ròng rọc đường kính 200mm, gắn vào đầu tốc độ quay vòng đạt trục 600 vòng / phút  Ròng rọc trống cắt: Ròng rọc trống cắt truyền lượng cho trống cắt qua trục lượng truyền tới rịng rọc thơng qua đai cao su gắn vào động điện đầu bên đường kính rịng rọc 200mm dày 32,5mm Đai cao su chạy qua rộng 12,5mm dày mm tốc độ quay rịng rọc q trình hoạt động 600 vòng / phút 22  Ròng rọc motor: Ròng rọc motor truyền lượng cho ròng rọc trống cắt thơng qua đai cao su rịng rọc motor gắn vào trục động điện Đường kính rịng rọc động 80mm dày 32,5mm Đai cao su chạy qua rộng 12,5mm dày mm tốc độ quay ròng rọc động q trình hoạt động 1500 vịng / phút  Đai cao su: Một đai cao su phẳng cho thiết kế để truyền lượng Đai cao su rộng 12,5mm, dày 5mm nên diện tích mặt cắt ngang 62,5mm2 khoảng cách từ bán kính đầu 450mm, nên tổng chiều dài 1347.8mm Tỉ trọng đai cao su 1140kg/m3 khối lượng mét 0,07125kg/m 23  Vòng bi: Vòng bi cầu rãnh sâu gắn đầu trục để đảm bảo trục quay không bị ma sát Đối với thiết kế này, vịng bi có đường kính ngồi 72mm, đường kính 30mm chiều rộng 19mm tải trọng cho ổ trục 29,6 KN với tốc độ tham chiếu 20.000 vòng / phút  Con lăn thứ 3: Thanh cào gắn bên cạnh trống cắt Bề mặt gồ ghề đảm bảo thu sợi dài khô Vật liệu thép hợp kim, dài 519,6mm có đường kính 26 mm Thanh cào ln cố định trình hoạt động 24  Con lăn đầu vào: Hai lăn có chiều dài 519,6mm đường kính 26mm sử dụng máy Chúng sử dụng để chèn dứa vào máy Chúng cung cấp rào cản trốg cắt cho mục đích an tồn chúng tự quay vịng không gắn vào động điện 4.4 Nguyên lý hoạt động 25 Hình Quy trình hoạt động thiết bị tách xơ dứa Cách hoạt động đơn giản dễ dàng thực Thiết bị bao gồm hai lăn đầu vào cố định để nạp liệu trống cắt với lăn thứ Máy bao gồm số thiết bị phụ như: hai ròng rọc, hai ổ trục, trục, vòng bi.Thiết bị sử dụng động 2hp để cung cấp điện đầu vào cho máy Khi cung cấp điện moto khởi động làm quay rịng rọc moto , cơng suất truyền tới rịng rọc trống cắt thông qua truyền lực dây đai làm quay trục trống cắt sau làm quay trống cắt Khi dứa đưa qua hai lăn đầu vào cố định để chuẩn bị đưa tới trống cắt Khi thân bị đẩy vào đến thớt cắt (bề mặt lăn thứ 3), thông qua trục quay, trống cắt quay liên tục làm bị theo vào khe hở trống cắt lăn thứ Qúa trình chiết sợ thực đây,các lưỡi dao trống cắt liên tục va đạp vào thân làm phá vỡ dứa loại bỏ thịt sợi giữ lại Lá khơng đưa vào hồn tồn, mà giữ lại phần ( 5-10% chiều dài lá) thông qua tay giữ để sau chiết tách kéo trở lại III SỐ LIỆU VÀ KÍ HIỆU Số liệu 5.1 Số liệu yêu cầu Hiệu suất Thơng số Kí hiệu H 26 Gía trị 90 Đơn vị Công thức liên quan % cho trước Lực yêu cầu Năng suất F Ƥ 150 30 N kg/h cho trước cho trước 600 50 112.5 1200 mm mm mm mm^4 mm GPa 5.2 Thông số nguyên liệu Chiều dài Chiều rộng Độ dày Lực quán tính Độ cong sau qua trống cắt Độ đàn hồi L B T I y E cho trước cho trước cho trước I = BH3/12 cho trước E= fl3/48yI 5.3 Thông số thiết bị Số lượng cưa trống cắt Bán kính trống cắt Độ dày trống cắt Độ dày ròng rọc moto Độ dày ròng rọc cắt Khoảng cách cưa Chu vi trống cắt Chiều dài cưa Chiều rộng cưa Độ dày cưa Bán kính rịng rọc trống cắt Bán kính rịng rọc motor Khoảng cách tâm bánh Tốc độ ròng rọc motor Tốc độ ròng rọc trống cắt Chất liệu dây đai Tỉ trọng dây đai Độ dày dây đai Độ rộng dây đai Diện tích mặt cắt ngang dây đai Khối lượng ròng rọc trống cắt Hệ số ma sát dây đai ròng rọc Hệ số căng an toàn dây đai N R D1* D2* L C l* b* t* R2 R1 X N1 N2 T B S Wp Μ Σ 30 95.49 32.5 32.5 20 600 400 25 100 40 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm cho trước R=C/2π cho trước cho trước cho trước cho trước C=N.l cho trước cho trước cho trước Đường kính D2= 2R2 Đường kính D1= 2R1 450 1500 600 cao su 1140 12.5 mm rpm rpm cho trước N1=(R2*N2)/R1 cho trước cho trước cho trước cho trước cho trước kg/m2 mm mm 62.5 mm2 19.62 N 0.3 N/mm2 3.7241 N/mm2 27 S=t.b Tương đương kg cho trước cho trước Khối lượng riêng dây đai Yêu cầu nguồn điện motor Lực mô men xoắn Chiều dài ổ đĩa hở Tỷ lệ vận tốc truyền động đai Công suất truyền trống cắt Cơng suất truyền đai Góc Alpha Góc tiếp xúc dây đai rịng rọc moto Lực căng ly tâm Lực căng tối đa vành đai Lực căng chặt dây đai Lực căng chùng dây đai Vận tốc truyền đai Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trục vị trí rịng rọc Tải trọng ngang tác dụng lên trục vị trí rịng rọc P2 T 0.0712 kg/m2 1.2 Hp 14.3 N.m L 1347.8 mm P2 P1 Α 0.4 900 W 14.88 W 7.66 θ1 2.87 rad Tc 2.8 N N2/N1= D1/D2 P1= 2π.TN/60 P2=(T1/T2).v Sinα=(R1-R2)/x θ1=(180-2α)(π/180) Tc= mv T T1 T2 V 232.76 229.9 97.12 6.283 Fpv 183.15 N Fpv= Wp + ( T1+T2) Sin30 Fph 163.53 N Fph= (T1+T2) Sin30 28 N N N m/s cho trước P2=P2/745.7 (hp) T = F.R L = π( R1+R2)+2X+(R2R1)^2/X T= σ.b.t T1=T-Tc 2.3Log(T1/T2)=μ.θ1 V=(π.D1.N1)/60 Kí hiệu thiết bị 2D 29 IV CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG  Số lượng 1kg Với khối lượng riêng dứa D= 0.926 g/cm3 ta có  Khối lượng m = v.D = 60x5x0.3x0.926 = 83.34 (g) → Vậy kg có 12 Ta có suất yêu cầu 30kg/h tương đương 360 lá/h → 10s chiết tách Tốc độ trống cắt 600 rpm tương đương 10 vòng/s → cần 100 vòng quay Chu vi trống cắt 60 cm tương đương vòng chiết 60 cm khơng có lực giữ (1) Mặt khác, dài 60cm tương đương 100 vòng chiết 60 cm → vòng chiết 0.6 cm (2) Gọi x1,x2 lực mà chịu đưa vào máy có lực giữ khơng có lực giữ Ta có tỉ lệ: x1/x2=0.6/60 x2: lực momen xoắn tác dụng lên khơng có lực giữ lại = T = 16.3 N => x1= 0.163 N Tức thực tế chịu 0.163 N từ máy => cần lực giữ lại lực 16.3-0.163=16.137N 30 Vậy: để trung bình 10s chiết lá, cần phải có lực giữ ( lực tay công nhân thiết kế phận nhập lá) Lực yêu cầu 16.173 ≤ x < 16.3 N Với hiệu suất 90%, ta có thời gian thực tế chiết là: 10 =11.11s 90 % V SƠ ĐỒ KHỐI Lá Con lăn đầu vào Con lăn thứ (Mặt thớt ) Trống cắt Loại bỏ thịt Bộ phận truyền động Motor Cung cấp điện VI TÍNH TOÁN THIẾT BỊ      - Chu vi trống cắt Với số lưỡi N = 30 lưỡi, khoảng cách lưỡi L = 20 mm ta có : Chu vi C = N L= 20 x 30 = 60 ( mm ) Bán kính trống cắt R = C/2π = 60/2π = 95.5 ( mm ) Lực mô men xoắn cần thiết Với lực yêu cầu F = 150 ( N ) ta có : 31 Sợi  Lực mô men xoắn T = F R = 150 x 95.5 = 14.3 (N)  Tốc độ ròng rọc moto - Với tốc độ quay ròng rọc trống cắt N2 = 600 vòng / phút, bán kính rịng rọc trống cắt R2= 0.1m , bán kính rịng rọc moto R1= 0.04m ta có biểu thức:  R1 N = R2 N - Vậy tốc độ quay ròng rọc motor N1=1500 rpm → N1 = R X N 0.1 X 600 = =1500 (vòng / phút ) R1 0.04  Công suất truyền cho trống cắt : - Với lực momen xoắn T = 14.3 (N) tốc độ quay rịng rọc trống cắt N2=600 rpm, ta có biểu thức tính cơng suất truyền cho trống cắt:  P2 = π T N 2 π X 14.3 X 600 900 = =900(W ) = =1.2(hp) 60 60 745.7 → Nguồn điện yêu cầu cần đạt mã lực từ 2hp  Vận tốc truyền đai  v=  - π N D1 π X 1500 X 0.08 = = 6.283 (m/s ) 60 60 N1: tốc độ quay rỏng rọc motor (rpm) D1: đường kính rịng rọc motor (m) Chiều dài dây đai Với bán kính rịng rọc trống cắt R2= 100mm , bán kính rịng rọc motor R1= 40 mm, khoảng cách tâm hai bánh X = 450 mm ta có biểu thức tính độ dài dây đai L:  L= π x ( R1+R2) + 2X + ( R 2−R 1)2 (100−40)2 = π x ( 40 + 100 ) + x 450 + X 450 =1347.8 ( mm )  Góc alpha  Sin α =Sin ( R 1−R 2) (0.1−0.04) =sin = → α = 7.66 X 0.45 15  Góc tiếp xúc dây đai ròng rọc motor: π π  θ1 = ( 180 - α ) 180 = ( 180 – x 7.66 ) x 180 = 2.87 ( rad )  Góc tiếp xúc dây đai ròng rọc trống cắt:  θ2= 2π – 2.87 = 3.41 ( rad ) 32  Lực căng ly tâm dây đai: - Với khối lượng riêng dây đai m = 0.07125 kg/m2, vận tốc truyền đai v= 6.283 m/s ta có :  Tc = m.v2 =0.07125 x 6.2832= 2.8 N  Lực căng tối đa dây đai - Với hệ số căng tối đa dây đai σ = 3.72 N/m2 (mỗi vật liệu có σ riêng), chiều rộng dây đai b= 12.5 mm, chiều dày dây đai t = mm ta có      T= σ.b.t = 3.72416 x 12.5 x = 232.76 ( N ) Lực căng bên chặt T1 T1= T-Tc=232.76-2.8=229.96 ( N ) Lực căng chùng T2 Vì rịng rọc chọn vật liệu nên hệ số ma sát đai ròng rọc μ 0.3(tham khảo)  Khi hệ số ma sát góc tiếp xúc rịng rọc khác ta chọn hệ số μ Θ < nhỏ tức chọn Θ1 để tính toán thiết kế (*) T1  2.3Log( T )= μ Θ1 → T2 = 97.12 ( N )  Công suất truyền đai  P1= ( T1/T2).v= (229.96/97.12) x 6.283 = 14.88 W - Với T1,T2 lực căng bên chặt bên chùng dây máy hoạt động - v: vận tốc truyền đai  Mơ men qn tính  I= B H3 =( 50.33)/12= 112.5 (mm4) 12 - B: độ rộng lá(mm) - H: độ dày lá(mm)  Mô đun đàn hồi 33 3 fL 150 x 600 = =¿12.105 (N/mm2) = 1200 (GPa)  E= yI 48 x x 112.5 - F: lực cần thiết (N) L: chiều dài lá(mm) I: mơmen qn tính(mm4) y: độ lệch sau qua lăn đầu vào  Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trục vị trí rịng rọc    - FPV= WP +(T1 + T2)*sin30 = 19.62+ (229.96 + 97.12)*sin30= 183.15 (N) Wp: khối lượng ròng rọc trống cắt tính theo N (thiết kế 2kg = 19.62N) T1,T2: lực căng chặt lực căng chùng dây đai (N) Dây đai nghiêng 30o theo chiều ngang Tải trọng ngang tác dụng lên trục vị trí rịng rọc FPH= (T1+T2)*sin30 = (229.96 + 97.12)*sin30= 163.53 (N) T1,T2 : lực căng chặt lực căng chùng dây đai (N) VII TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ KINH TẾ CỦA ĐỒ ÁN  Mỗi thiết bị tách xơ có giá khoảng 20 triệu – 50 triệu VND tùy theo suất, vật liệu chế tạo loại động sử dụng Gía Năng suất Mã lực Động điện 15 triệu VND 30 kg/h Hp pha 20 triệu VND 30kg/h 3Hp pha 50 triệu VND 15-20 kg/h 3.5 Hp pha VIII TỔNG KẾT  PHẠM VI  Sợi tự nhiên quan tâm nhiều chất thay cho vật liệu tổng hợp polyme gia cố thủy tinh carbon gần đây.Máy chiết xuất sợi đa sử dụng để chiết xuất chất xơ từ nguồn khác Banana thân giả, dứa, đay 34 tre tùy theo kích thước hình dạng chúng. Máy giảm đầu tư máy sử dụng cho nhiều loại khác nhau. Vì máy sử dụng đơn giản, vận hành người có kỹ khơng có kỹ  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Trong nghiên cứu tại, tạo mơ hình CAD máy vắt sợi đa năng, sau phân tích thiết kế thực hiện. Sau đó, sửa đổi phân tích thiết kế sửa đổi thực kết thảo luận thiết kế hoàn thiện  KẾT LUẬN  Máy vắt xơ đa thiết kế với hiệu suất cao hơn. Điều làm giảm đầu tư máy sử dụng cho nhiều loại khác nhau.   Nó vận hành lao động có tay nghề cao khơng có tay nghề giảm bớt hoạt động thủ cơng. Như vậy, phù hợp để sản xuất hàng loạt Mục đích dự án thiết kế máy có xem xét đến máy có với phận có sẵn để loại bỏ vấn đề hình thành nút, đứt gãy sợi, chiều dài không đồng đều, v.v xảy máy móc có để chiết xuất hiệu chất lượng sợi tốt so với trước đây.   Máy phải dễ dàng vận hành coi thiết bị trang trại vận hành sau số khóa đào tạo. Máy nên thiết kế cho chi phí phải phận dễ có sẵn dễ vận chuyển: cung cấp phễu băng tải, tự động hóa quy trình. Điều làm tăng sản lượng giảm thời gian cần thiết. Do phễu, có tồn việc sử dụng máy móc giảm bớt nhân cơng  THAM KHẢO  DESIGN AND DEVELOPMENT OF PLANTAIN FIBRE EXTRACTION MACHINE BY B U Oreko1,S Okiy, E Emagbetere and M Okwu  Các công thức thông số vật liệu sử dụng từ: Khurmi, R S and Gupta, J K A Textbook of Machine Design, (8th Edition) 2013 35 ...TÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾT TÁCH XƠ LÁ DỨA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN TRÍ HUỲNH MỘNG THU NGÀNH CƠNG NGHỆ KĨ THUẬT HĨA HỌC Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG VĨNH TP.HCM, Tháng... Tên Đồ án Môn học Phụ lục 2: Qui định Định Dạng Đồ Án Môn Học) : Phương pháp thực hiện: Giảng viên lên lớp buổi để giới thiệu chung thiết kế phân công (15 tiết) Sinh viên phân công thiết kế đồ án. .. dàng, chiết xuất sợi hiệu cao Hình Bảng  Phương pháp hóa học:  Bên cạnh phương pháp chiết xuất thủ cơng học, phương pháp hóa học phương pháp cách hiệu để chiết xuất chất xơ từ lá.  Sợi dứa chiết