Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm

Trang 1

IIIIUU i 1

y 0001

Trang 2

TS NGUYEN NHU NAM - TS TRAN THI THANH

MAY GIA CONG CO HOC |

NONG SAN - THUC PHAM

Trang 3

634_ 194/7 -0 FC — ———”: < — = $ # 1 " a

Trang 4

LỜI NÓI Đầu

rong quá trình chế biến nông sản - thực phẩm, gia công cơ học là phương pháp không thể thiếu Nó cùng với các phương pháp gia công khác như gia công bằng nhiệt, vi sinh, trường điện

từ, làm tăng giá trị vá giá trị sử dụng của các nguyên liệu ban đầu

Cuốn Máy gia công cơ học Nông sản - Thực phẩm cần thiết cho các kỹ sư, kỹ thuật viên, các bộ quản lý các ngành: chế biến lương thực, chế biến thực phẩm cho người và gia súc cũng như _

một số ngành liên quan đến quá trinh gia công cơ học (công nghiệp hóa chất, công nghiệp mỏ )

Đồng thời cuốn sách còn dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên, học sinh các trường đại học,

trung học chuyên nghiệp, trưởng công nhân kỹ thuật có chương trình học tập về các quá trình gia

công cơ học

Nội dung cuốn sách nhằm hệ thống hóa kiến thức và tiếp cận một số phương pháp mới trong việc nghiên cứu quá trình xây ra khi gia công vật liệu Ngoài ra cuốn sách còn đề cập một số tiến

bộ khoa học kỹ thuật mới, một số thành tựu nghiên cứu mới ở trong và ngoài nước _ Cuốn sách gidi thiệu 10 loại máy, mỗi loại máy được viết theo ba nội dung :

~ Cơ sở lý thuyết của phương pháp gia công

~ Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy - Quản lý sử dụng và sửa chữa

Các tác giả chân thánh cắm on PGS TS Doan Dụ, người đã luồn gắn với mọi hoạt động khoa

học của các tác giả về lĩnh vực gia công cơ học, về các ý kiến quý báu cho cuốn sách này Các

tác giả bày tỏ lòng biết ơn với Nhà xuất bản Giáo dục đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để sách kịp thời ra mắt bạn đọc

Tuy nhiên đây là lần đầu tiên cuốn sách về gia công cơ học nông sản - thực phẩm được biên soạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng tôi rất mong sự góp ý chân thành của bạn đọc Các ý kiến xin gỗi về : 'Khoa Cơ khí - Công nghệ, trường Đại học Nông Lâm, TP Hồ Chí Minh" hoặc "Chi nhánh Nhà xuất bản Giáo dục tại TP Hồ Chí Minh, số 231 Nguyễn Văn Cừ,

Quận 5, TP Hồ Chí Minh"

Trang 5

CHƯƠNG 1

CÁC KIẾN THỨC CHUNG VỀ MÁY GIA CONG cơ Học

° NONG SAN - THUC PHAM

EL VAI TRO CUA GIA CONG CO HOC TRONG SAN XUAT XƯƠNG THỰC - THỰC PHẨM

Gia công cơ học vật liệu nói chung và nông sản - thực phẩm nói riêng là dùng

-tác dụng cơ học làm thay đổi các tính chất cơ học của vật liệu ban đâu, nhằm tăng giá trị và giá trị sử dụng theo mục đích của nhà sản suất và người tiêu dùng Trong sản xuất lương thực - thực phẩm gia công cơ học có vai trò hết sức quan

trọng và có khi quyết định đến chất lượng sản phẩm Nó có thể là phương pháp gia công duy nhất trong một công nghệ sản xuất, hoặc chỉ là một thành phần

trong tổ hợp các phương pháp gia công được phối hợp với nhau như phương pháp

gia công bằng nhiệt, bằng vi sinh vật, bằng trường điện từ Khi tham gia trong tổ hợp các phương pháp gia công, thì gia cơng cơ học ngồi ý nghĩa tự thân đã có

nó còn góp phần thúc đẩy các quá trình khác xảy ra nhanh, mãnh liệt và đạt hiệu

suất caó hơn Vai trò của gia’ công cơ học trong sản xuất t lượng thực - thực phẩm

được xát nhận ở ba quá trình sau : ce

— Thue hién quá trình chuẩn bị nguyên liệu, bán thành nhấn ‹ cho một công nghệ sản xuất

- — Thực hiện toàn bộ quá trình gia công của một công nghệ sản xuất ˆ

- Là một thành phân gia công trong tổ hợp các phương pháp gia công của một công nghệ sản xuất

II HỆ THỐNG MÁY GIA CÔNG CƠ HỌC ` NÔNG SẲN - THỰC Puke

- Sản phẩm lương thực - thực phẩm có nhiều dạng khác nhau, do đó việc sử dụng

các máy để gia công cơ học chúng cũng khác nhau Hệ'thống máy gia sơng © cơ học

nơng sản - thực phẩm có thể được phân loại theo các đặc điểm chung như ‡ sau : ~ Tính chất tác dụng lên sản phẩm gia công _

- Cấu tạo của chu trình làm việc ~ Mức độ cơ khí hóa và tự động hóa

+ Nguyên tắc phối hợp trong dây chuyển sản xuất

Trang 6

1 Phân loại hệ thống máy gia công cơ học theo tính chất tác

dụng lên sản phẩm gia công

Theo tính chất tác dụng lên sản phẩm gia công người ta phân ra :

d) Hệ thống máy gia công cơ học thuần túy : khi sản phẩm gia công trên những máy này thì các cấu tử riêng rẽ của sản phẩm không thay đổi tính chất của

nó, mà chỉ có thể thay đổi hình dạng, kích thước : hoặc những thông s số Ó tượng tự

khác chịu tác dựngcơ học ÿ:- ( + pS ở si :

b) Hệ thống máy gid cônE tơ học: hết hợp : khi sân phẩm gia công trên ' những máy này sẽ làm thay đổi tính chất của nó Thông thường các máy gia công được bố trí theo dạng thiết, bị hay cụm thiết bị để gia cộng sản phẩm nu

9 Phân loại hệ thống máy gia công cơ học thèo cấu tao ea chu

trình làm việc > as

Theo cấu tạo của quá trình làm việc ở hệ thống máy gia công co học có thể phân ra : SỐ mm

: ‘a Hệ thống may làm viée gidn đoạn : ở những máy làm việc gián đoạn, sản -

phẩm gia công chịu tác dụng trong suốt thời gian của một chu kỳ làm việc nhất

định Thành phẩm lấy ra cũng trải qua theo chu kỳ đó Quá trình làm việc hầu

như lặp lại theo tính chất chu kỳ Chế độ làm việc của các bộ phận: lắm việc của

những máy này thay đổi liên tục trong thời gian một chu trình

b) Hệ thống máy lam viéc lién tue : trong nhiing máy: làm việc - liên tục, thời gian của quá trình làm việc được ổn định, quá trình nạp nguyên liệu và tháo thành phẩm được tiến hành đồng thời Các bộ phận làm việc của những máy này làm việc trong những điều kiện ốn định

Có thể thấy rằng : những bộ phận và chi tiết máy dù có công dụng giống nhau, thì phương pháp tính toán - thiết kế ở hại quá trình làm việc vẫn khác nhau

3 Phân loại hệ thống máy gia công cơ học theo mức e độ: eơ khí

;hóa và tự động hóa

Theo mức độ cơ 7 khí hóa và tự động hóa người ta phan cl chia :

: a) Hệ thống: máy không tự động : ở những máy này, các nguyên công phụ như nạp, tháo liệu hay kiểm tra sản phẩm được người lao động thực hiện trực tiếp lên đối tượng lao động Như vậy các công cụ và cơ cấu mới chỉ giảm nhẹ lao động

cho con người chứ không loại bổ han được Ở nước ta hiện nay các máy này vẫn

còn rất nhiều Đặc biệt là ở những cơ sở sản xuất nhỏ, đơn chiếc ` ˆ'

b) Hệ thống máy bán tự động : trong hệ thống máy này, các nguyên công

cộng nghệ và các quá trình chủ yếu được thực hiện bằng máy Tuy nhiên ở một

vài nguyên công phụ còn thực hiện bằng tay như vận chuyển, kiếm tra v.v Nhờ

Trang 7

cải thiện: điều kiện làm việc nên năng suất các máy này đạt khá cao Hầu hết các _ máy và các thiết bị gia công cơ học ở các nhà máy công nghiệp đều thuộc loại này

c) Hệ thống máy tự động : đây là những hệ thống máy hiện đại, mà ở đó tất

cả các nguyên cong, các quá trình dù chính hay phụ đều thực hiện bằng máy và điêu khiển tự động Ở một số nhà máy hiện đại gần đây đều bao gồm những hệ

thống máy tự động

4 Phân loại hệ thống máy gia công cơ học theo nguyên tắc phối hợp trong dây chuyền sản xuất

Theo nguyên tắc phối hợp trong dây chuyển sản xuất có thể phân loại :

a) Những máy làm uiệc riêng i¿ : nhằm thực hiện các nguyên công hay quá trình sản xuất một cách riêng biệt

_— b) Những máy tổ hợp hay bộ máy : nhờ việc liên kết các nguyên công và quá

trình sản xuất khác nhau theo một trình tự nhất định đã đảm bảo được việc tăng

nhanh quá trình: tiết kiệm lao động, điện tích mặt bằng, chỉ phí năng lượng va chi

phi st dung

- e) Những máy liên hợp : so với những máy tổ hợp thì chúng hoàn chỉnh hơn, vì

nó thực hiện hoàn chỉnh một chu trình các nguyên công và quá trình sản xuất nhất định

d) Hệ thống máy tự động : đây là nguyên tắc hiện đại nhất với dây chuyển sản xuất hên tục, tự động hóa

5 Phân loại hệ thống mấy § gia cơng cơ học - theo đặc điểm chức

năng

Theo đặc điểm chức năng, thì các các máy gia công ct cơ học nông sản — thực

phẩm có thể chia ra thành nhóm hợp nhất những máy giống nhau về nguyên lý và tác động lên sản phẩm Chúng bao gồm :

_a) Các máy dùng để rửa uà làm sạch nguyên liệu thực vat tit b) Các máy phôn loại sản phẩm rời

e) Cae may bee vd

d) Các máy nghiên nhỏ 'đ) Các máy cắt -thái

e) Các máy định lượng

g) Các máy khuấy trộn chất lỏng h) 'Các máy trộn uất liệu nhão - quánh

Trang 8

II CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CUA NGUYEN LIỆU TRONG GIA ‘CONG CƠ HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỨNG TS

1 Các tính chất kết cấu - cơ học - thể tích

Các tính chất cơ lý của các nguyên liệu dạng hạt rắn, xơ, được quy định bởi

kích thước và hình dang các phần tử, bởi trạng thái bề mặt và cấu tạo bên trong nguyên liệu Chúng lập thành một nhóm lớn các tính chất khác nhau, đòi hỏi phải có các phương pháp chuyên môn riêng rẽ để đánh giá và xác định Quá trình xác định còn đòi hỏi các thiết bị đo đạc tương ứng Các tính chất đó bao gồm : khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ xốp, ma sát, độ bám, dính, độ bền khi kéo -

nén và các tính chất khác

a) Khối lượng riêng - khối lượng thể tích

Khối lượng riêng là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu Ikgtm' Từ

các phương pháp xác định bằng thực nghiệm đã biết người ta đưa ra phương pháp xác định đơn giản nhất - đó là phương pháp tỷ trọng kế Theo phương pháp này

khối lượng riêng của nguyên liệu khô p được xác định theo công thức :

12

p=——-1-2_—, (agym’) ; | (1-1)

Trong đó :

p— khối lượng riêng chất lỏng chứa trong tỷ trọng kế, (kg /mỄ] (với

- vật liệu có tính háo nước, để tránh trương nở cân sử dụng chất

lỏng thuộc đãy đồng đẳng của benzen như xilen hay xăng nguyên chat);

Gị — khối lượng ty trong kế chứa chất lỏng, [kg]; G;ạ— khối lượng mẫu, [kg];

Gạ— khối lượng tỷ trọng kế với mẫu và chất lông rót đến vạch dấu, [kg]

Khối lượng riêng vật chất khô (đã khử không khí) của hạt họ hòa thảo dao

động trong khoảng 1350 + 1400 kg/mẺ ; còn của thức ăn chăn nuôi dạng bỗn hợp khoảng 1400'+ 1440 kg/mỶ Chúng ta đã biết : khi sấy, chỉ có nước tự do mới tách khỏi nguyên liệu còn lượng nước ẩn dấu (lượng nước hấp thụ) vẫn còn lại trong nguyên liệu Chính vì vậy, khối lượng riêng vật chất khô không phải cho khối lượng khô tuyệt đối mà là khối lượng bản thân chất khô lẫn nước hấp thụ

Khi ép nguyên liệu thì khối lượng riêng tăng từ trị số ban đầu Po “đến trị số cuối cùng p và nó luôn nhỏ hơn khối lượng riêng p trong điều kiện sản xuất

Khối lượng thể tích là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu có tính đến

Trang 9

-b) Độ rỗng

Độ rỗng là tỉ số của tổng thể tích các khoảng không Vo giữa các hạt đối với

thể tích toàn phần V của khối nguyên liệu, ký hiệu ¢ :

VY Vv

b= al- (1-2)

Trong đó : V, - thể tích thật sự các phần tử rắn trong khối nguyên liệu hạt Như vậy giữa các hạt trong khối nguyên liệu có những khoảng trống tự do Mặt khác khối vật thể hạt thật sự bao gồm hỗn hợp các phân tử có kích thước rất khác nhau tạo nên các khe hớ chứa không khí lớn và bé cũng rất khác nhau

e) Độ xốp

Tương tự như độ rỗng đặc trưng cho khối nguyên liệu , độ xốp đặc trưng cho khối vật thể (như khối thức ăn chăn nuôi, bánh màì, ) Ta có định nghĩa độ xốp £' thể hiện bằng công thức sau :

/ /

Trong đó :

Vy - tổng thể tích các khoảng trống trong khối vật thể;

Ví ~ thể tích toàn phần khối vật thể,

Vi, - thé tích phần rắn trong khối vật thể

/ Trong thực nghiệm, không thể tính riêng lượng không khí có trong khoảng trống giữa các phần tử của khối vật thể và lượng không khí trong hệ mao dẫn Vì

thế người ta sử dụng khái niệm “độ xốp” xác định theo công thức (1-3) - có nghĩa là bỏ qua không tính lượng không khí tổn tại trong các mach mao dẫn

- Khi xác định độ xốp của khối lượng thức ăn tươi, nghiền cần phải xác định

được thể tích chứa nước Trong trường hợp: tổng quát, độ xốp được xác định theo công thức : oe! = Nik + Vn (1-4) V “Trong đó : Vụ, — Thể tích phần không khí chiếm chỗ Vạ — Thể tích phần nước chiếm chỗ VỀ - Tổngthểtích khối vật thể

Trang 10

Dụng cụ có cấu tạo bao gồm hai bình kín 5 và 9 nối với bình 1 chứa không

khí nén bằng ống nối 3 Trong thí nghiệm, bình ð sẽ là: ‘nguén không khí nén, còn

nguyên liệu cần thử nghiệm được để trong bình 9 Trên đường ống nối 3 bổ trí các khóa 4, 7, 8 và áp kế 6 Ch ae

Hình 1-1 Sơ đồ dụng cụ để xác định độ xếp của các nguyên liệu hạt

'Cách tiến hành Bí nghiệm như sau : trước tiên ta xác định khối lượng riêng

của nguyên liệu thí nghiệm Tiếp theo bỏ mẫu thử vào bình 9, đóng khóa 7 và mở khóa 4 cho không khí nén từ bình 1, qua van giảm áp 2 vào bình ð Khi đã đủ áp suất cần thiết trong bình 5 (2 kG/cm?) ta đóng khóa 4 và ghi chỉ số đạt được pị

trên áp kế 6 Tiếp theo, đóng khóa 8 và mở khóa 7 rồi ghi chỉ số Pa trên áp kế 6

Độ xốp nguyên liệu £' được xác định theo công thức : - 5

e +(P)stos, ¬—

Độ xốp có liên quan chặt chẽ với khối lượng thể tích của nguyên liệu Độ xốp

giảm tuyến tính khi khối lượng thể tích tăng Với thức ăn chăn nuôi dạng bánh có

khối lượng thể tích y = 600 + 800 kg/mẺ thì độ xốp khoảng 45 + 60% Độ xốp của

vụn rơm nghiền, bột cổ rời khoảng 80 + 85% khi khối lượng thể tích của chúng

y = 200 + 950 kg/mề,

2 Cac tinh chat bé mat Ma sat

Sự ép nguyên liệu trong khuôn (buồng) kín có liên quan trực tiếp tới sự đi chuyển các phần tử dưới tác dụng của ngoại lực và việc khắc phục lực ma sát (vừa

được coi là ngoại lực vừa là nội lực)

Để xác định sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào lực nén vuông góc, độ ẩm nguyên liệu, kích thước các phần tử và vận tốc dịch chuyển của a chúng, người ta

dùng dung cụ được biễu diễn như ở hình 1-2 ˆ

Trang 11

Hình 1-2: Sơ đồ dụng cụ để xác định hệ số ma sát (a) và biểu đồ dao động tiêu biểu (b) a) b) 1 Thùng ; 2 Hộp ; 3.Nguyên liệu thí nghiệm ; 4 Dầm ngang ; 5 Bộ cảm biến ;

6 Dây cáp; 7 Bộ khuếch đại;

8 Máy ghi dao động; 9 Bộ cung cấp; 10 Sgi chi; 11 Rong roc; 12 Bộ định vị; 13 Bộ giảm tốc ; 14 Động cơ điện ; 15 Chân máy ;

16 Biến trổ; 17 Nút ấn điều khiển ;

18 Bàn máy :

1 Lực khi hộp bắt đầu dịch chuyển; -

2 Lực khi chuyển động

Dụng cụ có cấu tạo bao gồm : thùng 1 cớ các đường dẫn hướng, theo đó mà

hộp không đáy 2 chứafnguyên liệu thí nghiệm 3 di chuyển Trên lớp nguyên liệu 3

có đặt 1 tấm phẳng và quá cân Hộp 2 được dẫn động bởi - động cơ điện 14 qua dây chỉ 10 nối với cảm biến 5 gắn đâu dằm 4 Vận tốc địch chuyển của hộp được thay

đổi nhờ bánh đai dạng bậc lắp trên đầu trục ra của hộp giảm tốếc18 ` -

- Khi xác định hệ số ma sắt ngoài của nguyên liệu, người ta đổ nguyên lieu vao hộp và đặt tấm phẳng làm bằng thép, gỗ hay vật liệu nào đó mà tả cần xác định hệ số ma sát giữa nguyên liệu với nó Hình 1-b giới thiệu biểu để đao động do đựng cụ thí nghiệm vẽ, Hệ gố ma sát được xác định theo những số liệu quan sát trên cơ sở gia công các số liệu thu được trên biểu đồ dao động, sau 'đó tính theo

sàng thức :

Trong đó :

t — ứng suất tiếp trong mặt phẳng trượt (cắt), [N/m?]; _ øơ- ứng suất pháp tại mức mặt phẳng trượt rt (cắt), [Nim)1 Ứng suất tiếp t được xác định theo công thức :

Đị=P , (N/m?) ;

t=

Trong đó :

P, ~ luc dich trượt hộp khi chứa nguyên liệu, [ N]; P, ~ lực địch trượt khi hộp không chứa nguyên liệu, [N];

EF— diện tích tiết điện hộp trong mặt phẳng trượt, [ mJ

(1-6)

(1-7)

Trang 12

_ Ứng suất pháp được xác định theo công thức :

—_Ừớ„,_Ầ5Ồ CNm?); - : (1-8)

Trong đó :

M, — khối lượng quả cân , [kg];

M, — khối lượng tấm phẳng, [kg];

M, ~ khối lượng nguyên liệu trong hộp, [kg]

Hệ số ma sát trong lớn hơn hệ số ma sát ngoài; và cả hai hệ số ma sát đều

iam khi lực ép vuông góc tăng lên

Để xác định hệ số ma sát của hỗn hợp nguyên liệu ở áp suất cao, ví dụ tương

ng với chế độ ép, người ta dùng một loại dụng cụ mà sơ đô cấu tạo được trình bày

hư ở hình 1-3

s Cấu tạo của dụng cụ gồm cối oa C trụ 2 trong thân l1 có thể di

4 ? 0H chuyén tu do theo phuong ngang

Cối được cố định để không xoay

nhờ chốt định vị l5 Ở giữa cối

theo phương hướng kính, người ta

khoan thủng lỗ có tiết điện chữ

nhật để đặt vào đó thanh 7 có ayy tấm cách nhiệt 5 Theo hướng ` trục, ở tâm cối có đường rãnh tiết

điện hình vuông Khi thanh 7 đặt vào lỗ thủng, đường rãnh trục cối

Hình 1-3: Sơ đồ dụng cụ để xác định, chia thanh ra 2 phần chứa vật

hệ sổ ma sát trong điều kiện áp suất cao liệu thử 14 trước thí nghiệm

Nguyên liệu được ép bởi chày

phải 9 và chày trái 16 Hai chày này chịu tải từ vít ép 11 có đai ốc 10 bắt trên thân nhờ bulông 12 và lực được truyễn qua bi 6 Giữa chày trái 16 và bạc dẫn

hướng 20 có lò xo 17 Trong các rãnh của gối trụ có đặt lò xo đốt nóng 13 Nhiệt độ khối trụ được đo bằng vi nhiệt điện trở 4 và ampe kế 3 Trên thanh 7 và trên chày phải có đán các biến trở đây 8 Các tín hiệu từ biến trở được truyền đến bộ

khuếch đại 18 và được ghi lên băng của máy ghi dao động 19 Dụng cụ làm việc

như sau : đặt thanh vào cối và đổ nguyên liệu thử nghiệm rồi ép các chày Lực đặt

Trang 13

Trong đó :

Fạ;— lực ma sát (ứng lực trên thanh) ở thời điểm khi thanh bắt đầu trượt, [N] ;

Ni — lực ép vuông góc ở thời điểm khi thanh bắt đâu trượt , [N ]; Hệ số ma sát động được xác định theo công thức : Fy 2N, fy = (1-10) Trong đó :

Fạ— lực ma sát khi thanh đang trượt, [N ]; Noe — luc ép vuông góc khi thanh đang trượt, [N }

Trên hình 1-4 là các đồ thị do V.Ph.Nhekrasevish xây dựng khi nghiên cứu

sự phụ thuộc của hệ số ma sát tĩnh và hệ số ma sát động đối với bột cỏ vào áp suất, độ ẩm và nhiết độ

Từ đồ thị cho thấy: khi áp

suất tăng từ 60 —> 300 kG/cm” thì

hệ số ma sát tĩnh giảm xuống khoảng õ lần do nước được ép ra khỏi nguyên liệu làm ướt thành

rãnh Trên thành rãnh máy ép,

5 0 8.0 WR)

nước là chất bôi trơn, và lựe bám - { 4S

đính xuất hiện ở áp suất nhỏ ay Hình 1-4 Sự phụ thuộc - không còn giữ vai trò đáng kể gaz của hệ số ma sat tinh f

/ - / ais và hệ số ma sát động fa

Khi độ ẩm bột cỏ tăng từ 5 am đối với bột cỏ vào áp suất

5

—~» 20% (4 nhiét dé 378K ) thi hai trung bình p (a), độ ẩm W(b) hệ số ma sát trên giảm xuống - e và nhiệt độ T (c)

.khoảng 2 lần Khi tăng nhiệt độ "

của nguyên liệu ép từ 293 —› 373K thì các hệ số ma sát giảm khoảng 2,5 —› 5 lần

Điều này được giải thích theo hai quan điểm: quan điểm thứ nhất là bởi độ nhớt

của nước giảm xuống; quan điểm thứ hai là đo có lớp hơi nước tạo thành trên thành rãnh máy ép làm thay đổi điều kiện hình thành lực ma sát

Các hệ số ma sát của nguyên liệu là các thân thực vật chặt khúc có trị số nhỏ

nhất khi áp suất lớn hơn 250 kG/cm?, nhiệt độ lớn hơn 873K , vận tốc dịch

chuyển lớn hon 0,3 m/s va ở độ ẩm 18%

8 Các tính chất lưu biến trượt và mô hình

Lưu biến học là ngành khoa học nghiên cứu về biến dạng và sự chảy của các

vật khác nhau, nghiên cứu cơ chế bên trong của các quá trình biến đạng của các

bệ tán xạ, trong đó các nguyên liệu chảy dẻo Lưu biến học gồm có hai phần: phần

Trang 14

thứ nhất nghiên cứu các tính chất lưu biến, hiểu theo nghĩa tổng quát nhất đó là

nghiên cứu các tính chất cơ học - kết cấu có trượt của các vật thực; phần thứ hai nghiên cứu chuyển động của các vật thực trong các bộ phận làm việc của máy và thiết bị, từ đó đề ra phương pháp tính toán thiết kế,

Trong giới hạn của cuốn sách này, chúng tôi chỉ đề cập đến các vấn để liên quan đến tính chất cơ học - kết cấu Đó là: độ đàn hôi, độ nhớt, độ déo và độ bên

Có 3 mô hình lưu biến các tính chất lý tưởng của các vật thể thực : mô hình vật thể đàn hồi lý tưởng (vật thể Hook) được biểu diễn dưới dạng lò xo; mô bình ~ vat thé déo lý tưởng (vật thể Saint - Venant) được biểu diễn dưới dang khớp trượt; - mô hình vật thể nhớt lý tưởng (vật thể Newton) được biểu diễn dưới dạng ống trụ chứa chất nhớt lỏng và trong ống trụ ấy có pittông, với các lỗ dinh cỡ ở đáy dịch chuyển Bằng cách nối (nối tiếp hoặc song song) các phần tử phỏng theo các tính chất khác nhau, người ta.thu được mô hình của nhiều vật thể rất phức tạp Nhờ

đó, có thể theo dõi được những gì diễn ra trong các quá trình biến dang cua

chúng -

Quá trình tạo viên thức ăn bột cổ bằng phương pháp ép được đặc trưng bởi 3 giai đoạn trong hành trình lèn chặt Ở giai đoạn 1 không khí được thải khỏi hệ thống và biến dang bột xây ra ở tải rất nhỏ; khi tải ngưng tác dụng biến dạng - vẫn tiếp tục Trên đường cong áp suất ép - khối lượng riêng (hình 1-5.a) khoảng

biểu diễn giai đoạn 1 nằm gần sát trục hoành Giai đoạn 2 đặc trưng bằng sự phát :

triển mạnh của biến dạng đàn héi-déo và bằng sự tăng nhanh áp suất ép Còn ở

giai đoạn 3 khối thức ăn đã hình thành được ép lại và trong khối thức ăn ấy biến dạng đàn hồi trội hơn khi áp suất tăng đột ngột Khi tải ngưng tác dụng biến dạng sẽ ngưng nhưng trễ hơn một - khoảng thời gian mà trong khoảng thời gian đó

co sự tác dụng đàn hồi Để miêu tả quá trình tạo viên bột có G la Pharbman đã -

đưa ra mô hình lưu biến 3 khâu (hình 1-õb) Ở mô hình này giai đoạn 1 được mô -

hình hóa bằng lò xo E¡ có độ cứng nhỏ (vật thể Hook) ; giai đoạn 2 gồm hai vat

thể nối song song đó là vật thể Newton (nj) va vat thé Saint-Venant (ơn) -Khau

một và hai cùng nhau tạo ra vật thể nhớt déo - dan hồi Bingham Ở vat thé

Bingham khi tai trong ngung tác dụng biến dạng không mất đi vì trong nó còn

tồn tại ứng suất dự ; giai đoạn 3 được mô hình hóa bằng khâu gồm hai vật thể nối song song : vật thé Newton (nz) va vật thể Hook (E;) —:người ta gọi khâu này là

Trang 15

Khâu thứ hai - vật thể nhớt dẻo, Vật thể Saint-Venant được coi là vật thể rén và không bị biến dạng nếu như ứng suất trong vật thể chưa vượt quá giới hạn

chảy ơ, (còn gọi là ứng suất giới hạn trượt) Khi ơ = ơ; vật thể bắt đầu chảy với

một vận tốc nào đó Tiếp theo đó, vật thể Newton (bộ giảm chấn) bắt đâu tác

đụng thử ứng suất ni(deg/ dt) Như vậy, ứng suất tổng trong khâu sẽ là :

d |

6, = Or +n $2}; (1-12)

Khâu thứ ba - vật thể đàn hồi.- nhớt Kelvin Trong vật thể này, ứng suất tổng hợp bằng tổng các ứng suất biến dạng đàn hồi ơạu và chảy nhớt C Nghĩa là : oa) : : =Es.Ea+ 1-13 sa 2-£3 +m dt ( 13) pci 140 120 “ 0g ” ˆ 42 2 40 om 1200 un a a

, Hình: 1-5 Sự phụ thuộc áp suất ép của bột cổ vào khối lượng riêng khi ẩm độ khác nhau (a)

và mô hình lưu biến {by của quá trình này (theo G.la Pharbman }' - 4C Ẩm độ W= 5% ; 12 W=13% ; 3 W=15% ; 4 W=16% , 5 W=22%

Giải phương trình (1-11) với lưu ý rang van téc bién dang (de/dt) = v = const; t = 0; op = 0 Ta hãy đi xác định biến dạng của mỗi khâu theo mô hình để xuất - Khâu thứ nhất: — s.= nhị _ | (1-14) 1 : ~ Khâu thứ hai : e, = 2 Or — (15) Nh Trong đó t; là thời gian _ ¬ TEs \ -: , ai m3 nạ | `

¬ Khâu thứ ba Dos Eạ=——————~; BB (1-16) -_ Các trị số của đường đặc tính các tính chất lưu biến được tìm thấy từ các biểu đồ thực nghiệm “Ứng suất-biến dạng” và được tính theo các biểu thức a- 14), (1- 5),

(1- 16) :

Trang 16

4 Tác dụng phụ - Sự tích thoát - Từ biến

Khi vật liệu bị lèn chặt thì thế năng biến dạng đàn hồi được tích lũy Vì vậy

khi áp lực thôi tác dụng sẽ xảy ra sự nở đàn hồi theo phương tác dụng của áp lực

đặt | , :

Tỷ số giữa thể tích vật thể sau giãn nở đàn hôi toàn phần V, với thể tích của

nó khi đang chịu áp lực Vạ được gọi là hệ số giãn nở đàn hồi , ký hiệu an: Vụ tu

Ko = 2; 1-17

| “dh v, | 7 (1-17) | Các số liệu đo đạc cho thấy, với vật thể là các thực vật được chặt khúc thô

khi chịu nén đơn Kạn = 2+2,5 Trong trường hợp này khối vật thể thu được kém

bến , có nhiều vết nứt ngang và rất dễ vỡ vụn Khối vật thể sẽ được tăng bền nếu

nó được nằm trong rãnh máy ép trong khoảng thời gian đủ để xảy ra hiện tượng ˆ

tích thoát Ở trường hợp này Kạy = 1,1+1,15

Như vậy để giảm sự giãn nở đàn hồi, là nguyên nhân làm, giảm độ bền cơ học khối vật thể, cần phải có khoảng thời gian chịu áp lực, đủ để bảo đảm tăng bền

cho kết cấu khối vật thể do việc chuyển từ biến dạng đàn hồi sang biến dang déo Để có các cơ sở lý luận tiếp theo chúng ta nhắc lại một số khái niệm cần thiết để giải thích các hiện tượng được nghiên cứu trơng lựu biến học

a) Ứng suất

Ứng suất là độ đo nội lực xuất hiện trong vật rắn cũng như trong pha rắn dưới tác dụng của ngoại lực ( lực, nhiệt độ ) Trong bề dày khối nguyên liệu, dưới ảnh hưởng của ngoại lực, xuất hiện ứng suất pháp nén ơ và ứng suất cắt 't ( còn gọi là ứng suất tiếp) Khi nguyên liệu bị ép dọc trục rãnh thì lực ép dọc trục P¿ tạo

ra trên diện tích mặt cắt ngang của rãnh 8; một áp suất dọc trục p = P./8;

(N/m”).Áp suất đọc trục là một khái niệm tương tự như ứng suất pháp nén

Trong trường hợp tổng quát, ứng suất pháp và ứng suất tiếp được biểu diễn và

xác định theo phương pháp hình học-đồ thị Đó là phương pháp sử dụng vòng

tròn Mo ứng suất b) Biến dạng

Biến dạng )à sự dịch chuyển vị trí tương đối giữa các phần tử trong vật rắn, nhưng bản thân vật rắn vẫn bảo toàn được tính liên tục , nghĩa là vật rắn vẫn là môi trường liền đặc Khả năng bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực là tính chất cơ bản của các vật rắn thực

Khi vật rắn biến dạng luôn có sự xuất hiện các nội lực tác dụng tương hỗ giữa

các phần tử vật Yắn với nhau Số đo cường độ các nội lực đàn hồi chính là ứng suất Trạng thái ứng suất ở một điểm bất kỳ trong vật rắn được xác định qua ứng

Trang 17

'Ở đây xảy ra sự nén không đều theo tất cả các phương.-.Vì trong #iaicdoan biến dạng đàn hỏi, do giữa các phần tử có các rõ khí và các:hốc rỗng, nên xảy ra : độ giãn ngang của khối thức ăn, làm xuất hiện ứng suất tiếp trượt Ứng suất tiếp trượt bằng tỷ số giữa lực tác dụng trong, mặt phẳng trượt chia cho.diện tích bả

mặt trượt Lực trượt (cắt) nhỏ nhất cần có để mặt cắt bị trượt đi sẽ tạo ra ứng

suất trượt (cắt) giới hạn tạ (còn gọi là giới hạn chảy) cha

Khi bị trượt, các lớp thức ăn bị dịch chuyển đi với các vận tốc khác nhau Một

trong những nhiệm vụ của lưu biến học là nghiên cứu sự phụ thuộc giữa 'ứng :suất với vận tốc trượt Tý số giữa ứng suất trượt với gradiens vận tốc gọi là độ: nhớt của vật liệu : ro, Ề HrÖ Độ nhớt động lực là mức đo lực cản trượt xuất hiện sonar chay tha đềo và được lý hiệu là n : n=—— 7 (Nem); we (1=18) dv ‘Y wt Trong đó: - dwdy - gradien van tốc, {vs}; to - tm suất, L N/m? 1 # c) Sự fích thoát

Sự tích thoát là quá trình giảm từ từ (teo nhỏ từ từ) của ứng suất đến trị số

không hoặc một trị số nào đó trong khi biến đạng, không thay đổi theo thời gian

Theo Maxwel ứng s suất khi có hiện tượng tích thoát thay đổi theo quy luật:

cate eo (Nim); (1-19)

_ Trong đó: |

tuá — Ứng suất ở thời điểm ä đầu tiên (t =0}; [Nim*} 5

G - môđun đàn hồi trượt,[Ñ/m?],

n — độ nhớt động lực , [Ns/m7); ni a thời gian tại thời điểm cần tính toán , 81

Đại lượng n/G = T: ¿ được gọi là chu kỳ tích thoát Nó ‘ghi nhận khoảng thời gian cần có để ứng s suất giảm di e lần (ex “ 2 272)

d) Từ biến 4

-_ Từ biến là tính chất ngược với tích thoát, nghĩa là: quá trình tăng từ từ các

biến dạng tổng theo thời gian khi ứng suất không thay đổi Từ biến được sử dụng khi tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển thủy lực trong ngành ‹ chăn nuôi,

Su phan tích lý thuyết các quá trình tích thoát có liên quan ảnh hướng của

tái tác dụng đến sự lèn chặt các vật liệu có nguồn gốc từ thực vật được : xây dựng

trên cơ sở lý thuyết tác dụng phụ do Boltzmann để xuất

Trang 18

: Sự:đa dạng của các quá trình và của:tính chất các môi trường biến đạng đã loại trừ khả năng không chỉ sử dụng bó hẹp ở một đường cong nào đó Từ yêu cầu bài toám đặt ra.,:để miêu tả quá trình này hay quá trình khác, người ta còn sử dụng các đường cong tương ứng: Như trên hình 1-6a ta có các đường cong tích thöát của có đuôi mèo-ba lá:có độ ẩm W khác nhau khi chịu ép đờn Từ đồ thị tñ thấy quá trình tích thoát có thể quy ước chia làm hai giai đóạn: giải đoạn 1 khi

ứng suất giảm nhanh, giai đoạn 2 khi ứng suất giảm chậm Việc chia ra các giai đoạn như vậy phù hợp với quá trình làm việc của máy ép, vì thời.gian.vật liệu ở

trên các rãnh ép bị hạn chế Theo các số liệu do.I.A:.Dolgov cho thấy sự khác biệt giữa các đường cong tích thoát của các vật liệu rơm-cỏ khác nhau là không đáng kế Đồng thời ứng suất giảm đi 33+37% ~ iF poetics AES o(MPa) + 30 28 2 z ” : 0 2 4 6 8 10 12 4 164 (phit) 0 5 10 1 20 t (phi) : 6 l sói

-lình 1;6 Sự phụ thuộc, của thiền ting suất (a) va biến dạng tương gứng 4h) 'vào khoảng thời gian chịu tải (theo I A Dolgov }

: a) 1.W = 24% ;2 W= =10% ; 3 W = 4%;

b) 1 yo = 25 kg/m? ; 2.-yo = 35.-kg/m? ; 3 y= 50 kg/m? ; 4 y> = 60 kg/m®

_ Trên hình 1-6b biểu diễn các đường cong từ biến « = f(t) cla cổ bị nén, Ta có

nhận xét rằng sự tăng biến dạng e theo thời gian ở các áp suất ban đầu khác nhau Độ biến dạng theo thời đặc trưng bởi các đường cong động học g = f(t) có được ở ứng suất vượt quá giới hạn chảy (t > rr) khi có tải tác dụng và cá sau: khi ngưng tải Từ đề thị cho thấy khối lượng thể tích ban đầu của vật liệu (Yo = = 25kg/m”) càng nhỏ thì hiện tượng từ biến biểu hiện càng rõ Trên đoạn AB có biến đạng đàn hồi; còn trên

đoạn'BC có biến dạng dẻo theo một chiều " 3

5 Xac dinh bang thuc nghiém các đặc tính của ‘tink chất trượt

Để nghiên cứu động học biến dạng khi đáng bánh thức ăn chan nuôi nhiều

thành phản (thức ăn hỗn hợp: 30%, vụn cổ hòa thảo 60%, rơm rạ 10%) N.V, Khinkov đã làn hàng loạt thí nghiệm trên ‘dung ‘cu’ kiểu ‘Veilé-Rebinder theo

phuong phap tấm trộn tiếp tuyển

Dụng cụ dùng để xác định các đặẻ tínÑ lưu biến _ áp suất: nén thấy: đổi từ 0+108 NÑ/mÊ được biểu diễn như ổ hình 1-7

Trang 19

Mẫu thử 4 bị lệch dưới tác dụng của lực ngang P, (P, — do trọng lượng vật nặng treo trên sợi dây vòng qua ròng rọc sinh ra) Góc lệch lớn nhất là: 45°, Trang thái ứng suất biến dạng của mẫu tương:ứng trượt một chiều đơn giản Trị số tuyệt

đối của biến dạng trượt được đo bằng đồng hồ so vi lượng cố vạch chia 0,01 mm

Trước tiên, đo biến dạng trượt do tác dụng của áp suất nén từ: vật nặng đặt vào

tấm trên cùng Sau đó lấy vật nặng đó đi, và cũng trong’ khoảng thời: gian nhự trên, đo biến dạng khi ứng suất không còn nữa

Thi nghiém được tiến hành với một loạt các mẫu thir giống hệt nhau Các

mẫu được thử ở tải đứng giống nhau, sau đó thử ở tải ngang tăng dân Trọng

lượng lớn nhất của vật nặng treo trên dây được chọn sao cho trước khi bị phá hủy

trong mẫu phải thực hiện được 6-7 chu kỳ “chất tải-dỡ tải” Mỗi thí nghiệm được - lặp lại không dưới 3 lần Các kết quả theo dõi được ghi Vào sổ theo đối và đánh

dấu lên đồ thị cũng như vẽ lên đồ thị Từ đổ thị, người ta tìm được các trị số biến

dạng tức thời quy ước £o ạ bién dang đàn hôi s; và biến dạng dư sọ! (còn gọi là biến

dạng chay) “Từ các kết quả này người ta xác định các hằng số cơ lý cơ bản :

mưđun đàn hồi E¿, mơđun quy ước tức thời E,, môđun đàn hồi trượt E(N/m?), độ nhớt động lực (Ns/m?), chu kỳ tích thoát Tụ, chu kỳ giãn nở đàn hồi phụ Tạo, om at NE > “ zaan nong x‹ H ⁄ 2 SG M Hình 1-7 Dụng cụ để xác định các đặc tỉnh- tính chất lưu biến của các vật liệu dạng hạt (a) và nhận được các đường cong động học

c=f(ở các áp suất khác nhau (b)

a) 1 ‘Thanh trước; 2.Thành sau; 3.Bệ ;

4 Mau thd; 5 Khép ban é;6 Thanhkéo; = ass !Ð 2Ð 3U @@ 0 lí -

7 Khuôn ; 8 Rong roc ; 9 Tấm phẳng re

b) 1- p= 27,2.10° Nim? ; 2-p= 35,4.10° N/m? ;3-p= 38.2.10N/m?

Trên hình 1-7b giới thiệu các đường cong thực nghiệm động học biến dang e = f(t)

với t > tạ Các đường cong này gọi là các đường cong độ sệt (đường cong M Reiner) hay còn gọi là đường cong chảy của các loại thức ăn chăn nuôi nhiều '

thành phần trong hệ trục toạ độ “biến dạng tương đối-thời gian” Trong lưu biến

Trang 20

học người ta quan niệm sự phụ thuộc của vận tốc _ trượt hay sự phụ thuộc độ nhớt động lực hiệu quả vào ứng suất Nghĩa là e = ft) hay n=f:(t) là đặc: tính cơ bản về các tính chất cơ học kết cấu của

các hệ tán xạ Bởi vì độ nhớt động lực hiệu quả

là đặc tính tổng, miêu tả trạng thái cân bằng: giữa các quá trình hồi phục và phá hủy kết cấu ở

0 tm các dòng phục hồi Đường cong chảy thực nghiệm

=Í[(t) hay biểu đỗ lưu biến thực nghiệm (hình

1-8) có đặc tính hình chữ S và cắt trên trục

hoành đoạn (0 -1) Trong giới hạn của nó các ứng

suất tác động lên vật thể chỉ gây biến dạng đàn 6 0 0 0 a mr hồi Vì ở vùng này chúng không thể vượt quá

Hình 1-8 : Biểu đồ lưu biến thực nghiệm ngưỡng trị số giới hạn của chúng là ứng suất «= f() đối với hỗn hợp thức ăn chăn nuôi trượt giới hạn (giới hạn chảy tạ, =1,) Sy tang tiếp

có khẩu phần đây đủ và đường cong theo của quá trình biến dạng trên đường cong

tha = É: (+) (theo M Reiner ) chay được biểu thị trên các vùng sau :

"hg

— Đoạn 1-2 là vùng biến dạng dẻo kiểu từ biến, ở trong đoạn này độ nhớt động lực dẻo lớn nhất Nike được gọi là độ nhớt động lực kết cấu.:

- Đoạn 2-3 bắt đầu vùng phá hủy kết cấu với độ dốc và kết quả là sự giầm độ” nhớt động lực déo Na biểu thị sự phụ thuộc của nó (nhớt do) vào: vận tốc biến

dang £ số "

- Đoạn 3-4 là vùng chảy dẻo nhớt Ở vùng này, độ nhớt động lực déo có giá

trị nhỏ và nó được gọi là độ nhớt động lực Bingham (còn gọi là độ nhớt động lực hiệu quả, kỹ hiệu Mba): :Độ nhớt động lực này biểu diễn trạng thái cân bang giữa

các quá trình phá hủy và khôi phục kết cấu Trong các điêu kiện thực : tế này thì độ nhớt động lực có trị số không đổi Còn trong trường hợp tổng quát, độ nhớt

động lực hiệu quả phụ thuộc vào nhiệt độ và vận tốc biến dạng

- Đoạn 4-5 là vùng -ổn định chuyển tiếp hẹp của kết cấu, ranh giới của nó

trong khảo nghiệm khó nhận thấy được -

~ Sau điểm 5 bắt đầu vùng chay Newton véi dé nhét động luc n khong đổi (vùng 5-6) của kết cấu giới hạn phá hủy, không phụ thuộc vào vận tốc biến dạng Độ nhớt động lực dịch lồng (chất lông ) Newton chỉ phy thuộc vào nhiệt độ

Mối liên hệ giữa độ nhớt động lực dẻo và độ nhớt động lực hiệu quả được 3 xác

định theo công thức : 1 = Tr + Tịa.É

Biết rằng : T= Ny

Trang 21

- Trong đó :

“tp — giới hạn chảy, có thể coi giới hạn chẩy xấp xỉ giới bạn trượt,

[N/m”] (tr=t) -

Biểu đổ lưu biến được xây dựng khi thí nghiệm thức ăn chăn nuôi nhiều

thành phần có dạng những đường cong Từ đồ thị cho thấy: khi ép các vật liệu có nguồn gốc thực vật thì chúng tỏ ra là những vật nhớt - dẻo điển hình (vật thế

Binhgam) có độ nhớt động lực hiệu quá không đổi Theo kết quả thực nghiệm loại

thức ăn chăn nuôi nhiều thành phần, cho thấy độ nhớt động lực hiệu quả có trị số Tìn = 4.- 8 Ns/m”, :

Xây dựng xong đường cong sệt quánh ta có thể xác định được bản chất của vật liệu Nếu đường cong = ft) không đi qua gốc tọa độ thì vật liệu là vật rắn có ứng suất trượt giới hạn Nếu đường cong đi qua gốc tọa độ thì vật liệu vừa có

thể là chất lỏng (dịch lông) Newton vừa có thể là vật rắn (có tên gọi là “hiệu ứng

vách“) Chính M.Reiner đã viết : “Trong sự chảy của hệ tán xạ, môi trường tán xạ có thể tạo thành lớp bôi trơn giữa chất lỏng và thành rắn” Như vậy, lớp vách được tạo thành trong hành trình ép các vật thể “keo-rỗng - có mao dẫn” dưới tác dụng của ứng suất khá cao Phân độ ẩm tự do phát ra từ các ống mao dẫn đi về

phía thành buồng ép, tạo ra trên thành buông ép lớp bôi trơn Điều này chứng tỏ

cố hiện tượng giảm giá trị của các hệ số ma sát ngoài ở áp suất cao -

IV PHƯƠNG PHÁP CHON LUA PHUONG AN TOI UU HOA MAY VÀ - THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ TRONG GIA CONG € cd HOC NONG SAN -

THUC PHAM

: Các máy và thiết bị gia công nông san - thực phẩm hết, sitc phong phú Như

đã trình bày (6 muc II), với cùng một mục đích chức năng của quá trình công nghệ nhưng chúng có thể khác nhau : về phương pháp tiến hành gia công, các dạng cơ cấu áp dụng, kích thước, khối lượng, nguyên tắc tác động, quy luật biến đổi, tốc độ va gia tốc, cường độ tác động, vật liệu Với sự gia tăng tiến bộ khoa học - kỹ thuật về chuyên ngành máy - thiết bị gia công cơ học nống sản - thực phẩm, nhiều vấn để mới dù chung hay riêng rẽ của chuyên ngành cũng đang được đặt ra

Đặc biệt là sự chọn lựa các tham số đặc trưng cho một máy - thiết bị hay kể cả

công nghệ sản xuất Sự chọn lựa các tham số được biểu diễn dưới dạng vectd X với các thành phần vectơ chính là các tham số cần nghiên cứu :

¬ ¬ x = {#t;¡ Xe) 2 XIỈ ƒ / as (1-21)

Trong đó : itl „ - - tham số nghiên cứu

Sự chọn lựa bất kỳ các tham số của máy - thiết bị thay quá trình công ø nghệ) được biểu diễn bởi điểm có không gian Euclide đo được E trong đó Ì xác -định kích

thước của không gian

Trang 22

Các yêu cầu được đặt ra trong quá trình chọn lựa máy - thiết bị cũng như các - điều kiện hạn chế các tham số được biểu diễn bởi hệ thống phương trình và bất phương trình: ~ Ñ ¡ÖKii Xgi- ;x)<0 isha: L;¡(XI;X¿; ;Xị) = 0 ¡i=q+bq+p _.(-99) Trong đó: q ~ số miễn bị chặn; p - số chức năng bị chặn Trong không gian nghiên cứu, hệ thống (1- 22) ¢ cho mién G khả: hăng quyết định là các: phương an X; : Đa ee es KeGcky "¬._ `" (1-28)

Day cũng là môi trường trong đó có phương án tối ưu ma ta _cân \ tìm Sự lựa

chọn phương án tối ưu nhờ cơ sở đánh giá chất lượng Quá trình đánh giá chất lượng được tiến hành theo quan điểm hệ thống của sự tác động qua lại máy (thiết bị) - sản phẩm - chất lượng - con người, bằng sự tính toán đặc biệt của quá trình công nghệ, tính chất sản phẩm được gia cơng, bài tốn kinh tế quốc dân biện đại và yêu cầu mức độ hiện đại của sự phát triển khoa học công nghệ Vì vậy bài toán lựa chọn phương án tối ưu hóa máy - thiết bị (hay công nghệ) gia công cơ học nói riêng hay công nghệ sản xuất thực phẩm nói chung có rất nhiều tiêu chuẩn Theo

quan:điểm, tính chất của mấy - thiết bị đặc trưng cho chất lượng sẽ là tiêu đhuẩn

nhằm lựa chọn phương án tối ưu hóa Ngoài ra chất lượng còn “được, đánh: giá theo

tổ hợp các tiêu chuẩn Bởi vì từ tập hợp các tính chất, mục đích của thành, phần

chất lượng, ta cần phải lựa chọn ra tiêu chuẩn hay nhất, thỏa mãn được yêu cầu xã hội Sự chọn lựa ngẫu nhiễn cá¿ tiều chuẩn ñày có thể đưa đến sự quyết: định

không tỉn cậy Để tránh điều này, chúng” tac cân nghiên cửu sơ bộ sơ đề ‘cau tạo,

thứ bậc của các tính chất đặc trưng cho chất lượng Tắm: việc của máy ˆ thiết bị

trên cơ sở giá trị chức năng đã định trước Sơ đồ nêu ra sẽ bao gồm tổ hợp các tiêu: chuẩn Tổ hợp các tiêu chuẩn F được thành lập từ các tiêu chuẩn riêng phần fi

va cũng là đại ¡ lượng Yectd

= {f\; fi ws fad 5 - (1:29

Trong đó : m — số các tiêu chuẩn riêng phần của tổ hợp

Đánh giá nhiều tiêu chuẩn chất lượng được dựa trên quan niệm giả định về

sự không bằng nhau giá trị các tiêu chuẩn riêng phân Để đặc trưng cho giá trị

tương đối của các tiêu chuẩn, người ta đưa vào các tiêu chuẩn khối lượng C

Các phương án có khả năng được lựa chọn không ở mức độ giống nhau tương

ứng với các tiêu chuẩn của tổ hợp Mức độ đặc trưng lựa chọn phương án thứ ¡ về máy - thiết bị là tiêu chuẩn của tổ hợp thứ j và được đánh giá bởi kụ 'Khí đó

Trang 23

phương án đặc trưng thứ ¡, từ điểm quan, sát, tiêu chuẩn: thứ j 3 bằng, sự tính toán

vai trò tương đối của nó sẽ có được khối lượng tổ) hợp riêng phan’ 'Gikụ Các khối lượng tổ hợp riêng phân này được biểu diễn bằng vectơ K,, dùng để đánh giá chất lượng tổng quát của phương án thứ ¡ của máy - thiết bị (hay công nghệ): theo :tố:

hợp F, trong đó chúng ta đã kể đến vai trò tương đối của C¡

— Kị¡ ={ Oiki; Cakiz; ; Cmlim Ì; , — q-25)

Trong, đó :

1= hi n-3n-,sd số phương án, có khả năng lựa ‘chon:

-:„ Một trong số các phương án kha nang, cho phép nhận được khối lượng 'tổ hợp lớn nhất, sẽ cho chúng ta phương án tối ưu hóa tuyệt đối Tuy nhiên trơng thực'tế không diễn ra tường hợp như vậy: Đo đó; một trong số các phương án sẽ là tốt

hơn cả theo các tiêu chuẩn của tổ hợp Đây chính là phương 'án tối ưu hóa tìm

được theo phương pháp Pareto (mang tên nhà kinh tế, học Italia, Vil Pedo Pareto,

người dé xuất phương pháp này) Theo đó, sự quyết định tối ưu hóa của 1 Pareto la

tốt hơn, còn những phương pháp khác xấu hơn: ' ve OE

'Để tìm phương án tối ưu hóa theo phương pháp Pareto, chúng ta dùng vectơ

đánh giá chất lượng tổng quát và thay thế một vài chức năng của các khối lượng

tổ hợp riêng Phép thay thế này được gọi là vectơ nhân chập Chính vectơ nhân

chập đã làm thay đổi chức năng-chất lượng đánh giá tổ hợp Chức năng thay đổi được đặc trưng giữa các vectơ thành phân và đem lại phương pháp phối hợp riêng

lẻ Nhờ vậy mà chức năng thay đổi Ky (C;.Ky ) cần phải thỏa mãn điểu kiện sau: Ham K, (C; Ki ) phải là đơn điệu theo mỗi đối số Bài toán xắc định phương án tối

ưu hóa theo Pareto được quy định là tìm cực dai gủa ¿ một vài ham chức năng được

cho trước trong tập hop'Pareto: ~~ —_

so Bow = max, Kaj oe ee — 88)

Từ sự bố trí nội dung của bài toán lựa chon hung án tốt ưu hóa người ta xây

dựng các giai đoạn tìm kiếm như sau: :+ -: ower

- Nghiên cứu sơ đổ cấu tạo vẽ trật tự của dắt! 'tnh/ chất 'về chất lượng máy— thiết bị, giá trị các hàm chức năng cho trước và thiết lập œ cơ sở tổ hợp các tiêu

chuẩn

-— Xác định các hệ số trọng lượng các tiêu chuẩn cửa dế hợp ;

.¬,Xác định sự đánh giá các phương án khả hăng theo các tiêu chuẩn riêng rẽ — Tính toán đánh giá tổ hợp chất lượng MầÁ

¬ Nghiên cứu ma trận nghiệm ‘ iit cask ald ime qpalf 4

Trang 24

v: cơ SỞ KINH TẾ CHẾ TẠO MAY >

sad Người ta xác định hiện: quả kinh tế ở các giai đoạn khác nhau khi chế tạo

máy mới : : ‹

ot

- Khi nghiên cứu abil vụ kỹ thuật để thiết kế máy mới Ìkkhi đồ đgười ta xác

lập mức độ tiến bộ và hiệu quả của máy được ước đoán cấu tạo theo cách so sánh

với các máy hiện có.)

- Ở các giai đoạn riêng thiết kế (người ta làm rõ hơn hiệu quả kinh tế do

thay đổi được các số liệu ban đầu hoặc áp dụng phương pháp tính toán chính xác)

-— Khi có eơ sở để bố trí vào sản xuất nghĩa là sau khi khảo nghiệm quốc gia mẫu máy thử nghiệm về đề cử máy vào sản xuất (người'ta tính toán một cách

chính xác và đây đủ nhất hiệu quả kinh tế trên cơ sở các số liệu ban đâu, các đặc

tính đã thu được trong kết: quá các khảo nghiệm quốc gia) -:

- Khí áp dụng máy mới vào trong sản xuất chế biến nông sản - thực phẩm Người ta xác định sự đánh giá so sánh tính hợp lý kinh tế để áp “dung may theo các > gid thanh san xuất trên một đơn vị sản phẩm _ làn an _= +C¡ +CN +C,+Cc+Cặ La; 9C _-27) Trong đó: Ae oe ¬- eB ad "¬ |

: ‘Ss > các chỉ phí : sửa chữa máy ‘trong một thời hạn phục ` vụ, [đÌ; ae ,T~ - thời hạn phục vụ của máy, fh];

Q - năng suất máy không tính đến sự mất mát do nguyên nhận - tổ chức, [số lượng sản phẩm/h];

C¡,— lương công nhân trên một đơn vị sản phẩm, [ đ];

- ot Ơn — chị phí năngnlượng trên một đơn vị sản phẩm, [d];

Cp — chỉ phí các vật liệu phụ trên một đơn vị sản phẩm, † a];

Cc — chỉ phí các vật liệu cơ bản trên một đơn vị sản phẩm;:

Cw —chỉ phí sản phẩm bị mất mát.và hư bỏng trên một đơn, vị sản phẩm, [đì;

Lạp — là lợi,nhuận phụ có được theo sự so sánh với quá trình ban: đầu

_“ Miệu quả Kinh tế trong sản-xuất đo áp đụng máy mới được thể hiện chỉ trên phần hiệu quả kinh tế quốc dân Mức độ lợi nhuận vốn 'đầu tư bỏ vàơ sản xuất các

chỉ tiêu cơ bản của hiệu quả :

= 6 =6) ; (1-28)

Ky `

Trang 25

Trong đó : : ca |

Gị— giá trị tống sản lượng san phẩm hàng năm, [đ];

G;— giá thành tổng sản phẩm hàng năm, [đ];

Kạ¿— các vốn đầu tư chung (các vốn cố định và vốn lưu động) của xí „nghiệp đối với riêng máy, [đ]

Người ta xác định h hiệu quả kinh tế tuyệt đối trong sản xuất theo công thức :

| Ey = = G.- Ge; a 29)

Lợi nhuận được phán ánh qua giá máy trong khai thác vận hành bằng hiệu

quả kinh tế nhận được Vì vậy hiệu quả kinh tế trong khai thác vận hành không

thể cộng tổng hiệu quả kinh tế trong quá trinh sản xuất

Tính toán hiệu quả kinh tế so sánh thường được bắt đầu từ việc lựa chọn cơ

sở để so sánh Cơ sở so sánh có thể là quá trình lao động bằng thủ công nếu như

quá trình sản xuất trước đó chưa cơ khí hóa Hoặc là tổ hợp giữa các máy kết hợp với các nguyên công bằng tay Để so sánh người ta dùng những r mẫu tốt nhất hiện đang áp dụng trong sản xuất trong và ngoài nước

Cac diéu kiện khai thác vận hành máy trong sản xuất rất phong phú và phụ

thuộc vào vùng áp dụng, loại hình sản xuất, trình độ kỹ thuật Vì vậy khi tính

toán hiệu quả kinh tế của máy mới, người ta dựa trên các điều kiện kinh tế, thiên

nhiên, khí hậu ở mức độ trung bình hoặc tiêu biểu của mỗi vùng khác nhau

Các chỉ tiêu như năng suất các máy được so sánh, mức lương lao động, chi phí

khấu hao - sửa chữa, tải trọng hàng năm, chỉ phí năng lượng điện, nhiệt, giá nguyên liệu, nhiên liệu, khi tính toán được áp dụng theo các định mức trung bình tiên tiến ¬ : 4

VI DO BEN VA THOI HAN PHUC VU CUA MAY

Độ bền là tính chất của máy, đảm bảo khả năng làm việc cho đến trạng thái giới hạn thì ngừng máy để chăm sóc kỹ thuật và sửa chữa Tuổi thọ và thời hạn

phục vụ là các chỉ tiêu về độ bền ‘

Tuổi tho được đặc trưng bởi thời gian làm việc của máy đến trạng thái giới hạn đã được ước định trước trong tài liệu kỹ thuật Tuổi thọ thực tế :

H=f:, - (1-80)

Np

Trong dé : H, — tuổi thọ danh nghĩa (tính toán); nạ - hệ số chế độ, phụ thuộc

vào điều kiện làm việc Trong tính toán sơ bộ có thể lấy nạ = 0,7 + 0,8 với điều

kiện làm việc nhẹ, tịp = 1 với điều kiện làm việc trung bình, rịp = 1,2 + 1,ð với điều

Trang 26

Tuổi thọ của máy có thể được nâng cao bằng cách tăng độ bền kết;cấu máy; lựa chọn vật liệu chế tạo máy phù hợp với điều kiện đã cho; tăng cường độ cứng

các bể mặt tiếp xúc; bố cục một cách hợp lý kết cấu các chi t tiết máy; lựa chọn cấu trúc công nghệ hiện đại, v.v

Thời hạn phục vụ được xác áe định như là khoảng thời gian khai thác vận hành

máy cho đến thời điểm xuất hiện trạng thái giới hạn Thời gian phục vụ của máy

được đặc trưng không chỉ bằng sự hao mòn vật lý mà còn có thể yé mặt ý thức

máy đã bị lỗi thời, mặc dù tương lai máy hãy còn tốt, thậm chí còn mới, do đã xuất hiện những máy mới có nhiều ưu việt hơn Thời hạn phục vụ của máy có thể

phân nhỏ thành 3 dạng : vật lý, ý niệm, kinh tế

Thời hạn phục vụ vật lý chịu ảnh hưởng các yếu tố sau : sự hao mòn tự nhiên của

máy; sự hao mòn quá nhanh do vi phạm quy tắc vận hành kỹ thuật; hư hỏng hoặc sự cố kỹ thuật; giảm chất lượng vật liệu chế tạo máy; quá trình sản xuất khong

chat lugng; cdc diéu kién van hanh nặng, đột xuất, cục bộ; Thời hạn phục vụ ý niệm được quy định bởi sự tiến bộ của kỹ thuật trong quá trình sản xuất của máy; với sự ứng dung quá trình công nghệ mới; bởi xuất hiện các máy mới hiện đại hơn Thời hạn phục vụ kinh tế được đặc trưng bởi các yếu tố khi phân tích thời

hạn phục vụ vật lý và kỹ thuật Để nâng cao thời hạn phục vụ của máy, chứng ta

cần thiết tiến hành ' các biện pháp sau :

- Khi xếp đặt máy cần dự kiến để lắp ráp và tháo máy nhanh trong thời gian

tiến hành sửa chữa máy

- Khi chế tạo máy cần phải lựa chọn' vật liệu có khả năng chống mài 1 mòn,

chống rỉ tốt; nâng cao chất lượng gia công các chỉ tiết máy, (bằng cơ khí, nhiệt

luyện, ); quy trình lắp máy hoàn hảo, hệ thống bôi trơn hoàn thiện, “

- Trong thời gian vận hành cân phải thực hiện sự sửa chữa định kỳ: và chấp

hành nguyên tắc bảo: dưỡng máy

- Sử dụng thiết bị báo hiểm tự động để đề phông quá t tải nguy hiểm \ và a tang

biên chế người phục vụ có chuyên môn °

Người ta thừa nhận rằng, hiện nay chưa có phương pháp duy nhất tính toán

- thời hạn phục vụ máy trong sản xuất chế biến nông sản thực phẩm “Thời hạn

phục vự của máy được tính một cách phỏng chừng bằng : l

T„=—P -

Tip-T :

„Trong đó : n„ - Hệ số sử dụng kỹ thuật máy, được đặc trưng bằng, mức độ

trung bình sử dụng thời gian làm việc thực tế của máy trong suốt thời gian làm

việc của máy, nghĩa là thời gian của máy làm việc thực hiện quá trình công nghệ

Trang 27

a Hệ ‹ 'số sử ‡ dụng kỹ: thuật của máy đượế x xác định theo công thức :

trả Ww ~ a tá : Ä : ` +

¬ (owe Pou a es 3b

rong đó : - Sử cử

- Wu- số giờ may lam việc thực tế trong năm, Uh] ;

T ~ khoảng thời gian có thể làm việc của máy suốt năm, Thị

Vil ĐỘ TIN CẬY VÀ ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA KẾT CẤU MÁY

1 Độ tin cậy

Độ tin cậy là khả năng sản phẩm (chỉ tiết máy, thiết bị công trình ,v.v.) thực hiện chức năng của mình và duy trì chức năng, nhiệm vụ đó, trong suốt thời hạn

đã định, ứng với các điều kiện vận hành , chăm sóc bảo dưỡng cụ thể Nhu vậy độ

tìn cậy và khả năng làm việc của máy có quan hệ mật thiết với nhau

Các yếu tố cơ bản xác định độ tin cậy máy là sự lựa chọn đúng và căn cứ các

tham số vận hành, cấu trúc máy hoàn thiện, nghĩa là độ bên, độ cứng, độ chống mài

mòn, tính công nghệ cao và cả su lắp ráp chính XÁC ; ; chất lượng sản xuất và điều kiện vận hành tiêu chuẩn Những ` tiêu chuẩn cơ bản đặc trưng cho độ tin cay 1a tuổi

thọ cao, sự vận hành không hư hỏng và ổn định, khã năng chịu được các thay đổi của tải trọng trong giới hạn dự phòng; sự đơn giản của thiết bị và vận hành ; thời gian giữa hai lần sửa chữa lớn; khối lượng các công việc sửa chữa nhỏ, v.v

Khi xác định độ tin cậy, người ta căn cứ vào khái niệm hư hỏng máy (sự

ngừng lại bắt buộc của bất kỳ máy nào), khoảng thời gian làm việc liên tục giữa

các hư hỏng, mức độ tải trọng gây hỏng hóc, giá thành và khoảng thời gian cần

thiết để khắc phục hư hồng -

Độ tin cậy được đặc trưng bằng hệ số mức độ hoàn thành, nó được hiểu như là xác suất duy trì khả năng làm việc trong suốt thời gian quy định

Khi chế độ vận hành được xác lập, hệ số mức độ hoàn thành: ° T1, K, == = Ty —1ạ „CỐ ¬ Ba (1-32) Trong: đó :

Tọ = 1⁄œo — thời gian làm việc đến lúc hư hồng từ t¡ đến tạ (ở đây ‹ @ là tham số của dòng hư hỏng)

Ta- thời gian trung bình phục hồi 2 Độ cứng vững của kết cấu

Một trong những .yếu tố cơ bản nâng cao độ tin cậy của máy là độ cứng vững

của máy và gọi tắt là độ cứng

Trang 28

Độ cứng là khả năng kết cấu máy chống lại được tác động của các tải trọng ngoài với biên dạng nhỏ nhất và không dẫn đến sự phá hủy khả năng làm việc

của máy Chúng ta đều biết rằng, ngược với độ cứng là độ đàn hồi Độ đàn hồi là

tính chất của kết cấu máy dưới tác dụng của tải trọng ngoài, nhận được tương ứng

độ biên dạng lớn

Người ta xác định độ cứng và độ đàn hồi trên cơ sở các phương pháp và công thức sức bền vật liệu Độ cứng được đánh giá bằng hệ số độ cứng, còn độ bền được đánh giá bằng hệ số độ bển Đối với thanh chịu kéo và chịu nện có tiết diện không đổi nằm trong giới hạn biến dạng đàn hồi thì hệ số độ cứng t tuân theo định luật Hook : | hea; 88) Trong đó: : “ se P -lực đặt vào hệ thống, , có E —- môđun đàn hồi hạng nhất ; F — điện tích tiết điện thanh ;

AI - biến dạng cực đại mà biến dạng này được kích thích bởi lực Pp,” Ì — chiều dài thanh - Hệ số đàn hồi khi đó sẽ là : H= >: wi ; Sf 1-34) ˆ Khi xoắn thanh có tiết điện không đổi = Pe 2s ; (1-85) Trong đó :

j — mémen quán tính mặt cắt thanh ;

œ — hệ số phụ thuộc vào điêu kiện chịu tai " ae Các khả năng kết cấu để nâng cao độ cứng là :

* Loại trừ khá năng uốn, bằng cách thay thế dang chiu tai để kết cấu máy chỉ

chịu nén hay kéo

* Giảm cánh tay đòn lực uốn và lực xoắn ©

* Phân bố hợp lý các bệ đỡ hay gối tựa và trong ø trường hợp cần thiết thì bố

trí thêm các bệ đỡ và gối tựa

VIII TIÊU CHUAN HOA KET CAU MAY

Trang 29

chỉ tiết máy không có căn cứ, thống nhất lắp ráp; giảm nhẹ được sự tiếp cận tới dạng hiện đại trong sản xuất ; và các điều kiện vận hành máy cũng được giảm

nhẹ đi

Theo nội dung tiêu chuẩn hóa rigười ta chia thành :

a) Tiêu chuẩn hóa bên trong cỡ - là những tiêu chuẩn hóa bao t trùm dạng cơ bản của dạng máy xác định và tất cả các dạng xác định biến đổi nó

b) Tiêu chuẩn hóa giữa hai cỡ ~ là tiêu chuẩn hóa không chỉ một dạng cơ bản

mà còn cả dạng biến thể của dạng cơ bản với các tham số khác nhau

c) Tiêu chuẩn hóa giữa hai kiểu mẫu - là tiêu chuẩn hóa các máy ở các dạng khác nhau.: Mức độ tiêu chuẩn hóa được đánh giá bằng các hệ số thống nhất hóa (%) Ly / = 4-100; 1-36) Ne =G ( Trong 46:

Z„— số lượng các chỉ tiết tiêu chuẩn hóa của máy

Z _— số lượng các chỉ tiết của máy

- Đối với các máy có sử dụng nhiều các đơn vị lắp ráp, các chỉ tiết máy và các phần tử khác theo tiêu chuẩn hóa cho phép giảm thời gian thiết kế, chế tạo khảo nghiệm cũng như khảo nghiệm các mẫu thí nghiệm Tiêu chuẩn hóa máy theo đuổi mục đích mở rộng chức năng máy trong sản xuất chế biến nông sản - thực - phẩm, nghĩa là tăng cường phạm vi hoạt động của máy và nghiệp vụ Để chế tạo

các máy theo tiêu chuẩn hóa, người ta thực hiện theo ba hướng : x

a) Ché tạo các máy khi trang bị các bộ phận làm việc đơn giản có thể so sánh

với các máy khác theo đặc tính của a nguyên công thực hiện, nhưng lại không giống " mhau theo lịch thời gian

b) Chế tạo các máy mà trong một quá trình công nghệ ‹ có thể đảm nhận được - một số công đoạn

c) Chế tạo các máy có thể tham gia sản xuất nhiều loại sản phẩm theo các uy trình công nghệ khác nhau

Hiện nay ở nước ta sử dụng 4 cấp tiêu chuẩn

~-_ —'Tiêu chuẩn Quốc gia, ký hiệu là DCVN kèm theo số thứ tự là năm ban hành

~ Tiêu chuẩn ngành ký hiệu là TCN

— Tiêu chuẩn Tỉnh, Thành phố ky hiéu 1a TCV —.Tiêu chuẩn cơ sở ký hiệu là TC

Ngoài ra chúng ta đã và đang áp dụng những tiêu chuẩn của Tổ chức "Tiêu

chuẩn hóa Quốc tế ISO -

Trang 30

IX CƠ SỞ KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA ÁP: DUNG VẬT LIỆU POLYME

TRONG THIẾT KẾ MÁY :

1 Vai trò của vật liệu polyme trong các máy và thiết bị gia công nông sản - thực phẩm -

Sự phát triển khoa học về polyme, đặc biệt là những thành tựu hóa học và công nghệ trong nh vực này đã góp phân thúc đẩy nhanh việc áp dụng polyme

vào trong các ngành chế tạo máy Tuy nhiên chúng 'ta cần lưu ý ứng dụng thực tế

‘cua polyme trong ngành chế tạo máy nói chung và máy dùng tròng gia công nông

sản - thực phẩm nói riêng là bài toán tổ-hợp Với các ưu điểm đặc trưng của

polyme, để đạt được hiệu quả, kinh tế - kỹ thuật cao nhất, cần thiết phải lựa chọn

vật liệu trên cơ sở khoa học Sự lựa chọn phương pháp gia công và công nghệ tạo | hình sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của các chỉ tiết Ngoài ra

cần chú ý rằng, các máy - thiết bị trong gia công nông sản - thực phẩm thường được chế tạo đơn chiếc

¬

Xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật gia công là khi các chỉ tiết máy tiếp xúc với

sản phẩm thì không có phản ứng tạo ra chất độc hại cổ hại cho sức khỏe con người Thép không rỉ là một trong những loại vật liệu dùng trong chế tạo máy - thiết bị gia công cơ học nông sản - thực phẩm thỏa mãn đẩy đủ yêu cầu này Trước đây vật liệu này gần như là vật liệu đuy nhất được đùng trong chế tạo máy

sản xuất thực phẩm, mặc dù sử dụng vật liệu này thì giá thành chế tạo cao, đặc biệt là thép không rỉ có thành phần niken

Như vậy các vật liệu dùng trong máy sản xuất thực phẩm, đặc biệt là vật liệu ¬

tiếp xúc với sản phẩm thực phẩm phải thỏa mãn các yêu cầu vệ sinh thực phẩm

nghiêm ngặt Do đó tất cả các vật liệu phải được kiểm tra tính chất gây độc và

kiểm tra vệ sinh Ở ‘Lien’ Xô trước đây để sử dụng các vật liệu polyme trong chế

tạo máy sản xuất thực phẩm phải được sự đồng ý của: các cơ quan cổ thẩm quyền của chính phủ

dụng Đây chính là cơ sở để giải quyết bài toán kỹ thuật khi chọn vật liệu polyme trong thiết kế máy Bởi vì sự phối hợp của sức bên riêng của polyme và sự giảm khối lượng máy đã cho phép nâng cao đáng kể tốc độ làm việc của máy, và năng súất của máy cũng được tăng theo Ngoài ra trong một số trường hợp còn cho phép tăng hiệu quả công nghệ của máy va thiết bị Đồng thời một ưu điểm khác của polyme là đa số các vật liệu pyme bến trong mơi trường muối và nhiều loại axit

Tính bên vững hóa học cao của ` polyme đảm bảo độ tin ty: và tuổi thọ của máy- thiết bị

Khi so sánh kha năng chống mài mòn ở những vị trí tập trung ma sát như

gối đỡ thì vật liệu polyme có thời hạn phục vụ.gấp 5+10 lần so với vật liệu truyền thống Và tiêu chuẩn thứ ba có phương điện khá quan trọng đó là giá thành khi

Trang 31

sử dụng các vật liệu polyme tổng: hợp nhằm thay thế các vật liệu truyền thống

Đây chính là các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Người ta thấy rằng, giá thành các chỉ

tiết máy được chế tạo từ vật liệu polyme và các chất dếo khác thì thấp hơn khi được chế tạo bằng kim loại Đặc biệt là lợi ích kinh tế của việc thay thế thép không rỉ quý hiếm, các kim loại mâu, các hợp kim bằng các polyme Điêu ạ này đã làm giă thành các chi tiết: máy được hạ từ 7 + +10 lan

RS rang là \ việc áp dụng hợp lý các vật liệu polyme để thay thế các vật liệu

truyền thống đã cho kết quả mong muốn Trong trường hợp ngược lại, các thất bại nghiêm trọng sẽ chờ chúng ta :

Điều quan trọng cuối cùng là để sử dụng hợp lý các polyme vao trong méy -

thiết bị sản xuất thực phẩm nói chung là xác định miền sử dụng hợp lý nhất của polyme ‘

2 Các ổ 6 da truc bang polyme

Theo tính chất các vật liệu làm ổ đỡ trục, người ta sử dụng rộng rãi các

polyme nhãn hiệu khác nhau như : teetolt, tectolit thủy'tinh, poliamid, teflon-4, v.v Hệ số.ma sát thấp và mài mòn ít là những ưu thế của những ổ trục được chế

tạo bằng vật liệu poÌyme Các ống lót và ổ trục được chế tạo bằng vật liệu polyme thì chịu tải trọng va đập tốt và dập tắt được rung động Tuổi thọ của chúng lớn hơn ổ trục làm bằng kim loại từ 5 +10 lần, Để bôi trơn cho loại ổ đỡ này, người ta

dùng dầu, nước, nhữ tương, sữa, rượu và các chất lỏng khác Gần đây người ta rất - quan tâm đặc biệt đến các vật liệu tự bôi trơn bằng polyme dùng cho: máy thực

phẩm

Tuy nhiên nhược điểm quan trọng nhất của bt truc lam bing vật liệu polyme hoặc chất dẻo khác đó là : tính bên nhiệt thấp, độ dẫn nhiệt kém, dễ hút nước Chính nhược điểm này đã làm thay đổi kích thước và khối lượng ống lót trục

Tính toán ổ trục bằng chất déo xuất phát từ tải trọng giới hạn cho phép và

nhiệt độ Chú ý rằng tải trọng trên ổ trục bằng chất dẻo không tác dụng lên tất

cả bể mặt của nó mà chỉ một phần Tải trọng xác định phụ thuộc vào khe hở trong ổ trục, chiều dày khe hở trong ổ trục, chiều day ống lót, đường kính: ổ trục,

8, Các bánh răng bằng polyme

Với ý: nghĩa giảm khối lượng và giảm giá thành bộ truyền bánh răng, chúng ta có thể đạt được bằng cách áp đụng các bánh răng bằng chất đẻo Khả năng thay thế và hợp lý vật liệu bánh răng bằng chất dẻo trong các bộ truyền bánh răng còn ở chỗ, trong nhiều trường hợp, các bánh răng bằng kim loại nếu sử dụng Sẽ có tính .chất độ bên không đây đủ Kết quả thực tế cho thấy bánh răng bằng chất déo lam viéc chiu va dap trong những điều kiện bôi trơn hạn chế hoặc không bôi trơn Chúng có thể vẫn sử dụng được khi có hạt mài mòn rơi vào chất bôi trơn

Trang 32

cong vênh nhất định và nhiều thiếu sót khác vệ chế tạo hay lắp rép Bánh răng

bằng chất dẻo có thể làm việc với biến dạng đàn hồi của răng:không lớn, nhưng lại vượt quá nhiều lần biến dạng răng của các bánh răng bằng thép Nó thay thế các bánh răng bằng thép hay bằng đồng khi đòi hỏi truyền: động :pbẩi êm, làm việc với tốc độ góc lớn Khi tốc độ góc cao, lực ly tâm tăng lên ít hơn do trọng lượng riêng của bánh răng nhỏ, đặc biệt ở vùng vành bánh răng Ngoài ra chất dẻo có tính chất dập tắt rung động khá cao Ví dụ đối với tectolit thi đường cong

cộng hưởng có biên độ đao động nhỏ hơn thép tới 140 lần

Nhược điểm chính của bánh răng bằng chất đáo là độ dẫn nhiệt thấp, đây là

nguyên nhân do tính chất vật lý của các vật liệu cao phân tử Do đó có nguy cơ ở tải trọng cao hay tốc độ lớn có thể dẫn đến khả năng vượt quá giới hạn nhiệt độ

Đồng thời giãn nở nhiệt còn ảnh hưởng đến độ chính xác của bánh răng Ngoài ra

tính dé hút ẩm của một vài loại chất dẻo cũng làm giảm chất lượng bánh rang ˆ

Người ta chế tạo bánh răng có công dụng khác nhau bằng chất dẻo (nhiệt déo

hoặc chất dẻo nhiệt rắn) Trong đó tectolit, poliamid là những loại vật liệu được sử dụng nhiều nhất để làm-bánh răng của các máy và thiết bị sán xuất thực phẩm

Nội dung tính toán, thiết kế bánh răng được dựa trên cơ sở độ bễn uốn Xuất

phát từ độ bền gẫy của răng để chọn môđun 8au đó xác định kích thước truyền

động theo điễu kiện bên tiếp xúc của các bé mat làm việc của răng Ngoài ra, sau

khi tính toán SỨC bên, cân kiểm tra thêm về nhiệt ,

4, Các ống bằng chất dẻo - -

Các ống làm bằng các vật liệu polyme được sử dụng rộng rãi trong thời gian

hiện nay, nhờ nó có các tính chất ưu việt như khối lượng riêng nhỏ, khả năng chống rỉ và ăn mòn cao Bề mặt ngoài của ống, về nguyên tắc không cần sơn Do:

ống làm bằng vật,liệu polyme truyền nhiệt thấp và không ngưng tự thành giọt

nên quá trình sử dụng được cải thiện về diéu kiện vệ sinh Nhờ khả năng chống rỉ

cao của các polyme, người ta đã sử dụng chúng chế tạo các ống mà không cần phải

quan tâm đến sự rỉ bề mặt trong của ống

Hiện nay người ta thấy rằng: các ống có đường kính khoảng 160 mm hoặc lớn hơn một chút, làm việc với áp suất thấp (5 +10 kG/em?), nên sử dụng bằng vật liệu polyme Chi có những ống có đường kính lớn làm việc với' áp suất cao thì nỡi cần thiết làm bằng vật liệu truyền thống Thỏa mãn các điều kiện làm việc của ống

như đã nêu ở trên, các vật liệu polyme được sử dụng chế tạo tạo ống có thể như :

polyêtylen,.polistyren, tefon -3, v.v - :

Tính toán sức bền các ống dẫn bằrig chất đẻo được tiến hành tính toán theo _„ khả năng chịu tải từ tỷ lệ giới hạn giữa ứng suất và biến dạng ở thời điểm phá

hủy Tùy theo phẩm chất của ống, người ta phân biệt ra phá hủy dòn và dẻo Những ống bằng chất dẻo chịu nhiệt chủ yếu bị phá hủy dẻo Với thời hạn sử dung

lớn xuất hiện trạng thái phá hủy don.”

Trang 33

nỗ: Các chỉ tỉ ết làm kín, đệm -, : " _ Người ta nhận thấy rằng các vật liệu polyme | làm việc: thiếu bôi trơn được dùng rất rộng rãi để sản xuất các vật làm kín và, tấm đệm Các chỉ tiết này được làm bằng các vật liệu polyme có đặc tính độ ổ ổn 'định chống ăn mòn cao kể cả khi

tiếp xúc với kim loại có yêu cầu các chỉ tiêu nhiệt vật lý cao Các chỉ tiết làm kín được chế tạo từ vật liệu polyme' rất kinh tế và có thể được sản xuất với mục đích

như vậy höặc hàn kín Trong chức năng làm kín, vật liệu được sử đựng nhiều nhất

gồm có teflon (chất dẻo chứa flo), chat déo ¢lorua - polyvinyl ”

6 Các lớp phủ bằng polyme

_ Theo các tính chất cơ lý của polyme nó ó không có: ¡ thể luôn luôn thay thế được

kim ]oại ở các cấu trúc máy điển hình Bởi vì sản xuất các chỉ tiết máy bằng kim loại với lớp phủ trên nền các polyme trong nhiều trường hợp.là thích hợp nhất Các tính chất thiết thực của vật liệu polyme cho phép đạt:được hiệu quả nhất định khi phủ một lớp mỏng các vật liệu polyme trên bê mặt: các chỉ tiết bằng kim loại Sự tạo thành hệ thống kim loại - polyme có thể nói là một trong số các hướng có triển vọng tốt để sử dụng các polyme trong ngành chế tạo máy thực phẩm

Kết quá sử dụng thành công các polyme vào các chỉ tiết và các cụm của các máy - thiết bị thực phẩm khẳng định rang , biện pháp chọn và chế tạo các chỉ tiết

máy từ các vật liệu polyme là đúng đắn

1 Trình tự tiến hành chọn vật liệu, thiết k kế và chế | tạo các chỉ

tiết máy từ các vật liệu polyme : a a Trình tự tiến hành chọn vật liệu , thiết kế và chế tạo các chỉ tiết ặt máy từ các vật Hiệu bằng polyme được thực hiện theo cáo bước sau : tán

- - Nghiên cứu chức năng các chỉ) tiết máy (xem chỉ tiết đó là chỉ tiết chính hay phụ, kết cấu và dạng chịu tai của chí tiết )

- - Xác định điều kiện sử dụng các chi tiết — Lựa chọn một hay một vài polyme ˆ

~ Chọn phương pháp gia công chỉ tiết bằng vật liệu polyme đã chọn

- Phác thảo kết cấu mới của chỉ tiết bằng chất đẻo Khi đó cần chú ý tới tất

cả các đặc điểm của các polyme, tính toán đến dung sai và chế độ lắp ghép,

-— Tính toán sức bền, kết cấu và công nghệ của các chỉ tiết

- Tính toán các hiệu quả kinh tế - kỹ thuật khi sử dụng chất dẻo trong các máy - thiết bị sản xuất thực phẩm

Trang 34

X YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI MÁY Í NƠNG: SẲN - 'THỰC ‘PHAM © alaP Up KẾ gy nr Br cL C64000 học

“Cling như với các máy sản xuất thực phẩm, khi thiết kế chế tạo và sử ' dụng

các máy gia công cơ học nông san - - thực phẩm, ngoài những yêu cấu chung (độ

cứng, sức bên, độ bền rung động ) còn phải đáp ứng những yêu cầu sau :

om - Chất lượng làm, việc phải đảm bảo được những yêu cầu .kỹ thuật của a cong

nghé Điều này nghĩa là năng suất của máy - thiết bị phải phù hợp trong đây chuyển công nghệ

- Đạt được hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao pe dat được yếu cầu này edn thiét phải giảm chỉ phí để sản xuất một đơn vị sản: phẩm xuống thấp nhất: Do vấy, khi thiết kế máy : thiết bị mới cần chú trọng vấn để tăng năng: sudt lao động;: giầm khối lượng máy - thiết bị (so với máy - thiết bị cũ); giảm cồng suất tiêu thự ; giảm giá thành chế tạo, lắp đặt, sửa chữa, sử dụng; giảm diện tích sử: dụng gôm diện tích chiếm chỗ lẫn điện tích cần thiết:để vận hành,v.v

~ Các bộ phận làm việc (dù chính hay phụ) phải dễ dang điều chính, dé cham

sóc, dễ tháo lắp

~ Các chỉ tiết máy khi tiếp xúc với sản phẩm phải tránh lắm hu Bại sản phẩm do rỉ sét hay những phản ứng hóa học cổ hại

— Su thống nhất hóa và quy chuẩn hóa các chỉ tiết máy và c cụm máy cao Mức

sử dụng rộng rãi tối đa các chỉ tiết và-sản:phẩm đã được tiêu chuẩn hóa Điều này

góp phân nâng cao tính lắp lẫn cũng như tính: công nghệ ưu việt của máy: Do đó góp phần nâng cao nang suất và hạ giá thành sản phẩm

_— Có cấu tạo bên ngoài gọn gàng bên vững Đây là một trong những yêu cầu về tính công nghệ của máy thiết bị Nó là sự tương hợp của kết cấu máy - thiết bị và phương pháp chế tạo tối ưu Để đánh giá tính công nghệ người ta thường dùng

các chỉ tiêu như khối lượng lao động chung, khối lượng máy- thiết bi,v.v Dé dam

bảo máy hoạt động bến vững, ở những may - thiết bị có các khối lượng tham gia chuyển động quay hay tịnh tiến cần thiết tiến hành cân bằng

— Có những phương tiện bảo đảm an toàn lao động và vệ sinh môi trường tốt

4

Trang 35

CHƯƠNG 2

MÁY VÀ THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ RỬA VÀ LÀM SẠCH _ NGUYÊN LIỆU THỰC VAT TU vỏ BÊN NGOÀI

I MAY DUNG DE RUA NGUYEN LIEU THUC VAT

Rửa là một trong những công đoạn dùng để chuẩn bị sản phẩm và bảo quản sản phẩm Khi rửa chúng ta phải chú ý đặc biệt đến chất lượng nguyên liệu rửa, vì có sự chuyển hóa liên tục giữa vật liệu rửa và đất bẩn

Chọn phương pháp rửa phụ thuộc vào các đặc tính cơ — lý của nguyên liệu thực vật Như để rửa cà chua người ta áp dụng chế độ mềm; còn để rửa khoai tây, cà rốt, củ cải, v.v người ta áp dụng chế độ rửa cứng

1 'Cơ sở lý thuyết quá trình phân tách chất bẩn khỏi nguyên liệu thực vật ˆ

a) Cơ sở lý luận

_ Nguyên liệu thực vật khi đưa vào các xí nghiệp gia công - chế biến thường có dang là những hỗn hợp không đồng nhất Bên ngoài nguyên liệu thường có tạp

chất bẩn bám dính Như vậy quá trình phân tách chất bẩn khỏi nguyên liệu chính

là quá trình phân tách hỗn hợp thành ba thành phần Sử dụng tính chất động lực _ của độ chênh lệch tỷ trọng, tạo điều kiện thúc đẩy các thành phần này thành các

mức khác nhau trong môi trường chất lông Ở môi trường này, sự phân chia nhờ

vào tỷ trọng môi trường mà tỷ trọng ấy lại gần giống tỷ trọng của nguyên liệu

Gọi :pm — là khối lượng riêng của môi trường; pi- la khéi lượng riêng của các

tạp chất nhẹ; ty — là ứng suất giới hạn trượt của mối trường; 8S - là điện tích bể

mặt các tạp chất Chúng ta lập đừợc phương trình vi phân chuyển động tương ứng

Trang 36

Tạp chất nhẹ có thể đi qua bể dày của môi trường và nổi lên khi thỏa mãn điều kiện ÿ > 0 Nghĩa là trong điều kiện này ta có : & - il 2 đc Dị pị‹4; Hay: - - 1/67 (pm=m)gdi 3t; C7 So (2-1) Trong đözdy ~là đường kính quy đổi của các tạp chất nhẹ; đối với tạp chất nặng thì phương trình vi phân có dạng: y= | _ Pa ——t—- P2 p,.d,

Trong đó " Đa — khối lượng riêng của các tạp chất nặng; dy — đường kính quy đổi của các tạp chất nặng Điều kiện lắng của các tạp chất nặng khi y 20 có dạng : 0,16 (pm—ps) Bde 2 te; (2.2) Ở dang chay ổn định với chế độ chảy rối, tốc độ lắng của vật u (m/s) tách biệt nhau : t4 dg (p2 -Pm) y=u=o.|— mm ; ¬ Trong đó : ~ là hệ số tốc độ chuyển động của các tạp chất rắn ; "Hệ số ọ phụ thuộc vào hình dạng vật: Làng ủy 9 , Hình cu _ B5: - Hình lập phương 32,6 ~ Vật thể đẹt phẳng 19,2 + 25

vat thé thon dai _ 23, 7 + 26

Để xác định tốc độ phân tách tạp chất khi lắng ở điểu kiện chen lấn nhau,

Trang 37

b) Cách xác định độ bẩn và độ bẩn còn lại của nguyên liệu thực vật

_ Độ bẩn và độ bẩn còn lại là chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản đánh giá chất lượng

nguyên liệu trước và sau khi rửa Độ bẩn được xác định bằng thực nghiém: cân

phân nguyên liệu bẩn và phần nguyên liệu sạch rổi tìm hiệu số và tính tỷ lệ

Cách xác định như sau :

Gọi : qị —- khối lượng tổng cộng phần nguyên liệu trước khi rửa;

qaz~ khối lượng nguyên liệu sau khi rửa;

qs ~ khối lượng nguyên liệu sau khi rửa sạch hoàn toàn (rửa bằng tay)

Độ bẩn của nguyên liệu trước khi rửa là : §= B= 49 100,(%); - | (2-5) Qs Độ bẩn của nguyên liệu còn lại sau khi rửa là: _ = 2298 x 100, (%) ; | (2-6) qs + c) Yêu cầu kỹ fhuật đối máy và thiết bị dùng để rửa và làm sạch nguyên liệu thực vật từ vỏ bên ngoài ỗ

Các máy và thiết bị dùng để rửa hay làm sạch nguyên liệu thực vật từ lớp vd

bên ngoài cần thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật như sau::

- Vạn năng, có khả năng thực hiện được chức năng của máy cho nhiều loại nguyên liệu thực vật - -

- Chất lượng làm việc cao, khi rửa củ quả thì thời gian ngâm củ quả trong nước ngắn, cũng như không làm hư hại cú quả; có bộ phận tách lọc sỏi đá tốt, khi

rửa nguyên liệu có khả năng điều chỉnh được thời gian ngâm nguyên liệu trong nước hay thời gian để rửa nguyên liệu với nhiều độ bẩn khác nhau

- Khi rửa thì ít tốn nước Đối với củ quả không tiêu thụ quá 0,4 lít nước cho một kg nguyên liệu với máy rửa không liên tục và không quá 0,3 lít nước cho một kg nguyên liệu với máy hoạt động từng đợt

— Chất và thu nguyên liệu phải được cơ khí hóa và tự động hóa cao

— Rửa và thoát rác, nước bẩn thuận tiện

.— Chi phí năng lượng cho một đơn vị sản phẩm phải thấp

— Cấu tạo đơn giản, bền vững, năng suất cao Phù hợp với công nghệ sản xuất

2, Máy - thiết bị làm sạch sơ bộ nguyên liệu thực vật

Việc làm sạch sơ bộ nguyên liệu -Khực vật được tiến hành trong thời gian

nguyên liệu dịch chuyển theo kênh dẫn nước Việc phân chia và tách các tạp chất nhẹ, nặng ra khỏi nguyên liệú được thực hiện bởi các bộ phận thu gom cát - đá :

sổi và chất nổi

Trang 38

a) Máy thiết bị dùng để tách sơ bộ tạp chất hes fe - 7C cố cố 237

_ Máy và thiết bị dùng để phân tách sơ bộ các tạp chất nhẹ cớ bộ phận lam vie dạng cào kiểu xích tác động Hiên tục Hình 2-1 trình bày sơ đỗ cấu tạo may rửa thar

va rửa rễ thực vật dùng để làm sạch sơ bộ có bộ pHận làm việc như đã niểu ˆ ˆ _Hình a4, Sơ đốt méy rửa thân - be thực yew - 4, Máng hứng - 6 Trục củ 2.Conlin `” 7.Cácconlăn - 3 Động cơ điện “`8 Tấm dẫn hướng _ 4 Bộ giảm tốc _ - -'9 Trực vít điều chỉnh:: 25% 5 Bộ truyền động xích 10.:Tay gạt

Cấu tạo của bộ phận thu hôi thân - rễ thực vật gỗm tố hợp các cào tải dạng

tay gat Điều đặc biệt là các tay gạt hình răng cưa Mỗi cạm tay gạt (làm:việc như

cào cỏ) gồm 9 đến 12 tay gạt 10 Các tay gạt khi làm việc sẽ đón gặp hỗn hợp nguyên liệu cần làm sạch đanig dịch chuyển đọc theo kẽnh dẫn Cúc tập chất nhẹ bị lôi cuốn.theo chuyển động và được nâng lên phía trên Tới vị trí con lăn 2 các

tay gạt bị lật úp Khi đó các tạp chất nhẹ được các tấm gạt mà trong quá trình

chuyển động đã kéo theo chúng đổ vào máng hứng 1 Để quá trình đổ và đối

hướng của các tay gạt được êm dịu người ta bố trí các bộ giảm chấn bằng cao 8u

Trang 39

Bộ phận cào tải được dịch chuyển nhờ hai dải xích viển:theo đường :dịch chuyến ở dang tam giác hay thẳng góc Các đải xích này nhận truyền động từ -động cơ 3 thông qua bộ phận giảm tốc 4 và bộ truyền động xích ð Các đĩa xích truyền động được bố trí phía trên đường viên Các.tay gạt răng cưa được lắp bản lễ trên các trục 6 và được phân bố đều theo một hàng Để định vị các trục cào tải,

người ta dùng các thanh giằng đặc biệt Phía đầu trục cào, tái c còn có các con lăn : dimg để định hướng chuyển động thồng qua tấm dẫn hướng 8 :

Hiệu quả làm việc của máy phụ thuộc.vào chiêu sâu nhúng chìm của thân - rễ ` thực vật vào trong đồng nước Để có thể điều chỉnh được chiêu sâu nhúng chìmnh này,

người ta dũng trục xít 9: để nâng hoặc hạ khung máy so với kênh dẫn Sự phân tách tạp chất xây ra khi đảo lật các thân - rễ ở phía trên đường viền dịch chuyến: Nhằm: tăng cường quá trình phân tách, máng hứng có thể lắp thêm cơ cấu gây rung ;„

Để nâng cao hiệu: quá làm việc của máy, cần thiết hạ tốc độ dòng nước đến 0,2+ 0,3 m/s và tạo mức độ rung hỗn hợp Bề rộng của kênh dẫn :nước phần thiết bệ rửa đi qua không được nhỏ hơn 100 mm Phía đáy máng hứng cần: khoan lỗ: để

xẻ nước và không khí bị nén -

b) May va thiết bị dùng để tách sơ bộ các tạp chất nặng `

— Để thu hỗi các tạp chất nặng như cát - đá - gối khi nguyên liệu được dịch chuyển trong, kênh dẫn, người ta thường dùng máy tách cát - đá -sồi,

- Các máy này làm việc theo nguyên lý tác động như các thiết bị khuấy trộn kiểu thùng quay:có gáo múc Theo nguyên lý hoạt động như vậy; các tạp chất nặng

như cát - đá - sỏi sẽ được lắng xuống đáy kênh dẫn và dịch chuyển theo lòng | kênh

nếu thỏa mãn điều kiện (2-4) | | | oe

wage REEL ki“

— 1 Máng) ais 2 Vanh thẳng hứng: 3 Thùng q quảy ; 4 Vít xoấ ñgoải ; 5: it trong

Trang 40

hoe é fT Oe đạt tối: thiểu vúa dòng chây hỗn hợp Mane aude x xác định thao công thức : VY šu; TeosB~ sin ;

Trong đó : £ ~ hệ số ma sát của các tạp chất: với ay kênh din, ee

_ B ~ gée nghiêng của đáy kênh dẫn ˆ - chục ee Mẫu máy tiêu biểu để tách cát - đá - sối có sơ đồ như hình 22

_ Do các tạp chất nặng không phải là hỗn hợp đồnẾ nhất, cho:nên việc phân tách chúng được thực hiện qua hai giai đoạn Giai đoạn đâu tiến nhằm phân chia

các tạp chất nặng thành các nhóm: nghiệt lập Gia: doan thứ hai tiến,hành ghân táchchúng ¬ :

Máy tách cát - đá - sổi đã nêu, trong kết cấu có các otis win hoạt động theo

kiểu thùng quay Sự phân chia các tạp chat nang thanh nhóm riêng biệt được tiến

hành liên tục nhờ hành trình dịch chuyển tạp chất Còn :quá trình phân tách chúng nhờ hướng chảy ngược của tạp chất trolg kênh dẫn Trống hình trụ 3 có - khoan lỗ trên bể mặt ngoài và trong trống có gắn ,oác giải xoắn là bộ phận làm

việc chính để phân chia tạp chat Các phần tử nhỏ của tạp chất x theo nguyên

liệu đi qua trống sẽ bị lắng và chụi qua lỗ trống tập trung ở đáy bể Nhờ trống

quay các cánh vít xoắn ngoài 4 sẽ vận chuyển chúng đến vành mang hứng 2 Còn -

các tạp chất có kích thước lớn hơn lỗ khöari trên trống sẽ được cắc vít xoắn 5 vận chuyển đến các máng hứng Chính sự phối hợp của trống khoan lỗ với các cánh vít xoắn: ngoài và trong đã tạo điều kiện thực hiện đồng thời quá: trình lắng '

sả Măng hứng trống có hai gáo múc ở ở dạng CÁC, nửa vành Một nửa vành ngồi Q

được liên thơng với thùng chứa của máng hứng, nửa vành trong còn lại được liên thông với khoang trống Măng hứng trống được ghép và quay cùng với trống Các

gáo múc sẽ đem theo liên tiếp cát từ đáy thùng chứa Tạp: -chất đá sỏi sẽ dịch chuyển từ khoang trống đến nửa vành trong của gáo Nhờ áp lực nước chảy tràn

khỏi gáo mà ngăn cản củ quả rơi vào txong.gáo Các tap chat bị chặn lại ở vị trí

phía trên sẽ được các gáo mức đổ vào máng 1 dẫn ra ngoài Am

Các máy tách cát - đá - sỏi có gáo múc hoạt động kiểu thùng qúay đảm bảo:

mức độ phân tách các tạp chất cao, đặc biệt nếu ta nối $iếp hai máy như vậy Sự giáp nối máy tách cát: đá - "sốt với' kênh dẫn nước được thuế hiện bởi: miệng loa

đặc biệt cũng đi các tấm phẳng ,

au

3 May có chế độ rửa cứng ˆ

Phụ thuộc vào đặc tính của lực tác động, các may rửa có chế độ rửa cứng được

phân chia thành 2 loại: loại có bộ phận làm việc đi động và loại rung g động

a) Máy rửa có bộ phận làm việc di động

Máy rửa có bộ phận làm việc di động còn gọi j là máy rửa kiểu tay gạt, duce