Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép thanh củi trấu chịu mòn, nhiệt
LỜI CAM KẾT Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Nguyễn Thị Thanh Hải iii LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian học tập trường, học hỏi nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu từ quý Thầy Cô, bạn bè, đồng nghiệp Điều giúp tơi hồn thành tốt luận văn Thạc sĩ Tác giả xin viết lời cảm ơn để bày tỏ lòng tri ân chân thành đến: Thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Phương, PGS.TS Lê Chí Cương– trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, thầy ln tận tình hướng dẫn động viên, cung cấp tài liệu, giúp tơi có lời khun, định hướng bước đắn suốt thời gian thực đề tài Các Thầy Cô giáo trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, người tận tình truyền đạt kiến thức tảng bổ ích suốt chương trình học Thạc sĩ trường Gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện, bên hỗ trợ động viên tinh thần cho tơi lúc khó khăn Và cuối cùng, xin gửi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành công đến quý Thầy Cô, người thân, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! iv TÓM TẮT Máy ép củi trấu để sản xuất củi trấu phục vụ tiêu dùng sản xuất cơng nghiệp góp phần nâng cao giá trị sử dụng trấu Tuy nhiên, tồn lớn máy ép củi trấu trục vít đầu ép bị mài mòn nhanh ma sát nhiệt Vấn đề làm tăng chi phí sản xuất củi trấu thời gian sản xuất bị kéo dài phải thường xuyên dừng máy thay đầu ép côn Luận văn trình bày kết nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép củi trấu cấu trục vít sở nghiên cứu xác định vật liệu chế tạo thay cải tiến hình dạng giúp tăng tuổi thọ đầu ép Các đóng góp luận văn giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, giảm thời gian dừng máy qua nâng cao hiệu làm việc thiết bị, làm tăng giá trị gia tăng vỏ trấu v ABSTRACT Briquette press machines aim to produce briquettes for serving daily life activities and industry are playing a role in improving value in use of rice husk However, one of the problemsstill reamain is high wear taper die in screw press machine This issue is the reason cause increasing productive cost and machine downtime for replacing equipment The thesis presents the results of research to developing of taper die in screw press machine base on studying to identify alternative materials and improve shapes of a taper die The contribute of research results will help to save the cost, decrease the machine downtime, enhance the life of taper die and improve rice husk’s value vi MỤC LỤC XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM KẾT iii LỜI CẢM ƠN iv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x MỤC LỤC HÌNH ẢNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chương 1: GIỚI THIỆU .1 Mục tiêu đề tài .3 Nội dung nghiên cứu .3 Phạm vi giới hạn nghiên cứu 4 Luận điểm đề tài Phương pháp nghiên cứu .4 Bố cục luận văn tốt nghiệp .5 Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Trấu 2.2 Máy ép củi trấu cấu trục vít 2.2.1 Vai trò chức 2.2.2 Sơ đồ động 2.2.3 Sơ đồ nguyên lý 2.2.4 Ưu điểm 2.2.5 Nhược điểm vii 2.3 Đầu ép côn 10 2.3.1 Hình dạng đầu ép .10 2.3.2 Vật liệu phương pháp chế tạo 11 2.3.3 Điều kiện làm việc dạng hỏng 12 2.4 Các nghiên cứu liên quan đề tài 13 2.4.1 Các nghiên cứu nước 13 2.4.2 Các nghiên cứu nước 18 2.4.3 Kết luận 20 Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21 3.1 Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) .21 3.2 Phân tích phần tử hữu hạn (FEM) cho toán tiếp xúc 3D 24 3.3 Lý thuyết tượng mòn 30 3.4 Các loại vật liệu chịu mòn – chịu nhiệt .33 3.4.1 Các thuộc tính vật liệu chịu mịn .33 3.4.2 Các thuộc tính vật liệu chịu nhiệt 34 Chương 4: XÁC ĐỊNH VẬT LIỆU ĐẦU ÉP CÔN 37 CHỊU MÒN, NHIỆT .37 4.1 Lựa chọn vật liệu đầu ép chịu mịn, nhiệt 37 4.1.1 Các yêu cầu đầu ép côn .37 4.1.2 Cơ sở lựa chọn vật liệu thích hợp 37 4.2 Xác định vật liệu chịu mòn, nhiệt phù hợp 38 4.2.1 Mơ hình toán 38 4.2.2 Chọn vật liệu chế tạo đầu ép 39 4.2.3 Áp đặt điều kiện biên .41 4.2.4 Kết phân tích mơ hình vật liệu 42 viii 4.2.5 Nhận xét kết phân tích vật liệu 48 Chương 5: CẢI TIẾN HÌNH DẠNG ĐẦU ÉP CƠN 50 5.1 Các phương án thiết kế hình dáng đầu ép 51 5.2 Phân tích đánh giá phương án .56 5.2.1 Phân tích đánh giá phương án – Côn bậc 56 5.2.2 Phân tích đánh giá phương án – Fillet 59 5.2.3 Phân tích đánh giá phương án – Bo cung .61 5.2.4 Phân tích đánh giá phương án - Bo cung – côn 63 5.2.3 Phân tích đánh giá phương án - Bo cung – côn – tăng chiều dài 65 5.2.4 Phân tích tổng hợp kết .67 5.3 Nhận xét kết phân tích phương án hình dạng đầu ép 68 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 6.1 Kết luận .71 6.2 Hướng nghiên cứu phát triển .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 PHỤ LỤC 75 ix DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASABE American Society of Agricultural and Biological Engineers CAD Computer Aided Design ĐH SPKT Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật FEM Finite Element Method FIA Fundaraising Institute Australia PP PTHH Phương pháp Phần Tử Hữu Hạn x MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các ứng dụng vỏ trấu Hình 1.2: Thanh củi trấu than trấu Hình 1.3: Lò sưởi lò đốt củi trấu .2 Hình 2.1: Thành phần hạt lúa Hình 2.2: Sơ đồ động máy ép kiểu trục vít Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý máy ép kiểu trục vít Hình 2.4: Máy ép củi trấu cấu trục vít .9 Hình 2.5: Hình dạng khn ép máy ép trấu trục vít 10 Hình 2.6: Hình dạng đầu ép 11 Hình 2.7: Quy trình đúc kim loại khuôn cát 12 Hình 2.8: Trục vít đầu ép bị mòn 12 Hình 2.9: Trục vít trước sau bị mòn .13 Hình 2.10: Chế tạo thân trục vít 14 Hình 2.11: Chu kỳ nhiệt luyện thép công cụ nhiệt độ cao 15 Hình 2.12: Cấu trúc lớp phủ bề mặt 16 Hình 2.13: Quy trình sản xuất gạch ceramics 16 Hình 2.14: Quan hệ hệ số ma sát với số chu kỳ thí nghiệm 17 Hình 2.15: Hình dạng mặt bích diện tích mịn nhiều 17 Hình 2.16: Phân bố mịn bề mặt khn khn .18 Hình 2.17: Kết khảo sát biến dạng ống lót xilanh 19 Hình 2.18: Kết khảo sát ứng suất biến dạng ống lót xilanh .19 Hình 3.1: Phân tích FEM liên hệ mơ hình vật lý & mơ hình tốn học .22 Hình 3.2: Minh hoạ dùng cho phương trình 26 Hình 3.3: Sự phụ thuộc lượng mịn U theo thời gian t quãng đường ma sát L 30 Hình 3.4: Đồ thị nguyên tắc tốc độ mòn phụ thuộc vào vận tốc trượt 31 Hình 3.5: Quan hệ cường độ mịn áp suất 32 Hình 3.6: Độ cứng vật liệu theo cấu trúc tế vi khả chống mịn 34 Hình 3.7: Độ bền nhiệt pha thép không gỉ 35 xi Hình 4.1: Kích thước đầu ép côn biên dạng thẳng 38 Hình 4.2: Mơ hình vật lý 39 Hình 4.3: Áp đặt điều kiện biên tồn mơ hình 41 Hình 4.4: Áp đặt điều kiện biên ¼ mơ hình 42 Hình 4.5: Chuyển vị ứng suất đầu ép côn thép C45 với trấu .43 Hình 4.6: Áp suất pháp tuyến mặt phẳng tiếp xúc thép C45 với trấu 43 Hình 4.7: Chuyển vị ứng suất mặt tiếp xúc thép SUJ2 với trấu 44 Hình 4.8: Áp suất pháp tuyến mặt phẳng tiếp xúc thép SUJ2 với trấu 44 Hình 4.9: Chuyển vị ứng suất đầu ép côn thép SUS304 với trấu 45 Hình 4.10: Áp suất mặt phẳng tiếp xúc thép SUS304 với trấu 45 Hình 4.11: Chuyển vị ứng suất đầu ép côn thép S32205 với trấu 46 Hình 4.12: Áp suất pháp tuyến mặt phẳng tiếp xúc thép S32205 với trấu 46 Hình 4.13: Chuyển vị ứng suất mặt tiếp xúc thép SUS410 với trấu 47 Hình 4.14: Áp suất mặt phẳng tiếp xúc thép SUS410 với trấu 47 Hình 4.15: Biểu đồ so sánh áp suất pháp tuyến mặt tiếp xúc vật liệu 48 Hình 5.1: Hình dạng đầu ép thực tế 50 Hình 5.2: Hình dạng đầu ép theo phương án 51 Hình 5.3: Hình dạng đầu ép theo phương án 52 Hình 5.4: Hình dạng đầu ép theo phương án 53 Hình 5.5: Hình dạng đầu ép theo phương án 54 Hình 5.6: Hình dạng đầu ép theo phương án 55 Hình 5.7: Chuyển vị ứng suất đầu ép côn phương án – thép S32205 57 Hình 5.8: Áp suất pháp tuyến mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 57 Hình 5.9: Chuyển vị ứng suất đầu ép côn phương án – thép SUJ2 58 Hình 5.10: Áp suất pháp tuyến mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 58 Hình 5.11: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép S32205 59 Hình 5.12: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 59 Hình 5.13: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép SUJ2 60 Hình 5.14: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 .60 Hình 5.15: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép S32205 61 xii 5.2.4 Phân tích đánh giá phương án - Bo cung – - Kết phân tích thép S32205 (hình 5.19): 1 NODAL SOLUTION NODAL SOLUTION APR 2014 16:55:14 STEP=1 SUB =6 TIME=1 USUM (AVG) RSYS=0 DMX =8.5249 SMX =8.5249 APR 2014 16:56:45 STEP=1 SUB =6 TIME=1 SEQV (AVG) DMX =8.5249 SMN =.009056 SMX =5.81511 Y Z X Y MX Z X MN MX MN Test3 1.89442 3.78884 5.68326 7.57769 947211 2.84163 4.73605 6.63047 8.5249 !Tua de (a) Chuyển vị Test3 009056 1.29929 2.58952 3.87976 5.16999 654173 1.94441 3.23464 4.52488 5.81511 !Tua de (b) Ứng suất Hình 5.19: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép S32205 Kết áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 (hình 5.20): Hình 5.20: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 63 Kết phân tích thép SUJ2(hình 5.21): 1 NODAL SOLUTION NODAL SOLUTION APR 2014 09:52:04 STEP=1 SUB =6 TIME=1 USUM (AVG) RSYS=0 DMX =10.4221 SMX =10.4221 APR 2014 09:54:23 STEP=1 SUB =6 TIME=1 SEQV (AVG) DMX =10.4221 SMN =.007956 SMX =6.41656 Y Z X Y MX Z X MN MX MN 2.31603 4.63206 6.9481 9.26413 1.15802 3.47405 5.79008 8.10611 10.4221 !Tua de Test3 007956 1.43209 2.85622 4.28036 5.70449 720023 2.14416 3.56829 4.99242 6.41656 !Tua de (a) Chuyển vị (b) Ứng suất Hình 5.21: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép SUJ2 Kết áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 (hình 5.22): Contact pressure plot 0.8 Case #4 0.7 0.6 Contact Pressure(MPa) Test3 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 50 100 150 200 Position x along the axis of the mold(mm) 250 Hình 5.22: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 64 5.2.3 Phân tích đánh giá phương án - Bo cung – côn – tăng chiều dài - Kết phân tích đầu ép phương án - thép S32205 (hình 5.23): 1 NODAL SOLUTION NODAL SOLUTION APR 2014 19:23:45 STEP=1 SUB =6 TIME=1 USUM (AVG) RSYS=0 DMX =15.7101 SMX =15.7101 APR 2014 19:24:10 STEP=1 SUB =6 TIME=1 SEQV (AVG) DMX =15.7101 SMN =.273E-03 SMX =6.00129 Y Z X Y Z X MX MN MN MX 3.49112 6.98225 10.4734 13.9645 1.74556 5.23669 8.72781 12.2189 15.7101 !Tua de 273E-03 1.33383 2.66739 4.00095 5.33451 667053 2.00061 3.33417 4.66773 6.00129 Test4 !Tua de (a) Chuyển vị (b) Ứng suất Hình 5.23: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép S32205 Kết áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 (hình 5.24): Contact pressure plot 1.4 Case #5 1.2 Contact Pressure(MPa) Test4 0.8 0.6 0.4 0.2 0 50 100 150 200 Position x along the axis of the mold(mm) 250 Hình 5.24: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 65 - Kết phân tích đầu ép phương án - thép SUJ2(hình 5.25): 1 NODAL SOLUTION NODAL SOLUTION APR 2014 19:51:55 SUB =1 TIME=1 USUM (AVG) RSYS=0 DMX =16.1806 SMX =16.1806 Y Z APR 2014 19:52:23 SUB =1 TIME=1 SEQV (AVG) DMX =16.1806 SMN =.308E-03 SMX =6.8128 Y X Z X MN MX MN MX 3.59569 7.19139 10.7871 14.3828 1.79785 5.39354 8.98923 12.5849 16.1806 !Tua de 308E-03 1.5142 3.02808 4.54197 6.05586 757252 2.27114 3.78503 5.29891 6.8128 Test4 !Tua de (a) Chuyển vị (b) Ứng suất Hình 5.25: Kết chuyển vị ứng suất phương án – thép SUJ2 Kết áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 (hình 5.26): Contact pressure plot 1.4 Case #5 1.2 Contact Pressure(MPa) Test4 0.8 0.6 0.4 0.2 0 50 100 150 200 Position x along the axis of the mold(mm) 250 Hình 5.26: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 66 5.2.4 Phân tích tổng hợp kết Kết ứng suất áp lực tiếp xúc ba phương án thép S32205 tổng hợp sau (bảng 5.7) Bảng 5.7: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép S32205 Phương án Áp lực pháp tuyến (max) N/mm2 Côn bậc 1.045 Fillet 0.829 Bo cung 0.884 Bo cung – côn 0.691 Bo cung – côn – tăng chiều dài 1.287 Đầu ép côn biên dạng thẳng 1.127 Kết áp lực pháp tuyến mặt tiếp xúc năm phương án hình dạng so với hình dạng đầu ép côn biên dạng thẳng thép duplex S32205 sau (hình 5.27): Hình 5.27: Áp suất tiếp xúc theo chiều dài đầu ép phương án – thép S32205 67 Áp suất mặt tiếp xúc năm phương án thép SUJ2 tổng hợp sau (bảng 5.8) Bảng 5.8: Áp suất mặt tiếp xúc phương án – thép SUJ2 Phương án Áp lực (max) MPa Côn bậc 1.375 Fillet 1.039 Bo cung 0.993 Bo cung – côn 0.792 Bo cung – côn – tăng chiều dài 1.211 Đầu ép côn biên dạng thẳng 1.127 Kết áp suất mặt tiếp xúc phương án hình dạng so với hình dạng đầu ép biên dạng thẳng thép SUJ2 sau (hình 5.28): Hình 5.28: Áp suất tiếp xúc theo chiều dài đầu ép phương án – thép SUJ2 5.3 Nhận xét kết phân tích phương án hình dạng đầu ép 68 Phương án (Côn bậc): phương án này, đoạn côn thẳng thay hai đoạn ngắn với góc đầu vào 40, góc đoạn thứ tiếp giáp với đoạn trụ thẳng 20 Từ kết khảo sát áp suất pháp tuyến thép S32205 thép SUJ2 (hình 5.8, 5.10) cho thấy vị trí góc lớn áp suất lớn, đoạn có góc nhỏ áp suất giảm Ở hai đoạn cơn, vị trí x = 126 mm, có thay đổi tiết diện đột ngột dẫn đến tăng áp suất pháp tuyến vị trí Như vậy, thiết kế đầu ép có góc lớn tạo áp lực ép lớn, nhiên theo lý thuyết ma sát mài mòn tăng áp suất pháp tuyến gây bất lợi cho chi tiết làm tăng độ mài mịn Phương án (Fillet): từ phương án dễ nhận thấy giao điểm hai đoạn ngắn có tiết diện góc thay đổi đột ngột làm tăng áp suất vị trí Do phương án thay đổi cách bo cung vị trí giao hai đoạn Theo biểu đồ kết áp suất pháp tuyến phương án (hình 5.12, 5.14) bo cung hai đoạn côn làm giảm áp suất pháp tuyến Tuy nhiên, bán kính cung nhỏ (R = 450mm) chưa phù hợp nên áp suất vị trí giảm chưa đáng kể, áp suất tác dụng lên đầu ép không Phương án (Bo cung): Để khắc phục tồn phương án 2, phương án nhằm khảo sát thay đổi hoàn tồn đoạn thẳng thành đoạn bo cung có bán kính lớn (R = 2600mm) Góc đoạn trấu bắt đầu vào lớn góc gần đoạn trụ nhỏ Kết khảo sát phương án hình 5.16 thép S32205 hình 5.18 thép SUJ2 cho thấy biên dạng bo cung kết hợp lựa chọn góc nhỏ có lợi so với biên dạng côn bậc Áp suất giảm triệt để từ chiều dài đầu ép gần đoạn trụ thẳng Tuy nhiên nhược điểm phương án áp suất đầu vào lớn nhiều so với đầu ép biên dạng côn thẳng ban đầu, mịn nhiều phía đầu vào dẫn đến hư hỏng nhanh Phương án (Bo cung – côn): qua kết áp suất pháp tuyến khảo sát ba phương án ta thấy đầu ép có hình dạng thẳng hồn tồn bo cung hồn tồn có nhiều nhược điểm chưa khắc phục áp suất pháp tuyến hai vị trí đầu ép bị mài mịn Do phương án tiếp tục khảo sát trường hợp hình dạng kết hợp bo cung đoạn côn Kết tính tốn mơ áp 69 suất pháp tuyến theo phương án cho hai loại thép (hình 5.20, 5.22) cho thấy, vị trí trấu bắt đầu vào đầu ép, áp suất xấp xỉ so với biên dạng cũ Vị trí trấu gần khỏi đầu ép vị trí x = 25 ÷ 50 mm, áp suất có tăng trở lại nhỏ so với biên dạng côn thẳng ban đầu Phương án (Bo cung – côn – tăng chiều dài): Phương án số nhằm khảo sát áp suất pháp tuyến tăng chiều dài đầu ép côn.Trong phương án này, đoạn bo cung côn bị giảm chiều dài đáng kể chiều dài đoạn trụ thẳng tăng lên Kết tính tốn mơ cho hai vật liệu (hình 5.24 hình 5.26) cho thấy, tăng chiều dài đầu ép làm cho áp suất phía trấu vào tăng lên lớn nhiều so với biên dạng côn thẳng Điều phù hợp với lý thuyết nêu chương (hình 3.3) Như vậy, đầu ép có biên dạng bậc với góc côn thay đổi dẫn tới áp suất tăng không liên tục hai đoạn Thay hồn tồn đoạn côn thẳng bo cung hai đoạn cách bo cung với bán kính lớn, kết hợp giảm góc tới gần đoạn trụ thẳng giúp giảm áp suất pháp tuyến Tuy nhiên, chiều dài đầu ép ngắn, góc q nhỏ khó điều chỉnh gây khó khăn cho q trình chế tạo Nếu tăng chiều dài đầu ép côn, nên điều chỉnh tăng chiều dài đoạn bo cung côn để giảm áp suất pháp tuyến đầu vào Ngồi ra, kết hợp gia cơng thêm rãnh trịn để giảm áp suất đoạn trấu định hình, giúp nhiệt khói nhanh Kết tổng hợp (hình 5.27 5.28) hai trường hợp thép S32205 SUJ2, phương án kết hợp biên dạng bo cung góc cơn, góc giảm từ 110 đến 20 áp suất mặt tiếp xúc giảm rõ nhất, giảm ma sát mài mịn tốt Càng gần phần trụ thẳng áp lực gần So sánh kết hai trường hợp vật liệu, phương án có kết nhỏ so với phương án lại Bảng áp suất mặt tiếp xúc (bảng 5.7 bảng 5.8), so sánh hai loại vật liệu thép S32205 thép SUJ2 tương ứng với phương án hình dạng cho thấy, phương án có giá trị áp suất pháp tuyến (pmax) nhỏ Kết luận: Chọn phương án phương án có hình dạng thích hợp giúp giảm mài mịn đầu ép côn 70 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Đề tài “Nghiên cứu phát triển đầu ép máy ép củi trấu chịu mịn, nhiệt” khảo sát, tính tốn mơ để xác định loại vật liệu kết cấu hình dạng phù hợp cho đầu ép côn Qua nghiên cứu này, xác định vật liệu để tăng tính chịu mịn, nhiệt cho đầu ép vật liệu có độ cứng cao chịu mịn tốt vật liệu có độ cứng thấp, loại thép hợp kim phù hợp nhất, nên chọn loại thép hợp kim có lượng Crơm ≥ 18%, có ngun tố Niken, Molypden nguyên tố giúp tăng khả chịu mòn, nhiệt cho chi tiết Trong nhóm thép hợp kim thép khơng gỉ lựa chọn tối ưu nhất, cho thấy khả vượt trội chịu mài mòn độ bền nhiệt cao Từ sở đó, đề tài khảo sát xác định vật liệu thích hợp chịu mài mòn, nhiệt cho đầu ép trấu thép duplex S32205 thép hợp kim SUJ2 Về kết cấu hình dạng đầu ép côn: Qua khảo sát năm phương án hình dạng, đề tài lựa chọn phương án (Bo cung – cơn) phương án thích hợp cho đầu ép chịu mịn Phần bo cung phía trấu vào đầu ép giúp trấu di chuyển vào đầu ép dễ dàng Nên tăng chiều dài đoạn để góc thay đổi từ lớn nhỏ, kết hợp bo cung vị trí có thay đổi tiết diện đột ngột để tránh tập trung ứng suất tránh tăng áp suất tiếp xúc vị trí Dọc theo đoạn trụ thẳng gia cơng thêm rãnh trịn giúp giảm nhẹ áp lực đầu ra, tạo thuận lợi trình định hình củi trấu, đồng thời giúp nhiệt khói tốt 6.2 Hướng nghiên cứu phát triển Nghiên cứu tượng mịn q trình phức tạp, tổng hợp nhiều yếu tố ảnh hưởng, tương lai có nhiều nghiên cứu mịn đầu ép trấu để đánh giá xác Trong điều kiện thời gian kinh nghiệm giới hạn, luận văn nghiên cứu tượng mòn tác động áp suất pháp tuyến để xác định vật liệu kết cấu hình dạng phù hợp cho đầu ép Vì tác giả đề xuất đề tài phát triển theo hướng sau: a Chế tạo đầu ép trấu vật liệu hình dạng xác định; 71 b Chạy thử kiểm nghiệm độ mài mòn đầu ép trấu vật liệu hình dạng xác định; c Nghiên cứu mòn đầu ép trấu ảnh hưởng nhiều yếu tố hơn: vận tốc trượt, tần số thời gian tiếp xúc, độ nhám bề mặt, vv; d Nghiên cứu chế độ nhiệt luyện ảnh hưởng tới chất lượng đầu ép trấu; e Nghiên cứu thay vật liệu mới, tính cao, chịu điều kiện làm việc khắc nghiệt áp suất nhiệt độ cao vật liệu gốm sứ; f Nghiên cứu xác định phương án kinh tế kỹ thuật tối ưu nhằm cân đối yếu tố kỹ thuật chi phí chế tạo-lắp ráp thay thế; g Nghiên cứu biện pháp tăng chất lượng bề mặt làm việc (mặt tiếp xúc với trấu ép) 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Krishna R.Shrestha* Mridaney S Poudel, Ramesh M Singh, Screw Extruder Biomass Briquetting, Rentech Symposium Compendium, No 1, 2012 2.Dr Taylan Altan, Selection of die materials and surface treatments for increasing die life in hot and warm forging, FIA Tech, 2011 Tuvshin Dugarjav*, Takeshi Yamaguchi, Kei Shibata, Kazuo Hokkirigawa, Friction and wear properties of rice husk ceramics under dry condition, Journal of Mechanical Science and Technology 24, 2010 4.F R Biglari, M Zamani, Die Wear Profile Investigation in Hot Forging, Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol II, London, UK, 2008 5.Đào Trọng Thắng, Trần Nhật Quang, Nguyễn Lê Văn, Phùng Văn Được, Tính tốn biến dạng ống lót xylanh động 6ч12/14 phương pháp phần tử hữu hạn, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2012 Võ Văn Cường, Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ nhiệt luyện đến kích thước, hình dáng chất lượng khn ép nhựa, 2012 TS Nguyễn Hồi Sơn; ThS Lê Thanh Phong; ThS Mai Đức Đãi, Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn kỹ thuật, NXB Đại học quốc gia TP HCM, 2008 S K Chan I S Tuba, A finite element method for contact problems of solid bodies - Part I, Westinghouse Research Laboratories, Pittsburgh, Pa, Britain, 1971 TS Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành, Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô 10 TS Phan Quang Thế, Ma sát mịn,Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp, Đại học Thái Nguyên 11 Nickel Development Institute, High - Temperature characteristics of Stainless steels, Americal Iron and Steel Institute 12 Bùi Tuyên, Sản xuất viên nhiên liệu sinh khối, Viện Chuyển Giao Công Nghệ Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM 73 13.Outokumpu, Steel Grades, Properties and Global Standard,Centrumtryck AB Avesta, 2013 14 GS TS Trần Văn Địch; PGS TS Ngơ Trí Phúc, Sổ Tay Thép Thế Giới, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2006 15 Tuvshin Dugarjav*, Takeshi Yamaguchi, Kei Shibata, Kazuo Hokkirigawa, Friction and wear properties of rice husk ceramics under dry condition, Journal of Mechanical Science and Technology 24, 2010 16 Álvaro Ramírez Gómez Carlos González Montellano, José M Fuentes, Eutiquio Gallego, Francisco Ayuga, Determination of the mechanical properties of biomass briquettes for use in DEM simulations, Universidad Poli técnica de Marid, Marid, Spain, 2009 17 S C Bhattacharya, S Kumar, Screw-press briquetting machines and briquettefired stoves, Asian Institute of Technology, Regional Energy Resources Information Center (RERIC), 2010 18 http://www.khoahoc.com.vn 74 PHỤ LỤC Code Ansys Matlab dùng luận văn Code ANSYS ********************* !Set thu muc, ten, tua de /CWD,'E:\MO PHONG\TONGHOP /FILNAME,Test /TITLE,3D !Tua de KEYW,PR_STRUC,1 /PREP7 /PNUM,VOLU,1 CONE,70,60,0,200,180,270, CYLIND,60, ,200,226,180,270, CONE,55,45,0,200,0,360, CYLIND,45, ,200,226,0,360, VSBV, 1, VSBV, 2, VADD, 1, CONE,55,45,0,200,180,270, CYLIND,45, ,200,226,180,270, VADD, 1, !modun dan hoi thep MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.08e5 MPDATA,PRXY,1,,0.3 !modun dan hoi trau MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,2,,23 MPDATA,PRXY,2,,0.33 ET,1,SOLID185 ET,2,SOLID185 /GO DA,P51X,ALL,0 FLST,2,1,5,ORDE,1 FITEM,2,1 /GO SFA,P51X,1,PRES,0.5 /STATUS,SOLU SOLVE Code MATLAB *********************** clc; clear all; a2=importdata('node2.txt'); b2=importdata('pres2.txt'); c2=importdata('Co2.txt'); %Phan xu ly ma tran pressure d2=size(a2); e2=size(b2); f2=size(c2); % reaction force va oz l2(:,1)=sort(k2(:,3)); m2=size(l2); for i=1:m2(1,1) for j=1:m2(1,1) if l2(i,1)==k2(j,3) kk2(i,:)=k2(j,:); end end end n=0; for i=1:m2(1,1) if mod(i,2)==1 l2=kk2(i,:); n=n+1; end ll2(n,:)=l2; end %Drawing flowchart x2=ll2(:,3); y2=ll2(:,2); h2=plot(x2,y2); set(h2,'linestyle','','linewidth',3,'color','m'); grid on; hold on; xlabel('Toa Z (mm)'); ylabel('Ap Luc Phap tuyen (N/mm2)'); title('Quan he ap luc va toa z'); 75 76 ... liệu chế tạo đầu ép chịu mịn, nhiệt - Phát triển, cải tiến hình dạng đầu ép chịu mịn Nội dung nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài ? ?Nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép củi trấu chịu mòn, nhiệt? ?? tập trung... tài ? ?Nghiên cứu phát triển đầu ép máy ép củi trấu chịu mịn, nhiệt? ?? triển khai thực Mục tiêu đề tài Đề tài thực với mục đích nâng cao tuổi thọ chất lượng làm việc cho đầu ép côn máy ép củi trấu. .. sản xuất củi trấu thời gian sản xuất bị kéo dài phải thường xuyên dừng máy thay đầu ép côn Luận văn trình bày kết nghiên cứu phát triển đầu ép côn máy ép củi trấu cấu trục vít sở nghiên cứu xác