Tuy vậy giá cả của các thiết bị này thường quá cao, không thuận tiện cho các địch vụ sau bán hàng, không phù hợp với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ ở nước t Trong khi đó, ở nước ta hdu n
Trang 1- BỘ CÔNG THƯƠNG
Tổng công ty máy Động Lực và máy nông nghiệp
VIÊN NGHIÊN CỨU THIẾT KÉ CHÉ TẠO MÁY NÔNG NGHIỆP
BAO CAO TONG KET
DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC & CONG NGHE 2009
DE TAI:
“Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị sản xuất viên nhiên liệu từ rác thải khó phân hủy đã qua phân loại, năng suất 200-500 kg/h”
Ma s6:164-09RD/KHCN
Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương
Cơ quan chủ trì: Viện NCTKCT may Nông nghiệp Chủ nhiệm để tài: Ths Nguyễn Văn Mạnh
7729 27/02/2010
Trang 2- BỘ CÔNG THƯƠNG
Tổng công ty máy Động Lực và máy nông nghiệp
VIÊN NGHIÊN CỨU THIẾT KÉ CHÉ TẠO MÁY NÔNG NGHIỆP
BAO CAO TONG KET
DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC & CONG NGHE 2009
DE TAI:
“Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị sản xuất viên nhiên liệu từ rác thải khó phân hủy đã qua phân loại, năng suất 200-500 kg/h”
Ma s6:164-09RD/KHCN
DON VI CHU TRI CHU NHIEM DE TAI
Th.s : NGUYEN VAN MANH VIEN NCTKCT MAY NONG NGHIEP
Trang 3MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 - TỎNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1.Mục đích của tạo viên nhiên liệu RDE 1.2.Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 1.3.Tình hình nghiên cứu trong nuớc
CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYET NGHIÊN CỨU THIẾT KE
2.1 Đối tượng nghiên cứu
2.2 Quy trình công nghệ và thiết bị
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ép viên
2.4 Cơ sở lựa chọn nguyên lý làm việc cho máy ép viên
CHƯƠNG 3 - THIẾT KÉ CHẾ TẠO MÁY ÉP VIÊN
3.1 Thiết kế lựa chọn năng suất máy ép viên từ rác
thải khó phân hủy
3.1.1 Phân tích nguyên lý làm việc của máy ép viên
Điều kiện để quá trình ép viên xảy ra
.1.3 Kết quả thiết kế, tính toán và lựa chọn các thông số
kỹ thuật của máy ép viên 300- 500 kg/h
A Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
B Tính toán thiết kế các bộ truyền C Tính toán thiết kế trục 3.2 Quy trình chế tạo một số thiết bị chính của máy ép viên khuôn phẳng CHƯƠNG 4- KHẢO NGHIỆM MÁY ÉP VIÊN 4.1 Mục tiêu
4.2 Nội dung khảo nghiệm 4.3 Điều kiện khảo nghiệm
4.4 Tiến hành khảo nghiệm
Trang 4MỞ ĐẦU
"Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của đất nước theo
hướng công nghiệp hóa- hiện đại hóa là sự phát triển nhanh chóng của các khu công nghiệp, khu đô thị và hoạt động du lịch kéo theo mật độ dân cư
tăng nhanh Đời sống sinh hoạt của người dân được cải thiện, nhu cầu tiêu
thụ thực phẩm và các mặt hàng tiêu dùng ngày càng tăng cao Đó là những
nguyên nhân khiến lượng rác thải tăng đột
Mỗi năm cả nước thải ra hơn 15 triệu tấn rác, bao gồm: rác thải sinh
hoạt khoảng 2,7 triệu tấn, rác thải y tế khoảng 2,1 van tan, các chat tl
công nghiệp là 13 vạn tắn, rác thải nông nghiệp khoảng 4,5 vạn tan .ty lệ này
lượng rác thải hàng năm sẽ lên tới 23 triệu tấn và cùng với sự tăng lượng
nay dang ting lên mức đáng báo động Dự kiến đến năm 2010 rác thải hàng năm fhì tỷ lệ các chất độc hại cũng tăng lên [10]
Hiện nay, phương pháp xử lý rác thải chủ yếu vẫn là chôn lắp và đốt Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện nhưng cũng có rất nhiều nhược điểm như: tốn diện tích, gây ô nhỉ
nguồn nước và bầu
không khí, với lò đốt rác thải phải chỉ phí đầu tư rất lớn Giá một lò đốt rác
của Nhật Bản chào bán là 150.000USD/chiếc, công suất 120kg/h; Trung
Quốc, Đài loan khoảng 80.000-100.000USD/chiế; Đức khoảng
150.000EUR Mức giá đó là rất cao so với nhu cầu thị trường của Việt
Nam [16] Các phương pháp này ngày càng trở lên lỗi thời không còn phù hợp với tình hình chung của thế giới cũng như của nước ta
Trang 5nhiều khó khăn về vấn đề: an toàn cho máy móc thiết bị, khả năng xử lý các chất phóng xạ, vốn đầu tư lớn, chỉ phí bảo dưỡng cao nên khó phát
triển rộng rãi được ở nhiều quốc gia Do đó, việc tìm kiếm và sử dụng nguồn năng lượng tái ảnh là nhu cầu cấp thiết, làm giảm ô nhiễm môi trường,
Ở nước ta, công nghệ xử lý rác thải vẫn còn là vấn đề nan giải bởi nó đời hỏi qui trình kỹ thuật đồng bộ, khép kín và suất đầu tư cao Vi
thải là nguồn nguyên
coi rác
để tái sử dụng vào các mục đích khác là phương pháp đang được chính phủ, các ban ngành và các đơn vị hết sức quan tâm như: sản xuất phân bón cho cây trồng từ các loại rác thải hữu cơ đễ phân hủy, các loại rác thải phụ phế phẩm trong nông nghiệp (vỏ trấu, rơm, cỏ, mùn cưa ) và rác thải khó phân hủy mà khi đốt cho nhiệt trị cao (nhựa, nilon, da gidy, vải ) có thể sản xuất thành chất đốt trong công nghiệp hoặc tái chế thành các vật dụng khác (ván ép, coopha, ống cổng )
Trong dây chuyển sản xuất chất đốt để thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch thì thiết bị tạo viên là một trong những thiết bị chính của dây chuyền Ưu điểm của việc tạo viên là làm giảm đáng kể thể tích của nguyên liệu,
thuận tiện cho việc chuyên chở, bảo quản, tiết kiệm chỉ phí vận chuyển, giảm điện tích lò đốt, dễ dàng cơ giới hóa khâu
Trên thế giới, đã có rất nhiều nước nghiên cứu công nghệ và chế fạo
thiết bị tạo viên mang tính thương mại hóa cao như: Mĩ, Đức, Italia Ở
Châu Á có Trung Quốc, Thái Lan Tuy vậy giá cả của các thiết bị này thường quá cao, không thuận tiện cho các địch vụ sau bán hàng, không phù
hợp với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ ở nước t
Trong khi đó, ở nước ta hdu như chưa có công trình nghiên cứu nào về việc biến rác thải khó phân hủy thành chất đốt dưới dạng viên RDE( refuse derived fudl) có thể dùng trong các lò nung, lò hơi công nghiệp, các nhà máy nhiệt điện đốt than
Trang 6nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt là yêu cầu rất thiết thực
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế trên, được sự đồng ý của Vụ
Khoa học và Công nghệ - Bộ Công Thương chúng tối tiến hành nghiên cứu
Trang 7CHUONG 1 — TONG QUAN NGHIEN CUU
1.1 Mục đích của tạo viên nhiên liệu RDF( refuse derived fuel)
Ép tạo hình sản phẩm là quá trình tác động lực cơ học vào vật liệu dé liên kết các phần tử vật thể ở dạng phân tán với nhau nhằm mục đích:
1 Làm giảm thể tích chứa của nguyên liệu xuống 5-8 lần, rất thuận tiện cho việc bảo quản, chuyên chở, đóng bao, sử dụng, sấy
2 Tính lưu động (dễ chảy) tốt, quản lý tiện lợi, rất thuận tiện cho
hóa khâu cấp liệu vào trong lò đối
3, Hiệu suất nhiệt cao hơn so với đốt nguyên liệu dạng thô
4 Tạo sản phẩm có hình dáng, kích thước và khối lượng phù hợp với yêu cầu công nghệ chế biến, khi sản phẩm có hình dáng đẹp, khối lượng phù hợp với khả năng tiêu thụ sẽ thu hút được cảm tình và kích thích sức mua của người tiêu dùng,
Rác thải ngày nay đã trở thành vấn đề lớn của toàn thế giới Chỉ tính riêng ở các nước Châu Âu hiện nay hơn 70% chất thải rắn đô thị được xử lý bằng phương pháp chôn lấp Trong khi đó mục tiêu của các nước này là
đến năm 2020 lượng rác thải chôn lắp phải giảm được 35% Vì vậy nhiều
nước EU phải thay đổi triệt để thực tiễn quản lý rác thải Mục tiêu hàng đầu én rác thải thành phân
là tăng mức độ tái chế, thu hổi năng lượng và ch
bón (Thụy Điển là nước hiện đang rất phổ biến các loại máy chuyên sản xuất phân bón từ rác thải sinh hoạÐ[15]
Trang 8Bang 1: Sit dung viên nhiên liệu ở một số nước trên thế giới Nước Sử dụng (tần) Canada 690.000 "Thụy Điền 1.400.000 Tralia 350.000 Đức 400.000 Mỹ 650.000 Đan Mạch 400.000
Hình 1.1: Eình ảnh các laại viên ép từ phế liệu ngành da giây
Một số tên tuổi lớn trong chế tạo máy ép viên (Pellet mill) ở châu Âu và Châu My nhu: Bliss (Mi), Kahl (Đức), La Meccanica (Ý), Vanarsen (Hà Lan) , còn ở Châu Á thì có Chính Xương và Mynhiang (Trung Quốc) Máy ép viên được ứng dụng cho rất nhiều sản phẩm khác nhau như: chế biến thức ăn cho người và gia súc, ép viên phế thải nông nghiệp (rơm, cỏ, vỏ trầu, mùn cưa ), ép viên rác thải khó phân hủy (nhựa, da giày, vải, phoi kim loại, túi nilong ), tùy thuộc vào mỗi loại đối tượng đời hỏi có thiết bị
ép viên phù hợp
Trang 9
Hình 1.2: Máy ép tạo viên kiểu khuân vành của hãng ZTMT (Tráng Quốc)
Máy ép tạo viên kiểu khuôn vành do hãng ZTMT (TQ) sản xuất
(hình 1.2) được đùng phổ biến trong lĩnh vực chế biến thức ăn chăn nuôi
Hình 1.3: Máy ép tạo viên của Đức ( Model 600)
Trang 10
Hình 1.4: Máy ép viên khuân phẳng của hãng Holyphant (Trung Quéc)
Trang 11Prt et KAHL polloting pross Fe ponders spy pred Ln 920 set
Hình 1.6 Máy áp khuôn phẳng của hang Kahl ( Đúc)
Máy ép viên trục đứng do Trung Quốc sản xuất (hình 1.4 và 1.5) và máy ép viên của hãng Kahl (Đức) được ứng dụng cho rất nhiều loại nguyên liệu:
- _ Phân bón: phân bón hữu cơ, phân bón vô cơ, phân vi sinh
iên thức ăn gia cằm, viên thức ăn động vật 2 ién ligu: vién min cua
- _ Và nhiều lĩnh vực khác nữa
Theo nghiên cứu Khảo sát của Bộ Tài nguyên môi trường, mỗi năm
cả nước thải ra khoảng 15 triệu tấn chất thải, trong đó 80% rác thải sinh
hoạt và 20% chất thải công nghiệp Khoảng 70% lượng rác thải đã được thu gom Mới chỉ có 20% các bãi chôn lấp rác là hợp vệ sinh Dự báo,
Trang 12thì mức độ đầu tư là rất lớn Vì vậy, yếu tố then chốt hiện nay là nghiên cứu tìm giải pháp công nghệ phù hợp, có suất đầu tư nhỏ mà vẫn đáp ứng nhu
cầu hiện tại của Việt Nam
Để khắc phục tình trạng đó, hiện nay nhiều địa phương đang đầu tư hàng chục tỷ đông để xây dựng những nhà máy xử lý rác thải với công suất
từ 200 —300 tắn/ngày Đối với chất thải hữu cơ để phân hủy được đưa vào
sản xuất phân vi sinh đa chủng POLYFA nhờ công nghệ vi sinh đa chủng, công nghệ này đang được ứng dụng tại công ty TNHH Phân sinh hóa Sông Kôn (Tây Sơn — Bình Định), công ty công nghệ mới trường xanh Seraphin ứng dụng công nghệ seraphin vào sản xuất phân vi sinh, Nhà máy phân lân
Văn Điển(Cầu Diễn) Đối với chất thải khó phân hủy cho đến nay vẫn chưa có cách giải quyết hiệu quả mà phương pháp chủ yếu vẫn là chôn lắp, 400 đốt Theo nghiên cứu, riêng với
nilon chôn vùi dưới đất phải mất t
—600 năm mới có thể phân hủy hết gây ö nhiễm nguồn nước, còn rác thải ngành da giầy và may mặc cũng được xử lý bằng cách đốt thông thường Khi đốt các loại rác thải này sẽ thải ra môi trường rất nhiều chất độc hại gây ô nhiễm bầu không khí ảnh hưởng tới sức khỏe con người
Quy trình ép rác thải khó phân hủy thành viên nhiên liệu rắn RDF là một trong những quy trình đang rất được các nhà máy quan tâm và chú
trọng phát triển Những chất thải rắn trong công nghiệp và sinh hoạt cũng
có thể biến thành viên nhiên liệu thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch ở chính cơ sở tạo ra chúng, góp phần bảo vệ môi trường, hạn chế chôn lắp, tăng hiệu quả sản xuất kinh doanh như:
- _ Phế thải ngành da gidy Phế thải nhà máy giấy,
Phé thai các nhà máy dột may
Phế thải các nhà máy chế biến nông sản: đường, cà phê, lúa gạo Phế thải hữu cơ khó phân hủy ở nhà máy xử lý rác sinh hoạt
Trang 13dụng khá nhiều trong nhiều lĩnh vực như: Chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, thức ăn thủy sản, ép viên rác thải làm phân bón Nhu cầu về máy ép viên là rất lớn, tuy nhiên nguồn cung cấp chủ yếu vẫn là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành rất cao không phù hợp với túi tiền của các nhà sản xuất trong nước Cũng đã có một số cơ quan đi vào nghiên cứu, sản xuất máy ép viên như: Viện Nghiên Cứu Thiết Kế Chế Tạo Máy Nông Nghiệp, Viện Cơ Điện Nông Nghiệp, Nhưng kết quả còn rất hạn chế và sản phẩm chủ yếu
phục vụ cho ngành chế biến thức ăn chăn nuôi và phụ phế liệu nông nghiệp còn với rác thải khó phân hủy có nhiệt trị cao thì vấn còn bỏ ngỏ
Trang 14
Ba sén ép viên Sắn lát ép viên
Hình 1.8 Một số sân phẩm viên áp từ phế liệu nông nghiệp của tiện
NCTKCT may Nong Nghiệp
Từ những vấn đề thực tế trên đây, chúng tối nhận thấy cần phải đi
sâu nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị ép viên RDF từ rác thải khó phân hủy phù hợp nhằm phục vụ cho những yêu cầu thiết thực đang đặt ra
Trang 15CHƯƠNG2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU THIẾT KÉ
ong ns
ĐỂ phân loại, người ta có thể phân ra làm nhiều loại như: rác thải
sinh hoạt, rác thải nông nghiệp, rác thải công nghiệp, rác thải y tế, rác thải ở các nhà máy giấy, gố,dệt may, chế biến trong đó chúng ta chủ yếu đi sâu vào các thành phần rác thải cho năng lượng cao khi đốt
Xí dụ như: Đối với rác thải sinh hoạt thành phần chất thải sinh hoạt Đao gồm: ác hữu cơ 2 41,98% Giáy :05,27% Nhựa, cao su 1 07,19% Len, vai :01,75% Thủy tỉnh :01,42% Đá, đất sét, sành sứ : 06,89%, Xương, vỏ hộp :01/27% Kim loại : 0,599 Tap chat (10mm) :33,67% "Tổng số :1009% Độ ẩm chất thải :40,1%
Ty trong chat thai : 0,380 tắn/mỶ [ 16]
Trong thành phần của rác thải sinh hoạt lại có nhiều đối tượng khác nhau, đối tượng của chúng ta đó là thành phẩn rác thải khó phân hủy cho năng lượng cao khi đốt, do đó chúng ta chủ yếu đi vào các thành phần đó là: giấy, nhựa, cao su, len, vải, da và một số loại rác hữu cơ cứng như cành
cây, vỏ cứn
Trang 16
Bảng 2.1 Bảng nhiệt trị của một số loại nhiên liệu Loại nhiên liệu _ | Nhiệt trị Loại nhiên liệu [Nhiệttị (kcal/kg) (kcal/kg) LPG 11767 Gỗ vụn 2800
Dau thé 11000 ‘Min cua 3800
Dau héa 11528 ‘V6 trau 3400 Diezel 10917 Xö cây cọ 4700 Than cém 5893 Viên gỗ ép 4600-4800 Gỗ 3355 Thanh trau ép 3500-4500 ‘Vien RDF 3500
'Viên RDE có nhiệt trị khá cao =60% nhiệt trị của than cám, nếu tận dụng được nguồn năng lượng này thì đây là một việc làm hết sức có ý
nghĩa góp phần đáng kể làm giảm việ
thạch như than đá , đầu mỏ, cũng như các nguồn năng lượng có nguồn gốc tiêu thụ nguồn năng lượng hóa từ cây rùng Mặt khác góp phần rất lớn vào việc bảo vệ mỗi trường sống
của con người 2) trình công nị Nguyên #
liệu (rác : Lam kh am khô Ni là š Bỗ sung
thaida fo} Tam khé 1) Nehién L— è| ấm vàphg
Trang 17Trong quy trình trên thì nhóm tác giả chủ yếu đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu và thiết kế chế tạo máy ép viên làm nhiệm vụ chính
Rác thải sau khi được phân loại phải làm khô sơ bộ để tạo điều kiện cho quá trình nghiền được dễ đàng, đường kính nguyên vật liệu càng nhỏ thì càng tiết kiệm được năng lượng cho quá trình tạo viên Tùy thuộc vào thành phân rác thải, kích thước và độ âm mà ta có thể bổ xung thêm ẩm và chất phụ gia cho nguyên liệu trước khi đưa vào ép viên nhằm đạt được năng suất và chất lượng viên ép tốt Thường thì để đảm bảo chất lượng viên ép tốt nhất, người ta thường làm khô nguyên liệu xuống đưới độ âm 15%
Áp suất của quá trình nén từ 30 — 150 Mpa Ma sát giữa vật liệu với khuôn
ép, ma sát giữa vật liệu với nhau làm nhiệt độ viên ép tăng cao khoảng 60 — 70°C (đối với máy ép Khuôn vành người ta còn đùng hơi nước quá nhiệt để làm nóng nguyên liệu trước khi ép viên), độ âm viên khoảng 13 ~ 15% Do đó, phải làm nguội viên ép để tránh hiện tượng hút ẩm trở lại từ môi trường, giúp cho quá trình bao gói và bảo quản được thuận tiện Đường
; 8; 10; 12 mm (Đối với rác thải chủ yếu ép
kính của viên ép có thể là 4;
viên có đường kính là 6,8,10 và trong đề tài này tác giả cũng đi sâu vào tiến hành với các loại Khuôn ép có đường kính lỗ như trên) Sau đó viên ép
được đưa qua sàng phân loại để loại bỏ các viên bị vỡ và các mảnh vụn 2.3 Các yến tó ảnh hưởng tới quá trình ép viên,
Muốn đạt được năng suất cao và chất lượng của viên ép tốt đáp ứng,
yêu cầu của người sử dụng, cần phải quan tâm nhiều và có cách xử lý tối ưu nhất tới các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của máy ép viên như:
4) Độ Âm nguyên liệu đưa vào ép viên
Độ âm nguyên liệu là một thông số hết sức quan trọng trong quá trình ép viên, độ m nguyên liệu quá khô sẽ làm cho ma sát giữa thành lỗ với nguyên liệu tăng cao dẫn đền làm tăng lượng bụi bột, tăng phản lực ép có thể dẫn đến vỡ khuôn Độ âm quá cao làm cho liên kết viên trở lên yếu làm viên đễ vỡ Qua tham khảo một số tài liệu [9], thấy rằng độ âm nguyên liệu phù hợp cho ép viên từ 12-229
Trang 18Ð) Vận tốc tương đối của quả lô ép với khuôn ép
Vận tốc tương đối của quả lô với khuôn ép có ảnh hưởng rất lớn tới năng suất và chất lượng tạo viên Thông thường vận tốc càng lớn thì năng,
suất càng cao tuy vậy cũng không nên vận tóc lên quá cao sẽ ảnh hưởng tới
quá trình chạy ổn định của máy, vận tốc tương đối của quả lô với khuôn
phẳng nên lấy trong khoảng 2-5ms [6]
©) Khê hỗ giữa quả lô và khuôn ép
Khe hở giữa quả lô với khuôn có ảnh hưởng rất lớn t
p lực ép vì vậy dẫn đến ảnh hưởng tới chất lượng viên ép Thông thường khe hở ép thường nằm trong khoảng 0,3-1,2mm đối với từng loại nguyên liệu khác nhau Khoảng cách càng nhỏ viên càng chặt
4) Kết cấu và chất lượng chế tạo khuôn ép và quả lô ép
Kết cấu hợp lý, chất lượng khuôn ép và quả lô ép tốt sẽ góp phan
tăng năng suất, tăng tuổi thọ máy, giảm chỉ phí sản xuất
Trong quá trình làm việc, khuôn và lô ép là hai bộ phận chịu ảnh hưởng lớn nhất của quá trình ép, ngoài chịu ảnh hưởng của phản lực nén ép
có hướng vuông góc với mặt khuôn, lực ma sát sơng song với mặt khuôn
thì lô ép còn đồng thời chịu ảnh hưởng của lực li tâm Vì vậy trong quá
trình tính toán, thiết kế cần hết sức lưu ý tới các yếu tó trên để lựa chợn vật
liệu và kết cầu cho phù hợp 9) Áp lực áp
Để ép ra viên có hình dạng và độ chắc bền nhất định thì khuôn ép và quả lô ép buộc phải chịu một áp lực rất lớn để tạo sức ép làm cho vật liệu thoát ra khỏi lỗ khuôn Áp lực này có thể dẫn tới vỡ tức thời của khuôn, thời gian làm việc vượt quá cũng sẽ tạo ra tổn thương và mỏi của khuôn làm ảnh hưởng tới chất lượng viên ép thành phẩm Bởi vậy, việc chọn vật liệu và phương pháp chế tạo khuôn là nhân tố rất quan trọng quyết định
tính bền của khuôn
Trang 19J) Nhiệt độ
Trong quá trình tạo viên, khuôn chịu sức ép co dăn của vật liệu ép và quả lô nén ép vật liệu vào lỗ khuôn gây ma sát giữa vật liệu với vật liệu và ma sát giữa vật liệu với khuôn và quả lô ép làm phát sinh nhiệt trong buồng ép viên Nhiệt phát sinh quá lớn có thể làm cháy nguyên liệu, làm biến đổi thành phần trong nguyên liệu 2 cho máy ép viên Cơ sở lựa chọn nị làm vi Dựa vào nguyên lý làm việc người ta chia máy ép viên được làm các loại cơ bản là:
+ Máy ép viên khuôn vành: + Máy ép viên khuôn phẳng:
+ Máy ép kiểu pittong, hoặc dạng vít PO © 4 b tty, d e | AANA Hình 2.3 Phân loại máy ép viên
a) ép viên khuôn vành 3 quả lô 4) áp viên khuôn phẳng lô thẳng b) ép viên khuôn vành 2 quả lô e) áp viên khuôn phẳng lơ cơn ©) áp viên khuôn vành 2 quả lô Ð áp viên dạng vít
(110 +1 nhỏ)
Trang 20*Máy ép viên kiểu pitfong hoặc đạng vít xoắn có ưu điểm là kết cấu đơn giản, nhưng lại có nhiều nhược điểm đó là tốc độ mòn của vít xoắn rất nhanh, do đó không phù hợp với đối tượng nghiên cúu
*Máy ép viên khuôn vành là loại máy ép viên kiểu khuôn quay, được ứng dụng rất rộng rãi trong ngành chế biến thức ăn chăn nuôi Máy ép viên khuôn vành kiêu khuôn quay được chia thành 3 loại như hình 2.3.a,b,c
Máy ép viên khuôn vành khuôn ép chứa tồn bộ lơ bên trong Cả khuôn và lô đều quay, trong quá trình làm việc lô đẩy nguyên liệu đã được trộn xuyên qua lỗ khuôn
Ưu điểm là:
+ Năng suất cao
+ Năng lượng riêng thấp
Nhược điểm:
+ Khuôn ép khó chế tạo hơn so với khuôn phẳng nên giá thành cao hơn, tháo lắp phức tạp hơn
+ Chỉ ứng dụng cho các nguyên liệu dạng bột có tính đồng đều cao do góc chèn ép nguyên liệu vào lỗ khuôn giữa quả lô và khuôn ép nhỏ
+ Nguyên liệu đưa vào không được quá khô đễ tạo ra một lực ma sát để khi vung lên nguyên liệu sẽ luôn được tạo thành một lớp mỏng bám trên thành khuôn đảm bảo cho các quả lô đều được ăn liệu đồng đều, tránh hiện tượng có quả lô không làm việc làm giảm năng suất và gây hư hỏng nhanh
+ Điều chỉnh khe hở giữa các quả lô với khuôn ép đời hỏi độ chính xác đồng đều cao
+ Viên ép sau khi cắt rơi xuống theo quán tính quay tròn của khuôn ép sẽ bị văng vào thành của vỏ máy nên dễ bị vỡ viên
Trang 21
Hình 2.4, Câu tạo quả lô, khuôn ép được sử dụng trong máy ép viên khuôn vành * Máy ép viên khuôn phẳng bao gồm kiểu quả lô quay và kiểu khuôn quay Loại khuôn quay thường dùng với những máy có công suất nhỏ và ít được sử dụng, loại thứ 2 là loại khuôn đứng yên và quả lô quay Loại này phổ biến hơn được sử dụng tương đối rộng rãi ở Châu Âu và các nước
Đông Nam Á
Máy ép viên khuôn phẳng kiểu quả lô quay được chia làm 2 loại: kiểu quả 1ô thẳng (hình 2.5b), kiểu quả lô côn (hình 2.5a)
4) Kiểu quả lô côn b) Kiêu quả lô thẳng Hình 2.5 Các kiểu lô trong máy ép viên khuôn phẳng
Trang 22Máy ép viên khuôn phẳng đã khắc phục được những hạn chế của máy ép viên khuôn vành như:
+ Dễ chế tạo và thay thế khuôn khi bị hư hỏng
+ Khe hở giữa khuôn và lô ép có thể điều chỉnh dế đàng, thao tác đơn giản
+ Góc ăn nguyên liệu giữa quả lô và khuôn phẳng lớn hơn so với khuôn vành nên có thể ứng dụng cho cả những nguyên liệu dang thd, sợi
+ Khi bề mặt làm việc của khuôn bị mòn có thể lật mặt trái để sử
dụng, do đó nâng cao được tuổi thọ của khuôn
+ Do nguyên liệu đi vào buồng ép từ trên xuống, đồng thời có tắm
gạt trên bề mặt khuôn cho nên nguyên liệu luôn được phân bó đồng đều trên bề mặt khuôn, vì thế đù ở vị trí nào của khuôn đều ép ra viên bằng nhau
+ Viên ép cứng hơn, ít bụi bột
+ Viên ép sau khi cắt rơi thẳng xuống theo trọng lượng bản thân và được đưa ra ngoài dễ dàng nhờ đĩa dao gạt, viên không bị va chạm với vỏ máy niên tỉ lệ viên vỡ ít
+ Máy ép viên kiểu khuôn vành sử dụng phương pháp ép nửa khô, khi ép nhiệt lượng sinh ra tương đối lớn, có thể đạt tới 70"C và lớn hơn nữa, dễ làm hư hỏng bộ phận nguyên liệu có tính nhạy cảm với nhiệt Thông thường người ta dùng phương pháp giảm chiều dài lỗ của khuôn để giảm tháp sự tăng nhiệt Nhưng về phương diện khác do giảm ngắn chiều đài hữu hiệu của khuôn thì dẫn tới làm tăng lượng bụi bột sinh ra khi ép, tỉ lệ thành phẩm giảm thấp xuống kéo theo sự giảm độ cứng của viên Khắc phục tình trạng này người ta dùng khuôn phẳng, không cần giảm độ đài hữu hiệu của khuôn mà vẫn có thể giảm thấp nhiệt độ của viên bằng cách
thiết ống nước làm nguội trực tiếp vừa giữ được độ cứng của viên vừa giảm được nhiệt độ của viên
Trang 23+ Truyền động sử dụng đây đai hình thang, bánh vít - trục vít hoặc cặp bánh răng côn truyền động sẽ ổn định và tiếng ôn thấp
'Từ những phân tích ưu nhược điểm của các kiểu máy ép viên khuôn phẳng, khuôn vành và vít xoắn với tính chất của nguyên liệu ép là rác thải khó phân huỷ (dạng thô,sợi, độ đồng đều thấp), cũng như đánh giá khả năng chế tạo ở trong nước chúng tôi đã lựa chọn kiểu máy ép khuôn phẳng lô thẳng với 2 quả lô quay làm đối tượng để nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
Hình 2.6 Cầu tạo quả lô áp, khuôn ép và bộ truyền động được sử dụng trong máy ép viên khuôn phẳng
Trang 24CHƯƠNG 3- THIẾT KÉ CHẾ TẠO MÁY ÉP VIÊN
3.1 Thiết kế lưa chon nang suat may ép viên từ rác thải khó phần hủy,
4.1.1 Phân tích nguyên {ý làm việc của máy ép viên
Vat liệu sau khi trộn được đưa vào bên trong buồng ép của máy ép viên, nhờ có tấm dẫn liệu ở mặt trên bề mặt khuôn phẳng được phân bố một cách đều đặn Khuôn phẳng có định, trên mặt khuôn lắp 2 quả lô được lắp chặt trên trục chính Khi trục quay, quả lô quay theo đồng thời dưới tác dụng của ma sát quả lô ép quay trục lô tạo ra lực ép vật liệu Ở đây vật liệu
được nén ép và đi ra khỏi lỗ của khuôn được dao cắt thành các chiều đài khác nhau sau đo được đưa ra khỏi buồng ép nhờ đĩa gạt liệu Đường kính
của khuôn phẳng khoảng từ 175 + 1250 mm, chiều dày là 30 + 150 mm
Phương thức truyền động: truyền động đai và bánh răng
Hình 3.1, Máy áp viên kiểu khuôn phẳng lô quay
Quá trình hình thành viên của máy ép viên, là tạo ra trên cơ sở khe hở tồn tại giữa thể bột Nguyên liệu bột dưới tác dụng của các nhân tố: nhiệt độ, lực ma sát, lực ép tổng hợp lại, khiến cho khoảng không của thể bột nhỏ lại mà hình thành viên có cường độ và độ chặt nhát định
Trang 25
Hình 3.2 Khoảng cách gia lô và khuôn có thê điều chỉnh Căn cứ vào trạng thái khác nhau của nguyên liệu bột trong quá trình ép, có thể chia làm 3 vùng: vùng cung cấp liệu, vùng ép biến đạng và vùng ép thành hình
4) Vũng cấp liệu
Về cơ bản vật liệu không chịu ảnh hưởng của bắt kỳ ngoại lực nào, nhưng lại chịu ảnh hưởng của lực ép giữa quả lô và khuôn ép cùng với trọng lượng bản thân nguyên liệu khi rơi từ trên xuống, khiến cho vật liệu
đán chặt trên bề mặt của khuôn, mật độ là s 0,4 g/cm`
b) Dũng ép biên dạng
Theo khuôn và sự quay của quả lô, vật liệu tiến vào vùng ép chặt, nhận được tác dụng ép của khuôn và quả lô, giữa nguyên liệu bột sinh ra sự địch chuyển tương đối Theo sự gia tăng dần của lực ép, khoảng không giữa thể bột nhỏ lại, vật liệu không thể sinh ra sự biến dạng ngược lại, độ
chặt tăng đến 0,9 -1 g/cm’,
©) ng ép thành hình
Ở trong vùng ép khe hở giữa khuôn và quả lô tương đối bé, lực ép
đột ngột tăng lớn, bề mặt tiếp xúc giữa thể bột tăng mạnh, sinh ra sự nhớt
tương đối tốt, đồng thời bị ép vào lỗ của khuôn Do vật liệu có tính biến đạng đàn hồi nên độ chặt của viên hình thành đạt tới 1,2 - 1,4 g/cm” Sau khi vật liệu bị ép ra khỏi lỗ khuôn, nó có tỷ lệ đàn hồi nhát định (nghĩa là
đường kính của viên lớn hơn đường kính của lỗ khuôn) Nói chung tỷ lệ
Trang 26đàn hởi là 2 - 5% Tính chất vật lý của vật liệu và tỷ số chiều đài đường kính của khuôn (LD) ảnh hưởng đến tỷ lệ đàn hỏi
3.1.2 Điễu kiện đỄ quá trình ép viên xdy ra
Vật liệu bột bị quả lô ép đưa vào vùng ép biến đạng chủ yếu dựa vào ma sát bề mặt khuôn ép, lô ép với nguyên liệu Để thăm dò điều kiện đưa
vào này cần phải nghiên cứu trạng thái lực nhận được của nguyên liệu của
từng đoạn nhỏ của vùng cấp liệu gần với vùng ép biển dạng,
Bề mặt ngồi của quả lơ ép sẽ kéo vật liệu vào điểm giới hạn của vùng biến dạng, đường cắt tại A và với đường cắt của mặt trong của khuôn
Ai Hai đường tiếp tuyến cắt nhau tại C
Phân tích lực nhận được của vật liệu tại hiện trạng, xét tam giác
ACA, lấy C làm gốc, CA, là trục X, lập sơ đồ ( hình 3.3)
Theo hình 3.3 Géc ACA: = DAO: = B ( B đặt là góc lấy liệu), xác định điều kiện của B tức là tìm điều kiện tất yêu của ép viên
Trong AACA¡: _ N là áp lực nhận được của quả lô ép E là lực ma sát
Q là áp lực nhận được của khuôn T1a hye ma sit
Nsinf là lực cản của bột tiến vào vùng biến dạng
Trang 27‘Ving cap liệu ‘Ving ép Vùng ép thành hình biến dạng Hình 3.3 Hình biều diễn quá trình nén ép so =— T † 9
Hình 3.4 Sơ đồ phân tích lực xảy ra trong quá trình ép
Lực nguyên liệu nhận được để đưa nguyên liệu vào vùng biến dạng: Ƒ.cos/8+T
MaF =N.f}> F.cosB+T= f.NcosB+OF @ày
T-Of
Trong đó: f là hệ số ma sát giữa quả lô, khuôn với nguyên liệu
Điều kiện bột tiến vào khu vực ép biến dạng được tính theo công thức:
ÊN.cosB +£Q >N.sinB @2)
Trong đó: Q là áp lực nhận được của khuôn do lực N của lô và lực T do ma
sát lô với nguyên liệu
Trang 28QE=N cosh +£N.sinB G3)
Thay Q vio phwong trinh (3.2) ta được:
ÊN.cosB + £N.cosð + £.N.sinB > N.sinB
= 2.£N.cosB + N.sinB > N.sinB
= 2.fcosB + sinB > sinB
ag 1-7?
Nói chung f= 0.37 - 0,1 nghĩa là 10” < B <40" [6]
Từ đó có thể thấy góc B và hệ số ma sát f tỷ lệ thuận với nhau Hệ
>8< @.4)
số ma sát f giữa quả lô, khuôn và nguyên liệu khác nhau thì góc lấy liệu B cũng khác nhau Khi góc § thỏa mãn điều kiện (3.4) thì sẽ tạo được viên (hay vật liệu tiền được vào vùng ép biến dạng)
'Từ hình vẽ ta nhận thấy ứng với kích thước khuôn và lô ép nhất định góc B nhất định sẽ có vùng biến dạng nhất định và độ dày lớp vật liệu H tương ứng Vật liệu đưa vào quá nhiều cũng không thể tăng được năng suất, tính chất của mỗi loại nguyên liệu và hệ số ma sát f của mỗi loại nguyên liệu có ảnh hưởng đến việc tạo viên
Trạng thái lực nhận được của khuôn phẳng và khuôn vành về cơ bản là giống nhau Nhưng bởi vì vận tốc tiếp tuyến của khuôn phẳng + quả lô thẳng khác nhau do đó ảnh hưởng tới sự đồng nhất về chất lượng sản phẩm Néu ding qua lô hình côn thì vấn đề trên được cải thiện
‘Vi thé chiều rộng của quả lô ép và đường kính khuôn không nên quá lớn
'Vận tốc tương đối trên bề mặt khuôn phẳng là từ 2 + 5 m/s, còn với
khuôn vành là từ 4 + 8 m/s Độ chặt của viên ép ra tương đối thấp
Trang 293.1.3 KẾt quả HuiẾt KẾ tính toán vis twa chon cac thông số kỹ thuật
của máy ép vién 200 — 500 kg/h
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy ép viên khuôn phẳng của nhiều hãng khác nhau Nhóm tác giả đi sâu vào tìm hiểu thông số kỹ
thuật của một số loại máy do hãng kahl (Đức) và một số máy ép do Trung Quốc sản xuấ Bảng 3.1 - Đặc nh Kỹ thuật cơ bản cũa một số máy ép đo hãng kalH sản xuất [9Ƒ Thông số 33-390 38-600 38-780 37-850 39-1000 Công suất 15 - 30kW 75kW 90 - 110kW 132kW 160 - 200kW 280mm Đường kính lỗ 230mm 280mm mm 350mm 450mm Số lượng lô 2 3-4 3-4 3-5 3-4 |_ Đường kính khuôn 390mm 600mm 780mm 850mm 1000mm
ích thước viên 2mm - 30mm tùy thuộc vào vật liệu và yêu cầu
Khối lượng máy 1/150kg | 2,430kg 3,400 kg 4,600 kg 5,400 kg
Trang 30Bang 3.2 Déic tink kỹ thuật cơ bản cũa một số máy ép đo Trung Quốc sản xuất Đường | Đường | Số Diện Dong lye TT kmh |,„ | lượn tich
khuôn | E#R quả | 5 @W)
am) | lô chiều rộng (mm) 1 | 14172 | 1 130/27 2 |0513 3 2 | 17250 | 250 160/35 2 L2? 15 3 | 24390 | 390 | 200/75 2 211 37 4 | 25-500 | 500 | 200/75 4 27 3? 5 | 33390 | 390 | 23077 2 22 | 617 15-30)/1500 6 | 33500 | 500 | 230/77 | 34 | 22 | 940 5-30/1500 7 | 38780 | 780 | 280102 | 42 | 26 | 1916 | (0110/1500 8 | 37850 | 850 | 350102 | 35 | 25 | 2695 132/1500 9 | 34600 | 600 | 330130 | 34 | 27 | 1382 (40-55//150 10 | 38-600 | 600 | 280102 | 34 | 26 | 1382 55-15)/1500 11 | 391000 | 1000 | 450151 | 35 | 26 | 1850 | (60:200X1500 12 | 45-1250 | 1250 | 450192 | 43 | 27 | 5900 | Q00-250/1500 450/156 13 | 601250 | 1250 | 420192 | 42 | 26 | 3900 |2£60-200/1300
Trên cơ sở lý thuyết và tham khảo các thông số kỹ thuật của một số mẫu máy trên, chúng tôi đã lựa chọn máy tạo viên năng suất Q = 200 + 500 kg/h với một số thông số kỹ thuật sau làm cơ sở tính toán, thiết kế
- "Trục máy ép viên được tính toán dựa trên cơ sở công suất động cơ 22 kw, tốc độ 1450 v/ph, số vòng quay của trục chính là 200 víph, lỗ sàng 6 + 610 mm A Déng co và phan phối tỷ số truyền 1 Động cơ điệ - Công suất động co: 22KW - Số vòng quay: 1450v/ph
TI Phân phối tỷ só truyền
Ta đã biết rằng tỉ số truyền của toàn bộ cơ cấu u,= u.u;
Trang 31Mặt khác tỷ số truyền thực của toàn bộ cơ cầu được xác định theo công thức 2.15[1]
su, _ 1450 =7,25 sự 200
trong đó: u;: tỉ số truyền của bộ truyền trong ui: tỉ số truyền của bộ truyền ngoài
nục: SỐ vòng quay của động cơ
nụ: số vòng quay của trục làm việc
Máy được thiết kế gồm bộ truyền trong là hộp giảm tốc bánh răng côn và bộ truyền ngoài là đai
Chọn tỉ số truyền bộ truyền răng côn: u;=5 ( Phổ biến trên thị trường) => Tỉ số truyền bộ truyền ngoài :
w= -2- 1,45
%
TH Xác định công suất, tốc độ quay và mômen trên các trục
«_ Số vòng quay trên các trục lần lượt như sau: =1000 (vg/ph) = 200 (vg/ph) uy 5 Công suất trên các trục xác định theo công thức 2.8[1] 2,
trong đó: - Pạ công suất cần thiết trên trục động cơ
- P, cơng suất tính tốn trên trục máy công tác iệu suất truyền động Pạc=22 (Kw) Theo bing 2.3 [1] fa có: =m
Hiệu suất bộ truyền dai: Tịz= 0,96 Hiệu suất bộ truyền răng côn m= 0,96
Trang 32Hiệu suất một cặp ổ lăn
Hiệu suất trục đàn hồi T]mza= 0,992 T= 0,995 Pi= Pac 7, 7,„=22.0,96.0,992=20,95(Kw) PI= Pi y7, =20,93.0,995.0,992= 20,678(KwW) PịC P¿ nụ 7, =20,678.0,96.0,992= 19,692(Kw) đ Mơ men xoắn trên các trục Ti Ly Ts i BF Bang 3.3 Bảng phân phối công sudt, sd vong quay, va momen 955.108R — m ty my = 9,55 10%, ae 55.106 20,95 9,55.10%7, _ 9,55.10 20,678 9,55.10%7, _ 9,55.106 19,692 1000 1000 200 22 = 955,108 = = 144296,5 (Nmm! 1450 Ông) = 200072,5( Moun) = 197474,9(Nrwn) = 940293(Mirw) trên các trục Trục Trục I 1 động cơ "Thông số u=1.45 Khớp PW) 22 20,95 20,678 19,692 N(vg/ph) 1450 1000 1000 200 T(N.mm) 144896,5| 20007235 1974749 940293
Ð Tính toán thiết kế các bộ truyền 1.Thiết kế bộ truyền đai
Chọn tiết điện đai;
Với Tạ,=144896,5(Nmm) theo hình 4.1[1] ta giả thiết chọn đai thường B
hoặc C, lập bảng so sánh, lựa chọn
Trang 34Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép được xác định bởi công thức như sau: | 1 Sie Lg ly Kay Ken» » theo(6.1)[1] Sho gl Kip K re Km Sp theo(6.1)[1] “Trong đó: - Su, Sy là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn - Z„ là hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám bề mặt - Z„ là hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng - Z¿u là hệ số xét đến ảnh hưởng của bôi trơn
- Kạu là hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng
“Kyo là hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải Keo =1
- Kn, Kụụ, là hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải
Chọn sơ bộ Za.Zv.Kzu=1 nên ta có [øy]= cove Ky! Sy
+ Theo bảng 6.2 [1] với thép tôi cải thiện độ cứng HRC„ 45 - 55
Trang 35Tra bang 6.3[1] dé biét dé cig Rocoen : HRC, = 48 => HB, =460
HRC; = 45 => HB) = 425
Nuoi = 30xHB?*= 30x460"* =7,37.10" Nuoz = 30xHB ?*= 30x425** = 6,099.10"
+ Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp uốn:
Nro= 4 10” đối với mọi loại thép
+86 chu kì thay đổi ứng suất tương đương Nụz, N;r được xác định theo
(.6[1Ƒ Nyse = Nop = 60.0.7 £5
“Trong đó: - c là số lần ăn khớp trong một vòng quay Nên ta có c =1
- n, là số vòng quay ở chế độ ¡ của bánh răng đang xét
- ty là tổng số giờ làm việc ở chế độ ¡ của bánh răng đang xét "Thay số vào các giá trị trong ứng của công thức ta có:
AMpz¿ = N„z¿ = 60.1.15000.200 = 28/8.10” > ÂM; = 8,25.107
=> Nhg > Noi do đó Kmz= Kuui
Nrez> Nroz => Km =Krii
Trang 363) Xác định chiều dài côn ngồi theo cơng thức (6.52a)[1]: Äy= #sv` + TT Kựy |- Ku)K„⁄[2y Trong đó: -K=0,5K,=41,75 MPa'°: hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng va loại răng - Mới Kạ= 83,5 MPa'”: với truyền động bánh răng côn răng cung tròn bằng, thép
- Kụ;=0,25: hệ số chiều rộng vành ring: Ky.=b/ Re
Theo bảng @6.21)[1]: với ;Š## - 29 =0 714 2-„ 2-0,25
- #„„ : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn ( bảng 6.21)[1]: #„„=1,22
TT; =197474,9(Nmm): momem xoắn trên trục bánh chủ động Do đó: Ñ, =41,7545° +14/191474,9.1/22/|4-— 0,25)0,25.5.825,6? ]=153,8 mm b) Xác định các thông số ăn khóp: - Số răng bánh nhỏ theo (6.52b)[1]: QR, 21538 d,= OO dieu? 1+5
Tra bang 10.5[4] ta dugc: Zims=8
Trang 37Tinh lai mụ, suy từ (6.75)[1]: Tụ mua; (c0 đ4,= 6/cos(35 ")=7,325 (mm) Z4= đại ÍmụC 52,8/7/325= 7,2 lấy z¡=8 (răng) - _ Số răng bánh lớn: z; =z¡.u= 8.5=40 (răng) Do đó ta có góc côn chỉa: & = aretg(z,/z,) = aretg(8/40) =1131° 5, = 90! - 8 =78,69 * Hé s6 dich chinh tinh theo (6.50)[1]: X= %y = 2(1-u) cos? 8, /z,=0,5 x= -0,5 Đường kính trung bình của bánh nhỏ: đại =z,.m„E 8.7,325= 58,6mm Chiều đài cơn ngồi: R,=0,5 glee te = 0,584.8? +40" = 171,3mm với mụ =mu/(1- 0,5 Kụ, }= 7.325/(1-0,5.0,25)=8,4mm
chiều rộng vành rang: b= Ky, R.=0,25.171,3= 42,8(mm)
Trang 38+Z¿; là hệ kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo bảng 6.12[1]: 8u= 6=35 "=> Zu= 1,5 +Z, là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng được xác định theo (6.59)[1]: hệ số trùng khớp ngang tính theo công thức (6.60)[1]: £„ =[188— 3,2(1/z, +1/z,)]cos đ„ = [1,88 — 3,2(1/ 8+ 1/40)]cos(35) = 1,147 suy Tả Z,=0,92
+ Kụ :là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc theo (6.61)[1]:
Ku= Kup Kav Ki,
trong đó:
dua, — +58,6.1000
'Vận tốc vòng: v=
60000 60000 =3,07 mis;
viv <7 m/s tra bang 6.13 (trang 106)[1] chon cap chính xác 8 ;
Kua: hé s6 ké dén sy phan bé khéng déu tai trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp Ky,.= 1,09 (tra bang 6.14)[1]
Kuv: hés6 ké dén tai trong dng xuat hién trong ving n khop:
Trang 39- Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : [ou] = [On]: ZaZvKm
Với v=3,07 mứs => Zv=0,925v°"5 =0 98 (rang 91[1])
Za =L: với đ< 700mm = K„¿ = 1 Theo (6.1) và (6.14) [1] ta có: [ou]= 825,6.0,98.1.1.1 = 809 MPa
Do oy < [oy] nén rang thoa man độ bền tiếp xúc
4 Kiểm nghiệm răng về đồ bền uốn
Để bảo đảm bánh răng trong quá trình làm việc không bị gấy răng thi ứng suất uần tác dụng lên bánh răng ør phải nhỏ hơn giá trị ứng suất uốn
cho phép [o;] hay: of < [oy] 27K pL Lyin pga en, 0852, 4u Trong đó: - Ky : hệ số tải trọng khi tính về uốn theo (6.67)[1]: Kp= Egy Krak sy
#„y = L24:Hệ số kể đến sự phân bồ không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính toán về uốn Tra bảng 6.21/113 [1]
#„„= 127 Hệ số kể đến sự phân bồ không đều tải trọng các đôi bánh
răng đồng thời ăn khớp khi tính toán về uốn Tra bảng 6.14/107 [1]
*„„: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi Vp bdgt
20, Bp Bra
với - v„=6,-s,.|2"Œ*9 ~g006 61.3,07.|2562+Ð~o a4 p= Gea : :
Trang 40dođó — Kr=K„„.K„„.Kr,=1234.1/27.1,035 =1/76 'Với răng côn răng nghiêng: 6,=35°
-É"=1~.2” ~0,75:hệ số kể đến độ nghiêng của bánh răng 140 140 với z„=1,147 = hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Số răng tương đương kép theo (6.35b)[1]: 2 8 z“——r>=———M# cosốicos'đ, - cos(112)).cosG5) tra bảng 6.18[1]: với x¡=0,5 => Y;i=3,42 X-05 > ¥p= 3,63 thay các giá trị vừa tính được vào (6.65)[1]ta được: QT KY Lg Yn FH O85 em đa, dạ, <2 190448.11608120253/2 _ 21 spa) 085.58,6.6.428 Of2 = Of Yrz/ Ypi = 121,5.3,63/3,42 = 128,96 MPa; vi Øp( < [Øpt] Ørz= [Ør:] => độ bền nốn được thoả mãn
'Kết lận : Bộ truyền bánh răng làm việc an toàn