Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống sàng bột nhang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SÀNG BỘT NHANG GVHD: PGS.TS LÊ HIẾU GIANG GVC.TS ĐẶNG MINH PHỤNG SVTH: ĐẶNG NGỌC LINH TRẦN CAO TIẾN PHẠM MINH TRIẾT SKL011091 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SÀNG BỘT NHANG” Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS LÊ HIẾU GIANG GVC.TS ĐẶNG MINH PHỤNG Sinh viên thực hiện: TRẦN DUY THÀNH MSSV: 17144148 Lớp: 17144CL2A Khoá: 2017 – 2021 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ 2/ Năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Lê Hiếu Giang GVC.TS Đặng Minh Phụng Sinh viên thực hiện: Trần Duy Thành MSSV: 17144148 Hệ đào tạo: CLV Mã số đề tài: 22223DT295 - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SÀNG BỘT NHANG Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Hệ thống cấp liệu (vít tải): Năng suất 20 tấn/giờ - Hệ thống sàng: Tốc độ vòng quay chổi quét xấp xỉ 500 vòng/phút - Hệ thống tải thành phẩm (vít tải): Năng suất 20 tấn/giờ - Sản phẩm có độ mịn hạt 149 177m (lưới Inox 304, mesh 80  10 ) Nội dung đồ án: - Khảo sát thực tế yêu cầu từ phía doanh nghiệp - Tổng quan máy sàng bột nhang - Phân tích phương án đề xuất phương án thiết kế - Chế tạo thử nghiệm Các sản phẩm dự kiến - Thuyết minh thiết kế tính tốn - Hồ sơ thiết kế tồn máy - Mơ hình hệ thống sàng bột nhang Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Tiếng Việt  TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống sàng bột nhang - GVHD: PGS.TS Lê Hiếu Giang & GVC.TS Đặng Minh Phụng - Họ tên sinh viên: Trần Duy Thành - MSSV: 17144148 - Địa sinh viên: 70/4F, tổ 21, đường Cầu Đình, khu phố Long Thuận, phường Long Lớp: 17144CL2A Phước, Thành phố Thủ Đức - Số điện thoại liên lạc: 070.795.7931 - Email: 17144148@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/07/2023 - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi khơng chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Ký tên Trần Duy Thành ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh với tư cách sinh viên ngành Cơng nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí, bốn năm quảng thời gian không dài không ngắn, em học hỏi nhiều điều tự trang bị cho nhiều kiến thức từ bản, sở ngành chuyên ngành, giúp em có tảng kiến thức vững để ứng dụng vào cơng việc mà em theo đuổi sau trường Có ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất, chân thành đến tồn thể cán bộ, cơng nhân viên Nhà trường, đặc biệt Thầy, Cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói chung Thầy, Cơ Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao nói riêng, suốt thời gian qua trực tiếp giảng dạy, dìu dắt, hướng dẫn truyền đạt kiến thức quý báu chuyên môn lẫn kinh nghiệm thực tiễn suốt khoảng thời gian em theo học trường, trình thực đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp không thành nghiên cứu, tổng hợp, làm việc mà kết đến từ cố gắng nỗ lực em giúp đỡ dạy nhiệt tình, khơng ngừng nghỉ đến từ PGS.TS Lê Hiếu Giang GVC.TS Đặng Minh Phụng Bên cạnh đó, nhờ giúp đỡ Thầy/Cô hội đồng phản biện, em học hỏi nhiều kiến thức kinh nghiệm suốt q trình thực đồ án hồn thiện thời hạn đề Để bày tỏ lịng kính trọng biết ơn, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Hiếu Giang GVC.TS Đặng Minh Phụng tận tình giúp đỡ, hỗ trợ, truyền đạt kiến thức bổ ích lý thuyết lẫn thực tiễn, chân thành cảm ơn Thầy cung cấp tài liệu liên quan động viên, khích lệ tinh thần giúp em hoàn thành đồ án cách tốt đẹp Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế, đồ án tránh thiếu sót Em mong nhận đánh giá, đóng góp ý kiến Thầy/Cơ để em có điều kiện bổ sung, nâng cao chất lượng đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Cảm ơn cộng tác hỗ trợ sở nhân viên công ty TNHH sản xuất bột nhang Bửu Lợi Chân thành cảm ơn ông Nguyễn Tường Vi – giám đốc cơng ty hỗ trợ kinh phí chế tạo chi phí mặt nhân cơng thiết bị Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực Trần Duy Thành iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SÀNG BỘT NHANG Đề tài nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống máy sàng bột nhang nhằm đáp ứng nhu cầu cải thiện suất chất lượng sản phẩm theo yêu cầu doanh nghiệp đề ra, với hồn thiện u cầu an toàn lao động cho người lao động Sau tiến hành khảo sát thực tế Công Ty TNHH Bửu Lợi, ý tưởng thiết kế lựa chọn, đánh giá cẩn thận trước tiến hành tính tốn, thiết kế mô vận hành phần mềm SolidWorks 2020 Bám sát quy trình gia cơng, đặc biệt gia cơng trục mâm cánh gạt xác Hoàn thành, lắp ráp thực nghiệm phân xưởng Kết nghiệm thu cho thấy ý tưởng thiết kế đáp ứng nhu cầu đề doanh nghiệp Song nhiều hạn chế khả tự động hoá Sinh viên thực Trần Duy Thành ABSTRACT Project title: RESEARCHING, DESIGNING AND MANUFACTURING THE INCENSE POWDER SIEVING SYSTEM The thesis has researched, designed and manufactured a system of incense powder sieving machines to meet the needs of improving productivity and product quality according to the requirements of enterprises, along with completing the requirements for labor safety After conducting a field survey at Buu Loi Co., Ltd., design ideas are carefully selected and evaluated before conducting calculations and designing on SolidWorks 2020 Adhere to processing techniques, especially spindle turning and precision impeller Completed, assembled and tested in the workshop The results show that the design idea meets the needs of enterprises However, there are many limitation in term of automated system Signature Trần Duy Thành iv MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ xi 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Tình hình sàng bột nhang Việt Nam 2.2 Cơng nghệ - máy móc thiết bị phân loại vật liệu 2.2.1 Máy sàng lồng 2.2.2 Sàng phẳng 2.2.3 Máy sàng rung tròn 10 2.3 Lưới sàng vật liệu 11 2.3.1 Quy cách sản xuất 11 2.3.2 Kích thước lưới phù hợp (MESH) 12 2.3.3 Các loại lưới sàng Inox: 14 2.4 Một số loại máy sàng bột mịn sử dụng 15 2.4.1 Sàng lắc: 16 2.4.2 Sàng rung tròn: 17 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 3.1 Truyền động khí 18 v 3.1.1 Khái niệm chung 18 3.1.2 Chức truyền động khí 18 3.1.3 Các dạng truyền động 18 3.1.4 Các thông số chủ yếu truyền khí 19 3.2 Truyền động đai 20 3.2.1 Khái niệm chung 20 3.2.2 Hiện tượng trượt 20 3.2.3 Các thơng số hình học chủ yếu truyền đai 20 3.2.4 Ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng 20 3.3 Truyền động xích 21 3.3.1 Tổng quan truyền xích 21 3.3.2 Phân loại 21 3.3.3 Ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng 22 3.4 Hộp giảm tốc 22 3.5 Động giảm tốc 23 3.6 Ổ lăn 25 3.6.1 Ưu nhược điểm 25 3.6.2 Gối đỡ 26 3.7 Vít tải 27 3.7.1 Đặc điểm kết cấu 28 3.7.2 Các phận hợp thành 31 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG SÀNG BỘT NHANG 32 4.1 Thông số thiết kế 32 4.2 Phương hướng giải pháp thực 32 4.3 Lựa chọn phương án thiết kế 34 4.4 Trình tự cơng việc 35 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MODULE – HỆ THỐNG CẤP LIỆU 36 5.1 Tính tốn thiết kế vít tải 36 5.1.1 Xác định suất 36 5.1.2 Xác định kích thước trục vít 36 5.1.3 Xác định công suất cần thiết 37 5.1.4 Xác định moment xoắn lực dọc trục 37 5.2 Chọn động phân phối tỉ số truyền 38 vi 5.3 Tính tốn thiết kế truyền xích 39 5.3.1 Chọn loại xích 39 5.3.2 Xác định số đĩa xích 39 5.3.3 Xác định bước xích 40 5.3.4 Kiểm tra số vòng quay tới hạn 43 5.3.5 Tính tốn vận tốc trung bình 43 5.3.6 Lực vịng có ích 43 5.3.7 Tính tốn kiểm nghiệm bước xích 43 5.3.8 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 44 5.3.9 Tính chiều dài xích 44 5.3.10 Kiểm tra số lần va đập xích giây 45 5.3.11 Kiểm nghiệm truyền xích 45 5.3.12 Thông số truyền xích 48 5.3.13 Lực tác dụng lên trục 48 5.4 Kiểm nghiệm ổ lăn 48 5.4.1 Chọn loại ổ lăn theo tải trọng kết cấu 48 5.4.2 Xác định phản lực tác dụng lên ổ 49 5.4.3 Chọn ổ theo khả tải động 49 5.5 Kiểm nghiệm then 52 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ MODULE – HỆ THỐNG SÀNG 55 6.1 Thiết kế - kiểm nghiệm tính bền khung máy 55 6.1.1 Bài tốn mơ phỏng, đặt lực 55 6.2 Tính tốn thiết kế truyền đai thang 59 6.2.1 Chọn loại đai 59 6.2.2 Định đường kính bánh đai 60 6.2.3 Sơ khoảng cách trục a 61 6.2.4 Định xác chiều dài đai L khoảng cách trục a 61 6.2.5 Kiểm nghiệm góc ơm 62 6.2.6 Xác định số dây đai cần thiết 62 6.2.7 Xác định kích thước chủ yếu đai 64 6.2.8 Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 64 6.3 Kiểm nghiệm ổ lăn 65 6.3.1 Chọn loại ổ lăn theo tải trọng kết cấu 65 6.3.2 Xác định phản lực tác dụng lên ổ 65 vii 6.3.3 Chọn ổ theo khả tải động 65 6.4 Kiểm nghiệm then 67 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MODULE – HỆ THỐNG TẢI THÀNH PHẨM 68 7.1 Tính tốn thiết kế vít tải 68 7.1.1 Xác định suất 68 7.1.2 Xác định kích thước trục vít 68 7.1.3 Xác định công suất cần thiết 68 7.1.4 Xác định moment xoắn lực dọc trục 69 7.2 Chọn động phân phối tỉ số truyền 69 7.3 Tính tốn thiết kế truyền xích 70 7.3.1 Chọn loại xích 70 7.3.2 Xác định số đĩa xích 70 7.3.3 Xác định bước xích 71 7.3.4 Kiểm tra số vòng quay tới hạn 72 7.3.5 Tính tốn vận tốc trung bình 72 7.3.6 Lực vịng có ích 72 7.3.7 Tính tốn kiểm nghiệm bước xích 72 7.3.8 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 72 7.3.9 Tính chiều dài xích 73 7.3.10 Kiểm tra số lần va đập xích giây 73 7.3.11 Kiểm nghiệm truyền xích 73 7.3.12 Thơng số truyền xích 74 7.3.13 Lực tác dụng lên trục 75 7.4 Kiểm nghiệm ổ lăn 75 7.4.1 Chọn loại ổ lăn theo tải trọng kết cấu 75 7.4.2 Xác định phản lực tác dụng lên ổ 75 7.4.3 Chọn ổ theo khả tải động 75 7.5 Kiểm nghiệm then 77 CHƯƠNG 8: CHẾ TẠO MƠ HÌNH, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 78 8.1 Khảo sát thực tế 78 8.2 Thiết kế mơ hình phần mềm SolidWorks 2020 78 8.2.1 Yêu cầu từ doanh nghiệp 78 8.2.2 Yêu cầu thiết kế 78 viii