dd Nf Df ff Coed |
BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH
CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÁP TRƯỜNG
Trang 3Dé tai nghiên cứu khoa học cấp trường 72013 ~ 115
DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA DE TAI ! — cm
STT Họ và tên Đơn vị công tác Nhiệm vụ được giao
Re tk Khoa CKM ~ Thiết kế phần công nghệ sản
| KS Nguyen Van Hong DHSPKT TPHCM | sudt cdn khé
Trang 4Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
LOI MO DAU
Để thực hiện đường lối kinh tế đo Nhà nước đề ra, chúng ta đang ra sức đây mạnh sản xuất, phấn đầu xây dựng một nên kinh tế hang hóa phát triển Mặt khác với nhịp sống ngày một tăng nhanh do thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa, thì nhu cầu về cuộc sông tốt đẹp ngày càng được quan tâm Chính điều này đã hỗi thúc tính năng động sang tạo
của các nhà làm kinh doanh Từ đó đề ra mục tiêu tiếp cận thị trường nhăm tìm hiểu thói
quen tập quán của người tiêu dung, đưa ra thị trường những mặt hàng làm hài lòng mỹ và cảm quan của khách hang
Cùng hòa nhịp với nên kinh tế thị trường bằng nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn
ở nước ta, thì công nghiệp chế biến thực phẩm chiếm phần quan trọng không kém , nhằm đáp ứng nhu cầu về nhiên liệu ở nước ta
Trang 5+
Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
MỤC LỤC
09892 t1008 1
¡0800060 Error! Bookmark not defined
PHÂN I: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIÊU CHẾ CÔN KHÔ 4 CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CÔN KHÔ cie 4
1.1 Phương pháp điều chế cồn khô có sử đụng Calci acetat bão hòa "—— 4
1.2 Phương pháp điều chế cồn khô sử đụng acid béo kiểm cc.ccecccevvee 4
1.3 Phương pháp điều chế cồn khô có sử đụng dẫn xuất Celluose với một lớp ngăn
chặn sự hydrat hóÓa «cung nen he ¬ 5
1.4 Phương pháp điều chế cồn khô có sử đụng nguyên liệu vô cơ - 6
1.5 Kết luận cac cty ket ¬ 6
PHAN IL: HE THÔNG TRỘN HH, eeirie 9
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VẺ CÔNG NGHỆ TRỘN ó4 các 9
1.1 Céng dung va pham vi str dung o.oo eccceccesscscsesssssesscseesescseseessseseenseestensacsteeeseneesenes 9 1.2 Đặc trưng công nghệ và yêu cầu kỹ thuật của máy co 9
1.3 Phan loai may trOn 0.0 10
1.4 Giới thiệu một số loại máy trộn -.- tt e2 12221 erere 10
1.5 Kết luận, chọn phương ấn - con KH C0 hệt 20
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MAY TRỘN CẢNH ĐẢO ii 21
2.1 Cơ sở của quá trình thiết kế 2.2 Tính toán máy trộn kiểu cánh đảo -.- ác St n22.22t112 1122112 xe 22
"Y6 808 tOC 0N 36
PHAN II: HỆ THÒNG TRỘN ĐÙN SH HH nước 71 CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VÉ CÔNG NGHỆ ĐÙN viec 71
1.1 Công dụng và phạm vi Ứng ụng các HH tư tre 71 1.2 Đặc trưng công nghé va yéu cau k¥ thudt may trON oe ccc eeesseseesteeeteeneesees 71 1.3 Các loại máy ép và phạm vi Ứng Ụụng HH HH HH re 72
Hhcn sẽ 82 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYÉT CỬỦA QUÁ TRÌNH ÉP VIÊN 83
Trang 6Nguyễn Tất Toán Đề tải nghiên cứu khoa học 2.1 Cơ sở tính toan Vit €p ooo on hen V.HH 21k n1 kh ven 83
2.2 Năng suất của máy ép ¬ 86
2.3 Xác định năng lượng tiêu tốn khi ép sản phẩm côn 55 275 ccccccccccccec 89 2.4 Xác định các lực tác dung HH KH nh như, — + 2.5 Trục xoăn uốn đọc ngang T11 TH» 211131 k kg xà ¬—
2.6 Tỉnh toán sức bên của vít ép -ccccccceeeereret _— "¬ 98
2.7 Tinh todn strc bén Vit 6p.icccccescscsecsssesssssessesessessscsscscsessacssscaeeessesenseeeseasssssenensaes 100 CHUONG 3: TINH TOAN VA THIET KE MAY EP KIEU TRỤC VĨÍT 102
3.1 Các số liệu ban đầu bosuseescuccecaccseusecuuceseascsease ¬— 102
3.2 Các số liệu thiết kế ban đầu Án TH HH HH1 110111121111 01 1x1 tre 102
3.3 Chọn mô hình my - vn H2 11421 11g 1g kg 3" 106 3.4 Công sudt can thidt c.ccccccececcssescscsecscescseescsseessesscscscsesecscansesacerssseseusseeusseeenees 106
3.5 Tinh bén KhuGn COL o.ccccccccccccccccscscescececcccscescscscescscccsescsccacssecesscsecscseescacsusseacsaeaees 107
CHƯƠNG 4: HỘP GIẢM TÓC., Gv tr eresxeeree t
Trang 7Dé tai nghién etru khoa hoc cap truéng T2013 - 115
2
THONG TIN KET QUA NGHIEN CUU
Thong tin chung:
Tên đề tài: “Dây chuyên sản xuất cồn quy mô gia đình”
Mã số: T2013-115
Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật FP.HCM
Thời gian thực biện: 12 thang Mục tiêu
Thiết kế dây chuyền sản xuất cồn khô đạng viên ¿(60+80) x 20 hoặc C(60+80) x 20; năng suất 500 kg/ngày dùng trong gia đình
3, Tính mới và sáng tạo:
Đưa ra được qui trình sản xuât côn đáp ứng nhu câu thực tê „ Kết quả nghiên cứu:
Thiết kê thành công dây chuyên sản xuất côn quy mô gia đình Sản phẩm
1 thuyết minh báo cáo khoa học cấp trường
Một bộ hồ sơ thiết kế máy ( tập bản vẽ chế tạo + 1 bản vẽ lắp)
Hiệu quả, phương thức chuyên giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
Khoa cơ khí máy — Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Ngày 25 tháng 02 năm 2014
Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài
(ý, họ và tên, đóng đấu) (ký, họ và tên)
VW
“z4 "72/4
Trang 8
Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
PHAN I: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP DIEU CHE
CÒN KHÔ
CHUONG 1: CAC PHUONG PHAP DIEU CHE CON KHO
1.1 Phương pháp điều chế cần khô có sử dung Calci acetat bio hoa
Khi trộn Calci acetat bão hòa trong dung mỗi nước với rượu thì sẽ tạo thành côn khô dưới đạng keo Calci acetat
Kết quả trên có thể được giải thích bằng “ phương pháp thay dung môi ” : Khi thông số trạng thái thay đổi làm cho thế cấu tử tồn tại trong môi trường phân tán trở nên lớn hơn ở trạng thái cân bằng, đo đó xu hướng của quá trình sẽ diễn ra theo chiều chuyển về trạng thái cân bằng, tức là pha mới được tạo ra Trong phương pháp này dung môi được thay thể tức là thay đổi thành phần môi trường Do vậy CalcI acetat bão hòa trong môi trường nước, nhưng nó trở thành quá bão hòa trong môi trường rượu nước ( Calci acetat không tan trong rượu ) nên quá trình ngưng tụ sẽ xảy ra
Trong phương phương pháp này cồn khô được điều chế từ 75 mÌ rượu etylic ( Etanol ) và 10 ml Calci acetat bão hòa ( được điều chế từ 3g Calci acetat và 10 mÌ nước )
L7 tương ứng với tỉ lệ 7,5:1 Và từ 40ml Etanol và 10Ôml Calci acetat bão hòa 1.2 Phương pháp điều chế côn khô sử dụng acid béo kiềm
Trong alcol nóng, acid béo được hòa tan tốt hơn và phản ứng nhanh hơn với kiềm tạo thành một tác nhân tạo gel là xà phòng acid béo và nước
NatrI stearat được tạo thành sẽ hòa tan trong nước và hình thành một lớp vỏ cứng
Khi đó rượu sẽ thấm vào lớp vỏ cứng này và tạo thành cồn khô
Sản phẩm thu được theo băng phát minh số 4436525 của Barney J Zmoda có
+ Không bị hóa lỏng trong suốt quá trình cháy
+ Vẫn duy trì được hình dạng ban đầu của nó
Trang 9Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học + Sản phẩm cháy sạch không có bồ hóng
+ Khi cháy không có khói, không mùi và ngọn lửa có thể nhìn thấy được
Trong thành phần của nguyên liệu khô dạng gel này cũng có thể được trộn vào
một số chất mà không ảnh hướng bất lợi đến tính chất của sản phẩm Các chất đó có thể
là: Thuốc nhuộm ( như Phenolphtalein, Rose Bengal ) đùng để chỉ thị hoặc để gia tăng giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm; những chất dùng để tạo màu ngọn lửa như muỗi Natri và muối Kali của Nitrat và Clorat, cũng như các muối của Li, Bo, Cu, Những thành phần này chỉ được sử dụng với một lượng nhỏ, thường chỉ sử dụng không vượt quá 1% khối
lượng và thích hợp nhất là 0,5%
1.3 Phương pháp điều chế cân khô có sứ dụng dẫn xuất Celluose với một lớp ngăn
chan sự hydrat hóa
Ở vùng pH của dung dịch nhỏ, chính các nhóm ion được ion hóa gây tác dụng qua lại làm mạch phân tử các chất cao phân tử điện ly giảm ra do sự ion hóa tăng lên, nên độ nhớt của dung dịch cũng tăng lên Do đó khi trộn lẫn các thành phần nước, cồn, Hydroxypropyl methyl celluose được thực hiện bằng cách hạ thấp độ pH của hỗn hợp Sau đó độ pH của hỗn hợp được tăng lên làm tăng độ nhớt và cồn được chuyển sang dang gel
i-Trước tiên trộn 200ml côn với 50ml nước
1i-Sau đó 10g Methocel 175 MS được thêm vào, thu được dung địch sệt có
chứa chất nước
iii-D6 dung địch sệt này vào vật chứa có chứa sẵn một lượng chất kiêm đủ dé
tăng pH > 8 (lượng natri hydroxid sử dụng từ 2 đến 4 gram) Sự tạo gel sẽ lập tức xảy ra
Nhiên liệu cồn khô được điều chế theo phương pháp này gồm có:
+ 10g Methocel J75 MS + 50g nước
Trang 10Nguyễn Tất Toán Đề tài nghiên cứu khoa học + 2-4 g NaOH
+ Và một lượng rất ít Alumin trihydrat được thêm vào để ngăn chặn Sản phẩm được tạo ra có các đặc điểm như :
¡-Hạn chế sinh ra thành phần độc hại khi cháy
ii-An toàn và tiện lợi khi vận chuyên và sử dụng
1.4 Phương pháp điều chế cần khô có sứ dụng nguyên liệu vô cơ
i-Cho 72g Silic dioxid và 1,2g Calci hydroxid vào 2 874g Etanol và khuấy nhanh khoảng l5 phút Sau đó thêm vào 54g Hydroxypropyl cellulose và trộn đều Hỗn hợp này sẽ đông đặc dần cho đến khi giống như một khối gel đồng nhất (khoảng 1,5 gi0)
li-Cho 6g Silic dioxid, 6g Titan dioxid va 0,1g Calci hydroxid vao 2898 g Sau dé thém vao 90g Hydroxypropyl cellulose và trộn đều
ii-Cho 6g Silic dioxid, 6g Nhôm oxd vào 1 026g Etanol Cho vào 84g Metylhydroxybutyl va trộn khoảng 10 phút (với vận tốc
Sau đó thêm vào 374g nue
Sau 20 phút cho vào thêm 1 504g Etanol sẽ thu được khối gel đồng nhất
1.5 Kết luận
Trong bốn phương pháp trên thì chỉ có phương pháp điều chế cồn khô sử dụng
acid béo mềm là đễ điều chế và có kết quả tương đối tốt
Phương pháp điều chế cồn khô sử dụng acid béo có hai cách:
Cách 1: hỗn hợp gồm:
+70% cồn nước
+3% xút than
Trang 11Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
Giữ nhiệt độ 60°C khuấy đều cho tan hết, phản ứng xảy xà phòng hóa hoàn toàn
để nguội hỗn hợp 30 phút đến 2 giờ chờ đông đặc.Độ cứng của sản phẩm đo xà phòng quyết định
Cách 2: Tiến hành phản ứng xà phòng hóa trước tí lệ như trên phản ứng hoàn toàn
hạ nhiệt độ còn 60° bó phần cồn còn lại vào, hạn chế tiếp xúc không khí khi nấu
Trang 13Nguyễn Tất Toán Đề tài nghiên cứu khoa học
PHAN IIL: HE THONG TRON
CHUONG 1: KHAI QUAT VE CONG NGHE TRON
Id Céng dung va pham vì sử dụng 1.I.1 Céng dung
Cac máy trộn dùng để:
+ Tạo thành hỗn hợp đồng nhất của các chất rắn và đẻo
+ Tạo thành hỗn hợp đồng nhất của hai hay nhiều chất rắn với nhau
+ Tăng cường quá trình phản ứng và trao đổi nhiệt giữa một chất rắn và chất khí như quá trình đốt
1.1.2 Pham vi teng dung
a Trong sản xuất thực phẩm: (thực phẩm rời và thực phẩm đẻo)
Người ta dùng máy trộn này để tạo thành những khối lượng đồng chất trong quá
trình sản xuất sản phẩm thực phẩm Trộn vật liệu ban đầu cho ngày thành phẩm (ví dụ
chuẩn bị thức ăn cho gia súc) hoặc là một phân việc cho quá trình công nghệ khác (ví dụ hay sấy nóng hoặc làm lạnh) hay gia công hóa học sản phẩm
Trong công nghiệp làm bánh mì và bánh kẹo dùng chúng đề nhào bột, trộn khuấy bánh kẹo, trộn socola và các loại nhân khác
b Trong xây dựng
Dung dé trộn các, xi măng, đá, phụ gia để tạo thành bê tông hoặc dùng để trộn các
loại vôi vữa Ngoài ra máy trộn còn dùng trong các ngành khác như hóa chât, 1.2 Đặc trưng công nghệ và yêu câu kỹ thuật của máy
Trang 14Nguyễn Tat Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
Đặc trưng công nghệ của việc trộn là tọa ra các sản phẩm đồng nhất để tham gia vào các quá trinh sản xuất tiêp theo
1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật của việc trộn
Yêu cầu kỹ thuật của việc trộn là đảm bảo được hiệu quả trộn Hiệu quả làm việc
của máy trộn được đánh gia băng sự phụ thuộc của độ sai lệch thực tế của thành phần mẫu thử lay ra sau khi trộn với độ sai lệch qui định theo tiêu chuẩn hay điều kiện kỹ thuật, cũng như đánh giá bang mức độ trộn biểu thị bằng tỉ lệ của độ sai lẹch thực tế của
hỗn hợp đối với độ sai lệch lí thuyết hỗn hợp trộn lý tưởng
I.3 Phân loại máy trộn a Theo nguyên tặc làm việc
+ Máy trên làm việc gián đoạn
+ May trộn làm việc liên tục b Theo cấu tạo
+ Máy trộn quay
+ Máy trộn loại vận chuyển ce Theo hinh dạng thùng đựng
+ Máy trộn có thùng chứa nằm ngang + Máy trộn có thùng chứa thẳng đứng
+ Máy trộn loại chậu
1.4 Giới thiệu một số loại máy trộn
Trong nên sản xuất công nghiệp hiện nay thì máy móc thiết bị là thứ tất yếu không thê thiêu trong các nhà máy, phân xưởng sản xuất Trong đó, máy trộn cũng có vị trí quan trọng ở các nhà máy sản xuât thực phâm, hóa chât, Máy trộn được dùng rộng rãi để tạo thành hỗn hợp đồng nhật Tùy thuộc vào tính chất, câu trúc của phôi liệu cân trộn: hình dáng, kích thước, khối lượng và yêu cầu thành phẩm mà ta lựa chọn máy trộn phù hợp
Trang 15Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
Sau đây xin giới thiệu một số kiểu máy trộn:
+ Máy trộn kiểu vít tải
+ Máy trộn kiểu thùng quay + Máy trộn kiểu cánh
1.4.1 Móy trộn kiểu vít tải
Loại máy này có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn, tùy theo yêu cầu sử dụng mà ta lựa chọn loại máy cho phù hợp Máy trộn kiêu vít tải gôm các loại sau:
Trang 16Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học Nguyên li hoạt động:
Khi đóng cửa van lưới 7 thì thùng chứa 5 qua gầu nạp lếu được đỗ đầy các loại guyên liệu khác nhau theo thành phần hỗn hợp cho trước Khi kết thúc quá trình nạp liệu thì van được mở ra và nguyên liệu được chuyển đời nhiều lần trong máy trộn, băng cách dùng vít tải dưới 2 nạp nó vào gầu tải 3, từ đó nguyên liệu đi vào vít tải phân phối phía trên 4, vít tải này đưa nó vào thùng chứa 5, từ đây nguyên liệu tự chây lại rơi xuống vít
tải 2 phía đưới Sau khi kết thúc quá trình trộn thì hỗn hợp thành phẩm được tháo ra khỏi
máy trộn qua ống thoát 6
b Máy trên kiêu vít tải làm việc gián đoạn có trục vít thắng đứng: 7 T4 Hình 3: Sơ đồ máy trộn Gl Lo 1 kiểu vít tải có trục vít thẳng đứng — aK a 2 ` 6 Ss ` an Thùng chứa < 3 ` > a Ong trén [ Trục thắng đứng ~†> A Ong dưới <‹ : _Z >> Van tháo <S 5 Cánh gạt xuống Ẻ í X Bộ dẫn động CS
Cau tao và nguyên lỉ hoạt động:
Nguyễn liệu được đưa vào thùng chứa 1 Bộ dẫn động 7 hoạt động làm cánh gạt 6 gạt xuông, nguyên liệu qua ống trên và ống đưới, lúc này vÍt tải hoạt động và nguyên liệu được trộn Sau khi trộn xong van 5 tháo ra để nguyên liệu đi ra ngoài
Trang 17Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học A J A L⁄2 „` A rà a 7 5 a rÍ ` , / “ '/ Z ⁄ 2 / 1 Hình 4 : Máy trộn kiểu vit tai lam việc liên tục Cau tao: (1) Vít tải định lượng " (2) Vit tai tron (3) Buồng ngăn 1.4.2 Máy trộn kiểu thùng quay
Trong sản xuất, có vô sô loại máy trộn kiêu thùng quay nhưng ở đây ta chỉ nêu lên một số máy trộn kiêu thùng quay phô biên như: Tr / ` yor XE VU TÊN CHỖ HH: G0 GH0IẾ90 SP PP 00 0U VU LẦU sƠẸ cư Đ9P hÓU CHỮ BẾU TOP: TƯ NỈ 9P NÓ GPEĐĐD XU THƠ VỤ ANH HỖ: TH TH XỤO: THỊ ĐỐC G00 sốt C-2 pee wee ae uk pry
` Hình 5 : Những loại máy trộn kiểu thùng quay chủ yếu a.Máy trộn kiểu thùng quay có hình trụ hai đầu côn
Trang 18Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học — 42;epopibidbtioneiropteiebeii ve 12 or L4 — \_ |e 63| —Hh H a ie i “Ư— Ự- L_ ” i tCRULƒCET be Hình 6 : Máy trên kiểu thùng quay hình trụ - Hai đầu côn Cấu tạo Hộp giảm tốc Động cơ
Cầu tạo và nguyên lí hoạt động:
Động cơ hoạt động truyền động qua hộp giảm tốc, hộp giảm tốc dẫn động làm thùng
quay thực hiện việc trộn Sau khi trộn xong sản phẩm được tháo ra ngoài cửa
Những máy trộn kiêu thùng quay mà trong đó thùng trên trục ( không phải quay trên những con lăn chạy ) được nạp và tháo liệu qua 2 lỗ độc lập Trục mà trên đó thùng quay có thể trùng hoặc với đường tâm đổi xứng của thùng đường chéo của nó, còn bản thân thùng có hình đạng khác nhau tùy theo công dụng và đặc tính của sản phẩm đem trộn b Máy trận thùng quay loại thing “say ruou”
Trang 19Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
Hình 7 : Máy trộn kiểu thùng quay loại thùng “say rượu” Cấu tạo:
Thùng
Bộ dẫn động
Gia may
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động -
Truc quay trùng với đường chéo của thùng, cứ một một vòng quay cua thing trộn thì
nguyên liệu trong thùng được trộn hai lân đỗ di đỗ lại trong mặt phẳng thăng đứng đồng
thời khi đó được trộn theo hướng trục Chính vì thế mà đảm bảo trộn được nhanh chóng
mà có chất lượng C Máy trộn hình nón
Trang 20Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học kHình 8 : Máy trộn hình nón Cấu tạo: Bệ máy Thùng hình côn Bộ dẫn động Nguyên li hoạt động :
Gồm hai hình nón cụt nỗi với ống hình trụ Trục quay thường đi theo đường kính ống (hình trụ) hay trong những trường hợp riêng có thể trùng với đường tâm của hình trụ Hiệu quả trộn được tăng lên nhờ trộn được vật liệu rời đọc theo bề mặt thay đổi của bình
chứa
Trong một vài trường hợp ở các máy trộn hình nón có nạp những viên bi câu băng kim loại hay sứ song sự tiệt kiệm của phương pháp đó không cao, vì cứ mỗi một mẻ trộn
vật liệu thì lại phải nạp và tháo bị và phải lấy riêng chúng ra với thành phẩm
d Máy trộn dạng nỗi quay
Trang 21Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 9 : Máy trộn dùng nỗi quay Cấu tao : Nồi quay Truc nam ngang Canh dao Nguyên li hoat déng:
Trang 22Nguyễn Tất Toản Đẻ tài nghiên cứu khoa học a : —\ hy \s Hình 10 : Máy trộn cánh đảo xoắn Cáu tạo: (1) Cửa tiếp liệu (2) Thùng trộn (3) Cánh trộn (4) Bánh đai dẫn động (5) Cửa tháo sản phẩm (6) Giá đỡ Nguyên lï hoạt động:
Nguyễn liệu được đưa vào thùng trộn qua cửa tiếp liệu 4 Trục I nhận chuyển
động và quay, thực hiện quá trình trộn và ống dẫn nước 3 bắt đầu phun nước vào nguyên
liệu trộn Sau khi trộn xong, sản phẩm trên được tháo ra ngoài cửa tháo sản phẩm 5
Ngoài ra máy trộn dùng cánh đảo thì nguyên liệu được khuấy trộn nhờ cánh, các cánh này được nằm trên các trục năm ngang Máy loại này có thể làm việc liên tục hay giản đoạn
b.Máy trộn kiếu cánh đảo thẳng hướng tám
Trang 23Nguyễn Tât Toản Đề tài nghiên cứu khoa học Hình 11 : Máy trộn kiểu cánh đảo thẳng hướng tâm Cau tao: (1) Truc trén (2) Tay trộn (3) Ông dẫn nước (4) Cửa tiếp liệu (5) Cửa tháo sản phẩm (6) Khung Nguyên lÌ hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào thùng trộn qua cửa tiếp liệu 4 Trục l nhận chuyền
động và quay Thực hiện quá trình trộn và ống đẫn nước 3 bắt đầu phun nước vào nguyền liệu trộn Sau khi trộn xong, sản phẩm trộn được tháo ra ngoài qua cửa tháo 5 Máy loại này có thê làm việc liên tục hay gián đoạn
Trong các máy trộn cnahl đảo hướng tâm làm việc gián đoạn, nguyên liệu được
trộn nhờ sự chuyé động của các tay trộn hướng tâm, các tay đucợ đặt cách nahu một đoạn và lẹch nhau một gác tạo ra một dạng đường xoăn ốc Cách bố trí như thế của cánh đảm
bảo sản phâm đạt yêu câu
Trang 24Nguyén Tat Toan Đề tài nghiên cứu khoa học 1.35 Kêt luận, chọn phương ín
Qua việc gới thiệu các loại máy trộn ta thây từng loại có ưu nhược điểm riêng Do do tùy theo yêu câu của từng loại sản phẩm, cũng như điêu kiện cụ thê mà ta chọn loại máy trộn phù hợp
Trang 25Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MÁY TRỘN CÁNH ĐẢO 2.1 Cơ sở của quá trình thiết kế
+ Nhiệm vụ của máy trộn:
Máy trộn có nhiệm vụ khuấy trộn các thành phần với tỉ lệ xác định thành - — hỗn hợp đồng đều ˆ + Yêu cầu kỹ thuật của máy trộn: - Đảm bảo độ đồng đều “ Đảm bảo chất lượng năng suất của máy trộn Sử dụng và bảo trì dé dang
+ Số liệu ban đầu của quá trình thiết kế:
- Năng suất 500 kg / ngày,
- Khéi lượng và chất lượng của nguyên liệu trộn + Cầu tạo của máy trộn:
Máy trộn gồm có thùng trộn, trục trộn có gắn các cánh tay trộn Chọn số cánh trộn là 20 cánh ( gồm 12 cánh ngang và 8 cánh đừng )
- + Nguyên tắc hoạt động:
“ Khi đã cho vào đủ một lượng nhiên liệu và một lượng côn nước thích hợp Cho hệ thống hoạt động, lúc này động cơ dẫn động trục trộn quay Các cánh đảo đều thành hỗn hợp đồng nhất Sau khi đủ thời gian trộn thì đấy thùng sẽ mở ra, hỗn hợp sẽ đi vào máy ép
+ Máy trộn sẽ làm việc gián đoạn theo từng mẻ
Trang 26Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
m, = m,,.1,5 =500.1,5 = 150kg
2.2 Tinh toán máy trộn kiểu cúnh đảo 2.2.1 Kich thước máy trộn
- Ta chon đường kính phần trụ của thùng trộn là D= 200 mm, D= 30 là đường kính trong của trục trộn
- Chiều dài của trục máy: L=(2-3)D=(400-600)mm „ chon L = 600mm - Chiều cao của máy: H = ( 1,2-1,5 )D = ( 240-300 ) mm Chọn H = 240 mm - Duong kính canh tron: dt = ( 0,95-0,98 )D = (190-196) mm, Chon dt= 190 mm - Bước xoăn của tay tron: S = (0,5-1,2 )dt = ( 95-228 )mm, Chon S = 100 mm - Chiéu cao lớp vật liệu trong thùng: h = ( 0,7-0,8 )dt = ( 133-152 ) mm, Ta chọn h = 140 mm
- Kích thước cánh: a = 15 mm, chiều dài b = 65 mm
- Câu tạo của trục máy trên gôm 12 cánh nim ngang, và § cánh thắng đứng - dung dé tron 2.2.2 S6 vong quay cua truc trộn La + Để đâm bảo quá trình trộn chỉ hoạt động với số vòng quay nhất định: v n=—, vip d Trong do:
nà V: la van toc của đầu mút cánh trộn
Trang 27Nguyễn Tất Toản Đê tài nghiên cứu khoa học “1 1 ả 3/14.0.19 n= 10220 _30+70v/p i Chon n = 50 vòng/ phút + Thời gian cần trộn
Qua nhiều nghiên cứu cho ta thấy được rằng tích số giữa số vòng quay của trục
Trang 28Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học Trong đó:
V: thể tích thùng trộn
Ø,: khối lượng riêng của vật liệu
ø„: hệ số điền đầy của vật liu, g, = 0,3-0,4 1: thời gian trộn 7 : thời gian phụ khi trộn Ta có : ƒ =V,+V, =1b.h+zR”! = 0,6.0,192.0,145+3,14.0, 095”.0,6 =0,033m” Vậy: _ 600 2,9, _ 60.0,033.800.0,3 T+r, 0,25 =1900kg /h 2.2.3 Công suất của may tron a Các lực tác dụng lên cảnh
Khi trộn sản phẩm, cánh của máy trộn tác dụng lên sản phẩm, khắc phục trở lực của vật liệu trộn đại lượng đó phụ thuộc vào tính chất cơ lí của sản phẩm tốc độ chuyến động của bánh, lượng sản phẩm trộn Các cánh chuyên động trong khối sản phẩm trộn, ép
truyền cho khối sản phẩm một tốc độ nào đó trong khi đó được khắc phục: trở lực của sản
phẩm hướng vào mặt chính, ma sát của sản phẩm với cánh, ma sát giữa sản phẩm với sản
phẩm, lực dính của sản phẩm Với cánh
Áp lực tác dụng lên tat cả các cánh nhúng chìm trong sản phẩm; E=f lá pig [as +Ễ ]*2ng [45 2) Ni wr
Trong đó:
Trang 29Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học # = 0,02.0, 08 = 0,0016m” : điện tích của cánh nhúng trong sản phẩm
4 p = 800.9, 81 = 7848N /m` : trọng lượng riêng của vật liệu 8 =6S”: góc ma sát trong của sản phẩm c =(0,5—1).10” chọn c = 8000 lực dính riêng của sân phẩm với cánh , Vay _ 2 ° 8 ° 8 2 b= ƒ| hy.ötg | 45 += + 2ctg| 45 +> Nim E=0, 00160 14.7848? [4s + +) +2.8000.¢ [4s + s) =151N
b Thành phân lực hướng tâm
Trang 30Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học | Góc quay của cánh chon 6 = 72’, l= 80 mm chiều đài cánh, b = 20 mm chiều rộng cảnh
c Công suất cân thiết của may tron
Công suất cần thiết đối với máy trộn làm việc gián đoạn gồm có công suất đối với các cánh năm ngang NI, công suất đối với các cảnh hướng tâm N2
Công suất chung đối với máy trộn bang: N=N,+ N, (Kw)
Công suất cân thiết đối với các cánh đảo nằm ngang được xác định theo công thức ( trong hệ SI) (8) N, = +++ (Kw) ~ — 1000 Trong đó: E: là hợp lực các lực cản của sản phẩm tác dụng lên cánh nằm ngang nhúng chìm trong sản phẩm
Trang 31~
Nguyễn Tât Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
V, là tốc độ vòng quay hướng tâm của cánh thắng đứng( m3) Trong đó:
l: chiều đài cánh
9: là góc quay của cánh, độ
b: khoảng cách từ đường trục quay đến mức sản pham,m n: s6 vong quay của cảnh hướng tâm trong một phúi
N,= 8.133.0,39 = 0,42(Kw) 1000
Vậy công suất cần thiết của máy trộn là:
N,, = 0,944 0,42 =1,36(Kiw)
2.2.4 Tinh bén truc cia máy trục a Tinh sơ bộ đường kính trục:
A
Trong đó:
N, =1,36(Kw) 1a céng suất trục
m =50(v/p) là số vòng quay của trục
Trang 33
<&
Nguyễn Tất Toán | Dé tai nghiên cứu khoa học
Momen uôn tại tiết điện nguy hiểm:
_ M, =JM2 +M2
M,,, = R,,.1000 = 75500( Nmmr)
M.,, = R,,.1000 = 66500(Nmm)
& 6
M,,_ =100610(Nimm) My, = 722210 Mi 9:95:10" 36 260V Nguy) TH ny 50
Trang 37
Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học
Tính cho gối đỡ A hay B
Tính hệ số khả năng làm việc C theo công thức (8.1) C=O(w")*)<C bang Trong đó: n= 50 vòng/ phút h = 12000 giờ Q tính theo công thức ( 8.2 ), do A=0 nên Q=Ra=l OO(N)=10(daN) Vay: C=10.(50.12000) z 541< Tra bảng 14P, ứng với d=25 (mm) chọn ô bị đỡ kí hiệu 36104 đường kính ngoài Ð=48 (mm), chiều rong B= 12 (mm) Truc |
Theo đường kính trục 1 để lắp then là: 30 mm
Tra bang 7-23 ta chon then c6 b=8: h=7; t=4; t1=3,1: k=3,5: I=40
Kiểm nghiệm về sức bên dập:
"= 2.M, _ 2.259760
“ dkl 30.3,5.40 =124(N/mm’)< o 7
( Tra bang 7-20 ứng suất mối ghép cô định, tải trọng tĩnh )
Trang 38Nguyễn Tất Toán Đề tải nghiên cứu khoa học Kiểm nghiệm về sức bền cắt: ` „ _2.M, _ 2.259760 ˆ_ đbl 30.8.40 =54(N/ mm?) < 7 | 2.2.6 Cấu tạo vỏ hộp và các chỉ tiết máy khác a Vỏ hộp
Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm các trục đề việc lắp ghép được dễ dàng, kích thước các phan tử cầu tạo vỏ hộp sau đây:
Chiều dày thành thân hộp ở = 0,025.4+ 3n Chiều dày thành nắp hộp 6, = 0,02.4+3mm
Chọn 6=6,=7mm
Chiều dày mặt bích dưới của thân 6 =1,5.5 =10,5mm
Chiều dày mặt bích trên của nắp 6, =1,5.6, =10,5mm
Chiều dày mặt để không có phẳn lỗi p= 2,35.ổ =16, 45m - Chiều dày gân của thànhhộp zz= 0,85+1 ổ=7øzzn
Đường kính bulong nên đ, = 0,0364+12 =1§zzn Một số bulong khác:
Ghép nắp vào thân d, = 0,5+0,6 3„ =10un
Ghép nắp vao 6 d,= 0,4+0,6 d, =10mm
Ghép nap cửa thăm d,= 0,3+0,4 d,=6mm
b Tính toán cửa nạp vò cửa tháo liệu
Ì-Thiêt kê máng cáp liệu
Trang 39Nguyễn Tất Toản Đê tài nghiên cứu khoa học Máng câp liệu phải chứa được một khôi lượng vật liệu đủ đề đảm bảo đủ cho năng suất Năng suất của vật liệu chảy qua lỗ phải đảm bảo thời giam cập liệu không vượt quá 4 phút Kích thước hình học của máng cấp liệu như sau: 228 258 A= 228 mm B= 256 mm a= 83 mm b= 124 mm hi= 206mm h2= 7 mm
¡†-Kiêm tra năng suất lô cấp liệu
Trang 40Nguyễn Tất Toản Đề tài nghiên cứu khoa học Hệ số đối với vật liệu: 4 =0,2+0,5;cbonA = 0,5
=> Ở =3600./.V = 3600.0,09.1,03.10” =0,04m/h
Cửa tháo liệu được bế trí sao cho tháo liệu được dé dàng, đồng thời phải đảm bảo cho thời gian tháo liệu không quá 3 phút
Kích thước lỗ tháo liệu: a x b cửa tháo liệu được bố trí cách mặt đất vừa phải tùy
theo chiều cao của máy ép mà ta chọn sao cho hop li
Ngoài ra cửa tháo liệu cần đảm bảo một số yêu cầu sau: lực đóng mở không lớn, thời gian đóng mở không lớn, cửa đóng chặt không có thời gian tự mở
2.3 Tính toán hộp giảm tốc
2.3.1 Chọn động cơ
Động cơ điện cần chọn sao cho có thể lợi dụng được toàn bộ công suất động cơ
Khi làm việc nó phải thỏa mãn 3 điều kiện:
+ Động cơ không phát nóng quá nhiệt độ cho phép + Cé kha nang qua tải trong thời gian ngắn
+ Có moment mở máy đủ lớn để thắng lớn để thắng moment cản ban đầu cúa phụ tải khi khởi động
Thông thường chọn động cơ theo điều kiện nhiệt độ rồi kiểm tra theo điều kiện quá tải và moment mở máy
Ở đây động cơ làm việc ở chế độ dài hạn với phụ tải không đổi Động cơ điện