Đồ án môn học nhập môn về kỹ thuật

 Trong số các kim loại, nhôm vượt trội về thuộc tính cũng như hìnhthức và nhờ vào kỹ thuật sản xuất làm cho nhôm có giá cả cạnh tranh.Nhôm được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều ngành

Hà Nam - 2021

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

3LƯU VĂN MINH

4NGUYỄN HOÀI NAM

5MA TRUNG NGHĨA

6DƯƠNG MINH PHONG

7NGUYỄN DUY QUANG

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

I Thông tin chung

1.Tên lớp 20221ME6090007 Khóa:17

2 Tên nhóm: 05.Họ và tên thành viên trong nhóm:

1NGÔ ĐỨC MẠNH

2NGUYỄN VĂN MẠNH

3LƯU VĂN MINH

4NGUYỄN HOÀI NAM

5MA TRUNG NGHĨA

6DƯƠNG MINH PHONG

7NGUYỄN DUY QUANG

II Nội dung học tập

1 Tên chủ đề:Máy ép lon

2 Hoạt động của sinh viên

- Hoạt đông/Nội dung 1: Làm sản phẩm đồ án.Mục tiêu:Hoàn thành

- Hoạt đông/Nội dung 2:Làm bản word Mục tiêu:Hoàn thành

- Hoạt đông/Nội dung3:Làm powerpoit Mục tiêu:Hoàn thành

3 Sản phẩm nghiên cứu Bản thuyết minh, , mô hình,

IV Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án

Tài liệu học tập:Các tài liệu,tư liệu,bài báo,thông tin tham khảo trên mạng

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ

1.Tên lớp 20221ME6090007 Khóa:17

2 Tên nhóm: 05.Họ và tên thành viên trong nhóm:

1NGÔ ĐỨC MẠNH

2NGUYỄN VĂN MẠNH

3LƯU VĂN MINH

4NGUYỄN HOÀI NAM

5MA TRUNG NGHĨA

6DƯƠNG MINH PHONG

7NGUYỄN DUY QUANG

việc

Phương pháp thực hiện

Ngô Đức MạnhNguyễn Duy Quang

Làm word

PhongNguyễn Duy Quang

Ngày….tháng… năm…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

(Ký, ghi rõ họ tên)

Mục lục

Chương 1 Tổng Quan:

1.1, Tổng quan về sản xuất và nhu cầu

1.2, Tình hình tái chế nhôm trên thế giới và Việt Nam hiện nay 1.3, Một số máy ép thế giới và trong nước

Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế

2.1, Lựa chọn hình dạng sản phẩm sau khi ép

2.2, Lựa chọn kết cấu máy

2.3 Lựa chọn phương án truyền động

Chương III: Chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm và hiệu chỉnh

3.1, Dụng cụ chế tạo và nguyên liệu

3.2, Quy trình chế tạo, lắp ráp

3.3, Thử nghiệm,nguyên lí hoạt động và hiệu chỉnh

Chương IV: Hướng dẫn sử dụng và bảo quản

Danh mục hình ảnh

Chương I Tổng quan

Hình 1.1: Hình ảnh minh họa về nhôm

Hình 1.2: Tái chế hộp nhôm ở Mỹ (1972-2001)

Hình 1.3: Vỏ lon nhôm chưa ép

Hình 1.4: Vỏ lon sau khi ép

Hình 1.5 Máy ép kiểu ngang tự động

Hình 2.2 Sơ đồ máy ép trục khuỷu thanh truyền

Hình 2.3 Sơ đồ máy ép con lăn

Hình 2.4 Sơ đồ máy ép thủy lực

Chương III: Chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm và hiệu chỉnh

Hình 3.1 Bộ khung ép lon

Hình 3.2 Vị trí đặt hộp sắt và khoét lỗ rơi

Hình 3.3 Lắp khung ép

Hình 3.4 Mô tơ và hộp giảm tốc

Hình 3.5: Sản phẩm sau khi hoàn thiện

Lời nói đầu

Đồ án sinh viên nghiên cứu có thể nói là thú vị và bổ ích đối với mỗi sinhviên ngành kỹ thuật Qua quá trình thực hiện đồ án, chúng em được cung cấp đầy

đủ những hiểu biết chung và kiến thức nâng cao về ngành học, rèn luyện kỹ nănglàm việc nhóm hiệu quả

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa Các vỏ lon ngày càng nhiều nếu nhưkhông có biện pháp xử lí sẽ gây ô nhiễm ảnh hưởng đến môi trường sống.Được sự phân công nhóm chúng em xin phép thiết kế máy ép lon

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, các thầy cô trong khoa Cơ khí, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn nhập môn

kĩ thuật, những người đã dìu dắt em tận tình, đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức

và kinh nghiệm quý báu

Trong quá trình thực hiện đồ án, em xin đặc biệt cảm ơn cô Trần Thị Thu Thuỷ

đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành được đồ án này Kính chúc cô sức khỏe và đạt được nhiều thành tựu trong công việc và cuộc sống

Khi thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng nhưng có sự hạn chế về kiến thức và năng lực của bản thân nên đồ án không tránh khỏi sai sót, khiếm khuyết Em kính mong thầy cô hướng dẫn thêm để có thể hoàn thiện sau này

Chương I: Tổng quan

1.1, Tổng quan về sản xuất và nhu cầu

a, Nguồn gốc và đặc tính của nhôm

 Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, nhẹ, độ phản chiếu cao, khôngđộc, chống mài mòn Nhôm là kim loại có nhiều thành phần nhất, chiếm1/12 trong vỏ Trái Đất Tuy nhiên, ta không tìm thấy nhôm tinh khiếttrong tự nhiên, chỉ có thể tìm thấy nhôm kết hợp với oxygen và nhữngnguyên tố khác Trong đời sống nhôm thường được gọi là hợp kimnhôm

 Trong số các kim loại, nhôm vượt trội về thuộc tính cũng như hìnhthức và nhờ vào kỹ thuật sản xuất làm cho nhôm có giá cả cạnh tranh.Nhôm được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều ngành, những thịtrường lớn như ngành công nghiệp bắt đầu nhận ra đặc tính không thể sosánh được của nhôm

 Nhôm là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất Trong tự nhiên, Al

có trong: Đất sét, Mica Boxit, Criolit …

 Quặng Boxit là nguồn nhôm chủ yếu Sau khi lọc, làm mát và kết tủa,hỗn hợp nhôm được lọc một lần nữa trước khi được nung thành bột Sau

đó là quá trình lọc, nung và nấu thành thỏi nhôm nguyên chất

 Khối lượng riêng nhỏ chỉ khoảng 1/3 so với thép

 Tính chống ăn mòn trong khí quyển: Do đặc tính oxi hóa của nó đãbiến lớp bề mặt nhôm thành oxide nhôm rất xít chặt nên nó có tính chống

ăn mòn cao trong khí quyển và được sử trong rất nhiều ngành mà khôngcần sơn bảo vệ

 Tính dẻo: Rất dẻo nên thuận tiện cho việc kéo thành tấm, dây, ép chảythành các biến dạng đặc biệt

 Nhiệt độ nóng chảy thấp nên thuận tiện việc nấu chảy khi đúc

Hình 1.1: Hình ảnh minh họa về nhôm

b, Sản xuất sản phẩm từ nhôm và nhu cầu tái chế

* Sản xuất sản phẩm từ nhôm

 Nguyên nhân đầu tiên có lẽ là do khả năng chịu lực của nhôm Chúng

ta đều biết là nhôm nhẹ hơn rất nhiều so với sắt Một cục nhôm và mộtcục sắt nếu có cùng kích thước thì khi cầm cục nhôm sẽ thấy nhẹ hơn rấtnhiều so với cục sắt Số liệu cho thấy khả năng chịu trên 1 đơn vị diệntích (cùng độ dày) của nhôm là tốt hơn sắt, nói cách khác, hai cái lon cócùng khối lượng thì lon nhôm chịu áp lực của gas trong nước giải khát tốthơn lon sắt

 Một lí do khác khiến lon nhôm được dùng nhiều trong ngành côngnghiệp sản xuất đồ uống có gas là lon nhôm có vẻ ngoài láng bóng và sơnbám tốt hơn, do đó người ta dễ dàng trang trí các họa tiết, biểu tượng vàhình ảnh lên lon nhôm Đối với lĩnh vực có tính cạnh tranh cao và đề caotầm quan trọng của việc thu hút người tiêu dùng như sản xuất nói chungthì đây là yếu tố rất quan trọng

* Nhu cầu tái chế

 Nguồn nguyên liệu cho việc tái chế nhôm bao gồm: máy bay, ô tô, xeđạp, tàu thuyền, máy tính, dụng cụ nhà bếp, máng xối, dây và nhiều sảnphẩm khác mà cần một loại vật liệu nhẹ hoặc có độ dẫn nhiệt cao Quátrình tái chế không chuyển hóa các nguyên tố , nhôm có thể được tái chế

vô hạn định và được sử dụng để sản xuất bất kì sản phẩm nào với chấtlượng không hề thua kém so với dùng nhôm mới

 Ưu điểm:

 Việc tái chế nhôm thường tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất so vớisản xuất nhôm mới, bao gồm cả chi phí thu mua phế liệu, phân loại và táichế Về lâu dài, việc tiết kiệm kinh phí có thể thực hiện thông qua việc táichế nhôm do giảm chi phí vốn đầu tư liên quan đến việc xây dựng các bãichôn lấp, nhập khẩu nhôm nguyên liệu

 Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Quá trình tái chế nhôm đòi hỏi ítnăng lượng hơn, có nghĩa là giảm khí thải nhà kính Điều này làm giảmtác hại của ô nhiễm môi trường ví dụ như sự nóng lên toàn cầu, mưa axit,vv gây ảnh hưởng đến con người và sinh vật trên Trái Đất

1.2, Tình hình tái chế nhôm trên thế giới và Việt Nam hiện nay

 Tại Brazil tái chế 98,2% sản lượng nhôm lon của nó, tương đương với14,7 tỷ lon nước giải khát mỗi năm, xếp hạng đầu tiên trên thế giới, nhiềuhơn của Nhật Bản với tỷ lệ thu hồi 82,5% Brazil đã đứng đầu các bảngxếp hạng lon nhôm tái chế trên thế giới trong tám năm liên tiếp

 Tại Mỹ, từ năm 1970-2001 đã có 903 tỷ lon/hộp nhôm bị bỏ đi Chỉtính riêng năm 2001 đã có 50,7 tỷ lon/hộp nhôm bị vứt bỏ, nếu số lượngnày được tái chế thì có thể tiết kiệm được năng lượng tương đương với

16 triệu thùng dầu thô, số lượng dầu đó đủ cung cấp năng lượng cho 2,7triệu gia đình Mỹ hay cho hơn 1 triệu xe ô tô trong một năm Đồng thời,việc tái chế này cũng có thể ngăn chặn được việc thải ra 75000 tấn khíthải công nghiệp từ việc sản xuất ra nhôm tinh luyện mới

 Việt Nam hiện nay chưa có con số chính thức về lượng nhôm được táichế Tuy nhiên, theo một số thống kê sơ bộ, ở các làng nghề có đến95,2% lượng phế thải kim loại được tái chế, mang lại tổng số 700.000 tấnsản phẩm mỗi năm Tái sử dụng và tái chế ở Việt Nam được đánh giá làrất tốt Riêng trong lĩnh vực công nghiệp, một số ngành có khả năng thựchiện tái chế 80% lượng chất thải

và kỹ thuật của lực lượng lao động tham gia, ngành tái chế hiện đang làsinh kế của rất nhiều người nghèo đô thị Bên cạnh đó, một số làng nghềcũng đã và đang giàu lên nhờ tham gia vào tái chế rác thải Nhôm chắcchắn nằm trong danh sách kim loại được ưu tiên thu gom, tái chế

 Tuy nhiên việc tái chế nhôm là một quy trình khá phức tạp Nhôm saukhi được thu gom tại các cơ sở thu mua phế liệu, được vận chuyển về các

nơi luyện nhôm để nấu lại thành nhôm nguyên chất Sau đó, phôi nhômđược vận chuyển tới các cơ sở tạo ra sản phẩm nhôm để đưa vào sử dụnglại trong cuộc sống Trong giai đoạn thu gom nhôm các vỏ lon nhômrỗng nên chiếm nhiều diện tích làm cho việc vận chuyển trở lên phức tạp

và tốn nhiều công sức Do đó, để việc vận chuyển trở nên dễ dàng hơn,các lon nhôm phế thải cần được ép lại thành từng khối nhỏ để dễ dàngkhuôn vác và tiết kiệm diện tích đáng kể trong vận chuyển và lưu trữ lâudài

Hình 1.3: Vỏ lon nhôm chưa é

Hình 1.4: Vỏ lon sau khi ép

1.3, Một số máy ép thế giới và trong nước

Trên thế giới hiện nay có nhiều công ty chế tạo máy ép phục vụ cho ngành côngnghiệp nặng và nhẹ như các loại máy ép dùng trong sản xuất giày, máy ép dùng để

ép gạch, dùng để ép ván dăm, ép lon phế thải… Tuy nhiên tính đa dạng trong khâuthiết kế sản phẩm này chưa có, vì lí do nhu cầu sử dụng mặt hàng này không nhiều.Nên đa số các công ty chuyên sản xuất máy ép luôn sản xuất theo đơn đặt hàng củađối tác Điều này đã dẫn đến thực trạng nước ta chưa có công ty nào thiết kế và chếtạo ra máy ép hoàn chỉnh Do kinh nghiệm cũng như công nghệ là chưa đủ, mà cáccông ty chủ yếu là phân phối lại sản phẩm của các công ty nước ngoài hoặc nhậnđơn đặt hàng tại Việt Nam rồi đưa về các công ty chính để chế tạo

* Dưới đây là một số hình ảnh, thông số của các kiểu máy ép hiện nay:

 Máy ép kiểu ngang tự động

Hình 1.5 Máy ép kiểu ngang tự động

Số dây đóng gói 4 hàng φ2.75～φ3.0mm 3 dây thép

Thời gian ép ≤30S/ ( tiến và lùi)

+ Máy ép thủy lực

Hình 1.6 Máy ép thủy lực

Máy ép khối tự động kiểu đứng

Kích thước khối Tùy theo đơn dặt hàng

Nguyên liệu ép Vỏ lon bia, vỏ lon sữa, thùng sắt, Giấy vụn, bìa vụn, bông

vải, bìa các tông, tấm nhựa mềm…

 Máy ép phôi kim loại

Hình 1.7 Máy ép phôi kim loại

Kích cỡ khối ép 300*300*150~400mm (L*W*H)

=> Kết luận: Dựa vào những thông tin trên, ta có thể thấy được những

ưu nhược điểm của các loại máy ép trên Hầu hết những loại máy ép nhưtrên chỉ sử dụng trong các công xưởng, nhà máy lớn để đáp ứng nhu cầu

về số lượng lớn nguyên liệu cần ép Còn đối với số lượng nguyên liệunhỏ thì sử dụng những loại máy trên sẽ vô cùng tốn kém chi phí, nănglượng Vì vậy ta cần phải chế tạo ra những sản phẩm khác dựa trênnguyên lý các mẫu đó nhưng cấu tạo đơn giản, nhỏ gọn hơn, tiết kiệm chiphí, năng lượng nhưng vẫn đảm bảo chất lượng, số lượng nguyên liệu saukhi ép

 

Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế

 Trong quá trình thiết kế, để tạo ra được một mô hình máy ép lonnhôm phế thải ta cần rất nhiều bước Trong đó, việc lựa chọn phươngpháp hợp lý cho từng phần của máy như: kết cấu cơ khí, phương ántruyền động và phương án điều khiển là một việc hết sức quan trọng Dovậy, ta sẽ tiến hành lựa chọn các phương án sau

2.1, Lựa chọn hình dạng sản phẩm sau khi ép

- Các phương án thiết kế được đưa ra đều dựa trên những tiêu chí sau: Giá thành,

kích thước của máy ép, độ tin cậy của hệ thống máy, khả năng bảo trì, tính thay thếcủa từng bộ phận trong máy, hệ số an toàn, chỉ số khả năng sẵn sàng

 Khó gia công phần thân trụ

 Khó khăn trong khâu tính toán lực ép vì ta phải tính thêm tải trọng tậptrung ở các góc của hình vuông

* Phương án 2: Sản phẩm ép dạng khối trụ

 Ưu điểm:

 Khối trụ dễ gia công, phần thân ép hình trụ ta có thể lựa chọn các ống thép có sẵn tiêu chuẩn ngoài thị trường

 Nhược điểm:

 Do sản phẩm khối trụ nên sẽ khó khăn hơn trong việc khuôn vác và sẽlãng phí một phần diện tích trong vận chuyển và lưu trữ kho bãi, do có khe hở khi xếp các khối trụ với nhau

 Để dễ dàng hơn trong khâu vận chuyển, đỡ tốn diện tích tích trữ trong kho bãi nên ta dùng phương án 1

2.2, Lựa chọn kết cấu máy

 Nhược điểm:

 Giá thành chế tạo cao

 Kết cấu máy chiếm nhiều diện tích

 Từ yêu cầu đặt ra máy hoạt động tự động, năng suất ổn định và giá cảhợp lý thì ta sẽ chọn phương án thiết kế kiểu máy nằm

2.3 Lựa chọn phương án truyền động

Để tạo một sản phẩm từ máy ép thì ta có nhiều phương án Nhưng với phương ánnào phù hợp với yêu cầu làm việc của máy cho có hiệu quả và năng suất cao thìmới là tối ưu Có nhiều phương án như:

 Máy ép ma sát kiểu trục vít

 Máy ép sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

 Máy ép sử dụng cơ cấu con lăn

Máy ép sử dụng hệ thống thủy lực

a, Máy ép ma sát kiểu trục vít

 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động

Hình 2.1 Sơ đồ máy ép trục vítTrong đó:

1: Động cơ 4: Trục 8, 9: Cỡ tì

2: Bộ truyền đai 6: Bánh ma sát 10: Đòn bẩy

3,5 : Đĩa ma sát 7: Cữ hành trình 11: Cần điều khiển

Nguyên lý hoạt động: Động cơ 1 truyền chuyển động qua bộ truyền đai 2 làm quaytrục 4 Trên đó có lắp các đĩa ma sát 3 và 5 Khi nhấn bàn đạp 11, đòn bẩy 10 đi lênđẩy trục 4 dịch sang bên phải và đĩa ma sát 3 tiếp xúc với bánh ma sát 6 làm trụcvít quay theo chiều thuận đưa con trượt đi xuống khuôn ép Khi đến vị trí cuối củahành trình ép vấu 8 và cỡ tì 9 làm cho đòn bẩy 10 đi xuống đẩy trục 4 qua trái vàđĩa ma sát 5 tỳ vào bánh ma sát 6 làm cho trục vít quay theo chiều ngược lại đưađầu trượt đi lễ đến hành trình 7, đòn bẩy 10 lại được nhấc lên, trục 4 được đẩy sangphải lặp lại quá trình trên

 Ưu nhược điểm:

 Ưu điểm

 Máy có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ không lớn nên kim loạibiến dạng từ từ và triệt để hơn, hành trình làm việc điều chỉnh trongphạm vi khá rộng

 Đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ

 Quy trình ép dao động ít

 Nhược điểm

 Năng suất không cao

 Lực ép tạo ra không lớn

 Chưa có tính tự động hóa cao

 Mômen ngẫu lực của trục vít phải chịu cao

b, Máy ép sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động

Hình 2.2 Sơ đồ máy ép trục khuỷu thanh truyền Trong đó:

1: Mô tơ 4: Ly hợp 7: Thanh truyền 10: Khuôn ép

2: Puli 5: Trục khuỷu 8: Đầu trượt

3: Đai truyền 6: Phanh 9: Máng trượt

Nguyên lý hoạt động: Khi mở máy, mô tơ 1 quay, bánh đai quay, chuyển động đailàm cho vô lăng cùng với ly hợp 4 quay tự do trên trục khuỷu 5 nhờ ly hợp thenhoặc ly hợp ma sát như hình 2.2 Khi nhấn bàn đạp hoặc nút làm việt, ly hợp gắnliền với trục khuỷu và vô lăng làm cho trục khuỷu quay đồng thời phanh 6 nhả trụckhuỷu ra, thanh truyền 7 đẩy đầu trượt 8 xuống và lên Khi không nhấn mạnh vàobàn đạp ly hợn không làm việc, vô lăng 4 lại quay tự do, phanh 6 giữu trục khuỷu

ở đúng vị trí cần thiết

 Ưu nhược điểm:

 Ưu điểm

 Sử dụng rộng rãi, thuận lợi cho việc thiết kế, cải tiến

 Sử dụng máy và kết cấu máy đơn giản

 Với khả năng cho năng suất cao, chính xác,… có thể dây chuyền hóatrong sản xuất hàng loạt

 Lực lớn, nguyên lý đơn giản