thiết kế và chế tạo máy tách vỏ dầu bị lỗi

Hạ giá thành, dễ thay thế, sửa chữa và bảo trì… Giống như vậy, trong khuôn khổ giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình sản xuất vỏ dầu gội thì có lỗi.. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SẢN P

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc

TP Hồ Chí Minh, 12/2013

Tôi xin cam kết rằng Luận văn tốt nghiệp :” THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

HỆ THỐNG TÁCH VỎ DẦU BỊ LỖI” là công trinh nghiên cứu cá nhân dưới

sự hướng dẫn của PGS.Ts Nguyễn Hữu Lộc Nếu có bất cứ sự gian lận nào tôi xin chịu hoàn hoàn toàn trách nhiệm và mọi kỷ luật theo quy định của Khoa và Nhà trường đề ra

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Sinh viên khoa Cơ khí – khoa 2009

Chuyên ngành Kỹ thuật Chế tạo

Trường Đại học Bách Khoa TPHCM- ĐHQG TPHCM

Đầu tiên, Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc

đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Đó là nguồn động lực lớn nhất giúp Em có thể hoàn thành đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn tới anh Nguyễn Chí Dũng và toàn thể anh em Công

ty TNHH SX TM KT Thông Hiệp đã dành thời gian và kinh nghiệm để hướng dẫn em về kỹ thuật và máy móc để thực hiện mô hình trong Luận Văn

Bên cạnh đó, Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy,cô đã trực tiếp giảng dạy Em trong suốt khoá học,những người bạn đã quan đã quan tâm,chia sẻ những kiến thức trong quá trình học cũng như nghiên cứu luận văn Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm,chia sẻ, hỗ trợ và hết lòng động viên của gia đình trong suốt thời gian qua Đây là thanh quả nỗ lực của sinh viên thực hiện, tuy nhiên còn nhiều sai sót do trinh độ hạn chế

Sau cùng, Em xin gửi lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc đến quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Đoàn Mạnh Cường

Hình 1.1: Nhãn hiệu Unilever 2

Hình 1.2: Sản phẩm của Unilever 3

Hình 1.3 : Sản phẩm thông dụng ở thị trường Việt Nam 3

Hình 1.4: Nhãn hiệu P&G 4

Hình 1.5: Sản phẩm thông dụng ở Việt Nam của P&G 4

Hình 1.6 : Hình ảnh bán tại chợ Hà Nội 5

Hình 1.7 : Sản phẩm nhái các nhãn hiệu nổi tiếng 5

Hình 1.8 : Các nhãn hiệu được ưu chuộng tại Việt Nam 7

Hình 1.9: Các nhãn hiệu được ưu chuộng tại Viêt Nam 7

Hình 1.10: Sản phẩm bao bì 8

Hình 1.11: Sản phẩm chai 8

Hình 2.1: Cơ sở ép thủy lực dọc trục 12

Hình 2.2: Sơ đồ động của cơ cấu ép thủy lực 13

Hình 2.3 : Cơ cấu ép lăn 14

Hình 2.4 : Cơ sở ép trục vít thẳng đứng 15

Hình 2.5 : Sơ đồ động của cơ cấu ép vít đùn 16

Hình 2.6: Sơ đồ động của cơ cấu ép trục vít côn 17

Hình 2.7: Trục vít đơn 20

Hình 2.8: Loại trục vít kép 20

Hình 2.9: Trục vít 21

Hình 2.10: Một số dạng trục vít 22

Hình 2.11: Buồng xoắn 22

Hình 2.12: Một số dạng phễu cấp liệu 23

Hình 2.13 : Các đoạn cần làm lạnh 24

Hình 2.14 : Tấm chắn 25

Hình 2.15: Bố trí động cơ loại 1 26

Hình 2.16: Bố trí động cơ loại 2 26

Hình 2.17: Bơm 27

Hình 3.3: Hộp giảm tốc .55

Hình 3.4: Catalog của Động cơ – Hộp giảm tốc Siti 61

Hình 3.5: Hộp giảm tốc Siti MBH 140 62

Hình 3.6: Thông số kích thước của hộp số 62

Hình 4.1: Ví dụ về Inventor 66

Hình 4.2: Trục vít trong giao diện Inventor 68

Hình 4.3: Thông số của trục vít 69

Hình 4.4: Thùng cấp liệu trong giao diện Inventor 69

Hình 4.5: Thông số của thùng cấp liệu 70

Hình 4.6: Hệ thống sau khi lắp ráp 70

Hình 5.1: Xuất bản vẽ 72

Hình 5.2: Chỉnh sửa trên AutoCad 72

Hình 5.3: Bản vẽ chi tiết 73

Hình 5.4: Buồng xoắn 74

Hình 5.5: Trục vít 75

Hình 5.6: Buồng tiếp liệu 76

Bảng 1.1: Bảng báo cáo về ngân sách và thị phần tại một số thương hiệu dầu

gội tai Việt Nam năm 2006 1

Bảng 2.1: Biểu đồ thanh thể hiện tiến độ thực hiện các nhiệm vụ 11

Bảng 2.2: Bảng ma trận quyết định phương án thiết kế máy 19

Bảng 2.3: Bảng so sánh vật liệu làm lưới

Bảng 3.1: Bảng thông số hình học của các đoạn vít 34

Bảng 3.2: Bảng đặc tinh 57

Bảng 3.3: Bảng thông số 57

Bảng 3.4: Bảng thông số đai loại B 57

Bảng 3.5: Bảng tổng kết 60

Bảng 3.6: Thông số của ổ bi đỡ 113 64

Bảng 3.7: Bảng thông số của ổ đũa côn 7508 65

Bảng 4.1: Thông số tinh toán trục vít 68

Trong công nghiệp hiện nay, đã có nhiều máy móc đáp ứng được các nhu cầu của con người ngày càng tốt Tuy nhiên, trong quá trinh sản xuất vẫn có nhiều vấn đề phát sinh ra Người kỹ sư cần phải suy nghi, thiết kế chế tạo những loại máy giải quyết được những vấn đề đó Đảm bảo được các yêu cầu đó 1 cách tốt nhất Tuy nhiên, cũng phải đảm bảo được các yêu cầu về vấn đề có thể phát sinh thêm Hạ giá thành, dễ thay thế, sửa chữa và bảo trì…

Giống như vậy, trong khuôn khổ giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình sản xuất vỏ dầu gội thì có lỗi Cần có 1 máy giải quyết được vấn đề yêu cầu đó Trong khuôn khổ Luận văn: “ Thiết kế và chế tạo máy tách vỏ dầu bị lỗi” được đưa ra để cố gắng giải quyết vấn đề đó

Vấn đề đặt ra là làm sao tách được vỏ dầu (đã được cắt nhỏ) ra khỏi hỗn hợp giữa chúng với dầu gội Thu về lượng dầu gội cần thiết

Luận văn này cơ bản giải quyết về vấn đề đó, đảm bảo được năm suất đề

ra Đảm bảo được các tiêu chí trong sản xuất là:

Một là, máy hoạt động ổn định, nếu có hỏng hóc không ảnh hưởng tới hệ thống kèm theo, đảm bảo an toàn lao động cơ người công nhân

Hai là, dễ dàng bảo trì , thay thế, chi tiết có sẵn trên thị trường

Ba là, đạt được năng suất đề ra

Từ những vấn đề đó, sinh viên sẽ thực hiện Luận văn này sẽ giải quyết các vấn đề đó được đề cập trong đây

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH SÁCH HÌNH VẼ iii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU v

TÓM TẮT LUẬN VĂN vi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM 1

1.2 GIỚI THIỆU VỀ DẦU GỘI 6

1.2.1 Phân loại theo chức năng dùng cho các loại tóc khác nhau 6

1.2.2 Phân loại theo nhãn hiệu khác nhau 6

1.2.3 Phân loại theo hình dáng 8

1.3 VẤN ĐỀ ĐẶT RA VÀ MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 8

1.4 GIỚI HẠN VẤN ĐỀ 8

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 9

2.1 YÊU CẦU CHUNG 9

2.1.1 Yêu cầu chung khi thiết kế, chế tạo 9

2.1.2 Yêu cầu khi vận hành 9

2.1.3 Yêu cầu về điều kiện vệ sinh an toàn 9

2.2 LẬP KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI VÀ THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ DẦU GỘI 9

2.2.1 Mục đích triển khai kế hoạch 9

2.2.2 Triển khai nhiệm vụ và thời gian thực hiện 9

2.2.3 Kết luận 12

2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT – CÁC NGUYÊN LÝ CÓ THỂ SỬ DỤNG 12 2.3.1 Phương án 1: Dùng phương pháp ép thủy lực dọc trục .12

2.3.2 Phương án 2: Dùng phương pháp ép lăn .14

2.3.3 Phương án 3: Phương pháp ép trục vít thẳng đứng 15

2.4.2 Phương pháp ma trận quyết định .18

2.4.3 Bảng kết quả 19

2.5 TỔNG HỢP 19

2.6 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP ĐÙN 19

2.6.1 Các loại thiết bị đùn 19

2.6.2 Các thành phần của máy ép dạng vít đùn 21

2.7 TỔNG KẾT 28

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 29

3.1 SỐ LIỆU BAN ĐẦU 29

3.1.1 Sự thay đổi của tính chất vật liệu trong quá trình ép 29

3.1.2 Thể tích buồng xoắn .30

3.1.3 Chiều dài vít ép 31

3.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ CỦA VÍT ĐẦU 31

3.3 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CỦA VÍT CÒN LAI 32

3.3.1 Cơ sở tính toán: 32

3.3.2 Tính toán các thông số của đoạn vít cuối 32

3.3.3 Chọn thông số của các đoạn vít còn lại 33

3.4 XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ ÁP SUẤT TRÊN VÍT 34

3.5 BẢNG THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CÁC ĐOẠN VÍT 35

3.6 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG LÊN CÁC ĐOẠN VÍT 35

3.6.1 Lý thuyết tính toán 35

3.6.2 Tải trọng tác dụng lên từng đoạn vít 39

3.7 TÍNH CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ 52

3.8 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐAI VÀ HỘP GIẢM TỐC55 3.8.1 Chọn động cơ 56

3.8.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang 57

3.8.3 Chọn hộp số 61

3.9 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CÒN LẠI 63

3.9.1 Tính toán thiết kế trục công tác của hệ thống đai .63

3.9.2 Thiết kế các cụm ổ lăn 64

4.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ HÌNH HÓA 66

4.1.1 Autodesk Inventor series .66

4.1.2 Solidwords 67

4.1.3 3DMax Studio 67

4.1.4 Các bước mô hình hóa chi tiết 67

4.2 MÔ HÌNH HÓA 68

4.2.1 Chi tiết điển hình 68

4.2.2 Mô hình hoàn thiện sau khi đã lắp ráp 70

4.3 MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC 71

4.3.1 Mô phỏng nguyên lý hoạt động của máy 71

CHƯƠNG 5 CHẾ TẠO VÀ VẬN HÌNH MÔ HÌNH 72

5.1 LẬP CÁC BẢN VẼ CHẾ TẠO 72

5.2 CHỌN NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT 73

5.2.1 Nguyên công tiện 73

5.2.2 Nguyên công phay 73

5.2.3 Nguyên công hàn 73

5.3 MỘT SỐ CHI TIẾT ĐÃ CHẾ TẠO .74

5.4 CÁC CHI TIẾT MUA NGOÀI THỊ TRƯỜNG .77

5.5 LẮP RÁP 77

5.6 VẬN HÀNH 77

5.7 KIỂM TRA .77

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM

Nhìn tổng quan thị trường dầu gội Việt Nam hiện nay ta thấy rất rõ sự chi phối của hai “đại gia” là tập đoàn Unilever và P&G cùng với sự góp mặt khá đông đủ của các sản phẩm của các nhãn hàng dầu gội trong và ngoài nước như

LG, ICP, Việt Hương Cs, UNZA…

Với nhiều đối tượng khách hàng và nhiều nhu cầu khác nhau, thị trường dầu gội cũng trở nên tương thích mà sôi động, phong phú theo Ta có thể dễ dàng nhận ra trên thị trường có rất nhiều loại dầu gội từ trẻ em đến người lớn,

từ các loại tóc thường đến tóc khô, tóc gãy, đủ mọi lứa tuổi và giới tính… đều

có những sự lựa chọn riêng cho mình

Thị trường dầu gội cho đến lúc này dường như đã khai thác được tất cả các nhu cầu của khách hàng Thị trường dầu gội hiện nay là sân chơi khốc liệt cho những người trong cuộc vì tuy họ đã chọn được cho mình một mặt của thị trường để phục vụ nhưng các đối thủ cạnh tranh cũng nhiều không kém Đồng thời cũng thật khó cho những người ngoài cuộc nếu muốn gia nhập Khách hàng ngày càng khó tính hơn và thị trường dầu gội đang đi dần đến thế bão hòa Tuy nhiên vẫn còn tồn tại những mảnh đất tiềm ẩn rất hấp dẫn đang chờ khai phá

dầu gội tai Việt Nam năm 2006

Đánh giá về thị trường Việt Nam:

- Thị trường giàu tiềm năng

- Cung cấp sản phẩm thiết yếu cho đời sống con người

- Thị trường dầu gội ở Việt Nam phát triển mạnh mẽ và được chú trọng hơn một số nước trong khu vực và trên thế giới

- Sự chênh lệch lớn về ngoại tệ (VN thấp hơn nước ngoài) nên các công ty nước ngoài mạnh tay kinh doanh

 Điểm mạnh tổng quan của các ông ty sản xuất dầu gội:

o Là những thương hiệu lớn, đã gây dựng được hình ảnh và sự tin cậy trong tâm trí khách hàng

o Sản phẩm đa dạng, kết hợp nhiều công dụng, cho người tiêu dùng nhiều sự lựa chọn

o Bao bì bắt mắt, tiện lợi

o Giá cả có nhiều mức khác nhau, phù hợp với thu nhập của người Việt Nam

o Đa số đều là những sản phẩm của tập đoàn lớn giầu có, dày dạn kinh nghiệm, từ những quốc gia phát triển mạnh

 Điểm mạnh đặc trưng của 2 doanh nghiệp lớn tiêu biểu :

 UNILEVER:

Hình 1.1: Nhãn hiệu Unilever

UNILEVER là tập đoàn sản xuất hàng tiêu dùng đang sở hữu những

thương hiệu lớn như Lipton, Hellman’s, Ragu, Rama, Magnum, Bertolli, Knorr, Bird’Eyes, Slim-Fast, Dove, Pond, Signal, Close-up, Surf và Omo… với hơn

265000 nhân viên làm việc trong hơn 500 công ty tại 90 quốc gia trên thế giới cùng mức thuận lợi hàng năm trên toàn cầu vào khoảng 40 tỷ euro Tại Việt Nam, việc sở hữu các thương hiệu tên tuổi đã giúp Unilever chiếm một thị phần khá lớn trong ngành dầu gội đầu, trên 43%

- Chính sách thu hút tài năng hiệu quả: Quan điểm của công ty là :Phát triển thông qua con người, thông qua các ngày hội việc làm cho các sinh viên sắp tốt nghiệp của các trường đại học danh tiếng để từ đó tạo nên các quản trị viên tập sự sáng giá cho nguồn nhân lực của công ty

- Tình hình nghiên cứu và phát triển công nghệ của UNILEVER Việt Nam

luôn được chú trọng và đầu tư thỏa đáng Đặc biệt, công tác R&D rất hiệu quả trong việc khai thác tính truyền thống trong sản phẩm như dầu gội đầu bồ kết

- Công nghệ hiện đại kế thừa từ UNILEVER toàn cầu, được chuyển giao

- Giá cả tương đối chấp nhận được, trong khi chất lượng rất cao, không thua hàng ngoại nhập Môi trường văn hóa doanh nghiệp mạnh, đội ngũ nhân viên trí thức và có tinh thần trách nhiệm vì mục tiêu chung của công ty, đặc biệt mối quan hệ với quần chúng rất được chú trọng ở công ty

 P&G:

Hình 1.4: Nhãn hiệu P&G P&G với doanh thu 3tỷ USD/ngày, một thương hiệu nổi tiếng trên toàn

thế giới với các dạng sản phẩm như Pampers, Tide, Ariel, Aways, Pantene, Whisper, Folgers, Charmin, Downy, Iams, Cret, Head & Shoulders, Gillette… Lực lượng nhân công gần 140000 người làm việc trên hơn 80 quốc gia trên tòan thế giới

- Được sự hậu thuẫn từ tập đoàn P&G của Mỹ

- Là tập đoàn nghiên cứu và phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe cho con người

- Thương hiệu P&G được tin tưởng và gắn liền với sự an toàn

- Công nghệ hóa chất phát triển cực mạnh

- Sự thành công của P&G đi liền với khái niệm Teamwork (là công ty

hàng đầu về sự đoàn kết và hiệu quả trong làm việc tập thể)

- Khỏe, đẹp, sạch sẽ và cao cấp là hình ảnh các sản phẩm dầu gội của P&G trong tâm trí khách hàng

Sản phẩm:

Hình 1.5: Sản phẩm thông dụng ở Việt Nam của P&G

Trong đó vẫn tồn tại một số mặt hàng trôi nổi, không rõ xuất xứ và làm nhái các nhãn hiệu nổi tiếng trên thế giới

Hình 1.6 : Hình ảnh bán tại chợ Hà Nội

Hình 1.7 : Sản phẩm nhái các nhãn hiệu nổi tiếng

1.2 GIỚI THIỆU VỀ DẦU GỘI

Mỗi loại dầu gội thì thường có chức năng riêng đối với từng loại tóc khác nhau:

- Tóc dầu

Đối với tóc dầu, nên chọn loại dầu gội dịu nhẹ, tốt nhất là loại dầu gội có

bổ sung thêm các thành phần dưỡng tóc Để giảm tình trạng tóc nhờn, cần gội đầu thường xuyên Cũng có thể chọn dầu gội khô hay dầu gội dạng bột để hạn chế dầu cho mái tóc

- Tóc xoăn hoặc tóc sợi to

Mái tóc xoăn hoặc mái tóc có sợi thô, là mái tóc khô hơn so với bình thường Để bộ sung độ ẩm, nên chọn loại dầu gội dưỡng ẩm Những loại dầu gội có chứa dầu jojoba, bơ hạt mỡ, dừa và dầu hạt macadamia sẽ giúp bổ sung

độ ẩm cho mái tóc Tuy nhiên, bất cứ loại dầu gội nào cũng sẽ loại bỏ dầu tự nhiên của mái tóc, vì vậy không nên gội đầu quá thường xuyên khi không cần thiết

- Tóc bị hư tổn hoặc tóc khô

Khi tóc bị hư tổn và khô có nghĩa là bạn không thể dùng những loại dầu gội bình thường Bởi, tóc bị hư tổn và khô nghĩa là bề mặt sợi tóc không còn mịn và chẻ ngọn ở đuôi tóc Những loại dầu gội giàu vitamin và bổ sung thêm kem dưỡng ẩm là loại dầu gội tốt nhất cho mái tóc bị hư tổn hoặc bị khô Loại dầu này sẽ giúp bổ sung độ ẩm và phục hồi lại bề mặt láng mịn cho sợi tóc

- Mái tóc nhuộn, tạo kiểu bằng nhiệt

Khi sử dụng hóa chất hay các loại máy sinh nhiệt để tạo kiểu cho mái tóc thì đã thay đổi kết cấu tự nhiên của tóc Điều này buộc ta phải quan tâm hơn đến việc chăm sóc mái tóc để đảm bảo mái tóc khỏe đẹp về lâu dài

Với mái tóc loại này, nên chọn loại dầu gội giàu protein và chất dưỡng ẩm Cũng có thể chọn loại dầu gội có chứa chất chống ôxy hóa như vitamin E hay loại dầu có thành phần chống lại tia cực tím để bảo vệ mái tóc và bổ sung dưỡng chất cho mái tóc Nếu mái tóc nhuộm bị gàu thì nên chọn loại dầu gội có chứa thành phần kẽm pyrithione để khắc phục gàu

- Loại dùng cho đàn ông:

1.2.3 Phân loại theo hình dáng

- Trên thị trường xuất hiện chủ yếu là dạng chai và dạng bao bì

- Dạng bao bì thì tiết kiêm được 1 lượng tiền nhất định so với dạng chai

Trong quá trình sản xuất, do có sự dung sai trong hệ thống cũng như là do con người nên sản phẩm bị lỗi

Lỗi ở đây là trong quá trinh phun dầu gội vào bao bì mà xảy ra hiện tượng thiếu hoặc thừa Vì vậy khối lượng của bao bì không đảm bảo

Như vậy không đạt được tiêu chuẩn đề ra Những sản phẩm này không được bán ở thị trường nữa

Vì tỉ lệ lỗi là không hề nhỏ nên các doanh nghiệp muốn lấy lại dầu gội, dầu xả trong các chai và bao bì này

Đối với dạng chai thì ta lấy được dễ dàng Nhưng với dạng bao bì thì sao?

- Ít nhà máy có hệ thống này hoặc có thì cũng bí mật

- Chưa có loại máy này trên thị trường nên trong quá trình làm Luận Văn còn sai sót nhiều

- Giới hạn nghiên cứu trong 3 tháng

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.1 Yêu cầu chung khi thiết kế, chế tạo.

Máy phải đảm bảo được khả năng làm việc kiên tục, các chi tiết máy được thiết kế phải đảm bảo độ bền, độ cứng vững, độ ổn định

Tính công nghệ cao: Các chi tiết được thiết kế phải đảm bảo dễ chế tạo, tốn ít thời gian và chi phí, tốn ít nguyên vật liệu…

Mức độ tiêu chuẩn hóa cao: sử dụng nhiều chi tiết tiêu chuẩn để hạ giá thành sản phẩm và dêc dàng thay thế sau này

Yêu cầu về nguyên vật liệu: Vật liệu các chi tiết máy được chọn sao cho phù hợp với điều kiện làm việc, đảm bảo khả năng làm việc với lượng vật liệu tiêu tốn là ít nhất

Máy có kích thước nhỏ gọn

2.1.2 Yêu cầu khi vận hành

Đảm bảo được năng suất là 0,5 tấn/giờ

Không xảy ra hiện tượng chèn ép, gãy bể

Làm việc êm, các bô truyền, cơ cấu… làm việc trong phạm vi độ ồn và rung động cho phép

Thường xuyên bôi trơn

Độ tin cậy cao

2.1.3 Yêu cầu về điều kiện vệ sinh an toàn

Được che chắn tốt, đảm bảo an toàn cho người công nhân

Vệ sinh sạch sẽ trong khi sử dụng hoặc nghĩ giữa giờ

DẦU GỘI

2.2.1 Mục đích triển khai kế hoạch.

 Giải quyết triệt để bài toán thiết kế và chế tạo:

- Thiết kế máy tách vỏ dầu gội bị lỗi

- Chế tạo máy tách vỏ dàu gội bị lỗi

2.2.2 Triển khai nhiệm vụ và thời gian thực hiện

Ngày nhận nhiệm vụ luận văn: ngày 18 tháng 9 năm 2013 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : ngày 30 tháng 12 năm 2013

Do thời gian thực hiện luận văn rất ngắn, đi đôi với việc thiết kế và chế tạo 1 hệ thống hoàn chỉnh nên em sẽ cố gắng sắp xếp công việc 1 cách cô đọng nhất Mỗi nhiệm vụ phải được hoàn thành trước khi cần đến kết quả đó Đối với mỗi nhiệm vụ phải xác định tiến độ công việc riêng của nó

Em sẽ chọn phương pháp lập biểu đồ thanh Biểu đồ này còn gọi là biểu

đồ Gantt Trên biểu đồ thanh mỗi nhiệm vụ sẽ được vẽ theo tỉ lệ thời gian ( sử

dụng đơn vị là tháng)

Ký hiệu tên nhiệm vụ và công việc thực hiện:

1 Giới thiệu tổng quan về thị trường Việt Nam

2 Giới thiệu về sản phẩm dầu gội bao bì

3 Tìm hiểu vấn đề đặt ra

4 Lập kế hoạch triển khai thiết kế

5 Cơ sở lý thuyết có thể có để thiết kế - chế tạo máy

6 Lựa chọn phương pháp thiết kế dựa trên ưu – nhược điểm

12 Giới thiệu các phần mềm mô phỏng, tính toán

13 Mô hình hóa chi tiết, mô phỏng lắp ráp

14 Mô phỏng động học các cơ cấu

15 Tìm hiểu và đưa ra phương án sữa chữa, bảo trì

16 Kiểm tra các bản vẽ chi tiết

17 Chế tạo máy và vận hành thử nghiệm

18 Kiểm tra, chỉnh sữa

19 Kiểm tra toàn bộ các bản vẽ, thuyết minh, Powerpoint

20 Bảo vệ

Bảng 2.1 :Biểu đồ thanh thể hiện tiến độ thực hiện các nhiệm vụ

Thời gian dự trù tính theo % thời gian tổng

Ký hiệu thời điểm thẩm định thiết kế

Tên

nhiệm vụ T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Tên người thực hiện

Đoàn

Mạnh

Như vậy dựa vào bảng phân công nhiệm vụ công việc và thời gian ta thấy:

Việc lập kế hoạch là việc làm cần thiết trong quá trình thiết kế Giúp chúng

ta có được kế hoạch và thời gian biểu rõ ràng, nhiệm vụ cụ thể trong từng giai đoạn Đảm bảo công việc được hoàn thành trong kế hoạch và có thể đạt được hiệu quả cao nhất Với việc phân công chi tiết công việc như trên giúp chúng tôi thực hiện Luận văn theo đúng tiến độ đã đề ra

Sơ đồ động:

Hình 2.2: Sơ đồ động của cơ cấu ép thủy lực

Chú thích:

1: Xy lanh 2: Pittong 3: Nguyên liệu 4: Buồng ép 5: Khe ép 6: Khe ép 7: Van điều khiển

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống dùng xy lanh thủy lực để ép mặt ép xuống

lồng ép Ở lồng ép có các lỗ dùng để thoát dầu ra Vỏ dầu gội thì được giữ lại Sau khi ép xong, đáy vỏ được mở ra để lấy vỏ dầu

- Dùng lực ép lớn nên hệ thống thủy lực phải có công suất lớn

- Tồn tại hiện tượng kẹt vỏ

- Không tự động hóa được, không liên tục

2.3.2 Phương án 2: Dùng phương pháp ép lăn

Hình 2.3 : Cơ cấu ép lăn

5 Hướng nạp nguyên liệu

qua nhiều trục ép nhiều lần để lấy hết được dầu trong túi Vỏ được giữ lại để loại bỏ Dầu sẽ được thu hồi

Trục vít đi xuống ép ra ngoài Dầu theo rãnh ra ngoài Còn bã thì được giữ lại

- Khi lắp ráp đòi hỏi sự đồng tâm lớn

- Dung sai cao

- Bã khó lấy ra

- Không tự động hóa được

2.3.4 Phương án 4: Phương pháp dùng vít ép và đùn

Hình 2.5 : Sơ đồ động của cơ cấu ép vít đùn

Chú thích:

A: Trục vít B: Thân máy đùn (xylanh) C:Thiết bị gia nhiệt

D: Đầu đo nhiệt E: Họng cấp liệu F: Phễu cấp liệu G: Giảm áp lực đẩy H: Giảm tốc bằng bánh răng I: Motor

J: Vùng cấp liệu K: Vùng nén L: Vùng đẩy

Đặc trưng là máy ép trục vít dùng chuyển động quay của trục vít kết hợp với buồng ép tạo áp lực để tách pha lỏng và pha rắn trong vật liệu

Máy ép trục vít có thể sử dụng cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau Bộ phận làm việc chính của máy là trục vít có bước vít nhỏ dầu hay đường kính trục lớn dần quay trong xi lanh nằm ngang Nguyên liệu ép khi di chuyển theo trục ép chịu áp suất tăng dần sự ép xảy ra do khe hở giữa xi lanh và bước vít giảm dần

Máy ép kiểu trục vít thường dùng trong các nhà máy tinh dầu, nhà máy đồ hộp (ép nước cà chua v.v…)

Sơ đồ động:

Hình 2.6: Sơ đồ động của cơ cấu ép trục vít côn

Chú thích

1: Động cơ 2: Hộp giảm tốc

3: Hệ thống đai

4: Phễu cấp liệu 5: Trục vít 6: Buồng ép 7: Cửa thoát bã 8: Máng chứa dầu

Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào phễu cấp liệu (4), nhờ

tác dụng của trục ép (5) nguyên liệu di chuyển dọc theo trục ép, do trục ép có đường kính thay đổi nên áp xuất tạo ra trong buồng ép có xu hướng tăng dần,

từ đó tạo ra áp lực để tách pha rắn và pha lỏng trong nguyên liệu ra, chảy xuống máng chứa dầu (8), nguyên liệu sau khi được ép

2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Mỗi phương án đều có ưu – nhược điểm nhất định Để chọn được phương

án tối ưu nhất ta phải dựa trên yêu cầu của khác hàng, yêu cầu về kỹ thuật của máy như:

- Khi sản xuất maý thì khách hàng có 3 yêu cầu cần đặc biệt quan tâm:

 An toàn là trên hết: Hệ thống làm việc trong môi trường khép kín, nếu có hư hỏng thì không gây ra bất cứ ảnh hưởng nào tới công nhân và máy móc khác

 Dễ điều khiển, bảo trì, thay thế, sữa chữa: Khi máy hư hỏng, sữa chữa nhanh chóng không làm ảnh hưởng tới quá trình sản xuất…

 Năng suất cao hoặc phù hợp với yêu càu của khách hàng: Với yêu cầu thì máy hoạt động liên tục 2 ca Mỗi ca 4 tiếng Dừng giữa giờ là 1 tiếng Công suất 2 tấn/giờ Khối lượng hoàn lại khoảng 70-80% khối lượng tịnh của gói dầu

- Đặc điểm của mỗi phương án khác nhau: Tận dụng những linh kiện tìm kiếm dễ trên thị trường, dễ thay thế ( đại đa số là sử dụng máy điện)

Sau khi xem xét kỹ lưỡng yêu cầu, ta dùng phương pháp ma trận quyết

định để chọn ra phương pháp tối ưu nhất

Phương pháp ma trận quyết định là một phương pháp đánh giá lặp, nó kiểm nghiệm mức độ hoàn thiện và dễ hiểu của các tiêu chuẩn, xác định ý tưởng khả thi nhất và giúp nuôi dưỡng ý tưởng mới

Phương pháp này có 4 bước như sau:

Bước 1: Chọn tiêu chuẩn so sánh

Bước 2: Chọn các ý tưởng để so sánh

Bước 3: Đưa ra điểm số

Chọn 1 ý tưởng làm chuẩn Đối với mỗi so sánh, nếu tốt hơn chuẩn thì ghi dấu (+), nếu xấu hơn chuẩn thì ghi dấu (-), nếu tương đương thì ghi (S)

Bước 4: Tính điểm ta tính 4 loại chỉ số như sau:

 Số điểm cộng (+)

 Số điểm trừ (-)

 Tổng số điểm là tổng của số điểm cộng (+) và số điểm trừ (-)

 Điểm tỷ lệ: là tổng mỗi điểm nhân với hệ số mức quan trọng của chỉ tiêu

2.4.3 Bảng kết quả

Từ ma trận quyết định ta chọn phương án 4 làm phương án để thiết kế và chế tạo máy tách vỏ dầu bị lỗi

Hình 2.7: Trục vít đơn

- Loại hai trục vít:

Loại 2 trục, cùng chiều: Hai trục dặt cạnh nhau, quay cùng chiều với nhau Dùng ở tốc độ cao 100 - 300 vòng/phút (rpm) Các loại thiết bị mới có thể đạt tốc độ 1000-1600 rpm

Hình 2.8: Loại trục vít kép

Loại 2 trục ngược chiều: tốc độ làm việc phụ thuộc vào ứng dụng Sử dụng chủ yếu để phối trộn, chạy ở tốc độ 200 – 250 vòng/phút (rpm) Loại tốc độ thấp hay sử dụng hơn như 10 - 40 vòng/phút (rpm)

Loại ngược chiều có đặc tính vận chuyển tốt hơn so với loại cùng chiều Một đặc tính khá để phân loại máy đùn là mức độ ăn khớp vào nhau của cánh trục vít

Thông thường, các trục vít xen vào nhau Hai trục vít không xen kẽ nhau

có ưu điểm là không có tiếp xúc giữa kim loại - kim loại Tỷ số L/D đạt đến 100:1 hay cao hơn L/D của trục vít xen kẽ thường nhỏ hơn 60:1 Một nhược điểm cùa 2 trục không ăn khớp nhau là khả năng trộn bị hạn chế

Máy đùn kiểu píttong: nhờ pittong tạo một lực đẩy vật liệu đi qua khuôn Loại này có vùng đẩy liệu tốt, tạo được áp suất cao Nhược điểm là khả năng làm nóng chảy vật liệu thấp Thiết bị có thể hoạt động liên tục tốc độ dây chuyền rất thấp từ 25-75 cm/h

2.6.2.1 Vít đùn

Hình trụ dài, có các cánh xoắn xung quanh Các chức năng của trục vít – vận chuyển, gia nhiệt, nóng chảy và trộn vật liệu nhựa Độ ổn định của quá trình làm việc, chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào trục vít

Hình 2.9 : Trục vít

- Các thông số quan trọng của trục vít:

1: Bước vít P 2: Thân vít d 3: Cánh vít 4: Đường kính buồng 5: Góc nâng vít 6: Chiều dài vít L 7: Độ hở giữa cánh vít và buồng 8: Chiều cao cánh vít h

9: Chiều dày cánh vít b

Hình 2.10: Một số dạng trục vít 2.6.2.2 Thân máy đùn

Có dạng trụ, bên trong được phủ vật liệu cứng và chống mài mòn Trên thân máy có các lỗ khí để thoát các chất bay hơi trong nhựa – gọi là quá trình tách khí Ví dụ như tách lượng ẩm trong nhựa hút ẩm

- Các thành phần của thân máy đùn:

dài của họng khoảng 1.5 lần, rộng ¾ đường kính của thân máy đùn

Một số máy đùn không có họng cấp liệu, vật liệu được đưa trực tiếp vào thân máy đùn Ưu điểm: chi phí thấp, ít chi tiết, không khó khăn để bố trí họng cấp liêu với thân máy đùn Nhược điểm: rất khó tạo được cách nhiệt giữa vùng nhiệt độ cao thân máy với vùng nhiệt độ thấp họng cấp liệu, rất khó làm lạnh họng cấp liệu

Phễu nạp liệu được thiết kế sao cho đảm bảo dòng vật liệu chảy ổn định

Có các thiết bị hỗ trợ để giúp quá trình nạp liệu ổn định

2.6.2.4 Gia nhiệt và làm lạnh

Các thiệt bị gia nhiệt bằng điện được đặt dọc theo thân máy đùn Các máy đùn thường có ít nhất 3 vòng nhiệt độ dọc theo chiều dài của thân máy Các mày đùn dài hơn, có trên 8 vùng nhiệt độ Mỗi vùng có hệ thống gia nhiệt và làm lạnh riêng, có sensor nhiệt độ Nhiệt độ thường đó bên trong thân máy Khuôn

có thể có một hay nhiều vùng nhiệt độ phụ thuộc vào độ phức tạp của nó Khuôn thường được gia nhiệt, ít khi làm lạnh

sẽ ít đi Do vậy, với máy đùn trục vít đơn, làm lạnh bằng không khí là đủ Nước làm lạnh quá nhanh sẽ gây khó khăn cho việc khống chế đúng nhiệt độ

chảy, kéo dài dòng chảy Thiết bị này sẽ cải thiện khuấy đảo phân bố và phân tán

Lưới lọc nhiệm vụ: giữa các tạp chất Thông thường, nhiều tấm lọc được

kết llại với nhau, bắt đầu là tấm lưới thô, kế đến là tấm lưới có kích thước nhỏ dần, rồi một tấm lưới thô, áp sát vào tấm chắn Tấm lưới tho sau cùng làm nhiệm

vụ đỡ tấm lưới tinh Sắp xếp các lưới lọc tạo nên hộp lọc.

Hình 2.14 : Tấm chắn 2.6.2.6 Bộ lọc

Ngoài chức năng lọc các tạp chất, hộp lọc còm làm tăng khuấy trộn trong máy đùn hộp lọc thường gồm: lưới lọc 20 mesh, tiếp đến là 40,60,80, lưới lọc

20 mesh được áp sát vào tấm chắn.(mesh: số dây kim loại đan lưới trên 1 inch – 25mm, mesh càng cao, lỗ lưới càng nhỏ)

Micron rate: kích thước hạt có thể qua lưới

Bảng 2.3: Bảng so sánh vật liệu làm lưới

Dây lưới vuông

Dây lưới chéo Hà Lan

Bột kim loại gắn kết

Sợi kim loại ngẫu nhiên

2.6.2.7 Động cơ

Động cơ điện dùng để kéo quay trục vít Tốc độ quay của động cơ thường

là 1400 vòng/phút (rpm) Tốc độ quay của trục vít thường 100 vòng/phút (rpm)

Do vậy cần có bộ giảm tốc Khi gắn trực tiếp động cơ và hộp số - truyền động trực tiếp Nếu truyền động qua dây đai giữa động cơ và hộp giảm tốc – truyền động gián tiếp

Đỗng cơ DC được sử dụng trong những năm 90, bây giờ nó được thay thế bằng động cơ AC

Hình 2.15: Bố trí động cơ loại 1

Hình 2.16: Bố trí động cơ loại 2

Cần phải sử dụng bô giảm tốc, vì tốc độ của motor lớn hơn nhiều so với tốc độ của trục vít Thường tỷ lệ này là 15:1 đến 20:1; có thể thấp nhất là 5:1 và cao nhất là 40:1

Để tạo ra độ ổn định của sản phẩm, bơm bánh răng (gear pump) được gắn thêm vào máy đùn, đặt giữa máy đùn và đầu tạo hình Vật liệu đi vào vùng

đầu ăn khớp vào nhau, nhựa nóng chảy bị đẩy ra khỏi bánh răng và đi ra khỏi bơm

Nhựa trong bánh răng được bơm bánh răng đẩy,tạo ra độ ổn định ở đầu ra tốt hơn là không có bơm bánh răng Một thuận lợi khác là tạo ra một áp lực hiệu quả cho máy đùn Bơm bánh răng được sử dụng trong trường hợp:

i/ Đùn với độ chính xác cao, yêu cầu độ ổn định ở đầu ra nhỏ hơn 1% ii/ Khi máy đùn không tạo ra đủ áp lực, ví dụ trong máy đùn có thoát khí cần hoạt động ở áp suất cao

Tuy nhiên, khi sử dụng bơm bánh răng cần chú ý:

 Khi trong nhựa có các hạt độn có tính mài mòn cao, bánh răng sẽ bị mài mòn, làm giảm độ chính xác của bơm

 Nhựa nóng chảy sẽ hoạt động như chất bô trơ, nếu nhựa lưu lại trong bơm lâu ( hơn 15 phút), với nhiệt cao thì nhựa sẽ phân hủy

2.7 TỔNG KẾT

Mục này em xin đưa ra quy trình thiết kế Máy tách vỏ dầu bị lỗi:

Bước 1: Xác định lại rõ ràng yêu cầu của Luận Văn

Bước 2: Xác định lại yêu cầu của máy như về kích thước giới hạn, sử dụng nguyên liệu gì, hoạt động bao lâu, bảo trì…

Bước 3: Thiết kế máy

- Thiết kế trục vít dựa trên số liệu tính toán

- Sau khi thiết kế trục vít xong, ta thiết kế buồng xoắn dựa trên trục vít trước đó

- Thiết kế các chi tiết trên buồng xoắn như bộ khung, khe thoát dầu, khe thoát bã…

- Thiết kế cơ cấu hoặc bộ phận tiếp nhiên liệu

- Thiết kế bộ khung của máy

- Các bộ phận có thể có như hệ thống truyền động đai

- Bố trí các cơ cấu trên bộ khung của máy

- Bố trí động cơ và hộp giảm tốc

Bước 4: Kiểm tra lại cơ cấu đảm bảo được yêu cầu

Bước 5: Bắt đầu tính toán và thiết kế

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

- Nguyên liệu để ép : hỗn hợp của dầu và vỏ

 Vì khối lượng riêng của dầu gội khác nhau nên ta chọn 1 loại đặc trưng

để tính Ví dụ với dầu gội Clearman có khối lượng tịnh là 650g/630 ml Vậy khối lượng riêng là 1031,746 /

 Yêu cầu của nhà máy là: giả sử coi thể tích hỗn hợp là a Thể tích hỗn hợp sau khi ép xong là ≤ 20% của a Vì trong khi tính toán ta không tính toán được thể tích của cánh vít nên ta chọn 15% Sau khi vẽ hình xong ta dùng phần mềm để kiểm tra khi có thể tích cánh vít

- Đường kính trong D1 của cánh vít

- Đường kính ngoài D2 của cánh vít

- Bước vít t

Cơ sở thiết kế:

3.1.1 Sự thay đổi của tính chất vật liệu trong quá trình ép:

Trong quá trình ép vật liệu càng xa đầu nạp liệu thì hệ số nén chặt càng cao,do đó áp suất ép càng cao

Theo Xolokov, áp suất trên một bước vít tăng dần gần như theo quy luật tuyến tính, được thể hiện qua đồ thị H.1

Hình 3.1 Biểu đò quan hệ P max và t

t

p 0

p max

Gọi Fr, Pr là lực vòng và áp suất vòng (áp suất theo phương chiều quay)

Fn, Pn là lực pháp tuyến và áp suất pháp tuyến (áp suất theo phương vuông góc với mặt cánh vít )

2

2 R )



sin1

Pn =

F

Fr

.sin = sin . ( )

cos

2 1 2

2 R R

 Khi thiết kế vít ép cần có những đặc điểm sau:

Càng về xa vít nạp liệu thì bước vít càng giảm và bán kính ngoài của cánh

10001031,746.3600= 27 10 /

 Thể tích của buồng xoắn vít ép đầu nạp: