Thiết kế máy ép ván OKAL năng suất 5m3 CA

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm 6 Loại ván Hạng độ nhám  0CT 7016-68 Đã qua đánh nhẵn Chưa qua đánh nhẵn  Ván dăm sản xuất theo phương pháp ép bằng: - ván dăm một lớp - ván dă

Lời nói đầu

ra đời Đây là sản phẩm từ dăm gỗ có kích thước và độ ẩm phù hợp được liên kết nhờ tác dụng của một chất kết dính (keo) dưới nhiệt độ và áp suất nhất định Ván dăm với công nghệ lợp mặt tốt sẽ thay thế gỗ trong lĩnh vực sản xuất đồ mộc và trang trí nội thất

Hơn nữa, yêu cầu nguyên liệu cho ván dăm không cao, có thể dùng phế liệu từ các xưởng cưa, gỗ tỉa thưa, cành, nhánh nhỏ… Đây chính là một trong những phương pháp tận dụng phế liệu của gỗ một cách tích cực và có tính kinh tế cao trong sản xuất Do đó công nghệ sản xuất ván dăm dần dần trở thành ngành công nghiệp có tốc độ phát triển nhanh và là ngành có tính chất chiến lược trong kinh doanh phát triển ngành lâm nghiệp, góp phần tích cực và tận dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng

Trong dây chuyền sản xuất ván dăm thì máy ép là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong sản xuất ván dăm Đây là khâu trực tiếp tạo ra kích thước, hình dáng của sản phẩm và góp phần tạo ra chất lượng cho sản phẩm ván dăm

Do vậy việc thiết kế và chế tạo thiết bị đòi hỏi rất nhiều điều kiện cụ thể để

Lời nói đầu

sản xuất ra sản phẩm đạt chất lượng, giá thành phù hợp với nhu cầu của người sử dụng và có tính cạnh tranh cao đối với sản phẩm cùng loại trên thị trường Tuy nhiên, đây là luận án nghiên cứu đầu tiên cùng với những kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên việc thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, rất mong nhận được sự góp ý của Quý Thầy Cô và các bạn để quyển luận văn được hoàn thiện hơn và có thể ứng dụng vào thực tiễn

Mục lục

iii

MỤC LỤC

Chương 1 Tổng Quan Về Sản Phẩm Ván Dăm Trang 2

1.1 Đặc điểm của dăm và phân loại dăm Trang 2 1.2 Tính chất của sản phẩm ván dăm Trang 5 1.3 Ảnh hưởng của công nghệ đến tính chất của sản phẩm ván dăm Trang 8

Chương 2 Quy Trình Công Nghệ Sản Xuất Ván Dăm Trang 13

2.1 Qui trình công nghệ sản xuất ván dăm Trang 13 2.2 Máy ép ván dăm Trang 15

Chương 3 Tính Toán Sơ Bộ Các Thông Số Ban Đầu Trang 20

3.1 Các thông số ban đầu Trang 20 3.2 Tính toán năng suất máy ép Trang 21

Chương 4 Tính Toán Khung Của Máy Eùp Ván Dăm Trang 24

4.1 Mô hình tính toán chung Trang 24 4.2 Tính toán kết cấu khung của máy ép ván Trang 26 4.3 Tính toán mối nghép khung Trang 31

Chương 5 Tính Toán Hệ Thống Thủy Lực Trang 34

5.1 Giới thiệu về máy ép, các thông số ban đầu và mô hình tính Trang 34 5.2 Tính toán hệ thống thủy lực Trang 37 5.3 Các tính toán phụ khác Trang 45

Chương 6 Tính Toán Cơ Cấu Đẩy Bánh Dăm Trang 48

6.1 Mô hình tính toán cơ cấu đẩy bánh dăm Trang 48 6.2 Tính toán hệ thống truyền động của cơ cấu đẩy ván Trang 51

Chương 7 Tính Toán Cơ Cấu Vận Chuyển Ván Thành Phẩm Trang 62

Mục lục

7.1 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu vận chuyển ván thành phẩm Trang 62 7.2 Tính toán hệ thống truyền động băng lăn Trang 65

Chương 8 Vận Hành, Bảo Trì Máy Trang 74

9.1 Mạch điều khiển cho máy ép Trang 74 9.2 Mạch điều khiển cho cơ cấu đẩy bánh dăm Trang 75 9.3 Mạch điều khiển cho cơ cấu vận chuyển ván thành phẩm Trang 77 9.4 Các hư hỏng thường gặp và bảo trì máy Trang 78

Chương 9 Kết Luận Trang ix Tài Liệu Tham Khảo Trang xi

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

1.1.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI VÁN DĂM

a ĐẶC ĐIỂM CỦA VÁN DĂM

Ván dăm có thể sản xuất với một kích thước lớn, tức là có thể tạo được ván diện rộng Kích thước này chỉ bị khống chế bởi thiết bị ép mà không bị chi phối bởi nguyên liệu gỗ Các kích thước ván dăm được sản xuất phổ biến hiện nay và giá cả thực tế ngoài thị trường như sau:

Đơn giá VAT 5% Giá có VAT

Ván dăm formica 1 mặt các màu 18 ly 95.238 4.762 100.000

(Nguồn: Công Ty Chế Biến Gỗ Tân Mai- http://www.wood-tanmai.com.vn)

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

Hình 1.1: KIỂU CÁCH VÀ KÍCH THƯỚC VÁN DĂM

Hiện nay có khả năng sản xuất ra những tấm ván có kích thước:

Có khả năng lợp mặt bằng các loại vật liệu, trang sức khác nhau như: sơn, lợp mặt bằng ván mỏng, giấy, nhựa… rất hợp với thị hiếu của sản xuất mộc hiện nay Dễ gia công bằng các dụng cụ gia công bình thường như cưa, bào, khoan, phay, đánh nhẵn….Và có độ bám dính tốt phù hợp với kỹ thuật công nghệ gia công đồ gỗ

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

4

Hình 1.2: SẢN PHẨM CỦA VÁN DĂM

b PHÂN LOẠI VÁN DĂM

 Theo nguyên lý ép

 Ván dăm ép bằng

 Ván dăm ép dảy

 Theo cấu trúc ván

Có các loại:

 Ván dăm 1 lớp

 Ván dăm 3 lớp và nhiều lớp

 Ván dăm chuyển tiếp lớp

 Theo khối lượng riêng của ván

 Ván dăm có khối lượng riêng thấp :< 500 kg/m

 Ván dăm có khối lượng riêng trung bình: 500-600 kg/m3

 Ván dăm có khối lượng riêng cao: >659 kg/m3

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

 Theo loại nguyên liệu

 Ván dăm sản xuất bằng dăm công nghệ

 Ván dăm sản xuất từ phế liệu gia công gỗ

 Ván dăm sản xuất bằng mùn cưa

 Theo độ bền chịu nước

 Ván chịu nước cao: dùng keo phenol, urê-melamin

hoặc ure-formanldehyde +chất chống ẩm

 Ván chịu nước trung bình: keo urê-formaldehyde

 Ván chịu nước thấp: keo động vật

 Theo hình thức gia công bề mặt

 Ván dăm không lợp mặt

 Ván dăm có lợp mặt bằng ván mỏng, mica, nhựa…

1.2 TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHẨM VÁN DĂM

1.2.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VÁN DĂM

 Chất lượng bề mặt

Bề mặt của sản phẩm ván dăm phải trơn láng, sạch sẽ Trong công nghiệp sản xuất ván dăm những biểu hiện sau đây được xem như là những khuyết tật bề mặt: những lằn ngấn, những vết xước, những mảnh bìa, mảnh dăm thô nằm trên bề mặt ván và những chỗ sứt mẻ của cạnh ván, những vết dầu nhựa cũng như những chỗ bị bong, phồng dộp…

Mức độ bằng phẳng trơn láng bề mặt tuỳ thuộc vào từng loại ván mà có những yêu cầu khác nhau:

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

6

Loại ván Hạng độ nhám  0CT 7016-68

Đã qua đánh nhẵn Chưa qua đánh nhẵn

 Ván dăm sản xuất theo phương

pháp ép bằng:

- ván dăm một lớp

- ván dăm ba lớp

5

6

4

5

 Ván dăm sản xuất theo phương

pháp ép dảy, lợp mặt bằng ván bóc

- Từ gỗ lá rộng

-

6

5

 Ván dăm sản xuất theo phương

pháp ép dảy, lợp mặt bằng ván lạng

 Ván dăm sản xuất theophương

pháp ép dảy, lợp mặt bằng giấy

 Độ đồng đều của ván dăm

Độ đồng đều của ván là một chỉ tiêu quan trọng về chất lượng ván dăm bởi vì nó sẽ tạo điều kiện dễ dàng cho việc tiến hành nhiều khâu công nghệ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cơ giới hóa và tự động hóa dây chuyền sản xuất Do vậy bề dày của ván cần bảo đảm dung sai cho phép:

- Đối với ván dày từ 16-19 mm: ± 0.3mm

- Đối với ván dày 22-25 mm : ±0.4mm

 Độ cong vênh

Ván dăm nói chung ít bị vênh và bị cong mo hơn so với gỗ nguyên Độ cong được đánh giá qua mức độ cong tối đa trên một mét dài, đo theo đường chéo của bề mặt tấm ván

Độ cong cho phép đối với ván dăm:

Bề dày ván

(mm)

Độ cong tính bằng mm trên 1m chiều dài đường chéo

ván Eùp bằng Eùp dảy(ép liên tục)

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

 Khối lượng riêng của ván dăm

Khối lượng riêng của ván là một chỉ tiêu quan trọng quyết định hầu hết tính chất cơ học và vật lý khác của ván dăm, ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của ván dăm Ván dăm tốt nhất là loại có khối lượng riêng thấp và đạt được yêu cầu ứng suất (độ bền) cần thiết Để thoả mãn yêu cầu này người ta thường là sản xuất loại ván dăm có khối lượng riêng từ 600-1200 kg/m3

 Độ ẩm của ván dăm

Trong ván dăm độ ẩm của ván thành phẩm cũng được quy định như đối với gỗ nguyên, tức là độ ẩm của ván thành phẩm phải bằng hoặc gần bằng độ ẩm thăng bằng phù hợp với điều kiện sử dụng ván thông thường W=8% ±2%

 Khả năng hút nước của ván dăm:

Độ hút nước biểu thị khả năng hút nước của ván dăm khi tiếp xúc với nước, được xác định qua tỷ lệ giữa nước hút vào ván so với trọng lượng ban đầu của ván Điều này phụ thuộc vào loại ván và khối lượng riêng của ván, phụ thuộc vào liều lượng và loại keo sử dụng trong thời gian sản xuất ván dăm và thời gian tiếp xúc với nước

Để tăng hiệu quả chống nước của ván người ta cho thêm chất chống thấm như: paraffine, petrolatum…

 Tính chất dẫn nhiệt của ván dăm

Tính chất dẫn nhiệt của ván có ý nghĩa lớn trong việc ứng dụng ván dăm trong xây dựng kiến trúc, như hệ số dẫn nhiệt, tỷ nhiệt và hệ số phát nhiệt

Hệ số dẫn nhiệt của ván dăm biểu thị khả năng dẫn nhiệt của ván dăm, nó có giá trị nhỏ hơn gỗ có cùng khối lượng riêng Hệ số dẫn nhiệt tăng khi khối lượng của ván tăng do khi tăng khối lượng riêng thì số lượng các khoảng trống không khí trong ván ít đi và hệ số dẫn nhiệt tăng khi độ ẩm của ván tăng

Nhiệt lượng riêng của ván dăm không phụ thuộc vào khối lượng mà phụ thuộc vào độ ẩm của ván

Hệ số phát tán nhiệt của ván dăm tăng khi khối lượng riêng của ván tăng và độ ẩm tăng Tuy vậy giá trị của nó cũng không vượt quá 4,5kcal/m2 tính cho mỗi giờ và độ

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

8

 Tính cách âm của ván dăm

Tính chất cách âm biểu thị qua hệ số giảm âm, nó là tỷ lệ giữa năng lượng âm thanh thu được so với năng lượng âm thanh đến

Ván dăm là loại vật liệu hấp thụ âm thanh cao Hệ số hấp thụ âm thanh của ván phụ thuộc vào khối lượng riêng của ván và tần số âm thanh và nằm trong phạm vi giữa 0,2 ÷0,7 Do vậy, ván dăm có thể dùng làm để lợp vách tường, làm vách ngăn và lót nền như kiểu ván sàn trong nhiều nhà công cộng và nhà ở

1.2.2 TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA VÁN DĂM

 Giới hạn bền và modul đàn hồi uốn tĩnh

Ưùng suất uốn tĩnh và modul đàn hồi của ván là chỉ tiêu cơ học quan trọng nhất của ván dăm, bởi vì nó đóng vai trò quan trọng quyết định phạm vi và đặc trưng của việc ứng dụng ván dăm Giới hạn bền trong uốn tĩnh biểu thị mức độ của ứng suất phá hoại và tính bằng kg/cm2

Ưùng suất uốn tĩnh của ván phụ thuộc vào khối lượng riêng của ván, liều lượng và loại keo sử dụng, loại dăm, loại gỗ phụ thuộc vào độ ẩm của hỗn hợp dăm và keo trong giai đoạn đầu của quá trình ép và phương pháp sản xuất ván dăm Giới hạn bền uốn tĩnh của ván dăm biến động trong khoảng 20 kg/cm2 đến 500 kg/cm2

 Lực bám đinh và bám đinh ốc của ván dăm

- Lực bám đinh ốc (vít): là tỷ lệ giữa lực cần thiết để nhổ đinh ốc và chiều sâu của phần đinh ốc vặn vào ván, tính bằng kg/mm Lực cản bám đinh ốc ở cạnh mỏng của ván dăm sản xuất theo phương pháp ép bằng khi ván có khối lượng riêng từ 400-1000 kg/m3 khoảng từ 3-10 kg/mm; khi vuông góc với bề mặt ván là từ 3,5-

16 kg/mm

Lực bám đinh: là tỷ lệ giữa lực cần thiết để nhổ đinh (kG) và diện tích bề mặt cạnh ván dăm sản xuất theo phương pháp ép bằng có khối lượng riêng từ 350-800 kg/m3 là từ 3-26 kG/cm2 và khi vuông góc với bề mặt ván từ 8-44 kG/cm2

1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA VÁN DĂM

1.3.1 KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA VÁN

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

Khối lượng riêng của ván có tác dụng ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất cơ bản của ván dăm Nếu khối lượng riêng tăng lên thì độ bền (ứng suất) của ván tăng lên rất mạnh và độ hút nước giảm đi Ngoài ra độ bám đinh và đinh ốc cũng tăng lên rất mạnh, đặc biệt đối với ván dăm có khối lượng riêng trên 600 kg/m3

Tuy vậy việc tăng tính chất cơ lí của ván thông qua việc tăng khối lượng riêng của ván không phải bao giờ cũng có thể thực hiện được và cũng không phải là biện pháp hữu hiệu nhất Bởi vì, chi phí nguyên liệu gỗ sẽ tăng lên và trọng lượng của ván dăm sẽ lớn lên, như vậy sẽ không kinh tế và không tiện lợi trong sử dụng

Do vậy chỉ nên sản xuất loại ván dăm có khối lượng riêng tương đối thấp với các chỉ tiêu cơ học và vật lý tốt Những yêu cầu đó phù hợp đối với ván có khối lượng riêng từ 600 - 650 kg/m3 Do đó, phần lớn xưởng sản xuất ván dăm đều sản xuất ra ván có khối lượng riêng trong khoảng này

1.3.2 LOẠI KEO VÀ HÀM LƯỢNG KEO

Loại keo sử dụng trong sản xuất ván dăm chủ yếu là keo urê-formaldehyde và đôi khi cũng sử dụng keo phenol formaldehyde

Ván dăm sử dụng keo phenol formanldehyde và Urê-mêlamin-formaldehyde có những đặc tính ưu việt hơn so với ván dăm sử dụng keo urê-formanldehyde ở chỗ dưới tác dụng đồng thời của độ ẩm và nhiệt độ trên 60 0C nó có được độ bền vững về khí hậu tốt hơn (cao hơn)

Các loại keo sử dụng trong sản xuất ván dăm phải đáp ứng được các yêu cầu kinh tế và công nghệ nhất định như sau:

 Keo phải rẽ tiền

 Keo phải ít bắt lửa và không phải là chất dễ nổ, phải có độ độc thấp

 Độ nhớt của dung dịch keo sử dụng phải nằm trong khoảng14s÷22s để có thể phun keo với áp suất phun từ 3÷4 at

 Keo phải có thời gian bảo quản đảm bảo tối thiểu 2 tháng Bởi vì thời gian ninh kết của keo quá ngắn sẽ gây khó khăn cho việc vận chuyển, bảo quản và sử dụng keo

 Dung dịch keo sau khi pha chế hoàn chỉnh phải đóng rắn nhanh ở nhiệt độ 100◦C

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

10

Liều lượng keo sử dụng trong sản xuất ván dăm có ảnh hưởng rất mạnh đến chỉ tiêu cơ lý của ván dăm Nếu sử dụng càng nhiều keo trộn với một khối lượng dăm nhất định thì tính chất cơ lý của ván càng tốt

Giá thành keo chiếm khoảng 25-30% giá thành của sản phẩm Do đó, khi tăng lượng keo sử dụng thì sẽ dẫn đến việc tăng chi phí keo kéo theo giá sản phẩm tăng

Vì vậy cần có tỉ lệ pha trộn keo phù hợp để vẫn đảm bảo tính chất cơ lý của sản phẩm mà vẫn giữ được giá thành ở mức chấp nhận được

1.3.3 HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC DĂM

Để sản xuất ván dăm thì người ta có thể sử dụng dăm có hình dạng và kích thước khác nhau Tuy nhiên muốn có ván dăm đạt chất lượng thì nên sử dụng loại dăm dăm đặc biệt Ứng suất của ván dăm sản xuất từ dăm cắt sẽ cao hơn loại ván sản xuất bằng mùn cưa và dăm bào trong điều kiện cùng khối lượng riêng và hàm lượng keo

Chiều dài dăm tăng đến 50 mm ứng suất của ván sẽ lớn lên, nếu tiếp tục tăng bề dày dăm thì mức độ tăng ứng suất sẽ giảm đi rất mạnh Tuy nhiên, khi sử dụng dăm dài sẽ dẫn đến một loạt khó khăn khi vận chuyển, trong khâu trộn keo cũng như trong khâu định hình ván Do vậy nên trong thực tế sản xuất không nên sử dụng dăm có chiều dài hơn 20 - 40mm Bề rộng của dăm tăng sẽ làm giảm ứng suất của ván, cho nên người ta quy định bề rộng của dăm tối đa chỉ đến 12 mm Aûnh hưởng lớn nhất đến tính chất cơ học của ván dăm phải nói đến đó là bề dày của dăm, nó quyết định tỷ lệ diện tích bề mặt dăm và khối lượng dăm Do chi phí keo quy định theo khối lượng dăm cho nên lượng keo bám trên đơn vị bề mặt dăm cũng sẽ phụ thuộc vào bề dày dăm

Khi giảm bề dày dăm thì diện tích riêng của mỗi đơn vị khối lượng dăm sẽ lớn lên và khi đó lượng keo tráng trên mỗi đơn vị bề mặt dăm sẽ giảm nhưng ứng suất uốn tĩnh của ván vẫn tăng Khi giảm bề dày dăm từ 1,0 mm xuống đến 0,1mm thì diện tích riêng của mỗi đơn vị khối lượng dăm tăng từ 0,47 m2 lên đến 4,7 m2 tính cho 100 g, qua đó chi phí keo riêng sẽ giảm đi từ 17,2 g/m2 xuống còn 1,17 g/m2(khi sử dụng tỷ lệ keo trộn là 8%)

Từ các cơ sở có tính quy luật trên ta có thể sử dụng các chỉ tiêu về kích thước dăm sau đây trong sản xuất ván dăm:

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

Loại

ván dăm

Kích thước dăm

Ván dăm 3 lớp:

0,15-0,25 0,35-0,45 0,25-0,35

Để sản xuất ván ta nên sử dụng dăm có tỷ lệ kích thước như sau:

Dày: rộng: dài = 1: 10: 100, tức là nếu chọn bề dày dăm cho lớp mặt là 0,2

mm thì bề rộng của dăm là 2 mm và chiều dài dăm là 20 mm

1.3.4 LOẠI GỖ

Trong thành phần ván dăm gỗ chiếm tỷ lệ từ 85 - 90%, do vậy loại gỗ có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu cơ học và vật lý của ván Ứng suất của ván càng lớn nếu khối lượng riêng của gỗ càng thấp, điều đó có nghĩa là gỗ càng mềm sẽ cho ta ván dăm càng cứng

Ơû cùng một loại keo như nhau, ván dăm sản xuất từ gỗ lá kim và gỗ lá rộng loại mềm và với cùng khối lượng riêng của ván như nhau ta thấy ván có ứng suất cao hơn ~ 20 % so với ván sản xuất từ gỗ bạch dương và cao hơn ~40 % so với gỗ sồi Điều này có thể giải thích là trong quá trình ép ván, sự liên kết các phần tử gỗ (dăm) tiến hành chặt chẽ hơn nếu dăm có thể tích lớn (xốp)

Để tăng các chỉ tiêu cơ học của ván, trong quá trình sản xuất ván dăm ba lớp

ta nên sử dụng gỗ lá kim và lá rộng mềm để sản xuất lớp dăm mặt, còn đối với lớp giữa thì sử dụng gỗ rộng lá cứng Làm như vậy ta vừa có ván có ứng suất uốn tĩnh cao mà khả năng bám đinh ốc của ván cũng tăng theo

1.3.5 CÁC ẢNH HƯỞNG KHÁC

Tỷ lệ vỏ trong dăm phải được khống chế theo tiêu chuẩn Đối với ván dăm sản xuất theo phương pháp ép bằng thì tỷ lệ vỏ trong dăm không được quá 5% vì tỷ lệ vỏ nhiều sẽ làm ứng suất của vỏ sẽ giảm

Tỷ lệ bụi cho phép trong dăm trong khoảng không quá 15% Sự có mặt của bụi trong dăm sẽ làm cho tính chất cơ học của ván được cải thiện Tuy nhiên không

Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ván dăm

12

nên có quá nhiều vì sẽ làm cho ứng suất của ván giảm và làm cho xưởng sản xuất

bị ô nhiễm bụi

Độ ẩm của dăm trong bánh dăm cần phải được khống chế trong phạm vi cho phép Vì nếu độ ẩm quá cao sẽ làm cho quá trình ép lâu hơn do thoát hơi nước lâu hơn Trong sản xuất ván dăm 3 lớp thì độ ẩm sau khi sấy cần không chế ~ 3 – 5 % đối với dăm giữa và ~ 5 - 7,5 % đối với dăm mặt Độ ẩm tổng thể của bánh dăm không vượt quá 13 – 15 %

1.3.6 CẤU TRÚC CỦA VÁN DĂM 3 LỚP

Để sản xuất ván dăm 3 lớp, đối với lớp mặt người ta sử dụng dăm mịn và với lượng keo trộn nhiều hơn Vấn đề đặt ra ở đây là bề dày của lớp mặt chiếm tỷ lệ bao nhiêu so với bề dày ván? Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: trong sản xuất ván dăm 3 lớp người ta thường chọn tỷ lệ bề dày của lớp mặt và lớp giữa như sau: 1:4:1, tức là tỷ lệ bề dày lớp mặt là 34% và lớp giữa là 66

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

DĂM – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁN DĂM

Công nghệ sản xuất ván dăm có thể khái quát bằng các quá trình chính như sau:

 Nguyên liệu

Nguyên liệu dùng để sản xuất ván dăm là từ dăm bào, mùn cưa Loại nguyên liệu này có thể được điều chế từ gỗ, cành nhỏ, đầu mẩu… hoặc có thể lấy trực tiếp từ các xưởng chế biến gỗ, làm mộc Loại gỗ tốt nhất dùng để sản xuất ván dăm là gỗ lá kim

 Phân loại dăm

Nguyên liệu dăm được đưa qua máy phân loại dăm để tách thành các loại dăm dùng cho lớp mặt, hoặc lớp ruột

Rải dăm

Eùp định hình dăm Eùp nóng

Kiểm tra

Rọc cạnh

ván

Xử lý bề mặt

Kiểm tra chất lượng lần cuối

Lưu kho

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

14

Dăm sau khi phân loại được đưa qua buồng sấy để khống chế độ ẩm cho phù hợp với quá trình sản xuất ván dăm Nhiệt độ sấy được tính toán cho phù hợp tuỳ theo kiểu máy sấy, độ ẩm ban đầu của dăm sao cho độ ẩm cho phép của dăm trong khoảng 5 – 7 % (dăm lớp mặt) và 3 - 5 % (dăm lớp ruột)

 Phun trộn keo

Dăm sau khi sấy được định lượng và đưa vào thiết bị trộn dăm với keo để có thể ép trên máy ép Keo sử dụng có thể là keo urê-formanldehyde hay keo phenol-formaldehyde Dăm sau khi đã được trộn đều keo nhờ hệ thống băng chuyền đưa đến máy rải dăm để định hình ván

 Kiểm tra

Ván sau khi ép được kiểm tra xem có đạt yêu cầu không

Quá trình này sẽ loại bỏ các sản phẩm bị bong rộp, tách lớp, bề mặt quá xấu…

 Rọc cạnh

Ván sau khi kiểm tra được đưa qua máy cưa để rọc cạnh ván để đạt kích thước yêu cầu, thông thường là 1,2m x2,4m Ngoài ra còn có thể cắt theo kích thước mà khách hàng yêu cầu

 Xử lý bề mặt

Ván được phủ lên bề mặt một lớp simili, mica, sơn… nhằm làm tăng tính thẩm mỹ và chất lượng của ván

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

 Kiểm tra chất lượng lần cuối

Ván được kiểm tra chất lượng lần cuối sau khi hoàn thành các công đoạn công nghệ

 Lưu kho

Ván đạt tiêu chuẩn chất lượng được lưu vào kho và chờ bán ra thị trường

2.2 MÁY ÉP VÁN DĂM

Dăm sau khi được định hình thành bánh dăm thì người ta sẽ đưa vào công đoạn ép để gia nhiệt và dưới áp suất cao tạo thành ván dăm Theo Graser (tài liệu tham khảo [1]) trong quá trình ép nóng ván dăm ta có thể phân biệt 5 giai đoạn diễn biến của nhiệt độ ván như sau:

 Giai đoạn làm nóng (không tăng nhiệt độ)

 Giai đoạn tăng nhiệt độ đến điểm sôi (tăng nhanh nhiệt độ)

 Giai đoạn bay hơi (tăng nhiệt độ từ từ)

 Giai đoạn thoát hơi (nhiệt độ không đổi)

 Giai đoạn quá nhiệt (tăng nhiệt độ từ từ một lần nữa)

Nhiệt độ sôi ở trong ván (nhiệt độ không đổi) đối với ván dăm có khối lượng riêng khoảng 0,6g/cm3 khoảng 105 0C (đối với ván mẫu nhỏ thí nghiệm), trong ván có kích thước lớn thì có thể cao hơn

Aùp suất phần lớn phụ thuộc vào khối lượng riêng của ván dăm, loại gỗ, dạng dăm và độ ẩm của dăm Đối với ván dăm loại trung bình thì áp suất nằm trong khoảng từ 12-25kG/cm2 Sau khi kết thúc quá trình nén ván (tăng áp cho đến khi đạt được bề dày ván quy định) thì áp suất giảm xuống

Thời gian ép phụ thuộc vào loại keo và chất đóng rắn, vào bề dày ván, nhiệt độ của bàn ép cũng như độ ẩm của dăm, thường phải qua thí nghiệm để xác định Đối với keo Kresol, xylenol, ở nhiệt độ 170 0C thì thời gian ép có thể tính với 1 phút trên mm bề dày ván (1 phút/mm bề dày ván dăm)

Đối với keo urê thì tính 0,2 phút/mm bề dày ván (máy ép một tầng) và từ 0,25 đến 0,50 phút /mm bề dày ván (máy ép nhiều tầng)

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

16

2.2.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ÉP VÁN DĂM

2.2.1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP NÓNG VÁN DĂM KIỂU ÉP BẰNG

Hình 2.1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP

VÁN DĂM

Bánh dăm (2) sau khi được định hình sơ bộ

được đưa vào tấm ép gia nhiệt (4) thông qua hệ

thống nạp bánh dăm (1) Bánh dăm được gia nhiệt

bằng cách sử dụng nhiệt từ hệ thống cung cấp

nhiệt (5), (6) Aùp suất được duy trì bởi hệ thống

xylanh (9) thông qua hệ thống phân phối thủy lực

Ván thành phẩm (7) được lấy ra khỏi máy ép

thông qua hệ thống lấy sản phẩm (8)

 Ưu điểm :

 Cho sản phẩm chất lượng

 Dễ vận hành, có thể tự động hoá

1 Hệ thống đẩy bánh dăm vào máy ép

2 Bánh dăm

3 Bệ đỡ

4 Tấm ép gia nhiệt

5 Hệ thống cung cấp hơi nước gia nhiệt

6 Buồng đốt

7 Ván sau khi ép

8 Hệ thống lấy sản phẩm sau khi ép

9 Xi lanh tạo lực ép

10 Hệ thống phân phối dầu

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

 Giá thành chế tạo phù hợp

 Dễ bảo trì, sửa chữa, thay thế

 Nhược điểm:

 Năng suất không cao

 Khó kiểm soát chất lượng

 Kích thước sản phẩm bị giới hạn

2.2.1.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP NÓNG KIỂU LIÊN TỤC:

1 Băng tải lấy ván

2 Băng tải ép bánh dăm

3 Con lăn căng băng tải

4 Con lăn ép bánh dăm

5 Thanh chịu lực

6 Khung chịu lực

7 Tang cuốn nguyên liệu

8 Băng tải cấp nguyên liệu

9 Hệ thống gia nhiệt cao

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

18

Hình 2.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP NÓNG

- Băng tải (8) sẽ đẩy dăm đã định hình vào

máy ép Dăm trong quá trình bị ép sẽ được cung

cấp áp lực ép và nhiệt độ nhờ hệ thống xy lanh

(10), hệ thống gia nhiệt (11).Hệ thống (10) sẽ

truyền áp lực thông qua thanh chịu lực (5) Để bề mặt ván được trơn láng và bằng phẳng thì bề mặt dăm sẽ tiếp xúc với tấm băng bằng thép (2) Ván thành phẩm sẽ được đưa ra ngoài thông qua băng tải (1)

 Ưu điểm:

 Ván được ép liên tục nên cho năng suất cao

 Cho kích thước dài tùy ý

 Chất lượng sản phẩm đồng đều

 Có khả năng tự động hóa cao

 Nhược điểm

 Kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo lớn

 Yêu cầu hệ thống họat động liên tục do vậy yêu cầu hệ thống kiểm soát chất lượng phải cao để cho máy có thể hoạt động liên tục

 Nếu sản phẩm bị sai hỏng thì sẽ làm cho khối lượng sai hỏng nhiều do dây chuyền vận hành liên tục

 Nguyên liệu đầu vào phải được kiểm soát chặt chẽ, hệ thống điều khiển tự động phức tạp

 Nhân công phải có trình độ kỹ thuật

2.2.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP VÁN DĂM:

tầng

10 xy lanh tạo lực ép

11 Tấm duy trì lực

12 Hệ thống thủy lực

1 Hệ thống cấp nhiệt

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm – Lựa chọn phương án thiết kế

- Sau khi tham khảo tài liệu cũng như từ thực tế sản

xuất ván dăm, và từ đặc tính kỹ thuật em xin lựa

chọn thiết kế máy ép theo nguyên lý ép bằng Để

tăng năng suất thì ta có thể ép đồng thời nhiều tấm một lúc Trong phương án này số lượng ván ép cùng lúc là 4 tấm

2 Oáng dẫn hơi gia nhiệt

3 Băng tải đỡ ván

4 Hệ thống thủy lực

5 Van cài đặi áp suất

6 Xylanh ép ván

7 Khung máy ép ván

8 Xích dẫn động

9 Công tắc hành trình

10 Con lăn đỡ bánh dăm

11 Xe đẩy bánh dăm

12 Hệ thống truyền động

Chương 3: Tính toán sơ bộ các thông số ban đầu

20

BAN ĐẦU

3.1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

Ván ép sau khi rọc cạnh có kích thước là 1,2m x 2,4 m, có bề dày trong khoảng 12-25 mm

Số lượng ván trong mỗi chu kỳ ép là 4 tấm /chu kì ép Do vậy sẽ có 5 tấm ép gia nhiệt Kích thước của tấm ép tương đương với kích thước ván dăm chưa rọc cạnh khoảng 1,3 m x 2,5 m Bề dày tấm ép phải phù hợp để có thể chịu lực ép lớn nhưng vẫn truyền đủ nhiệt để ép ván Trong thực tế thì bề dày tấm ép trong khoảng 6-10cm

Chương 3: Tính toán sơ bộ các thông số ban đầu

Khoảng cách giữa hai tấm ép trong khoảng 5-10 cm tuỳ thuộc độ dày ván cần ép, loại dăm ép

Aùp lực hơi cung cấp cho tấm ép trong khoảng 2-8 at

Aùp suất riêng cần để ép ván trong khoảng 12-30 kG/cm2 tuỳ thuộc độ dày, kích thước của ván ép

Khối lượng riêng của ván trong khoảng 600-1200 kg/m3

 Để thuận tiện trong tính toán ta chọn sơ bộ các thông số tính toán

 Kích thước chưa rọc cạnh là l, b, h là 2500, 1300, 18 mm Kích thước ván sau khi rọc cạnh l,b,h là 2400,1200,18 (mm)

 Số khoang ép n=4

 Khoảng cách giữa 2 khoang là he =10 cm

 Aùp suất riêng tính toán của ván là prtt = 15 kG/cm2

 Aùp lực hơi tính toán phtt=5 at

 Nhiệt độ ép tính toán: 140 0C -1500C

3.2 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT MÁY ÉP

Theo TLTK [1], tập 2, trang150 thì năng suất của máy ép ván thủy lực nhiều tầng kiểu chu kỳ được tính theo công thức sau đây:

A =

t

k n h b

l p

(m3/ca) Trong đó: - l, b, h là chiều dài, bề rộng và bề dày của ván thành phẩm

- n: số lượng khoang ép

- T: thời gian làm việc trong một ca tính bằng phút

- t: thời gian của một chu kỳ làm việc hoàn chỉnh của máy ép (phút)

- Kp hệ số sử dụng thời gian làm việc của máy ép thường lấy trong khoảng 0,96-0,98

 Các thông số tính toán :

- l = 2,4 m; chiều dài ván thành phẩm

Chương 3: Tính toán sơ bộ các thông số ban đầu

22

- b = 1,2 m; chiều rộng ván thành phẩm

- h = 0,018m; chiều dày ván thành phẩm

- T = 8 giờ x 60 phút = 480 phút/ca

- Kp = 0,98

 Tính chu kỳ ép t

Theo TLTK [1], tập 1, trang 104 ta có: t=t1 + t2 + t3 +t4 + t5 + t6 + t7

Với: - t: thời gian chu kỳ ép

- t1: thời gian nạp ván vào máy ép

- t2: thời gian đóng khoang ép

- t3: thời gian tạo áp suất max

- t4: thời gian duy trì lực ép max

- t5: thời gian giảm áp lực ép

- t6: thời gian mở khoang ép

- t7: thời gian dỡ ván

Thời gian nạp ván vào máy ép là:

t1 = ( )

60

1

b v

1

 =0,588 (phút) Với: - L: hành trình nạp ván L=2500 mm

- b: thơiø gian đáp ứng của cơ cấu nạp ván, chọn b=2 s

- vn: vận tốc nạp ván của cơ cấu nạp ván, chọn Vn=0,3 m/s Thời gian đóng khoang ép:

v

S h

=1 phút Với: - h: chiều cao khoang ép, chọn sơ bộ h = 100 mm

- s i: tổng chiều dày lớp dăm, chọn tính toán sơ bộ s i = 70 mm

- vđ: vận tốc đóng khoang ép, chọn tính toán sơ bộ Vđ = 2mm/s

Chương 3: Tính toán sơ bộ các thông số ban đầu

- n: số khoang ép n=4

Thời gian tạo áp suất max: t3=Tk n=0,5 4=2 (phút)

Với: - Tk thời gian tạo áp suất max cho 1 tấm ván Tk = 0,5 phút

- n = 4 số khoang ép

Thời gian duy trì lực ép max:

t4 tra bảng 6-3 TLTK [1], tập 1, trang 101 được t4 =17 phút Thời gian giảm áp:

t5 tra bảng 6-4 TLTK [1], trang 102 được t5 =0,5 phút

- Thời gian mở khoang ép: t6 = t2 = 1 phút

- Thời gian dỡ ván: t7 = t1 =0,363

Thời gian ép trong một chu kỳ ép là:

l p

=

68,22

98,0.480.4.018,0.2,1.4,2

=4,3 m3/ca Năng suất của máy ép trong 1 năm là:

A1n=4,3(m3/ca) x 2 (ca/ngày) x 300(ngày/năm) = 2580 m3/năm

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

24

VÁN DĂM

4.1 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN KHUNG

Do phần khung là thành phần chính của máy ép ván OKAL nên ta phải kiểm tra khung sao cho: khung không bị biến dạng, đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc như: độ bền, độ cứng vững, độ chịu rung động …Ơû đây để thuận tiện cho việc tính toán ta có thể mô hình hóa hệ khung với các thông số tính toán sơ bộ như sau:

Các thông số được tính toán sơ bộ như sau:

 Các kích thước dài

+ Chiều dài khung, chọn a = 2,6m; lớn hơn chiều dài tấm ép 10 (cm)

+ Chiều rộng khung ép, chọn b =1,6m; lớn hơn bề rộng tấm ép 30 (cm) + Chiều cao khung ép: hh eh k h b h x

Với: h e là tổng chiều dày của tấm ép (khoảng 5-10 cm/tấm ép), chọn bề dày một tấm ép là 10 cm nên h e= 40 cm

h k là khoảng cách giữa hai tấm ép liên tiếp (chiều cao khe ép)

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

h k =40 cm

h b là tổng chiều cao của hai bệ ép trên và dưới: h b = 60 cm

h xlà chiều cao của xylanh ép

h x= 40(hành trình) +10(bệ đỡ) + 20 (mặt bích trên, dưới) =70 cm Nên chiều cao tính toán sơ bộ là: h=210 cm =2,1 m

-Với diện tích bánh dăm khi ép là:

Abd=2,5 1,3 =3,25 m2 = 32500 cm2 -Tổng lực tác dụng lên khung là:

- Trọng lượng riêng của thép là: dthép=7860 kg/m3

- Khối lượng của tấm ép: mte = v dthép =0,0325 7860 =255 kg

-Tổng trọng lực của tấm ép là:

Qte =5 255 9,81 =12508 (N)=12,5 (KN)

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

26

4875

5 , 12

 Điều kiện biên

- Tại các ngàm thì chuyển vị y=0 và góc xoay   0 theo3 chiều không gian

Do vậy mô hình tính toán tổng quát như sau:

4.2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG MÁY ÉP VÁN

Nhận xét thấy các khung làm việc tương đương nhau, do đó ta chỉ cần tính toán và kiểm tra bền cho một khung là đủ Để thuận tiện cho việc tính toán kết cấu

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

khung, ta có thể quy mô hình tổng quát về mô hình tương đương như sau:

Biểu đồ lực cắt Qy như sau:

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

28 Biểu đồ moment uốn Mx như sau:

Biểu đồ phương trình đường hồi như sau:

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

Qua biểu đồ ta thấy:

- Tại các nút (ngàm) A,B thì khung chịu lực cắt lớn nhất và momen uốn lớn nhất Do vậy ta chỉ cần tính bền cho tiết diện tại A (hoặc B) Cho ứng suất cho phép của thép là: [ ] = 16 KN/cm2 = 16.104 KN/m2

- Theo TLTK [9], tập 1,trang 115 ta có :  

n W

Với: M x max là momen uốn lớn nhất trong mặt phẳng uốn

Theo biểu đồ nội lực thì:

 Tính toán tiết diện đối với thép chữ nhật

- Theo TLTK [9], tập 1, trang 103 ta có công thức:

5,914275

,15236

)(75,15235

,30472

2 2

cm W

W

xcn

xcn cn

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

 Phân tố ở trạng thái ứng suất trượt thuần túy

- Tại mặt cắt có Qy max =812,5 (KN) ta có:

)/(05,3400.2

5,812.32

Với: - Qy là lực cắt tại mặt cắt đang xét, Qy = 812,5 KN

- F là diện tích của tiết diện đang xét:

F =b h = 10 40 = 400 cm2 = 0,04 m2

- Điều kiện bền của phân tố chịu trạng thái ứng suất trượt là:

   

) / ( 8 ) / ( 05 , 3

) / ( 8 2

16 2

2 2

max

2 max

cm KN cm

KN

cm KN

Thỏa mãn điều kiện bền tại phân tố chịu ứng suất trượt thuần tuý

 Xét phân tố ở trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt có:

KNcm KNm

M x 243 , 7 ( ) 24370

)(5,812

Q y 

Wx=bh2/6=10 x 402/6 = 2666,67 cm3 F=400 cm2

67 , 2666 2

24370 2

2 max

x W

5,812.32

/(62,705,3.457,4

4

2 2

2 2

2 2

cm KN cm

KN

td

zy z td

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

 Xét phân tố ở trạng thái ứng suất đơn ta có điều kiện bền:

Theo TLTK [9], tập 1, trang 104

 

  16( / ))

/(57,4max

max

2 2

cm KN cm

4.3 TÍNH TOÁN MỐI GHÉP KHUNG

Khung được ghép với nhau bằng mối ghép hàn Sở dĩ lựa chọn phương pháp hàn là

vì dùng phương pháp này thì kết cấu của khung sẽ nhỏ gọn hơn dùng các phương pháp khác, đảm bảo được độ kín khít và độ bền cao hơn, có thể tự động hoá quá trình sản xuất và chi phí gia công khung sẽ thấp, giảm đi tối thiểu 10- 20% khối lượng kết cấu so với mối ghép bằng đinh tán

- Việc tính toán mối ghép hàn là nhằm để tính toán chiều dài cần thiết của mối hàn để giúp cho khung đạt đủ độ bền, giữ chắc các mối liên kết trong khung, để cho khung không bị biến dạng khi làm việc Ngoài ra còn phải kiểm nghiệm độ bền của mối hàn khi sử dụng trong thực tế

-Mô hình tính toán mối hàn như sau:

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

32

Ta chỉ cần tính toán mối ghép hàn tại các nút A hoặc B do đây là các nút chịu lực lớn nhất

-Các thông số tính toán mối hàn tại nút A:

Với: - Kích thước của các chi tiết ghép: 40x10 (cm)

- Ưùng suất cho phép đối với thép        k  n  16KN/cm2

Chương 4: Tính toán khung của máy ép ván dăm

- Ta xác định được ứng suất cắt cho phép trong mối hàn theo bảng 1.6 trang

281 [TLTK 2], tập 2:     k 0 , 6  16 0 , 6  9 , 6KN/cm2

 Kiểm tra độ bền của mối hàn:

Theo TLTK [2], độ bền mối hàn tính theo thuyết bền 3:

2 2

2 2 1

'

/1617

,1140

.10

24370.640.10

5,812

.6

M l

Do đó mối hàn tính toán đủ bền

- Tải trọng mà thép có thể chịu được tính cho tiết diện mặt cắt ngang A=10x40=400 cm2:

38407

l

l canh   cd 114,288034,28

- Tải trọng đi qua các mối hàn cạnh:

KN l

l F

F canh

28,114

28,34.3840

6,9.10.7,0

5767

,

1 2



Vì 8,57cm  10 cm nên có thể cho phép hàn suốt l1=l2= 10cm

Chương 5: Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực của máy ép

34

THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP

5.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ÉP DẠNG THỦY LỰC

Máy ép ván bằng thủy lực là thiết bị gia công bằng áp lực mà công biến dạng được sản sinh ra nhờ áp lực của chất lỏng

Máy ép thủy lực được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: rèn tự

do, ép chất dẻo hoặc dùng để ép các vật liệu phế thải thành sản phẩm mà ta có thể dùng được như dùng để ép ván từ dăm bột, mùn cưa, v.v…Ở nước ta sử dụng máy ép thủy lực phần nhiều là của nước ngoài Những năm gần đây chúng ta đã chế tạo

ra được các máy ép thủy lực với lực ép từ 40-100, 200 tấn

Ưu điểm cơ bản của máy ép thủy lực là chúng ta có thể tạo ra lực ép lớn với hành trình công tác lớn, có thể tạo ra lực ở bất kỳ điểm nào của hành trình piston công tác, không xảy ra hiện tượng quá tải, luôn luôn có thể kiểm tra và biết được lực ép ở bất kỳ thời điểm nào của hành trình công tác, có thể điều chỉnh tốc độ của piston, có thể thực hiện quá trình giữ phôi biến dạng dưới áp lực trong một thời gian, có thể tự động hóa dễ dàng

Nhược điểm của máy ép thủy lực là chu kỳ làm việc dài (do hành trình công tác thường lớn, phải kéo dài thời gian nâng và bỏ áp cho hệ thống thủy lực, các hệ thống van thủy lực, làm việc có quán tính …)

Quá trình làm việc của các máy ép thủy lực hầu như là một quá trình tĩnh Đường cong biểu diễn tốc độ của piston (cũng như của dụng cụ dầm di động của máy, có dạng như ở hình 5.1

Chương 5: Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực của máy ép

Tốc độ ban đầu của piston có thể bằng 0 hoặc một trị số nào đó, kết thúc hành trình làm việc, thì tốc độ bằng 0 Tốc độ tối đa của máy piston hay dầm di động có thể đạt được khoảng 30 cm/s, thời gian làm việc của máy tp từ 0,1 đến 100 s hoặc có thể dài hơn

Biết được những ưu điểm, nhược điểm và các tính năng của máy ép thủy lực giúp chúng ta sử dụng chúng một cách hiệu quả và kinh tế Ví dụ các máy ép thủy lực thích hợp những công việc biến dạng đòi hỏi lực biến dạng lớn trên chiều dài công tác cũng lớn ( như quá trình ép vuốt , quá trình rèn tự do vật rèn lớn, v.v ), Khả năng giữ lực ép cố định ở một vị trí nhất định của piston công tác làm cho máy ép dạng thủy lực trở thành loại máy không thể thay thế được đối với các quá trình ép chất dẻo, hoặc ép ván vì cần phải duy trì lực ép ở một thời gian để cho keo chảy ra, quá trình lưu hóa cao su v.v…

5.2 HỆ THỐNG THUỶ LỰC CỦA MÁY ÉP VÁN

Hệ thống thủy lực là một khâu không thể thiếu trong máy ép ván Vì đây chính là bộ phận tạo ra áp lực và duy trì áp lực này trong một khoảng thời gian nào đó cho keo nóng chảy để liên kết các phần tử dăm lại với nhau và ép lại thành ván ép Hệ thống thủy lực đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành cũng như điều khiển thiết bị

- Hệ thống thủy lực được tính với các thông số ban đầu như sau:

- Aùp suất làm việc của xy lanh khi ép là: Pxl = 140kG/cm2 = 1400N/cm2

- Aùp suất riêng lớn nhất trên bề mặt bánh dăm khi ép là:

Pép = 15kG/cm2=150 N/cm2

Diện tích bánh dăm khi ép là: Abd= 1,3.2,5 = 3,25m2= 32500 cm2

Tổng lực tác dụng lên xy lanh ép là:

Chương 5: Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực của máy ép

36

Giả thiết hệ thống thủy lực làm việc với hiệu suất = 0,9

5.2.1 SƠ ĐỒ MẠCH THỦY LỰC ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP

Sơ đồ mạch điều khiển được thiết kế với dạng mạch bơm kép, vì mạch bơm kép được dùng rộng rải trong thực tế và có những ưu điểm như: hành trình ép thủy lực kéo dài, sự kết hợp tại cửa ra của bơm thể tích cao có áp suất thấp và bơm thể tích thấp có áp suất cao được dùng trong việc đóng nhanh các khoangï ép vào sản phẩm Tại thời điểm đó tải cản tăng lên đột ngột và kết quả là làm tăng áp suất trong mạch làm cho van không tải hoạt động làm giảm bớt lưu lượng từ bơm thể tích cao Lưu lượng từ bơm áp suất cao, thể tích thấp hoàn thành hành trình tại một tốc độ được giảm đi nhiều, nhưng áp suất thấp hơn giá trị cài đặt vào van an toàn Cả hai bơm được sử dụng để mở các khoang ép với tốc độ cao và áp suất thấp

Chương 5: Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực của máy ép

Van tràn C đựơc cài đặt ở áp suất cực đại của mạch Bơm B1 thường có lưu lượng lớn hơn bơm B2 và sẽ thoát về bể chứa nếu áp suất của mạch vượt quá giá trị cài đặt của van bỏ tải D Khi áp suất yêu cầu của mạch thấp hơn giá trị cài đặt của van D lúc này cả hai bơm sẽ cùng đưa lưu lượng vào hệ thống Các van một chiều đóng vai trò là van kiểm tra ngăn cản ngõ ra của bơm B2 sang bơm B1 và ngược lại

5.2.2 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN XY LANH

Trong quá trình làm việc, các xylanh thủy lực truyền lực chịu tác động của áp lực bên trong được tạo thành bởi chất lỏng làm việc và tải trọng bên ngoài Tính toán kiểm tra sức bền của xylanh được thực hiện cho mỗi bộ phận của xylanh như: thân xylanh, piston, cần piston,…

a) KIỂM TRA THEO ĐỘ MẤT ỔN ĐỊNH CỦA CẦN PISTON

- Do 6 xy lanh làm việc giống nhau, bố trí như nhau nên ta sẽ tính cho trường hợp 1 xylanh là đủ:

Độ mất ổn định của cần piston:

12 Van an toàn

11 Bộ làm nguội dầu về

10 Xylanh thủy lực

9 Bộ chia lưu lượng

8 Đồng hồ đo áp suất

7 Van phân phối

6 Van xả tràn không tải

5 Động cơ điện

4 Van một chiều

3 Bộ lọc

2 Bơm áp thấp, vận tốc lớn

1 Bơm áp cao, vận tốc nhỏ