Máy cắt ống giấy băng keo

Để sản xuất được cuộn băng keo người ta sử dụng chủ yếu là ống giấy để quấn màng băng keo.  Ống giấy băng keo có độ bền cao hơn so với ống giấy thông thường và có thể uốn cong dưới điều kiện khắc nghiệt mà không bị biến dạng hay hư hỏng. Ống giấy băng keo được phân phối và sản xuất trong môi trường công nghiệp khép kín bằng cách tráng keo Polyacrylic lên màng OPP, qua sấy tạo thành lớp keo hoạt tính có lực kết dính đầu kỳ tốt nên thường được sử dụng trong các môi trường công nghiệp bao bì, đóng gói và hầu hết các ngành công nghiệp khác có sử dụng bao bì caton để đóng gói các sản phẩm nhưng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp thực phẩm, nhựa và dệt sợi. Ví dụ cụ thể như làm ống quấn băng keo hay ống cuốn giấy sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày… Dù trong sản xuất công nghiệp và trong cuộc sống nhưng cũng chiếm một vai trò lớn trong ngành sản xuất công nghiệp bao bì, công nghiệp dệt may....

Đ án t t nghi p ồ ố ệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề Tài:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY CẮT GIẤY

BĂNG KEO

I NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

Đ án t t nghi p Trang ồ ố ệ 2

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Quảng Ngãi, ngày….tháng… năm 2018

Giảng viên hướng dẫn

II NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN DUYỆT

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Quảng Ngãi, ngày….tháng… năm 2018

Giảng viên duyệt

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7

PHẦN MỞ ĐẦU 10

Chương 1 13

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT ỐNG GIẤY BĂNG KEO 13

1.1.Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo 13 1.1.1 Giới thiệu sơ bộ về công nghệ sản xuất cuộn băng keo 13 1.1.2 Đặc điểm của ống giấy băng keo 17 CHƯƠNG 2 20

LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN 20

2.1 Phân tích các phương án thiết kế 20 2.1.1.Yêu cầu thiết kế 20 2.1.2 Nhiệm vụ thiết kế 20 2.1.2 Phân tích các phương án truyền động 20 2.1.2.1 Phân tích các bộ truyền 20 2.2 Lựa chọn các phương án thiết kế 25 2.2.1 Sơ đồ khối của máy cắt băng keo 26 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 27 CHƯƠNG 3 28

TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÁY 28

3.1 Tính chọn động cơ 28

3.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai 31

3.2.1 Thông số thiết kế 31 3.2.2 Chọn loại đai 31 3.3 Thiết kế bộ phận cắt 35

3.3.1 Các thông số dao cắt 35

3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt ống giấy 35

3.2.3 Chọn vật liệu chế tạo dao cắt 36

3.2.4 Các thông số của dao cắt 37

3.3.2 Cách lắp đặt dao cắt 38

3.3.3 Nguyên lí làm việc của bộ phận cắt 38

3.4 Kiểm tra bền mối ghép hàn 38

CHƯƠNG 4 41

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ GỐI ĐỠ 41

4.1 Tính toán thiết kế trục 41

4.1.1 Chọn vật liệu 41 4.1.2 Phân tích lực tác dụng từ bộ truyền 41 4.1.3 Xác định sơ bộ đường kính trục 41 4.1.4 Xác định các khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực 42 4.1.5 Tính gần đúng trục 43 4.1.6.Kiểm nghiệm về độ bền mỏi 45 4.2.Chọn và kiểm tra then 47

4.3.Thiết kế gối đỡ trục và kiểm tra bền 48

4.3.1.Trục lắp bánh đai 48 CHƯƠNG 5 50

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KHÍ NÉN 50

5.1 Vài nét về sự phát triển của khí nén 50

5.2 Giới thiệu về hệ thống khí nén 50

5.2.1 Máy khí nén 50 5.2.2 Các phần tử trong hệ thống điều khiển 52 5.2 Tầm quan trọng và khả năng sử dụng của khí nén 60

5.2.1 Tầm quan trọng của khí nén 60 5.2.2 Khả năng ứng dụng của khí nén 60 5.3 Sơ đồ hoạt động của hệ thống khí nén 62

5.4 Tính toán hệ thống khí nén 62

5.4.1 Tính toán xilanh A (Xilanh đẩy ụ dao) 62 5.4.2 Tính toán xilanh B (Xilanh đẩy ống giấy đã cắt ống giấy ) 63 CHƯƠNG 6 65

HỆ THỐNG ĐIỆN 65

6.1 Tìm hiểu về hệ thống điện khí nén 65

6.1.1 Tiêu chuẩn đối với môi trường làm việc 65

6.1.2 Tiêu chuẩn cho môi trường điều khiển 66

6.2 Ứng dụng và đặc trưng 67

6.3 Nguyên tắc điều khiển 68

6.3.1 Sự phản hồi trong điều khiển khí nén 68 6.3.2 Chuỗi điều khiển hệ thống 68 6.3.3 Cấu trúc hệ thống và dòng tín hiệu 71 6.4 Tính chọn các khí cụ điện 71

6.4.1 Công tắc 71 6.4.2 Công tắc xoay 73 6.4.3 Công tắc hành trình 74 6.4.6 Rơle 75 6.4.7 Các khí cụ điện bảo vệ 77 6.4.8.Cầu chì 77 6.4.9 Áptômát 78 6.5 Tính chọn các dụng cụ khí nén 78

6.6 Bố trí xy lanh trong máy cắt ống giấy băng keo 79

6.7 Hệ thống điện trong máy cắt ống giấy băng keo 80

CHƯƠNG 7 81

VẬN HÀNH MÁY 81

7.1 Vận hành máy 81

7.2 Bảo dưỡng kĩ thuật và sửa chữa 81

7.3 An toàn lao động khi sử dụng máy 81

KẾT LUẬN 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình

1.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất cuộn băng keo

1.2 Máy phân cuộn băng keo tự động

5.8 Ký hiệu Van tiết lưu 48

5.14 Các loại kết cấu đồ gá lắp thêm với xylanh tác dụng 2

6.3 Sơ đồ biểu diễn về nhiệm vụ của các thiết bị dòng tín

3.2 Thông số cơ bản kết cấu máy 25

LỜI NÓI ĐẦU

Trải qua giai đoạn phát triển lâu dài, đất nước đã đạt được những thành tựu pháttriển vượt bậc Hòa chung sự phát triển đó ngành Cơ Khí đã đạt được những thànhtựu nỗi bậc trên các lĩnh vực và ngày càng đi sâu hơn vào các ngành nghề khácnhau Ngày nay, trong lĩnh vực sản xuất băng keo để tự động hóa dây chuyền sản

xuất, nâng cao tính đa dạng của sản phẩm, rút ngắn thời gian, nâng cao chất lượngsản phẩm, đòi hỏi phải có các máy móc sản xuất hỗ trợ một số khâu trong dâychuyền sản xuất, góp phần liên kết các sản phẩm để tạo ra cuộn băng keo hoànchỉnh.

Để sản xuất cuộn băng keo người ta thường sử dụng ống giấy để quấn băng keovào, ống giấy như một khung xương để quấn băng keo được chắc chắn và tăng tính

thẫm mĩ Việc cắt ống giấy để quấn băng là một khâu rất quan trọng Vì thế “Máy

cắt ống giấy băng keo” được nghiên cứu chế tạo.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, chủ động trong sản xuất, nângcao năng suất thì việc thiết kế máy đóng vai trò quan trọng Thông qua học phầnnày đã giúp em tìm hiểu thêm các kiến thức mới đồng thời phát hiện các yếu kémcủa mình để chủng bị tốt hơn trong môi trường công việc sau này

Mặc dù có những khó khăn khi thực hiện nhưng em được sự giúp đỡ hướng dẫntận tình của thầy ThS đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án

Vì lần đầu thực hiện, khả năng còn yếu kém, kinh nghiệm còn hạn chế nên trongquá trình làm đồ án không tránh khỏi nhiều thiếu xót, xin các thầy và các bạn giúp

đở chỉ bảo thêm

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện

phải thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá Và với sự phát triển như vũ bão củacông nghệ thông tin và khoa học kỹ thuật đã tạo điều kiện cho tự động hoá ra đời vàphát triển Tự động hoá trong quá trình sản xuất làm giảm lao động chân tay và thaythế vào đó là các thiết bị máy móc đã được tự động hoá đồng thời tăng nhanh năngsuất lao động.

Sự phát triển của nhiều ngành nghề sản xuất đòi hỏi nhiều mặt hàng phải có liênquan đến nhau.Thêm vào đó là nhu cầu tiêu dùng của con người ngày càng cao, màthời gian lao động của con người ngày càng tăng lên đòi hỏi con người phải biết tựđộng hoá sản suất để giảm thời gian, sức lao động và tăng năng suất lao động

Do đó con người phải tìm cách nghiên cứu và chế tạo ra các loại máy móc đểphục vụ cho quá trình sản suất Đó cũng chính là nguyên nhân mà hàng loạt các loạtmáy móc trên thế giới cũng như tại thị trường Việt Nam đang sử dụng

Trong công nghệ sản xuất ống băng keo phải qua công đoạn cắt ống giấy Sau đóbăng keo được quấn lên ống giấy này Thông thường để cắt ống giấy người ta sửdụng phương pháp thủ công Chính vì vậy, thiết kế máy cắt ống giấy cũng góp phầnnâng cao năng suất lao động và tiết kiệm thời gian sản xuất

2 Mục đích của đề tài

Để tổng kết lại kiến thức đã học cũng như làm quen với công tác thiết kế chế tạomáy của nguồn cán bộ kĩ thuật ngành cơ khí sau này

Nghiên cứu, chế tạo mô hình hoàn thiện sản phẩm có đầy đủ tính năng đã thiết

kế Mô hình làm ra có thể phục vụ cho công đoạn lấy cắt ống giấy nhanh chóng và

có khả năng áp dụng vào thực tế

Nâng cao năng suất và chất lượng, hạ giá thành và cải thiện điều kiện lao độngsản xuất của người lao động Từng bước tự động hóa trong sản xuất

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là ống giấy băng keo

Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu ống giấy có kích thước trung bình cóđường kính ngoài: 80- 95 mm với độ dày: 3-15 mm

4 Phương pháp nghiên cứu

Phân tích định tính: đọc tài liệu, tìm hiểu các loại máy đã có trên thị trường trong

và ngoài nước Phân tích ưu nhược điểm của từng loại máy hiện có và nhu cầu sửdụng hiện nay

Phân tích định lượng: tìm hiểu giá thành, năng suất của từng loại máy trên thịtrường, so sánh mức thu nhập và nhu cầu thực tế để chế tạo máy phù hợp, đảm bảođược năng suất cần thiết nhưng cũng giảm được giá thành chế tạo

5 Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa khoa học: là tiền đề, cơ sở ban đầu để sinh viên trường Đại học PhạmVăn Đồng tiếp xúc với công nghệ chế tạo máy và ứng dụng Từ đó giúp sinh viên

có nhiều ý tưởng hay hơn để áp dụng vào thực tế

Ý nghĩa thực tiễn:

Thiết kế chế tạo máy cắt ống giấy băng keo để thay thế sức lao động của côngnhân Từng bước áp dụng tự động hoá trong quy trình chế tạo băng keo để tăngnăng suất, giảm giá thành và nâng cao chất lượng sản phẩm

6 Cấu trúc của đồ án:

Chương 1: “Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo” Trongchương này nội dung được giới thiệu là giới thiệu chung về công nghệ sản xuấtbăng keo, nguyên lý hoạt động của máy cắt giấy băng keo

Chương 2: “Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế” Trong chương nàychúng ta phân tích các phương án thiết kế và lựa chọn các phương án thiết kế

Chương 3: “Tính toán thiết kế kết cấu máy” trong chương này, ta chúng ta tínhchọn động cơ khí cụ điện, bộ truyền động và các bộ phận khí nén

Chương 4: “Tính toán thiết kế trục và gối đỡ trục” Trong chương này, ta thiết

kế trục và gối đỡ trục

Chương 5: “Tính toán hệ thống khí nén” Trong chương này ta giới thiệu sơlượt về lịch sử phát triển của khí nén, tầm quan trọng và khả năng sử dụng của khínén, vẽ được sơ đồ hoạt động của khí nén và tính toán hệ thống khí nén

Chương 6: “Hệ thống điện” Trong chương này, ta tìm hiểu về hệ thống khínén, ứng dụng và đặc trưng, nguyên tắc điều khiển, bố trí xy lanh và hệ thống điệntrong máy cắt ống giấy băng keo.

Chương 7: “Hướng dẫn sự dụng máy” Trong chương này nói về các vấn đề sau:các lưu ý khi sử dụng máy, các thao tác khi vận hành máy, bảo dưỡng và bảo quảnmáy

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT ỐNG GIẤY BĂNG KEO 1.1.Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo

1.1.1 Giới thiệu sơ bộ về công nghệ sản xuất cuộn băng keo

Pha trộn nguyên liệu

Làm nguộiCán mỏng

Pha trộn nguyên liệu keo dínhTra keo vào màng Tạo thành cuộn băng keo jumbo

Nấu nguyên liệu

Đưa vào máy phân cuộnCắt lõi giấy, chia lõiQuấn màng keo từ cuộn jumbo vào lõi

Cuộn băng keo thành phẩm

Hình 1.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất cuộn băng keo

Để sản xuất được băng keo thì công việc đầu tiên là phải đầu tư trang thiết bịmáy móc, hay còn gọi là dây chuyền sản xuất băng keo phải đầy đủ các thiết bị nhưsau:

- Máy phân cuộn băng keo tự động

Máy cắt và cuộn băng keo tự động thực hiện chức năng rạch tấm băng keo lớnbằng lưỡi dao tròn và cuộn băng keo lại thành những cuộn nhỏ Máy được sử dụngnhiều trong việc cắt băng keo, màng BOPP, giấy bóng kính, băng keo 2 mặt,… Cóthể điều chỉnh kích thước, bề rộng và độ dày cuộn, quấn băng keo thành nhiều cuộncùng một lúc

Hình 1.2 Máy phân cuộn băng keo tự động

- Máy rút lõi

Máy rút lõi tự động thực hiện chức năng rút lõi khi đã cuộn băng keo đã đượcquấn xong từ máy phân cuộn băng Và tự động đưa ống giấy mới đã được phân sẵnvào rãnh dẫn để đưa ống vào để tiếp tục quá trình cuộn băng keo trên máy phâncuộn

Hình 1.3 Máy rút lõi

 Máy cắt lõi giấy

Máy cắt ống giấy tự động chuyên dùng để cắt các ống dài thành những ống nhỏvới chiều rộng cắt điều chỉnh theo yêu cầu Máy vận hành dễ dàng, cắt nhanh chóng

và chính xác, mang lại hiệu quả năng suất cao

Hình 1.5 Máy cắt lõi giấy

 Máy nén khí

Máy nén khí là thiết bị có chức năng làm tăng áp suất chất khí, chuyển nănglượng điện thành động lực bằng khí nén Có thể hiểu một cách đơn giản là khôngkhí được đưa vào máy bơm khí nén và nén lại dưới áp suất cao cho tới khi áp suấttrong bình đạt tới ngưỡng nhất định thì dừng lại Nguồn năng lượng khí nén này sẽ

hỗ trợ hoạt động của các thiết bị, dụng cụ dùng khí trong các máy sử dụng để sảnxuất băng keo

Hình 1.6 Máy nén khí

1.1.2 Đặc điểm của ống giấy băng keo

Ống lõi giấy băng keo được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhaunhư: Ngành in ấn, đóng gói bao bì, ngành dệt, sợi, may và sản xuất nhựa và màngphim… Công nghệ sản xuất ống giấy đã không còn quá xa lạ với nhiều người.Trong sản xuất ống giấy băng keo công nghiệp có màu trắng hoặc nâu và có kíchthước tùy thuộc vào đơn đặt hàng của khách vì vậy sẽ dễ dàng hơn khi lựa chọnđược những sản phẩm thích hợp với mục đích và nhu cầu sử dụng của người tiêudùng

 Công thức cấu tạo của xenluloza là (C6H10O5)n

 Trong thân cây, hệ số n = 3000

 Trong sợi bông, n = 12000

 Trong sợi lanh, n = 30000 - 36000

Hệ số n càng lớn, sợi xenluloza càng dài và dai Sợi xenluloza rất nhỏ, mắtthường khó thấy, nhưng do có cấu tạo hình ống, nên có thể đo qua kính phóng đại:

 Đường kính của sợi = 10 - 5 mm.

 Chiều dài của sợi = 10 - 3 – 10 - 2 mm

 Nhóm OH quyết định tính chất hút ẩm của giấy, làm cho giấy biến dạng

 Sợi xenluloza có cấu tạo hình ống nên khi hút ẩm, giấy giãn nở nhiều theo chiềungang

 Muốn ống giấy có màu sắc khác nhau, ta thêm chất độn màu

 Trong thành phần của ống giấy, nước chiếm khoảng 6 – 7%

 Ống giấy carton hiện nay được nhiều dùng và phổ biến trong cuộc sống Nó cótác dụng để cuộn những sản phẩm như là màng co, băng keo, quấn màng pe,quấn vải, simili, giấy,…

Hình 1.7 Các loại ống giấy

1.1.2.2 Tầm quan trọng của ống giấy băng keo

Hình 1.8 Ống sử dụng cho băng keo

 Để sản xuất được cuộn băng keo người ta sử dụng chủ yếu là ống giấy để quấnmàng băng keo

 Ống giấy băng keo có độ bền cao hơn so với ống giấy thông thường và có thểuốn cong dưới điều kiện khắc nghiệt mà không bị biến dạng hay hư hỏng Ốnggiấy băng keo được phân phối và sản xuất trong môi trường công nghiệp khépkín bằng cách tráng keo Polyacrylic lên màng OPP, qua sấy tạo thành lớp keohoạt tính có lực kết dính đầu kỳ tốt nên thường được sử dụng trong các môitrường công nghiệp bao bì, đóng gói và hầu hết các ngành công nghiệp khác có

sử dụng bao bì caton để đóng gói các sản phẩm nhưng được sử dụng trong nhiềulĩnh vực công nghiệp thực phẩm, nhựa và dệt sợi Ví dụ cụ thể như làm ống quấnbăng keo hay ống cuốn giấy sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày… Dù trong sảnxuất công nghiệp và trong cuộc sống nhưng cũng chiếm một vai trò lớn trongngành sản xuất công nghiệp bao bì, công nghiệp dệt may

Chương 2 LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN 2.1 Phân tích các phương án thiết kế

2.1.1.Yêu cầu thiết kế

 Chế tạo được máy cắt ống giấy băng keo đáp ứng yêu cầu của ngành sản xuấtbăng keo Việt Nam

 Máy phải đạt được năng suất cần thiết: 100 – 150 m/giờ

 Sản phẩm được bảo hành, thay thế linh kiện dễ dàng do trong nước sản xuất

 Sản phẩm sử dụng công nghệ, vật liệu có sẵn trong nước

 Sản phẩm phải giúp khép kín toàn bộ các khâu có liên quan trong quá trình sảnxuất, đảm bảo đồng bộ và cân bằng với các máy trong dây chuyền sản xuất

 Sản phẩm có thời gian sử dụng lâu dài, dễ dàng nâng cấp, lắp đặt, thay thế, bổsung mới bằng linh kiện chế tạo tại Việt Nam

 Giá bán sản phẩm chỉ bằng 1/2 máy được nhập từ nước ngoài

2.1.2 Nhiệm vụ thiết kế

 Năng suất đạt được: 100-150 m/giờ

 Trọng lượng máy nhỏ hơn 100 kg

 Máy được thiết kế dễ sử dụng và phù hợp với nhiều đối tượng khác nhau trongquá trình sản xuất

 Máy được thiết kế an toàn trong quá trình sử dụng cho cả người và máy

 Tiết kiệm năng lượng

 Giá thành hạ so với máy được nhập từ nước ngoài

 Tiêu chuẩn ống giấy:

 Đường kính: 10mm – 300mm

 Chiều dài: 500mm–1500mm

 Chiều dày lớp ống giấy: 3mm, 5mm, 10mm.

 Chiều dài vòng quấn là 33m thì chiều dày là 50mm

2.1.2 Phân tích các phương án truyền động

2.1.2.1 Phân tích các bộ truyền

 Bộ truyền đai:

Hình 2.1 Bộ truyền đai

 Ưu điểm

 Kết cấu đơn giản, giá thành hạ

 Làm việc êm, không ồn nhờ độ dẻo của đai

 Có khả năng truyền động giữa hai trục xa nhau

 Đề phòng được quá tải do máy

 Nhược điểm

 Khuôn khổ kích thức lớn (cùng điều kiện làm việc, đường kính bánh đai lớnhơn 5 lần đường kính bánh răng)

 Tỷ số truyền không ổn định do sự trượt đàn hồi của đai

 Lực tác dụng lên trục và lên ổ lớn (gấp từ 2 đến 3 lần so với bộ truyền bánhrăng)

bố trí nhiều bánh răng nối không)

 Hiệu suất cao và khả năng tải lớn hơn so với truyền đai

 Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyề đai

 Nhược điểm

 Có nhiều tiếng ồn do va đập vào khớp, nhất là khi đĩa xích có số răng nhỏ vàbước xích lớn

 Vận tốc tức thời của xích và của đĩa bị dẫn không ổn định

 Bản lề mòn tương đối nhanh do bôi trơn bề mặt tương đối khó khăn

 Kết cấu phức tạp, chi phí chế tạo và bảo dưỡng cao hơn bộ truyền đai

 Bộtruyền bánh răng

Hình 2.3 Bộ truyền bánh răng

 Ưu điểm:

 Khả năng tải lớn

 Tỷ số truyền không thay đổi

 Hiệu suất cao, có thể đạt 0.97-0.98 trong một cấp

 Tuổi thọ cao làm việc tin cậy (trong hộp giảm tốc có thể đạt 30000 giờ)

 Nhược điểm:

 Công nghệ gia công răng phức tạp

 Yêu cầu cao về đọ chính xác khi chết tạo cũng như lắp ráp

 Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn

2.1.2.2 Phương án thiết kế máy

Phương án 1: máy cắt ống giấy thủ công

1 khung máy 2 Trục 7 Bộ truyền đai

3 Lò xo 4 Dao cắt 8 Động cơ

5 Tay cầm 6 Nắp che 9 Đế

Hình 2.4 Máy cắt ống giấy thủ công

 Nguyên lý hoạt động: cho ống giấy chuẩn bị sẵn vào trục bậc công tắc động cơquay qua bộ truyền đai làm trục 2 quay, sau đó ta cầm tay gạt 4 gạt xuống nhờdao 3 phía dưới tay gạt 4 cắt vào ống giấy theo kích thước yêu cầu

 Ưu điểm:

 Thao tác dễ làm việc cho công nhân

 Thuận tiện dùng trong sản xuất nhỏ

 Máy nhỏ gọn, dễ dàng vệ sinh và bảo dưỡng

 Nhược điểm:

 Làm việc năng suất không cao

 Tốn sức lao động của người làm việc

 Chỉ dùng được trong hộ gia đình chứ không dùng được cho sản xuất lớn.

Phương án 2: máy cắt ống giấy bán tự động

1 Động cơ 4 Xy lanh đẩy ống 7 Thanh trượt

2 Bộ truyền đai 5 Trục gắn ống giấy 8 Cụm dao cắt

3 Khung máy 6 Cơ cấu trượt ống 9 Xy lanh đẩy cụm dao

Hình 2.5 Máy cắt ống giấy bán tự động

 Nguyên lý hoạt động: Đưa ống giấy vào lõi thép sau đó bật bộ điều khiển khí nénlàm cho xylanh (4)đẩy pittông di chuyển và đẩy cần gạt làm cho cơ cấu gá dao(8)chuyển động hướng vào ống giấy để cắt đứt ống sau đó xy lanh (9) đẩy pittônglàm cơ cấu gạt phôi chuyển động thẳng đẩy ống giấy ra ngoài

 Dễ thao tác

 Rút ngắn thời gian cắt ống giấy

 Tăng năng suất

 Thuận tiện dùng trong sản xuất nhỏ và công nghiệp

 Máy nhỏ gọn, dễ dàng vệ sinh và bảo dưỡng

 Chưa làm việc liên tục, phải làm việc theo mẻ

 Chưa thiết kế được bộ phận cấp ống tự động

2.1.2.3.Phân tích phương án chọn kết cấu dao cắt

 Do ống giấy là vật liệu làm từ bột gỗ có độ bền cao

 Bề dày cuộn ống giấy lớn

 Cắt các tiết diện khác nhau

 Mặt khác so với các loại dụng cụ khác dao đĩa có những đặc điểm sau:

 Cong bề mặt làm cho bề mặt cắt không đều nhau

2.2 Lựa chọn các phương án thiết kế

Qua quá trình phân tích các phương án truyền động và các phương án sử dụngdao cắt, chúng em đã chọn phương án truyền động là bộ truyền đai thang và phương

án 2(máy cắt ống giấy bán tự động) với ưu điểm

 Dễ lắp ráp.

 Chi phí ít

 Đảm bảo được hiệu suất truyền động có thể đạt đến 98%

 Có thể truyền chuyển động và momen xoắn giữa hai trục ở tương đối xa nhau

 Tỉ số truyền tương đối ổn định

 Khuôn khổ kích thước nhỏ gọn

 Ít tổn hao nguyên vật liệu và nhân công

 Hạn chế được tỉ lệ phế phẩm…

 Máy nhỏ gọn

 Sản phẩm sản xuất ra đều đẹp đảm bảo kích thước

2.2.1 Sơ đồ khối của máy cắt băng keo

Hình 2.6 Sơ đồ khối máy cắt ống giấy

Động cơ

Bộ truyền đai

Khoanh ống giấy theo kích thước được yêu cầu

Phôi băng keo đã lồng lõi thép

Xylanh điều khiển

Cụm dao cắt

Xylanh điều khiển

Đầu trượt ống

2.2.2 Nguyên lý hoạt động

1 – Thanh gá động cơ 5 – Xy lanh đẩy ống 9 – Trục gắn ống giấy

2 – Bộ truyền đai 6 – cơ cấu trượt ống 10 –Tấm chắn dao

3 – Động cơ 7 – Trục bánh đai 11 – cụm dao cắt

4 – Tấm đỡ xy lanh 8 – Khung máy 12 – Xy lanh đẩy cụm dao

Hình 2.7 Sơ đồ động máy cắt ống giấy băng keo

 Nguyên lý hoạt động: Cung cấp điện cho bộ phận điều khiển động cơ(3) quaytruyền chuyển động cho bộ truyền đai(2) làm trục gắn bánh đai(7) và trục gắnống giấy(9) quay khi đó ta cho ống giấy lồng vào trục Tiếp đến nhấn nút điềukhiển xy lanh đẩy cụm dao(12) di chuyển làm cụm dao(11) xoay một góc chuyểnđộng quay của trục làm cụm dao(11) quay theo cộng với lực đẩy của ti xy lanh

1: Mâm cập máy tiện 2: Đầu chống tâm mâm cập 3: Ống giấy cần cắt

4: Lõi thép định vị ống giấy 5: Đầu chống tâm ụ di động 6: Lưỡi dao cắt

7: Khung đỡ dao 8: Bàn cân 9: Mặt số cân 10: Bộ se dao máy tiện

đẩy cụm dao(12) nên ống giấy được cắt dễ dàng Khi đã cắt xong xy lanh đẩycụm dao(12) lùi về Sau đó ta nhấn nút làm cho xy lanh đẩy ống(5) hoạt độngđẩy ống trượt ra ngoài sau đó lùi kết thúc quá trình cắt

Hình 3.1 Thí nghiệm cắt băng keo trên máy tiện

Giá trị lực cắt ống giấy băng keo trên một lưỡi dao đo được như sau:

 Với một lưỡi dao

Ptd = 400 (N)

vcắt = 0,8 (m/s)

n = 400 (vòng/phút)

 Dựa vào năng suất cắt Q = 100 - 150m/h, khoảng cách giữa 2 lưỡi dao cắt là

L = 50mm với n = 8 lần cắt trên 1 phút Để đạt năng suất trên ta chọn 6 lưỡi dao

 Ta tính các thông số cắt cho 6 lưỡi dao trên máy

Để hệ thống làm việc được thì công suất động cơ phải thoả mãn: Nđc ≥ Nct Tra bảng

2P

322 [1] Chọn động cơ điện với các thông số như sau:

Bảng 3.1 Thông số động cơ điện

Phân phối tỉ số truyền trên các trục của máy:

Tỉ số truyền chung:

dc ch

t

n i n

dc d

n n i

(vg/ph) Công suất danh nghĩa trên trục động cơ: N N ct 2,04 (kW).

Công suất danh nghĩa trên trục bánh đai: N d N ct.d 2,04.0,95 1,938 (kW).

Tính momen xoắn trên các trục

dc

N M

n

(N.mm) + Trục bánh đai:

400

d d

d

N M

n dc (vg/ph)

Số vòng quay trục bị dẫn

n I (vg/ph)

Tỉ số truyền i

3.2.2 Chọn loại đai

Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momenxoắn lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da,đai vải …

Tra bảng , ta chọn loại đai A hoặc O Ta tính theo cả 2 phương án và chọnphương án nào có lợi hơn

4 2

2

A

D D D D A

1 2

2 1 2 1

2 D L D D D D D

L        

Lấy A Thỏa điều kiện:

413,51 515,73

Amin   0 , 015 (mm)

Khoảng cách lớn nhất cần để tạo lực căng

L A

Chọn ứng suất căng ban đầu 0 1,2 (N/mm2) và

theo D1 tra bảng tìm được ứng suât có ích cho

v t

p

.1000

0 





Chiều rộng bánh đai

S t Z

Đường kính ngoài của bánh đai

Bánh dẫn: D n1 D12h0

Bánh bị dẫn: D n2 D2 2h0

Với h0 tra bảng

1354552,5

1675653,5

14253512,5

0



Sin Z S

về dao nhằm sư dụng chúng hợp lý là một trong những trọng tâm của công tác cắtống giấy

3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt ống giấy

3.3.2.1 Độ sắc của dao

Độ sắc của dao được đo bằng bề dày lưỡi dao, nếu bề dày của lưỡi dao nằm trongkhoảng từ 20 ÷ 40µm thì dao sắc, nếu từ 40 ÷ 100µm thì dao hơi cùn, nếu trên100µm thì coi như dao cùn Dao cùn làm quá trình cắt ống khó khăn, ảnh hưởngđến kích thước cuộn giấy

3.3.2.2 Độ lệch tâm của dao khi cắt

Ống giấy được cấu tạo có dạng hình trụ tròn nên muốn cắt ống không bị lệchkích thước thì dao phải bố trí đồng tâm Nếu lưỡi dao đặt quá lệch nhau nó sẽ làmcuộn giấy cắt ra bị lệch đi

3.3.2.3 Độ dày của dao

Độ dày của dao quá lớn thì làm cho quá trình tiếp xúc giữa dao và ống giấy sẽtăng lực ma sát khiến dao khó cắt đứt Vì vậy, độ dày của dao ảnh hưởng rất lớn đếnquá trình cắt ống

3.3.2.4 Độ cứng của vật liệu làm dao

Dao càng cứng càng bền thì độ mòn của dao trong quá trình cắt sẽ nhỏ đi, độ sắc của dao luôn được đảm bảo Nếu ngược lại thì dao sẽ cùn ảnh hưởng đến quá trình cắt ống

3.3.2.4 Quá trình đẩy cụm dao cắt

Khi pittong tác dụng lực thì cụm dao cắt phải được định hình sẵn để dao tiếp xúcđúng vị trí cần cắt Trong quá trình cắt, ống giấy cũng được xoay ngược chiều vớicụm dao cắt cộng thêm lực đẩy từ pittong nên dễ dàng cắt ống

3.2.3 Chọn vật liệu chế tạo dao cắt

Do dao có chức năng giống nhau trong quá trình cắt , vì vậy vật liệu chế tạo cácphần giống nhau Thông thường phần thân dao và phần gá đặt thường được làmkhác loại vật liệu, theo kinh nghiệm thì hầu hết các loại dao cần chế tạo phần cắt.Vật liệu chế tạo phần dao phải đảm bảo độ bền và thường được chế tạo bằng thépkhông gỉ (inox) hoặc thép hợp kim 40Cr

Những yêu cầu đối với vật liệu làm dao

 Vật liệu chế tạo dao phải có độ cứng đảm bảo về nguyên tắc dao phải có độcứng cao hơn độ cứng của chi tiết gia công

 Vật liệu phải có độ bền và độ dẻo cần thiết

 Vật liệu chế tạo phải có khả năng chịu mài mòn cao

 Vật liệu chế tạo dao phải có tính công nghệ tốt và tính kinh tế cao, nghĩa là vậtliệu dùng để chế tạo dao phải được gia công dễ dàng, dễ kiếm và giá thành khôngđắt

 Từ những yêu cầu đó ta chọn vật liệu làm dao là thép không gỉ (inox, )

3.2.4 Các thông số của dao cắt

3.2.4.1 Phần lưỡi dao cắt ống

- Chiều dài lưỡi dao: l = 100 mm

- Bề dày lưỡi dao: Chọn e = 2 mm

- Đường kính trong d = 25 mm

Hình 3.3 Hình dáng dao cắt

3.3.3 Nguyên lí làm việc của bộ phận cắt

Xuất phát từ xylanh đẩy cụm dao làm cho pittong chuyển động đẩy cần gạt gắntrên trục, trên trục có gắn các dao cắt tiến về phía ống giấy đã lồng sẵn Khi cắt daoquay tròn trên trục gắn cùng với ống giấy lực đẩy của pittong làm dao cắt đứt ống

3.4 Kiểm tra bền mối ghép hàn

Khung được tạo thành từ các thanh kim loại nhờ các mối hàn, hàn giáp mối vớimối hàn chắc sẽ cho mối hàn chịu được tải trọng lớn Khi chịu tải, mối hàn giáp mối

có thể bị phá hỏng tại tiết diện chỗ miệng hàn hoặc tại tiết diện kề sát miệng hàn

Các dạng phá hỏng của mối hàn giáp mối, giống như giống như các dạng hỏngcủa một tấp nguyên Khi chịu uốn mối hàn sẽ bị gãy, chịu xoắn mối hàn sẽ bị nứt…Mối hàn được tính toán theo các điều kiện bền.

  và   : ứng suất cho phép của tấm nguyên.

: hệ số giảm độ bền của mối hàn, giá trị của  lấy trong khoảng 0,9 � 1

Tính toán bền:

Tải trọng tác dụng lên khung là: 1000N

Thanh chịu nén dọc:

N F

 

(KN)F: tiết diện ngang của mối hàn

Ta có F S L .

S: chiều dày của tấm kim loại

L: chiều dài tính toán của mối hàn ( L L th4S )

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ GỐI ĐỠ 4.1 Tính toán thiết kế trục

Sơ đồ phân tích lực đặt lên trục I như hình bên dưới:

Hình 4.1 Sơ đồ phân tích lực trên trục I Bảng 4.1 Hệ thống lại số liệu đã tính toán

T: Momen xoắn trên trục (N/mm2)

Ứng suất cho phép [] = 15…30 (N/mm2 ) cho vật liệu trục là thép 45

Đối với trục I: với TI = 46269,75(N/mm2)

T

mm

Lấy d1sb= 20 (mm)