THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐÓNG GÓI KẸO TỰ ĐỘNG DẠNG ĐỨNG LOẠI VIÊN TRÒN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH  KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐÓNG GÓI KẸO TỰ ĐỘNG DẠNG ĐỨNG LOẠI VIÊN TRÒN Họ tên sinh viên: ĐẶNG VĂN THẾ Ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Niên khoá: 2009-2013 Tháng 05/2013     THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐĨNG GĨI KẸO TỰ ĐỘNG DẠNG ĐỨNG LOẠI VIÊN TRỊN Tác giả ĐẶNG VĂN THẾ Khố luận đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Điều Khiển Tự Động Giáo viên hướng dẫn: KS Phạm Thanh Lưu Tháng 05 năm 2013 i   LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm tạ: Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm, Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Cơng Nghệ, tất q thấy truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học trường Thầy Th.s Lê Văn Bạn, Trưởng Bộ Môn Điều Khiển Tự Động, Kỹ sư Phạm Thanh Lưu công ty TNHH Kim Đại Lợi hết lòng dẫn, giúp đỡ em suốt q trình nghiên cứu làm khóa luận tốt nghiệp Cơng ty TNHH Kim Đại Lợi, anh em công ty giúp đỡ em q trình làm khóa luận Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực hiện: ĐẶNG VĂN THẾ ii   TÓM TẮT   Việt Nam nước đà phát triển, q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, loại máy móc nhiều có tính tự động bán tự động Đặc biệt lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng sản xuất thực phẩm Trong có loại máy đóng gói tự động Máy đóng gói tự động ứng dụng cơng nghệ tự động làm giảm nhân công lao động tăng hiệu công việc Nhưng hầu hết máy nhập từ nước ngồi có giá thành đắt Đó nguyên nhân em thực đề tài: “ Thiết kế, chế tạo máy đóng gói kẹo tự động” Quá trình thực đề tài tiến hành công ty TNHH Kim Đại Lợi, thời gian 28/2/2013 đến 30/5/2013và theo trình tự sau: Khảo sát tìm hiểu loại máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn thị trường Thiết kế chế tạo máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn Kết quả: Đã hồn thành mục tiêu đề Máy dùng để đóng gói kẹo có trọng lượng 2g dạng cứng loại viên tròn, suất từ 30 đến 60 viên phút với dạng bao có nếp gấp hai bên hơng ba đường hàn ( hai đầu bao với dọc theo chiều dài bao) Trên máy đóng gói có cụm phận sau:  Cụm phận xả giấy  Cụm phận mâm cấp liệu  Cụm phận ép bao kẹo ( ép đáy ép bụng) Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực KS Phạm Thanh Lưu Đặng Văn Thế iii   MỤC LỤC Trang tựa i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH vii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Tầm quan trọng đóng gói sản phẩm vấn đề chung máy đóng gói 2.1.1 Tầm quan trọng máy đóng gói 2.1.2 Vấn đề chung máy đóng gói 2.2 Khảo sát loại máy đóng gói 2.3 Tra cứu linh kiện cho trình thiết kế 2.3.1 Cơ cấu truyền đai 2.3.1.1 Kết cấu nguyên lý làm việc truyền đai 2.3.1.2 Phân loại truyền đai 2.3.1.3 Ưu nhược điểm truyền đai 2.3.1.4 Phương pháp điều chỉnh căng đai 2.3.1.5 Các kiểu truyền động đai 2.3.1.6 Vật liệu dây đai 2.3.2 Cơ cấu bánh răng: 2.3.3 Cơ cấu cam 10 2.3.3.1 Ưu nhược điểm 11 2.3.3.2 Phân loại 11 iv   2.3.4 Trục 12 2.3.5 Động bước 13 2.3.6 Động điện xoay chiều phase 15 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 17 3.1.1 Địa điểm tiến hành 17 3.1.2 Phân bố thời gian tiến hành 17 3.2 Đối tượng thiết bị nghiên cứu 18 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 18 3.2.2 Thiết bị nghiên cứu 18 3.3 Các phương pháp thiết kế 18 3.4 Phương pháp thực đề tài phần khí 19 3.5 Phương tiện thực đề tài 19 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 4.1 Yêu cầu kỹ thuật máy thiết kế 20 4.2 Sơ đồ chung máy đóng gói kẹo tự động 21 4.2.1 Sơ đồ chung máy đóng gói kẹo vẽ 3D 21 4.2.2 Sơ đồ chung máy đóng gói kẹo tự động bảng vẽ 2D 22 4.3 Sơ đồ hoạt động máy 22 4.4 Tính động học cho máy 23 4.5 Chọn thiết bị truyền động dẫn động cho máy 24 4.6 Thiết kế phần khí 24 4.6.1 Khung máy 24 4.6.2 Bộ phận xả giấy 25 4.6.3 Bộ phận cấp liệu 28 4.6.3.1 Mâm 29 4.6.3.2 Mâm 30 4.6.3.3 Màng chắn 30 4.6.3.4 Đế mâm cấp liệu 31 4.6.3.5 Nguyên lý hoạt động mâm rung 32 v   4.6.4 Bộ phận ép 33 4.6.4.1 Ép đáy 33 4.6.4.2 Ép bụng 37 4.7 Thi công chi tiết máy 40 4.8 Kết 40 4.9 Chạy thử nghiệm máy 44 4.10 Thảo luận 45 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Đề nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 vi   DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Máy đóng gói kẹo tròn Hình 2.2: Máy đóng gói cà phê Hình 2.3: Truyền động thường Hình 2.4: Truyền động nửa chéo Hình 2.5: Truyền động nửa chéo Hình 2.6: Truyền động góc Hình 2.7: Bộ truyền bánh 10 Hình 2.8: Cơ cấu cam 10 Hình 2.9: Cam khơng gian 11 Hình 2.10: Dạng cần cam 12 Hình 2.11: Chuyển động cam 12 Hình 2.12: Hình cấu tạo động bước 14 Hình 2.13: Nguyên lý hoạt động động bước 14 Hình 2.14: Động bước loại lai hiệu 86HBF 15 Hình 2.15: Hình cấu tạo động điện xoay chiều phase 16 Hình 4.1: Sơ đồ chung máy đóng gói 21 Hình 4.2: Sơ đồ chung máy đóng gói bảng vẽ 2D 22 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 22 Hình 4.4: Khung máy 25 Hình 4.5: Bộ phận xả giấy 26 Hình 4.6: Sơ đồ truyền động phận xả giấy 27 Hình 4.7 Mâm cấp liệu 28 Hình 4.8: Mâm 29 Hình 4.9: Mâm 30 Hình 4.10: Màng chắn 31 Hình 4.11: Đế mâm 31 Hình 4.12: Hệ thống truyền động mâm cấp liệu 32 vii   Hình 4.13: Bộ phận ép đáy 33 Hình 4.14: Bộ gá cụm ngàm ép 34 Hình 4.15: Hình chiếu đứng gá ngàm 35 Hình 4.16: Hệ thống truyền động ép đáy 35 Hình 4.17: Miếng gắn ngàm ép bụng 37 Hình 4.18: Ngàm ép bụng 37 Hình 4.19: Ty ép bụng 38 Hình 4.20: Gá ép bụng 38 Hình 4.21: Hình chiếu hệ thống truyền động ép bụng 39 Hình 4.22: Hệ thống truyền động 40 Hình 4.23: Bộ phận mâm cấp liệu 41 Hình 4.24: Cuộn giấy 41 Hình 4.25: Cụm phận xả giấy 42 Hình 4.26: Bộ phận ép bụng 43 Hình 4.27: Ngàm ép bụng 43 Hình 4.28: Hình ảnh ép đáy 44 Hình 4.29: Ngàm ép đáy 44 viii       Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam nước đà phát triển, q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, loại máy móc nhiều có tính tự động bán tự động Đặc biệt lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng sản xuất thực phẩm, hệ thống máy tự động ngày chiếm vai trò then chốt việc, làm giảm giá thành tăng suất lao động Đối với khâu đóng gói sản phẩm, việc sử dụng loại máy tự động để thay cho cơng việc đóng gói thủ cơng điều tất yếu khâu tốn nhiều sức lao động cho công việc lặp lặp lại cách khơng cần thiết Do đó, hồn cảnh nay, nhu cầu loại máy đóng gói lớn đa dạng Tuy nhiên, lâu thị trường vốn thuộc nhà sản xuất thiết bị nước với nhiều ưu công nghệ kinh nghiệm, việc sản xuất máy móc nước thường khơng đáp ứng tốt mặt chất lượng suất mặc dùng có ưu giá thành Vì đòi hỏi lớp kỹ sư trẻ phải thiết kế loại máy tốt sở kế thừa thành tựu đạt đàn anh trước để chế tạo loại máy móc đa dạng đáp ứng nhu cầu sản suất đời sống Chính lý mà chúng em nghiên cứu “thiết kế chế tạo máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn” để đáp ứng cho nhu cầu thị trường nước 1.2 Tầm quan trọng đề tài Trong trình nghiên cứu tìm hiểu em biết cách thiết kế chế tạo máy đóng gói kẹo thực tế, vận dụng lý thuyết học vào thực tế Cách tiếp cận làm quen với vấn đề mới, mà chưa biết phương pháp tối ưu   8: Phễu 9: Mâm cấp liệu Kẹo cứng loại viên tròn sản xuất trước hình dạng kẹo viên tròn, có bán kính 7.5 mm đổ vào vị trí cấp liệu Khi động quay qua truyền đai thông qua hộp giảm tốc làm quay trục chủ động Trên trục chủ động có gắn bánh nhỏ(Z=22) bánh ăn khớp với bánh lớn (Z=88) nên bánh nhỏ quay bánh lớn quay Trên trục bánh lớn có gắn bánh trung gian (Z=56) bánh trung gian ăn khớp với bánh trung gian (Z=56) Trên trục bánh trung gian thông qua truyền bánh côn gắn chặt với mâm Vì trục chủ động quay mâm quay, kẹo từ lỗ mâm rơi xuống phễu cấp liệu rơi vào bao kẹo ép đáy ép bụng 4.6.4 Bộ phận ép 4.6.4.1 Ép đáy Hình 4.13: Bộ phận ép đáy 33   Bộ phận ép đáy gồm:   1: Ngàm ép 2: Ngàm ép 3: Ty trượt 4: Tấm 5: Miếng lắp ngàm 6: Chỉnh lực ép ngàm 7: Tấm 8: Tấm lắp ngàm Trên ngàm ép ngàm ép có lắp điện trở nhiệt để ép dính bao bì, nhiệt độ cần để làm nóng ép có hiệu 1100C Miếng lắp ngàm ngồi gắn cố định với ty trượt ngàm ép gắn cố định với miếng lắp bulong M8x35 Để điều chỉnh khoảng cách độ hở ngàm ép ngàm ép ngồi ta điều chỉnh ép ngàm (6) Tấm gắn với điều chỉnh lực ép (6) trượt ty trượt Tấm lắp cố định ty trượt  Bộ gá ngàm ép Bộ gá ngàm ép làm sắt CT3 Hình 4.14: Bộ gá cụm ngàm ép 34   Bộ gá cụm ngàm ép chịu lực cho phận ép đáy, gá cụm ngàm ép có gắn lăn trượt ty trượt trươt qua lại Hình 4.15: Hình chiếu đứng gá ngàm  Nguyên lý hoạt động: Hình 4.16: Hệ thống truyền động ép đáy 35   Chú thích: 1: Động 2: Hộp giảm tốc 3: Gá cụm ngàm ép 4: Hiệu chỉnh lực ép ngàm 5: Ngàm ép 6: Ngàm ép 7: Cam ép đáy 8: Bạt đạn 9: Bạt đạn Khi động quay qua truyền đai hộp giảm tốc làm trục chủ động quay Khi hai cam ép đáy gắn trục chủ động quay đẩy bạt đạn vào dẫn đến ngàm ép đáy ép lại hở Khi bạt đạn tiếp xúc với biên dạng nhỏ cam ngàm ép ngồi hở Khi động bước quay kéo giấy xuống Khi bạt đạn tiếp xúc với biên dạng lớn ngàm ép lại ép bao giấy 36   4.6.4.2 Ép bụng Bộ phận ép bụng gồm phần sau  Miếng gắn ngàm ép bụng Hình 4.17: Miếng gắn ngàm ép bụng Miếng gắn ngàm ép bụng có bề dày 10mm làm vật liệu C45 hàn vào gá ép bụng  Ngàm ép bụng Hình 4.18: Ngàm ép bụng 37   Ngàm ép bụng làm sắt C45, có gắn điện trở nhiệt, nhiệt độ phù hợp để ép dính bao giấy 1100C  Ty ép bụng Hình 4.19: Ty ép bụng Ty ép bụng làm vật liệu C45 có gắn bạt đạn Bạt đạn tiếp xúc trực tiếp với cam ép, ép bụng  Gá ép bụng Hình 4.20: Gá ép bụng Gá ép bụng làm sắt C45, có gắn ty ép bụng hàn vào miếng gắn ngàm 38    Nguyên lý hoạt động phận ép bụng Hình 4.21: Hình chiếu hệ thống truyền động ép bụng Chú thích: 1: Cam ép bụng 2: Ty ép bụng 3: Lò xo 4: Gá ép bụng 5: Miếng gắn ngàm ép bụng 6: Ngàm ép bụng 7: Bạt đạn Công dụng: Dùng để ép bụng cho bao đóng gói Nguyên lý hoạt động: Khi động quay qua truyền đai hộp giảm tốc làm trục chủ động quay Khí cam ép bụng gắn trục chủ động quay Khi bạt đạn 39   gá ngàm ép tiếp xúc với biên dạng nhỏ cam ngàm ép bụng hở ra, tiếp xúc với biên dạng lớn cam ngàm ép bụng ép lại dán bụng bao bì 4.7 Thi cơng chi tiết máy Thời gian thi công vẽ từ ngày 10/4/2013 đến 20/5/ 2013 Địa điểm Công Ty Kim Đại Lợi 4.8 Kết Qua trình thực tập, khảo sát loại máy đóng gói kẹo cơng ty kim đại lợi với lý thuyết sở tìm hiểu được, đề tài đạt số kết sau:  Hệ thống truyền động Hình 4.22: Hệ thống truyền động Khi cấp nguồn motor quay thông qua truyền động đai hộp giảm tốc làm quay trục chủ động 40    Cụm phận mâm cấp liệu   Hình 4.23: Bộ phận mâm cấp liệu Mâm cấp liệu làm vật liệu nhựa Kẹo làm sẵn sau cho vào mâm cấp liệu Mâm cấp liệu chứa khoảng 4Kg kẹo viên cứng loại tròn  Cuộn giấy   Hình 4.24: Cuộn giấy 41   Hình dạng bao kẹo dạng cuộn in đầy đủ thông tin, bề rộng bao 110mm nhiệt độ để hàn chín bao kẹo 1100C Bao cuộn gắn vào lăn trục đỡ có gắn bạc chặn đầu Bán kính cho phép cuộn bao xả giấy la 150mm  Cụm phận xả giấy Hình 4.25: Cụm phận xả giấy Đầu bao kéo qua gắn động có ép lại với lực ma sát vừa đủ, để motor kéo giấy quay kéo giấy xuống Tiếp theo đầu bao 42   uốn qua phận tạo hình sau kéo qua cảm biến Julong để phát vạch cắt luồng vào phận tạo hình phễu cấp liệu ôm sát thân phễu cấp liệu Mép hai cạnh bao luồng qua ngàm ép bụng sau xuống on lăn kéo giấy Cuối đầu bao đến phận hàn đáy  Bộ phận ép bụng Hình 4.26: Bộ phận ép bụng  Ngàm ép bụng Hình 4.27: Ngàm ép bụng 43    Bộ phận ép đáy Hình 4.28: Hình ảnh ép đáy Hình 4.29: Ngàm ép đáy Nhiệt độ cần thiết để ép chín bao giấy 1100C Để hiệu chỉnh ngàm ép đáy ta cần hiệu chỉnh núm hiệu chỉnh ngàm 4.9 Chạy thử nghiệm máy Mục đích Hiệu chỉnh máy Xác định độ xác suất máy 44   Dụng cụ thử nghiệm Máy đóng gói Nguồn điện Máy tính cá nhân Thước kẹp Đồng hồ bấm thời gian Cuộn phơi Bố trí thí nghiệm Thời gian từ ngày 28/5/2013 đến 5/6/2013 Địa điểm công ty TNHH Kim Đại Lợi Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Thế Nguyễn Anh Tiến Kết thí nghiệm - Lần 1: Điều chỉnh pulley vơ cấp cấp suất máy 30 viên/ phút - Lần 2: Điều chỉnh pulley vơ cấp cấp suất máy 34 viên/ phút - Lần 3: Điều chỉnh pulley vơ cấp cấp suất máy 38 viên/ phút - Lần 4: Điều chỉnh pulley vô cấp cấp suất máy 48 viên/ phút - Lần 5: Điều chỉnh pulley vô cấp cấp suất máy 60 viên/ phút 4.10 Thảo luận Các thông số cuối máy đóng gói chế tạo hồn thành - Tốc độ 30-60 viên/ phút - Điện áp 220V - Cân nặng 175kg - Ngày sản xuất 5/6/2013 Khung máy có kích thước D 590mm X R570mm X C 857mm Không gian để đặt máy D 910 mm x R 590mm x C 1656 Ngoài máy đạt yêu cầu vệ sinh thực phẩm, suất đạt yêu cầu, tính thẩm mỹ cao   45   Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ   5.1 Kết luận Sau thời gian dài thực đề tài, hoàn thành xong yêu cầu đặt là: Thiết kế, chế tạo máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn cụ thể sau: - Thiết kế phận xả giấy bao - Thiết kế phận mâm cấp liệu - Thiết kế phận ép bụng ép đáy - Kết hợp với phần điều khiển, máy đưa vào hoạt động đưa sản xuất ngồi thị trường - Máy làm việc với thời gian dài - Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thiết kế 5.2 Đề nghị Tuy giúp đỡ tận tình thầy cơ, cơng ty TNHH Kim Đại Lợi, kiến thức lĩnh vực khí có hạn ban đầu tiếp xúc với đề tài nên luận văn mong ý kiến đóng góp quý thầy bạn để phát triển hồn thiện Vì cấu truyền động máy cấu cam bánh nên làm việc gây tiếng ồn lớn để khắc phục nên thiết kế truyền động bắng xích Để đảm bảo an tồn vệ sinh thực phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật nên mâm cấp liệu nên làm vật liệu Inox Có thể thiết kế truyền chuyển động xích 46   TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Hữu Lộc, 2009 Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất ĐHQG TPHCM Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Vă Lẫm, 2007 Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất Giáo Dục Vương Thành Tiên - Trương Quang Trường, 2008 Giáo trình Nguyên Lý Máy Lưu hành nội ĐH Nơng Lâm TPHCM Hồng Thị Chắt, 2008 Giáo trình vẽ kỹ thuật khí ĐH Cơng Nghiệp TPHCM Tài liệu Internet Diễn đàn khí chế tạo máy http://cokhikienthuc.com/che-tao-may Diễn đàn khí Việt Nam http://diendancokhi.org/ 47   ... máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn thị trường Thiết kế chế tạo máy đóng gói kẹo tự động dạng đứng loại viên tròn Kết quả: Đã hoàn thành mục tiêu đề Máy dùng để đóng gói kẹo có trọng... đóng gói khác nhau, loại máy đóng gói khác Các loại máy đóng gói phân loại sau: Máy đóng gói vật liệu dạng khối: máy đóng gói mì ăn liền, bánh kẹo, xà bong… Máy đóng gói vật liệu dạng lỏng: máy. .. máy đóng gói sữa, dầu gội đầu… Máy đóng gói vật liệu dạng rời: máy đóng gói đường, bột ngọt, cà phê… 2.2 Khảo sát loại máy đóng gói Hình 2.1: Máy đóng gói kẹo tròn  Thống số kỹ thuật Máy đóng gói