"1. Máy chế động nạp: bao gồm các thành phần như máy nạp, băng tải, bộ điều khiển, cảm biến, đầu nạp, đầu nạp điện tử, đầu nạp tự động, đầu nạp tự động và các thiết bị điều khiển điện tử khác. 2. Thanh trưng: bao gồm các thành phần như thanh trưng, băng tải, bộ điều khiển, cảm biến, đầu thanh trưng, đầu thanh trưng điện tử, đầu thanh trưng tự động, đầu thanh trưng tự động và các thiết bị điều khiển điện tử khác. 3. Quy trình sản xuất bia: bao gồm các bước như nạp bia, thanh trưng, phân tích, đóng chai, đóng g"
Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan lónh vực sản xuất 1.1 Tổng quan bia 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia chai 1.3 Sơ đồ dây chuyền thiết bị sản xuất bia chai 1.4 Máy móc thiết bị xưởng chiết bia chai 1.5 Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp (máy chiết, đóng nắp trùng) 1.6 Các giai đoạn chiết bia chai Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 2.1 Các thiết bị cần thiết hệ thống 2.2 Quy trình hoạt động hệ thống ( Sơ đồ khối: cấp chai>chiết>đóng nắp>thanh trùng) 2.3 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 2.3.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cụm máy chiết máy đóng nắp 2.3.1.1 Phương án chiết đóng nắp theo đường tròn 2.3.1.2 Phương án chiết đóng nắp theo đường thẳng 2.3.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy trùng 2.3.2.1 Máy trùng băng tải thẳng phun nước 2.3.2.2 Máy trùng băng tải thẳng ngâm nước 2.3.2.3 Máy trùng băng tải tròn xoay Chương 3: Thiết kế động học máy thiết bị 3.1 Máy chiết đóng nắp 3.1.1 Tính toán khối lượng chi tiết 3.1.2 Tính chọn động 3.1.3 Tính tỉ số truyền cho cấu truyền động 3.1.4 Tính số truyền 3.1.5 Tính chọn đai 3.2 Máy trùng 3.2.1 Tính toán khối lượng chi tiết 3.2.2 Tính chọn động 3.2.3 Tính tỉ số truyền cho cấu truyền động 3.2.4 Tính số truyền 3.3 Băng tải Chương 4: Thiết kế động lực học Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 6: Thiết kế kết cấu máy Chương 7: Tính toán tiêu kinh tế SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC SẢN XUẤT 1.1 Tổng quan bia 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành bia Bia loại thức uống có nguồn gốc từ xa xưa, theo tư liệu nhà khảo cổ học, dụng cụ nấu bia có nguồn gốc từ người Babilon, chế tạo thừ kỷ 37 trước công nguyên Người Trung Quốc cổ có loại thức uống gọi “ Kju” làm từ lúa miø, lúa mạch Bia phát triển truyền qua Châu u Tại Châu Âu, kỷ IX, người ta bắt đầu dùng hoa Houblon sản xuất bia, đến kỷ XV, hoa Houblon thức dùng để tạo hương vị cho bia sản xuất bia Năm 1516, Đức có luật qui định : bia sản xuất từ lúa mạch, hoa houblon nước Năm 1870, người ta bắt đầu dùng máy lạnh công nghệ sản xuất bia Năm 1897, nhà bác học người Pháp Louis Pasteur phát nấm men Từ chất lượng bia nâng lên đáng kể, ngành công nghiệp bia phát triển mạnh tạo sản phẩm phổ biến ngày Ngày nay, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bia malt, hoa Houblon nước Ngoài nguyên liệu trên, có số nguyên liệu thay : mỳ, gạo, ngô, đường, số chất phụ gia vật liệu phụ khác (Malt nguyên liệu chế biến từ lúa mạch nẩy mầm sấy khô Hoa Houblon, gọi hoa bia, loại nguyên liệu chế biến từ loại thân dây leo, mọc thích hợp vùng ôn đới) Ngành bia Việt Nam có lịch sử đời phát triển 100 năm, với xuất nhà máy bia Sài Gòn nhà máy bia Hà Nội vào cuối kỷ XIX, đầu kỷ XX Ngành bia Việt Nam, phát triển đến ngày có 469 sở sản xuất khắp nước, có sở bia có vốn đầu tư nước ngoài, sở bia quốc doanh Trung ương, lại sở bia địa phương 1.1.2 Vị trí ngành bia kinh tế Việt Nam: Ngành bia Việt Nam có vị trí quan trọng kinh tế, thể qua khiá cạnh sau : Ngành bia có tốc độ tăng trưởng nhanh, thật vậy, số liệu phần thực trạng ngành bia dự án qui hoạch tổng thể ngành rượu bia nước giải khát bao bì đến năm 2020 thể sau : Năm 1987, sản lượng bia nước ta đạt có 84,5 triệu lít, năm 1992 lên 169 triệu lít, năm 1997 lên đến 669 triệu lít năm 2000 723 triệu lít Đến năm 2002, sản lượng toàn ngành chưa có số liệu thống kê, công ty bia liên doanh bia 100% vốn nước sản xuất đạt tổng sản lượng 217 triệu lít/năm, riêng Công ty Bia Sài Gòn sản xuất đạt sản lượng 256 triệu lít SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang Tốc độ tăng trưởng sản lượng ngành qua năm sau : Từ năm 1991-1992 tăng bình quân 26.62% Từ năm 1993-1994 tăng bình quân 44.30% Từ năm 1995-1996 tăng bình quân 17.00% Từ năm 1997-1998 tăng bình quân 10.00% Từ năm 1999-2002 chưa có số liệu thống kê Ngành bia ngành đầu tư sở vật chất lớn, doanh nghiệp có nguồn vốn lớn kinh tế Lượng vốn đầu tư vào ngành bia thể bảng sau : Bảng : Tình hình đầu tư vào công nghiệp Bia Đơn vị : triệu đồng TT Loại doanh nghiệp Số lượng Vốn đầu tư Bia QD Trung Ương 447.643 Bia liên doanh 100% vốn nước 3.765.753 Bia địa phương (QD, CP tư nhân) 461 1.235.891 469 5.449.287 Cộng Nguồn : báo cáo địa phương sở sản xuất bia Tổng vốn 5.449.287 triệu đồng đầu tư vào ngành công nghiệp bia tài sản lớn kinh tế, thiết bị ngành bia thường có giá trị lớn Đến năm 2002 riêng Công ty Bia Sài Gòn có lượng vốn lớn hai ngàn tỷ đồng Ngành bia ngành hoạt động có hiệu quả, đóng góp lớn cho ngân sách nhà nước SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang Số liệu tình hình nộp ngân sách năm 1997 -1998 thể theo bảng sau: Bảng : Tình hình nộp ngân sách năm 1997 - 1998 ngành Bia Việt Nam Đơn vị tính : triệu đồng T T Năm 1997 Loại doanh nghiệp Năm 1998 Doanh thu Lợi nhuận Nộp ngân sách Doanh thu Lợi nhuận Nộp ngân sách Bia QD trung ương 2.264.1 62 445.69 1.209.0 00 2.521.04 464.36 1.326.72 -Cty Bia Hà Nội 394.00 87.000 223.000 419.625 62.269 244.592 -Cty Bia Saøi Goøn 1.870.1 62 358.69 986.000 2101.41 402.07 1.082.12 2.257.3 10 64.115 2.618.12 1.471.7 30 50.006 669.980 1.743.15 59.000 793.421 Bia địa phương 1.077.1 50 - 295.000 1.163.16 72.015 349.342 Tổng cộng 5.598.6 62 309.48 2.875.50 Bia liên đoanh& 100% VNN (6 sở) Trong LD Bia VN 1.034.4 02 2.538.0 00 6.302.32 1.199.44 Nguồn: báo cáo địa phương sở sản xuất bia Như vậy, ngành bia ngành có đóng góp lớn cho ngân sách nhà nước, năm 2.500 tỷ đồng Năm 2000, ngành bia nộp ngân sách nhà nước 2.717 tỷ đồng Trong đó, bia QD Trung ương chiếm tỷ lệ 51%, bia liên doanh & 100% vốn nước chiếm 38% lại bia địa phương chiếm 11% Biểu đồ : Mức đóng góp ngân sách năm 2000 SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghieọp GVHD : Th.S Nguyeón Leõ Quang Bia Địa phương 11% Bia QD Trung ương 51% Bia Liên doanh & 100 % VNN 38% Tổng nộp ngân sách doanh nghiƯp 2,717 tû ®ång Nguồn: báo cáo địa phương Tổng cục Thuế Ngành bia góp phần giải công ăn việc làm cho kinh tế, thúc đẩy ngành sản xuất khác phát triển Toàn ngành bia có 17.500 người làm việc sở sản xuất bia nước Ngoài ra, ngành bia tạo công ăn việc làm cho hàng vạn người tham gia vào hoạt động cung ứng, dịch vụ cung cấp cho ngành bia tiêu thụ sản phẩm ngành bia Đồng thời, ngành bia tạo điều kiện cho ngành khác phát triển nông nghiệp, khí bao bì … 1.1.3 Qui mô lực sản xuất ngành bia Việt Nam: Cả nước có 469 sở sản xuất bia, bao gồm : bia địa phương gồm thành phần kinh tế (không kể liên doanh) 461 sở, số này, có đến 398 sở có công suất triệu lít/năm; bia liên doanh & 100% vốn nước sở doanh nghiệp bia quốc doanh Trung ương Những năm gần đây, nhu cầu thị trường, thời gian ngắn, ngành Bia Việt Nam có bước phát triển mạnh mẽ, thông qua việc đầu tư mở rộng cải tạo nhà máy Sản xuất bia phát triển với tốc độ cao Năng lực sản xuất ngành bia, thống kê đến năm 2000, 1.081 triệu lít/năm Trong đó, bia liên doanh & 100% vốn nước có công suất 355 triệu lít/năm, chiếm 32.84% lực ngành, bia Quốc Doanh Trung ương có công suất 265 triệu lít/năm, chiếm 24.51% lực ngành, bia địa phương có công suất 461 triệu lít/năm, chiếm 42.65% lực ngành Sản lượng sản xuất ngành, thực tế, năm 2000, đạt 723 triệu lít Qui mô lực ngành bia tóm tắt theo bảng sau : SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang Bảng : Qui mô lực sản xuất ngành bia Việt Nam năm 2000 TT Số Công suất Sản lượng Hiệu Tỷ sở thiết kế thực suất trọng (triệu lít) (triệu lít) (%) (%) 265 280 106 39 355 217 61 30 Loại hình doanh nghiệp Bia Quoc Doanh Trung Ương Liên doanh 100% vốn nước Bia địa phương, cổ phần, tư nhân 461 461 226 49 31 Tổng cộng 469 1.081 723 100 Nguồn : báo cáo địa phương sở sản xuất bia Phân loại sở sản xuất bia theo quy mô công suất sau : Số sở có công suất từ 2- triệu lít /năm, chiếm 5,7 % số sở chiếm 7,1% tổng công suất Số sở có công suất từ 6- 10 triệu lít/ năm, chiếm 2,8% số sở chiếm 8,4% tổng công suất Các sở có công suất 10 triệu lít/năm, chiếm 4,1% (13 nhà máy) có công suất 72,7% tổng công suất Còn lại sở sản xuất nhỏ có công suất triệu lít/ năm Sản lượng sản xuất thực tế ngành bia : năm 1995 đạt 502 triệu lít, 58% tổng công suất thiết kế; năm 2000 đạt 723 triệu lít 1.1.4 Tình hình phân bổ sở sản xuất ngành bia Việt Nam: Hiện trạng phân bổ lực sở sản xuất ngành bia tổng kết theo bảng sau: Bảng: Tình hình sở sản xuất tiêu thụ bia theo địa phương Khu vực Trung du miền núi phía bắc Đồng Sông Hồng SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Số tỉnh Số sở sản xuất bia Quố Tư Liên Tổn c nhaân doan g doan h h 16 32 49 81 56 180 237 Tổng công Tiêu thụ bình 64,1 2,5 297,5 17,5 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang Khu Bốn cũ 15 97,7 9,0 Duyên hải Miền Trung 16 25 111,0 13,5 Tây Nguyên 4 4,7 1,42 Đông Nam Bộ 6 64 71 403,2 39,5 Đồng Sông Cửu Long 12 30 36 102,8 5,5 Tổng cộng 469 1.081 Nguồn : Tổng công ty Rượu Bia Nước giải khát Việt Nam Trong 61 tỉnh, thành có 10 tỉnh sở sản xuất bia gồm: Bắc Cạn, Quảng Nam, Gia Lai, Đồng Nai, Tây Ninh, Long An, Trà Vinh, Kiên Giang, Bạc Liêu, Kon Tum Phân bổ sở sản xuất bia tập trung chủ yếu thành phố lớn, khu dân cư đông đúc, vùng đồng 1.1.5 Thực trạng thiết bị công nghệ sản xuất ngành bia Việt Nam: Có hai công nghệ sản xuất bia công nghệ lên men cổ điển công nghệ lên men Hiện nay, Việt Nam sử dụng song song hai công nghệ lên men Công nghệ lên men cổ điển : công nghệ sử dụng hệ thống nhà lạnh lên men lên men phụ riêng biệt Công nghệ chủ yếu sử dụng sở sản xuất cũ, sở nhỏ nhỏ Nhược điểm công nghệ tiêu tốn nhiều lượng, thao tác nhiều, gây lãng phí nguyên liệu vệ sinh khó khăn Công nghệ lên men : công nghệ tiên tiến nay, lên men lên men phụ thùng có đáy hình côn Công nghệ sử dụng nhà máy xây dựng, cải tạo Thiết bị sản xuất bia Việt Nam kể gồm hệ thống sau: Các nhà máy vừa xây dựng nhà máy cũ đầu tư nâng cấp, cải tạo có hệ thống thiết bị sản xuất đại, tự động hóa nhiều, thiết bị sản xuất đồng bộ, nước công nghiệp hóa tiên tiến sản xuất Các nhà máy cải tạo có thiết bị, đại tiên tiến chưa đồng Các sở sản xuất nhỏ, sử dụng thiết bị cũ, thiết bị nhập lẻ, nguồn sản xuất từ nhiều nước, thiếu đồng SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia chai Gạo Malt Tồn trữ, Bảo quản Tồn trữ, Bảo quản Xay, nghiền Xay, nghiền Nấu Nấu Lọc Đun sôi với hoa Huoblon Lắng Làm lạnh Nhanh Lên men Lọc Tồn trữ Sản xuất nút Chiết chai Chiết lon Kho thành phẩm SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 1.3 Sơ đồ dây chuyền thiết bị sản xuất bia chai 1.3.1 Xưởng chiết SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 1.3.2 Xưởng lên men: Nước nha từ Xưởng nấu Bồn lắng xoáy Máy giải nhiệt nhanh Bộ sục khí Thanh trùng UV Men từ hệ thống xử lý men Khu lên men Bộ sục men Tank lên men Máy lọc nến Máy lọc PVPP Máy lọc Filtrap Khu lọc Tank chứa Bơm bia Đến Xưởng chiết SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 10 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.1.3 Tính tỉ số truyền cho cấu truyền động 3.1.3.1 Tỉ số truyền vòng chiết Chọn động ndc = 1420(vòng/phút) Vòng chiết với tốc độ nc =6.944v/p n 1420 dc itoång = n = 6.944 = 204.48 r itoång = iđai × itvr × ibr itổng: tỉ số truyền tổng từ động đến vòng chiết iđai: tỉ số truyền truyền đai từ động ibr: tỉ số truyền truyền bánh itvr: tỉ số truyền truyền trục vít bánh vít Chọn iđai =3.25; itvr = 21; ibr = 3.1.3.2 Tỉ số truyền bánh đưa chai vào, bánh đưa chai Từ việc tham khảo máy kết cấu máy chiết thực tế nhà máy bia sài gòn Ta chọn bánh hình đưa chai vào vào đường kính bánh đưa chai có đường kính 765(mm) Vbánh sao=Vvòng chiết Rb × ωb = Rc × ωc Rb × nb = Rc × nc Rc × nc 1385 × 6.944 × = = 25.14(v / ph) Rb 765 1420 = 56.48 itổng = iđai × ihgt × ibr×iđai= 25.14 ⇒ nb = itổng: tỉ số truyền tổng từ động đến vòng chiết iđai: tỉ số truyền truyền đai từ động ihgt: tỉ số truyền hộp giảm tốc iđai: tỉ số truyền truyền đai từ động ibr: tỉ số truyền truyền bánh côn Chọn iñai =2.25; ihgt = 6.25; ibr = 2; iñai = 3.1.3.3 Tỉ số truyền cho vít đưa chai vào Công suất yêu cầu: 30000 (chai/giờ) Trục vít quay vòng đưa chai vào Vậy vận tốc trục vít là: 30000 (vòng/giờ)= 500 (vòng/phút) SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 38 Luận văn tốt nghiệp itrục vít= GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 1420 = 2.84 500 3.1.3.4 Tỉ số truyền cho bánh đóng nắp Để đảm bảo đồng tốc vòng chiết với bánh đóng nắp ta phải có: Vvòng chiết=Vbánh đóng nắp Rc × ωc = Rbs × ωbs Rc × nc = Rbs × nbs Rc × nc 1385 × 6.944 = = 48(v / ph) Rbs 200 1420 = 29.58 itoång = iđai × ihgt × ibr×iđai= 48 ⇒ nbs = itổng: tỉ số truyền tổng từ động đến vòng chiết iđai: tỉ số truyền truyền đai từ động ihgt: tỉ số truyền hộp giảm tốc iđai: tỉ số truyền truyền đai từ động ibr: tỉ số truyền truyền bánh côn Chọn iđai =2.25; ihgt = 6.25; ibr = 2; iñai = SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 39 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.1.4 Tính số cho truyền : 3.1.4.1 Bánh vòng chiết Tỉ số truyền i=3 Chọn sơ khoảng cách trục aw=800 (mm) Mô đun m =12 ZL ⇔ Z L = i.Z N ZN Z N = 2aw / m(i + 1) i= Z N = × 800 /12 × (3 + 1) = 33.33 ⇒ Z N = 34 Z L = × 34 = 102 aw = mZ t / = 12(34 + 102) / = 816(mm) SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 40 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.1.5 Tính chọn đai : 3.1.5.1 Tính toán đai dẫn động từ động đến hộp giảm tốc trục vít bánh vít Dựa vào công dụng chất lượng đai thang nên ta chọn để dùng cho truyền động từ động Tỉ số truyền đai thang iđ=3.25 Chọn đường kính bánh nhỏ d1=150 (mm) , d2=487.5(mm) Vận tốc dài đai π d1ndc 3.14 x150 x1420 V= 60000 = 60000 = 11.15(m / s ) Khoảng cách trục a=1.2d2=1.2x487.5=585(mm) Chiều dài đai l=2a+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a = 2.585+π(150+487.5)/2+(487.5-150)2/4x585 = 2220 (mm) Chọn l =2240 (mm) Số dây đai z=P1Kđ/{P0}CαC1CuCz P1 : Công suất trục bánh đai chủ Kw {P0}=3.54 (tra bảng 4.20 TL XII) Kđ: Hệ số tải trọng động Kđ=1.25 Cα=0.94 Góc ôm α1=1800-(d2-d1)570/a =1800-(487.5-150)570/585 =147.10 C1=0.95 Cu=1.15 Cz=0.95 Z=2.2x1.25/3.54x0.94x0.95x1.12x0.95=0.84 Chọn Z=1 3.1.5.2 Tính toán đai dẫn động từ động đến hộp giảm tốc cấp đồng trục Dựa vào công dụng chất lượng đai thang nên ta chọn để dùng cho truyền động từ động Tỉ số truyền đai thang iđ=2.25 Chọn đường kính bánh nhỏ d1=150 (mm) , d2=337.5(mm) Vận tốc dài đai π d1ndc 3.14 x150 x1420 V= 60000 = 60000 = 11.15(m / s ) Khoảng cách trục SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 41 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang a=1.2d2=1.2x337.5=405(mm) Chiều dài đai l=2a+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a = 2.405+π(150+337.5)/2+(337.5-150)2/4x405 = 1597.5 (mm) Chọn l=1600 (mm) Số dây đai z=P1Kđ/{P0}CαC1CuCz P1 : Công suất trục bánh đai chủ Kw {P0}=3.54 (tra bảng 4.20 TL XII) Kđ: Hệ số tải trọng động Kđ=1.25 Cα=0.94 Góc ôm α1=1800-(d2-d1)570/a =1800-(337.5-150)570/405 =153.60 C1=0.95 Cu=1.15 Cz=0.95 Z=2.2x1.25/3.54x0.94x0.95x1.12x0.95=0.84 Chọn Z=1 SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 42 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.3 Tính toán cụm băng tải 3.3.1 Tính toán cụm băng tải vào SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 43 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.3.1.1 Xác định thông số cụm băng tải vào Vận tốc băng tải vào: Năng suất : Q = 30000 (chai/h.) Đường kính chai : D = 60 (mm) Vận tốc băng tải cần thiết : V=n2πR=6.944x2x3.14x400=17443.3 (mm/p)=217.443(m/p)=0.29(m/s) Đường kính lăn băng tải : Từ việc tham khảo kết cấu máy thực tế nhà máy bia sài gòn, ta chọn đường kính lăn băng tải có đường kính: D = 120 (mm) Ta có số vòng quay trục băng tải : n= SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 60000.V 60000.0.29 = ≈ 46.18 (vòng/phút) π D π 120 44 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.3.1.2 công suất cụm băng tải vào Các số liệu ban đầu: -Năng suất làm việc: Q=30000 (chai/h) -Vận tốc băng tải: v=0.29(m/s) Từ việc tham khảo kết cấu máy thực tế nhà máy bia sài gòn, ta chọn - Chiều dài băng: L=5(m) - Chiều rộng băng: B=150 (mm) Tính toán lực kéo băng tải: -Lực kéo sơ tính tổng lực cản nhánh có tải nhánh không tải Tổng lực kéo (hay lực cản băng tải) xác định theo công thức : Wc = Wct + Wkt ,(N) -Với : Wc lực kéo chung (N); Wct lực kéo nhánh có tải (N); Wkt lực kéo nhánh không tải (N) ; Ta có: Wct = k.(q + qb + qcl′).L.ω′.cosβ ± (q +qb)L.sinβ + L.q.sinβ , (N) Wkt = k.(qb + qcl′)L.ω′′.cosβ qb.L.sinβ , (N) Với k hệ số tính đến lực cản phụ băng tải qua tang đuôi tang dỡ tải tang phụ phụ thuộc chiếu dài đặt băng : L (m) 10 20 30 k 4,5 3,2 50 80 100 200 300 480 600 850 1000 1500 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 1,05 với L = 5m chọn k = q ,qb : trọng lượng phân bố mét dài vật liệu nhựa(vật liệu băng tải ) (N/m); q′cl , q′′cl: trọng lượng phần quay lăn phân bố mét chiều dài nhánh có tải nhánh không tải (N/m); ω′ , ω′′: hệ số cản chuyển động băng tải với lăn nhánh có tải không tải β : góc nghiêng đặt băng tải (độ) ; β = 00 SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 45 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động lên dấu (-) xuống Trọng lượng vật liệu phân bố 1m chiều dài xác định : Đường kính chai D = 60 (mm) Năng suất 500 (chai/p) Tốc độ tải 17 (m/p) Số chai mét băng tải : ta thiết kế băng tải có hàng chai di chuyển dồn sát vào Vậy số chai 1m băng tải là: n = 34 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m =0.32 kg Ta có trọng lượng phân bố chiều dài 1m băng tải : q= 0.32x34x10=108.8 (N/m) Trọng lượng phân bố 1m chiều dài nhựa : qb = kg/m = 20 (N/m) Trọng lượng phần quay lăn nhánh có tải nhánh không tải phân bố cho 1m xác định: G ' cl q’cl = l ' cl ; G ' ' cl q”cl = l ' ' cl Do taûi trọng vận chuyển băng tải nhỏ nên không cần đến lăn đỡ hai nhánh, có tải không tải q’cl = (N/m) ; q”cl = (N/m) Tang dẫn động Sơ đồ lực tác dụng băng tải Ta có: Sv = Sr e αµ k dt Với : Sv lực căng băng tải điểm vào tang dẫn - Sr lực căng băng tải điểm tang dẫn SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 46 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang µ hệ số ma sát băng tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su ma sát : µ = 0.4 - α góc ôm băng tải tang dẫn động: α =180 ο - kdt hệ số ma sát dự trữ băng tang : k =1.15 – 1,2 , choïn k = 1,15 ⇒ Sv= 3.05 Sr ⇒ Trên nhánh không tải ta có:S3=S2+Wkt Wct = 6.(20+108.8).5.0.4=1545.6 (N) Chọn ω ’= ω ”= µ: băng tải trượt thành cố định (vật liệu thép ) -Trên nhánh có tải: S1=S4+Wct S3=k.S4 Wkt = 6.20.5.0.4 =240 (N) Với k hệ số cản băng qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm băng tang đuôi θ=1800 ta choïn k=1,05 ⇒ S3=1,05.S4 (N) S1=S4+1545.6 (N) S3=S2+240 (N) S1=3.05.S2 Giải hệ phương trình : Ta có :S1 =2579.7 N S2 = 845.8 N S3 = 1085.8 N S4 = 1034.1 N Lực kéo băng tải xác định: W= Sv- Sr= S1- S2=1733.9 (N) Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 1733.9x0.29/1000 = 0.5 (KW) Xaùc định thông số cụm băng tải ra: Năng suất : Q = 30000 chai/h Kích thước chai( theo chiều di chuyển ) : L = 60 mm Vận tốc băng tải cần thiết : V=n2πR=6.944x2x3.14x400=17443.3 mm/p=217.443m/p=0.29m/s Đường kính lăn băng tải : SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 47 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang D = 120 mm Ta có số vòng quay trục băng tải : n= SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 60000.V 60000.0.29 = ≈ 46.18 (vòng/phút) π D π 120 48 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Th.S Nguyễn Lê Quang 3.3.2 Xác định công suất cụm băng tải 3.3.2.1 Xác định thông số cụm băng tải Vận tốc băng tải vào: Năng suất : Q = 30000 (chai/h.) Đường kính chai : D = 60 (mm) Vận tốc băng tải cần thiết : V=n2πR=6.944x2x3.14x400=17443.3 (mm/p)=217.443(m/p)=0.29(m/s) Đường kính lăn băng tải : Từ việc tham khảo kết cấu máy thực tế nhà máy bia sài gòn, ta chọn đường kính lăn băng tải có đường kính: D = 120 (mm) Ta có số vòng quay trục băng tải : n= SVTH: Ngọc Hà-Ý Hiệp 60000.V 60000.0.29 = ≈ 46.18 (vòng/phút) π D π 120 49 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Lê Quang 3.3.2.2 công suất cụm băng tải Các số liệu ban đầu: -Năng suất làm việc: Q=30000 (chai/h) -Vận tốc băng tải: v=0.29(m/s) Từ việc tham khảo kết cấu máy thực tế nhà máy bia sài gòn, ta chọn - Chiều dài băng: L=5(m) - Chiều rộng băng: B=150 (mm) Tính toán lực kéo băng tải: -Lực kéo sơ tính tổng lực cản nhánh có tải nhánh không tải Tổng lực kéo (hay lực cản băng tải) xác định theo công thức : Wc = Wct + Wkt ,(N) -Với : Wc lực kéo chung (N); Wct lực kéo nhánh có tải (N); Wkt lực kéo nhánh không tải (N) ; Ta có: Wct = k.(q + qb + qcl′).L.ω′.cosβ ± (q +qb)L.sinβ + L.q.sinβ , (N) Wkt = k.(qb + qcl′)L.ω′′.cosβ qb.L.sinβ , (N) Với k hệ số tính đến lực cản phụ băng tải qua tang đuôi tang dỡ tải tang phụ phụ thuộc chiếu dài đặt băng : L (m) 10 20 30 50 80 100 200 300 480 600 850 1000 1500 k 4,5 3,2 1,05 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 với L = 5m chọn k = q ,qb : trọng lượng phân bố mét dài vật liệu nhựa(vật liệu băng tải ) (N/m); q′cl , q′′cl: trọng lượng phần quay lăn phân bố mét chiều dài nhánh có tải nhánh không tải (N/m); 50 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Lê Quang ω′ , ω′′: hệ số cản chuyển động băng tải với lăn nhánh có tải không tải β : góc nghiêng đặt băng (độ) ; β = 00 Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động lên dấu (-) xuống Trọng lượng vật liệu phân bố 1m chiều dài xác định : Chiều dài chai L = 60 mm Năng suất 500 chai/p Tốc độ tải 17 m/p Số chai mét băng tải : n = 34 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m =0.68 kg Ta có trọng lượng phân bố chiều dài 1m băng tải : q= 0.68x34x10=231.2 (N/m) Trọng lượng phân bố 1m chiều dài nhựa : qb = kg/m = 20 (N/m) Trọng lượng phần quay lăn nhánh có tải nhánh không tải phân bố cho 1m xác định: G ' cl q’cl = l ' cl ; G ' ' cl q”cl = l ' ' cl q’cl =0 (N/m) ; q”cl = (N/m) Ta coù: e αµ Sv = Sr k dt Với : Sv lực căng băng tải điểm vào tang dẫn - Sr lực căng băng tải điểm tang dẫn µ hệ số ma sát băng tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su ma sát : µ = 0.4 - α góc ôm băng tải tang dẫn động: α =180 ο - kdt hệ số ma sát dự trữ băng tang : k =1.15 – 1,2 , choïn k = 1,15 ⇒ Sv= 3.05 Sr ⇒ Trên nhánh không tải ta có:S3=S2+Wkt Wct = 6.(20+231.2).5.0.4=3014.4 (N) 51 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Lê Quang Chọn ω ’= ω ”= µ: băng tải trượt thành cố định (vật liệu thép ) -Trên nhánh có tải: S1=S4+Wct S3=k.S4 Wkt = 6.20.5.0.4 =240 (N) Với k hệ số cản băng qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm băng tang đuôi θ=1800 ta chọn k=1,05 ⇒ S3=1,05.S4 (N) S1=S4+3014.4 (N) S3=S2+240 (N) S1=3.05.S2 Giải hệ phương trình : Ta có :S1= 4715N S2 =1546N S3 = 1786N S4 =1701N Lực kéo băng tải xác định: W= Sv- Sr= S1- S2=3169 (N) Công suất làm việc : P = W.v/1000 =3169 x0.29/1000 = 0.92 (KW) 52 ... thống: - Năng suất : 30000 chai/ - Dung tích bình chứa 0.33 lít - Đảm bảo chiết không bắn tung toé bia phạm vi xung quanh - Sử dụng 72 vòi chiết - Các chi tiết máy bảo đảm độ bền tiếp xúc với bia -. .. Kđ=1.25 Cα=0.94 Góc ôm α1=180 0-( d2-d1)570/a =180 0-( 337. 5-1 50)570/405 =153.60 C1=0.95 Cu=1.15 Cz=0.95 Z=2.2x1.25/3.54x0.94x0.95x1.12x0.95=0.84 Choïn Z=1 SVTH: Ngọc H? ?-? ? Hiệp 42 Luận văn tốt nghiệp... {P0}=3.54 (tra bảng 4.20 TL XII) Kđ: Hệ số tải trọng động Kđ=1.25 Cα=0.94 Góc ôm α1=180 0-( d2-d1)570/a =180 0-( 487. 5-1 50)570/585 =147.10 C1=0.95 Cu=1.15 Cz=0.95 Z=2.2x1.25/3.54x0.94x0.95x1.12x0.95=0.84