(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy ép viên mùn cưa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN MÙN CƯA Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS TÀO QUANG BẢNG NGUYỄN QUYẾT Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Quyết MSSV: 101140111 Lớp : 14C1B Khóa: 2014- 2019 Khoa : Cơ khí Ngành: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài tốt nghiệp: THIẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN MÙN CƢA Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu ban đầu: C C R L T - Năng suất 1500kg/giờ - Các số liệu tham khảo từ thực tế Nội dung thuyết minh : - Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu sản phẩm DU - Xây dựng phương án thiết kế - Phân tích lựa chọn phương án - Tính tốn thiết kế máy - Thiết kế hệ thống điện điều khiển - Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng máy Các vẽ đồ thị: - Bản vẽ phương án thiết kế 1A0 - Bản vẽ toàn máy 1A0 - Bản vẽ lắp toàn máy 1A0 - Bản vẽ lắp cụm 1A0 - Bản vẽ lắp cụm máy ép 1A0 - Bản vẽ lắp cụm ép 1A0 - Bản vẽ mạch điện điều khiển 1A0 - Tổng 7A0 i Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 12 tháng 02 năm 2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 01 tháng 06 năm 2019 Đà nẵng, ngày tháng năm 2019 Ngƣời hƣớng dẫn TS Tào Quang Bảng C C R L T DU i LỜI CAM ĐOAN Tên đề tài: “Thiết kế máy ép viên mùn cƣa” GVHD: TS Tào Quang Bảng Họ tên: Nguyễn MSSV: 101140111 Lớp: 14C1B Địa chỉ: Ktx sinh viên sinh viên Hòa khánh Nam- Liên Chiểu – Đà Nẵng Số điện thoại: 0783794663 Email: C C nguyenquyet12051996@gmail.com R L T Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: Ngày 01 tháng 06 năm 2019 Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, xin chịu hồn tồn trách nhiệm” DU i LỜI NĨI ĐẦU Đất nước ta có chuyển biến lớn mặt, đặc biệt phát triển kinh tế Trong phát triển đó, ngành Cơ khí chứng tỏ tầm quan trọng khơng thể thiếu cịn đóng vai trị mũi nhọn q trình Cơng nghiệp hố - Hiện đại hố đất nước Hiện nay, người kỹ sư Cơ khí nói chung kỹ sư Chế tạo máy nói riêng ngày chứng tỏ vai trị phát triển ngành Cơ khí kinh tế đất nước Đồ án tốt nghiệp minh chứng cho quan trọng trình đào tạo trở thành người kỹ sư Quá trình thực đồ án giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức tiếp thu trình học tập, đồng thời nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án công tác làm việc sau Sau thời gian học tập trường, bảo hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo ngành Cơ khí – Chế tạo máy trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em kết thúc khoá học tích luỹ vốn kiến thức định Và đồng nhà trường thầy cô giáo khoa em giao đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế máy ép viên mùn cƣa” C C R L T Đồ án tốt nghiệp gồm nội dung sau: DU - Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu sản phẩm - Xây dựng phương án thiết kế - Phân tích lựa chọn phương án - Tính tốn thiết kế máy - Thiết kế hệ thống điện điều khiển - Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng máy B ng cố gắng nổ lực thân đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy TS Tào Quang Bảng, em hoàn thành đồ án thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn kiến thức cịn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong nhận đóng góp kiến thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Đà Nẵng, ngày 30 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Quyết i TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài Luận văn tốt nghiệp là: “ Thiết kế máy ép viên mùn cưa suất 1500kg/ giờ” Đây đề tài thiết thực gần gũi với sống, tạo điều kiện cho ứng dụng kiến thức tích lũy q trình học tập vào thực tế Nhiệm vụ dựa máy có để thiết kế, cải thiện thành sản phẩm cho tối ưu trình sản xuất, hạn chế giá thành sản phẩm dễ dàng bảo trì sửa chữa Bao gồm: _ Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu sản phẩm C C _ Xây dựng phương án thiết kế R L T _ Phân tích lựa chọn phương án _ Tính tốn thiết kế máy DU _ Thiết kế hệ thống điện điều khiển _ Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng máy Trong q trình thực khó tránh khỏi thiết sót, tơi mong nhận góp dẫn thầy môn chế tạo máy i MỤC LỤC CHƢƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM………………………………………………………………………………… 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình 1.3 Các ứng dụng mùn cưa 1.4 Nguồn nguyên liệu mùn cưa 1.4.1 Nguồn nguyên liệu dồi 1.4.2 Lợi ích mang lại sử dụng nguồn nguyên liệu 1.5 C C Sản phẩm viên ép mùn cưa 1.5.1 Các dạng sản phẩm thông số kỹ thuật sản phẩm 1.5.2 Thành phần hóa học tính chất vật lí sản phẩm 10 1.5.3 Một số hình ảnh sản phẩm viên ép loại 10 1.6 R L T DU Một số loại máy ép thị trường 11 CHƢƠNG XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 10 2.1 Sự kết dính viên ép 10 2.2 Mục đích yêu cầu kỹ thuật máy ép 11 2.3 Các nguyên l ép tạo hình sản phẩm 11 2.4 Sơ đồ dây chuyền sản xuất viên ép trấu 13 CHƢƠNG 3.1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 14 Xây dựng phương án thiết kế 14 3.1.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải có bước vít thay đổi khuôn ép tạo viên 14 3.1.2 Phương án 2: Máy ép viên sử dụng trục cán có khn phẳng 15 3.1.3 Phương án 3: Máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn trụ 17 3.2 Lựa chọn phương án thiết kế 18 CHƢƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY 19 4.1 Động học máy ép viên lăn cối trụ 19 4.2 Thiết kế động học máy tải, trộn trấu 20 i 4.3 Động lực học máy ép viên lăn khuôn trụ .20 4.4 Thiết kế truyền đai thang 29 4.5 Thiết kế trục 33 4.5.1 Tính tốn lực tác dụng lên ổ bi: 33 4.5.2 Các bước thiết kế: 34 4.5.3 Tính kiểm nghiệm độ bền trục 36 4.6 Tính tốn ổ lăn 37 4.7 Thiết kế cụm lăn 38 4.7.1 Thiết kế trục 38 4.7.2 Tính tốn ổ lăn 42 4.8 Thiết kế máy trộn 42 C C 4.8.1 Giới thiệu vít tải 42 4.8.2 Tính tốn vít tải 45 4.9 R L T Thiết kế gầu tải 49 DU CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 54 CHƢƠNG HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 58 6.1 Vận hành máy .58 6.2 Bảo dưỡng máy nén viên 59 KẾT LUẬN………………………………………………………………………… 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 63 i DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1- Sơ đồ ngun l phương án trục vít ……………………………………….14 Hình 3.2- Sơ đồ ngun l phương án khn ép phẳng……….………… …………15 Hình 3.3 Ngun l truyền động khn ép phẳng……………………………………16 Hình 3.4- Sơ đồ ngun l máy ép viên khn trụ ………………………………… 17 Hình 4.1- Sơ đồ động máy ép viên lăn cối trụ……………………………………19 Hình 4.2- Sơ đồ động khâu trộn mùn cưa ……………………………………………20 Hình 4.3- Sơ đồ tác dụng lực lăn ………………………………………….23 Hình 4.4- Sơ đồ kích thước lăn………………………………………………… 24 Hình 4.5- Sơ đồ góc lấy liệu lăn……….…………………………………………25 C C Hình 4.6- Phân tích lực xảy khn ép……….………………………………25 Hình 4.7- Sơ đồ tính tốn chiều cao cần thiết lớp vật liệu ép…… …………27 R L T Hình 4.8 - Sơ đồ lực tác dụng lên lồng khn……… ………………………………33 Hình 4.9- Sơ đồ lực tác dụng lên trục chính………………………………………….34 DU Hình 4.10- Momen tác động lên trục …………………………………….… 34 Hình 4.11- Sơ đồ lực tác dụng lên ổ lăn trục …………………… …………36 Hình 4.12- Sơ đồ lực tác dụng lên trục lăn… …………………… …………37 Hình 4.13- Sơ đồ lực tác dụng lên trục lăn… …………………… …………38 Hình 5.1- Mạch động lực…………………………………………………………… 52 Hình 5.2- Mạch điều khiển………………………………………………………… 53 i Thiết kế máy ép viên mùn cưa CHƢƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Đặt vấn đề Hiện vấn đề biến đổi khí hậu bảo vệ môi trường vấn đề nan giải, cấp bách, ảnh hưởng đến toàn cầu Đi kèm với vấn đề vấn đề tìm kiếm nguồn lượng tiết kiệm lượng nước giới quan tâm đặc biệt Một số hoạt động chống biến đổi khí hậu tìm kiếm sử dụng nguyên liệu lượng mới, chống phá rừng góp phần bảo vệ phổi hành tinh, tiết kiệm lượng b ng cách tái sử dụng nguyên liệu , phế phẩm nông nghiệp công nghiệp… C C Với phát triển khoa học công nghệ việc nguồn tài nguyên ngày khan đồng thời làm giảm ô nhiễm mơi trường phế R L T phẩm ngành công nghiệp chế biến gỗ tận dụng tối đa Vì việc tận dụng nguyên liệu dồi vấn đề cần bắt tay vào nghiên cứu ứng DU dụng rộng rãi khắp nước Máy ép viên mùn cưa nghiên cứu áp dụng vào để thực kế hoạch 1.2 Tình hình Với nhiều điều kiện thuận lợi mặt tự nhiên, vị trí địa l , sở hạ tầng, nguồn lao động dồi dào… tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều ngành nghề phát triển, có ngành cơng nghiệp chế biến gỗ Riêng vùng Đơng Nam Bộ có 2.324 doanh nghiệp, chiếm gần 60% so với nước, tập trung nhiều Đồng Nai, Bình Dương TP.HCM Hiện nước có khu cơng nghiệp chế biến gỗ vùng Đơng Nam Bộ có khu cơng nghiệp đóng TP.HCM, Đồng Nai, Bình Dương Trong năm qua ngành công nghiệp chế biến gỗ Vùng có tăng trưởng mạnh mẽ, khơng ngừng tăng nhanh số lượng, chất lượng chủng loại sản phẩm Các sản phẩm gỗ Vùng khơng có uy tín tiêu thụ nước mà tiêu thụ nhiều quốc gia giới với 3.000 mặt hàng sản phẩm loại góp phần đưa VN trở thành năm nước có giá trị xuất đồ gỗ lớn giới Ngành chế biến gỗ Vùng có nhiều đóng góp cho xã hội, mang lại nguồn thu nhập cho đất nước đặc biệt nguồn thu ngoại tệ, tạo công ăn việc làm cho nhiều lao động vùng SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang Thiết kế máy ép viên mùn cưa b : Khoảng cách từ tâm quay đến mặt thoáng sản phẩm thùng trộn, b= 0,015 Rt : Chiều dài cánh kể từ trục quay b ng 0,075m => Tli = 300.9,81.0,04.3,2.(tg(45+85/2))2 197,6N 2.0, 075cos  0, 015  => vli =   7,85  0, 43 m / s   3cos => T2i = 120.9,81.0,04.3,2.10-3.tg(45+85/2).(-0,2cos0+sin0)  -15,8 N => v2i = 1,5 K1.v1i.cosα1.sin α1= 1,5 K1.v1i sin 21 =0 Công suất thắng trở lực theo phương vòng: Z N1= 10-3  T1i v1i = 10-3.12.197,6.0,43= kW i 1 C C Công suất để thắng lực gây theo phương dọc trục b ng R L T Hiệu suất máy trộn có cánh   0,85  0,95 Do cơng suất cần thiết : 0,68 + 0,85=1,5kW DU Vậy công suất cần thiết đáp ứng cho trục cánh gạt b ng 1,5 kW Do thiết kế vít trộn cánh gạt trục nên công suất động cần b ng tổng hai công suất b ng 1,5 kW Theo 4.1[5, trang 174] ta chọn tỉ lệ chiều dài đường kính b ng 2,5 Do chiều dài b ng 1,2m bước cánh b ng 100mm Momen xoắn tác dụng lên vít tải Tv xác định theo công thức 3.4[5,trang 86]: Tv= 9,55.106 P 1,5  9,55.106  191000 Nmm nv 75 (4.54) Lực dọc trục lên vít tải xác định theo công thức 9[8]: Fav  Tv 191000   3956 N Rtg (   ) 50.tg (22,  21,8) (4.55) Trong đó: R : Khoảng cách điểm đặt lực ma sát vật liệu với cánh vít đến trục vít tải,mm R= (0,3 0,4)D, Chọn R=50mm  : Góc nâng đường xoắn vít, xác định theo công thức tg  p 2 R SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 48 Thiết kế máy ép viên mùn cưa  : Góc ma sát vật liệu vận chuyển với cánh vít, tg  =f=0,4 vật liệu mùn cưa e Chọn động cơ: Dựa vào bảng P1.3 [3, trang 236] ta chọn động 4AX90L4Y3 có cơng suất 2,2 kW, số vịng quay trục 1420 vịng/phút, cos  =0,83   0,8 , Tmax  2, Tdn Để đạt số vòng quay 75 vòng/phút ta chọn hộp giảm tốc HB-209 tỉ số truyền 1/19, công suất 2,2 kW công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam – Hungary 4.9 Thiết kế gầu tải Trong xí nghiệp sản xuất cần vận chuyển vật liệu rời chủ yếu sử dụng máy vận chuyển gián đoạn máy vận chuyển liên tục Như nghĩa máy vận C C chuyển liên tục làm việc thời gian dài, chuyển vật liệu di chuyển theo hướng định cách liên tục, đặn, thường sử dụng liên tục, có R L T suất cao sử dụng rộng rãi cần vận chuyển vật liệu rời Các thiết bị vận chuyển vật liệu rời băng tải, xích tải, gầu tải, vít tải, hệ thống vận chuyển DU b ng khơng khí hay vận chuyển b ng thủy lực Trong thiết bị vận chuyển liên tục băng tải sử dụng nhiều nhất, với ưu điểm cấu tạo đơn giản, bền, có khả vận chuyển vật liệu theo hướng n m ngang, n m nghiêng hay kết hợp hai với khoảng cách lớn, làm việc êm, suất cao tiêu hao lượng không lớn Tuy nhiên băng tải có số hạn chế tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ 240, không vận chuyển theo đường cong Gầu tải dùng để vận chuyển vật liệu rời chuyển động theo phương th ng đứng hay theo phương nghiêng góc lớn 500 người ta thường dùng gầu tải Gầu tải sử dụng rộng rãi xí nghiệp chúng có ưu điểm: cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, có khả vận chuyển vật liệu lên độ cao lớn 50-70m suất cao.Tuy nhiên gầu tải có nhược điểm dễ bị tải cần phải nạp liệu đặn Vít tải thuộc máy vận chuyển liên tục khơng có phận kéo Chi tiết vít tải vít cánh xoắn chuyển động quay vỏ kín có tiết diện trịn Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển vỏ Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh xoắn nhờ trọng lượng lực ma sát vật liệu vỏ SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 49 Thiết kế máy ép viên mùn cưa máng, vật liệu chuyển động máng theo nguyên lý truyền động vít đai ốc Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu tơi vụn theo phương n m ngang, thẳng đứng n m nghiêng Các ưu điểm vít tải vận chuyển máng kín khơng tổn thất rơi vãi, an tồn làm việc sử dụng thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu nóng độc hại Các nhược điểm vít tải bị hạn chế suất tối đa 100 tấn/h chiều dài vận chuyển không 30m, vật liệu bị nghiền nát phần vận chuyển tiêu tốn nhiều lượng so với băng tải Vận chuyển vật liệu b ng khơng khí dựa nguyên lý lợi dụng khả chuyển động dịng khí ống dẫn với tốc độ định để mang vật liệu từ nơi sang nơi khác Nhược điểm lượng tiêu tốn nhiều cho việc vận chuyển nên thực tế hạn chế sử dụng Ưu điểm suất vận chuyển dao động rộng tới 800 C C tấn/h Khoảng cách vận chuyển đạt tới 1800m chiều cao vận chuyển tới 100m R L T Với cụm máy ép mùn cưa thiết kế gầu tải thích hợp nhất, vận chuyển vật liệu rời mùn cưa theo phương thẳng đứng a.Thông số đầu vào: Năng suất Q= 1,5 tấn/h DU Tỉ trọng mùn cưa  = 0,3 tấn/m3 Chiều cao nâng vật liệu H= 2,8 m b Thiết kế gầu tải: Dựa vào yêu cầu hệ thống vật liệu trấu dạng hạt nhỏ nhẹ gây mài mòn, ta chọn kiểu gầu sâu theo bảng 11.1 [7, trang 238], hệ số điền đầy gầu trung bình  =0,7, đồng thời ta chọn băng làm thiết bị kéo có v= m/s, tương ứng với vận tốc gầu dỡ tải b ng phương pháp ly tâm Chọn sơ đường kính tang dẫn động D= 400mm Số vòng quay tang dẫn động: n 60v 60.1,8   86 vòng/phút  D  0, (4.56) Chọn n=85 vịng/ phút Dung tích phân bố theo chiều dài cần thiết gầu: SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 50 Thiết kế máy ép viên mùn cưa i0 Q 1,5    1,1 (l/m) a 3, 6v.  3, 6.1,8.0, 7.0,3 (4.57) Theo bảng 5.10 [7,trang 199] bảng 11.2 [7, trang 239] ta chọn loại gầu sâu có dung tích i0 = 1,1, bước gầu a= 300mm, tầm với A = 125 mm, chiều cao gầu h = 135mm, độ dày gầu 3,5 mm, bán kính đáy gầu R = 40 mm, chiều rộng B = 200mm gầu làm b ng thép có khối lượng gầu b ng G = 7,8 kg Tỷ trọng gầu phân bố mét dài băng: qg = G 7,8 = 26 kg/m  a 0,3 (4.58) Chiều rộng băng, ta dùng băng dệt tẩm cao su, thường chọn lớn chiều rộng gầu 50 mm lấy theo tiêu chuẩn 250mm [7, trang 234] Số lớp đệm băng lấy theo điều kiện bền kẹp gầu theo bảng 3.4 [7, trang 50], C C ta chọn i=3 R L T Trọng lượng mét dài băng theo công thức 3.2 [7, trang 50]: qb= 1,1B(1,25i + 1 +  ) (4.59) DU Trong đó: B: Chiều rộng băng, mét i: Số lớp đệm băng 1 ,  : Chiều dày lớp vỏ bọc cao su băng phía mặt làm việc mặt không làm việc tra theo bảng 3.5 [7, trang 50] 1 =1,5mm  = 1mm => qb = 1,1.0,25.(1,25.3+1,5+1) = 1,72 kg/m Tính tốn lực kéo: Lực căng nhỏ Smin b ng lực căng S1 điểm vào tang nhánh khơng tải tính theo cơng thức 2.64 [7, trang 27]: ql Smin = = 5.q.l= 5.1,72.2 = 17,2 kg 8.0, 025.1 (4.60) Lực căng điểm bang khỏi tang tính theo cơng thức 2.51 [7, trang 25] S2 = S1 + W1-2 (4.61) Trong đó: W1-2: lực cản ma sát ổ trục tính theo cơng thức 2.33 [7, trang 21]: W12  (qb  qcl" ) Lng  qb H SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B (4.62) GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 51 Thiết kế máy ép viên mùn cưa qcl" : Trọng lượng phận quay gối tựa lăn nhánh khơng tải, tính theo công thức 4.12 [7, trang 105] Gcl tra theo bảng 4.3 [7, trang 106] Lng : Chiều dài hình chiếu theo phương n m ngang băng, mét  : Hệ số cản chuyển động chung băng với lăn, tra bảng 4.4 [7, trang 106] H: Chiều cao nâng, mét => W1-2 = (1,72 + 5,4) 0.0,18+ 1,72.2 = 3.44 kg/m => S2 = S1 + W1-2 = 17.2 +3,44 = 20,64 kg/m Lực căng điểm nhánh làm việc vào tang dẫn động theo công thức 2.51 [7, trang 25] C C S3 = S2 + W2-3 Trong : (4.63) R L T W2-3 : Lực cản băng uốn quanh tang nghiêng tính theo cơng thức DU 2.45 [7, trang 24] : W2-3 = (0,05 0,1) S2 = 0,07.20,64 = 1,44 kg/m (4.64) => S3 = S2 + W2-3= 20,64 + 1,44 = 22,08 kg/m Lực căng điểm khỏi tang dẫn động theo công thức 2.51 [7, trang 25] S4 = S3 + W3-4 (4.65) Trong đó: W3-4: Lực cản ma sát ổ trục tính theo cơng thức 2.33 [7, trang21]: w34  (qb  qv  qcl' ) Lng  (qb  qv ) H (4.66) qcl' : trọng lượng phận quay gối tựa lăn nhánh có tải qv: trọng lượng phân bố vật, kg/m => w34  (1,72  18  0,5).0.0,018  (26  1,72).2  55, 44 kg / m => S4 = S3 + W3-4 =22,03 + 55,44 = 77,52 kg/m Kiểm tra lực căng theo điều kiện trượt trơn tang theo công thức Owle [7, trang 28] Sv  Sr e f  SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng (4.67) Trang 52 Thiết kế máy ép viên mùn cưa Trong Sv= S3 , Sr = S4 ,    theo hình 2.7 [7, trang 29] , f= 0,3 tra theo bảng 2.1 [7, trang 28] Sv = 22,08  72,52 e0,3 = 186 kg/m Lực vịng tang dẫn động theo cơng thức 2.53 [7, trang 25] bỏ qua tổn thất tang độ cứng băng: Wc = S4 – S1 + Wd= 72,52 – 17,2 + 3,78 = 59,1 kg (4.68) Wd = 0,04(Sv+ Sr ) = 3,78 (4.69) Công suất cần thiết động xác định theo công thức 2.54 [7, trang 25] N dc  Wc v 59,1.1,8   1, 22kW 102.td 102.0,85 (4.70) Dựa theo phụ lục [7, trang 387] ta chọn động cơng suất kí hiệu AO 42-6, có cơng C C suất 1,7kW, tốc độ quay 930 vịng/ phút, momen vơ lăng roto 0,067 kg/m2 Để đạt số vòng quay tang dẫn động 85 vòng/phút ta chọn hộp giảm tốc HB-209 tỉ số truyền R L T 1/11, công suất 2,2 kW công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam – Hungary DU SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 53 Thiết kế máy ép viên mùn cưa CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN Hệ thống điện điều khiển tự động máy ép viên bao gồm hệ thống điều khiển gầu tải, máy tải trộn liệu, máy đưa nguyên liệu vào khuôn máy ép viên a Công dụng Tự động điều khiển động điện chạy hay dừng lúc cụm ép, trộn tải, đảm bảo không gây cháy nổ hay phá hủy động điện có tượng kẹt cứng cụm ép hay cụm trộn trường hợp gầu tải liệu nhiều gây dư tràn cụm tải trộn liệu b Cấu tạo Mạch điện gồm sáu cuộn dây bốn rơ le nhiệt, bốn động điện xoay chiều C C ba pha ghép với R L T c.Sơ đồ mạch điều khiển mạch động lực Hai mạch điện điều khiển mạch động lực thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam DU Mạch động lực gồm cầu dao, cầu chì, tiếp điểm cuộn dây 1K, 2K, 3K, 4K rơle nhiệt 1Rn, 2Rn, 3Rn, 4Rn tương ứng với bốn động xoay chiều ba pha động máy ép, cấp liệu, máy trộn, gầu tải Hình 5.1 Mạch động lực SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 54 Thiết kế máy ép viên mùn cưa Mạch điều khiển gồm nút nhấn dừng thường đóng (stop), nút nhấn khởi động hệ thống thường mở (start), sáu cuộn dây tiếp điểm tương ứng chúng, hai cơng tắc hành trình đầu dài C C R L T DU Hình 5.2 Mạch điều khiển d.Nguyên lý hoạt động Muốn cho hệ thống khởi động, ta đóng cầu dao mạch động lực, lúc chưa có động điện chạy mạch hở tiếp điểm thường mở Tiếp theo ta nhấn nút Start mạch điều khiển mạch dòng điện chạy qua cuộn dây trung gian cuộn dây trung gian làm kích hoạt đóng tiếp điểm tương ứng hai cuộn dây , đồng thời trì mạch điện chạy qua chúng Tiếp điểm trung gian đóng, dịng điện chạy qua cuộn dây 1K có điện kích đóng tiếp điểm cuộn dây 1K mạch điều khiển trì có dịng điện chạy qua nó, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 1K mạch động lực làm khởi động động điện máy ép Tương tự cuộn dây 2K có điện kích đóng tiếp điểm tiếp điểm cuộn có điện, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 4K mạch động lực làm khỏi động động điện gầu tải SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 55 Thiết kế máy ép viên mùn cưa Khi có cố xảy máy ép, q trình ép khơng kịp so với trình cấp liệu trộn, dẫn đến nguyên liệu trấu tồn đọng buồng ép dâng cao đến mức độ đủ lực tác động vào cơng tắc hành trình đầu dài làm tác động mở nút nhấn 1M thường đóng ngắt dịng điện chạy qua hai cuộn dây 2K, 3K 4K mạch điều khiển, đồng thời làm mở tiếp điểm cuộn dây 2K, 3K 4K đóng mạch động lực, ba động điện máy cấp liệu vào lồng khuôn, máy trộn gầu tải dừng lại Khi trình ép giải quyết, trấu buồng ép ép sản phẩm dần, nguyên liệu hạ thấp xuống khơng cịn đủ lực để tác động thắng cơng tắc hành trình lúc nút nhấn 1M thường đóng đóng lại, nhờ tiếp điểm cuộn dây trung gian đóng nên cuộn dây 2K, 3K 4K có điện kích hoạt làm ba động điện cấp liệu, máy trộn gầu tải hoạt động bình thường C C Khi có cố xảy máy trộn, q trình trộn thực khơng kịp so với trình cấp liệu gầu tải, dẫn đến nguyên liệu trấu tồn đọng máy trộn dâng cao R L T đến mức đủ lực tác động vào cơng tắc hành trình đầu dài làm tác động mở nút nhấn 2M thường đóng ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây 4K mạch điều DU khiển, đồng thời làm mở tiếp điểm cuộn dây 4K đóng mạch động lực, động điện gầu tải dừng lại Khi trình trộn giải quyết, trấu máng trộn đưa bớt vào máy ép dần, nguyên liệu hạ thấp xuống không cịn đủ lực để tác động thắng cơng tắc hành trình lúc nút nhấn 2M thường đóng đóng lại, nhờ tiếp điểm cuộn dây trung gian đóng nên cuộn dây 4K có điện kích hoạt làm động điện gầu tải hoạt động lại bình thường Trường hợp có cố tắc nghẽn cụm gầu tải, trộn, cấp liệu ép mà l hoạt động không đồng dẫn đến tượng tồn đọng Động điện chạy phận công tác không sinh công, lúc động điện tương ứng sinh nhiệt có xu hướng gây cháy nổ Nhờ có rơle nhiệt mạch động lực làm nhiệm vụ mở tiếp điểm tương ứng mạch điều khiển ngắt tồn hệ thống đảm bảo an toàn cho động điện Khi nhấn nút Stop tạo mạch hở ngắt toàn hệ thống, dừng hẳn động điện chạydây 2K mạch điều khiển làm trì có điện, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 2K mạch động lực làm khởi động động điện cấp liệu vào lịng khn.Tương tự cuộn dây 3K có điện kích đóng tiếp điểm tiếp điểm cuộn dây 3K SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 56 Thiết kế máy ép viên mùn cưa mạch điều khiển làm trì có điện, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 3K mạch động lực làm khởi động động điện máy trộn Tương tự cuộn dây 4K có điện kích đóng tiếp điểm cuộn dây 4K mạch điều khiển làm trì C C R L T DU SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 57 Thiết kế máy ép viên mùn cưa CHƢƠNG HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 6.1 Vận hành máy a Đối với lần vận hành Các đơn vị vận sau bước kiểm tra sau thực hiện: - Đảm bảo thông suốt phiễu, vít tải, máy trộn buồng ép viên - Kiểm tra khoá liên động điện - Hãy chắn r ng thiết bị an toàn kết nối cách xác hoạt động cách - Kiểm tra yếu tố bôi trơn, đảm bảo máy bơm dầu mỡ (nếu có) có đầy đủ dầu mỡ C C - Kiểm tra căng đai che chắn truyền - Kiểm tra xem đai ốc siết chặt tốt - Kiểm tra lơ quay điều chỉnh cách xác - Đóng cửa khố với địn bẩy liên quan - Khởi động động bơm mỡ (nếu lắp đặt) - Khởi động động máy nén viên kiểm tra xem có rung R L T DU động bất thường Nếu không, kiểm tra xem động cân b ng - Khởi động động vít tải kiểm tra chiều quay trục b Vận hành máy bình thường Quá trình khởi động vận hành máy nén siễn thực việc sau: - Đảm bảo thơng suốt vít tải, phễu, máy trộn buồng ép - Chắc chắn thiết bị an toàn hoạt động cách - Kiểm tra bôi trơn, đảm bảo bể mỡ máy bơm mỡ (nếu có) ln khơng trống rỗng - Kiểm tra độ mịn cánh xoắn vít - Kiểm tra độ mòn độ nghiêng cánh trộn - Đảm bảo đai ốc gắn kết siết chặt triệt để - Kiểm tra lô nén - Bắt đầu khởi động máy nén viên SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 58 Thiết kế máy ép viên mùn cưa Các động phải bắt đầu với thứ tự sau đây: Động máy bơm dầu mỡ (nếu lắp đặt) Động Động vít tải - Thường xuyên mở cửa quan sát kiểm tra cấu nén viên Điều qua trọng: Một khởi đầu nhanh làm hỏng vịng bi Khi máy bắt đầu làm việc trở lại sau thời gian dừng lâu, điều cần thiết cho máy làm việc với tải thấp khoảng 30-40 phút để vòng bị đạt nhiệt độ làm việc cách từ từ - Làm việc với máy mức 50% công suất nửa đầu, sau đó, khơng có vấn đề phát sinh, tăng nguyên liệu đầu vào lên mức công suất tối đa cho phép C C động c Dừng máy nén R L T Dừng động vít tải liệu Thơng qua cửa quan sát kiểm tra máy nén hết nguyên liệu chưa trước dừng động DU Chờ cho máy dừng hoạt động hoàn toàn, mở cửa vệ sinh máy 6.2 Bảo dƣỡng máy nén viên Máy móc, thiết bị sau chế tạo xong phải dùng phương pháp bảo vệ để chống ăn mịn mơi trường Để chống ăn mòn ta sử dụng phương pháp tạm thời lâu dài sau: - Bảo quản ổ lăn b ng cách tra dầu mỡ thường xuyên - Bảo quản thành máy, lắp bao b ng cách tạo lớp phủ (như sơn, xi, mạ ) - Khi thiết kế tính toán phải bảo đảm phục vụ thao tác máy móc, thiết bị sửa chữa, lắp đặt thuận lợi - Hàng ngày phải kiểm tra máy, vệ sinh máy, kiểm tra thiết bị ổ chổ lắp nối, kiểm tra b ng tay Xem phận truyền động có trục trặc khơng Nếu có hư hỏng điều chỉnh - Bảo quản máy vận hành Trước phát tín hiệu khởi động máy phải kiểm tra - Đường điện phải an toàn Cách điện tốt, điện áp đủ - Các che chắn phận truyền động phải tình trạng làm việc tốt SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 59 Thiết kế máy ép viên mùn cưa - Công nhân vận hành máy phải đào tạo huấn luyện kỹ để nắm vững nguyên lý hoạt động điều chỉnh máy - Tiến hành đợt tiểu tu, trung tu đại tu để đảm bảo máy hoạt động tốt kịp thời xử l biến cố xảy C C R L T DU SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 60 Thiết kế máy ép viên mùn cưa KẾT LUẬN Sau xác định nhiệm vụ tốt nghiệp “Thiết kế máy ép viên mùn cưa suất 1500kg/giờ” Trãi qua thời gian đầu bỡ ngỡ, việc tìm kiếm tài liệu Nhưng với giúp đỡ nhiệt tình Vũ Thị Hạnh em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Nội dung bao gồm: + Phần thuyết minh + Các vẽ cần thiết Tất nội dung trình bày đặc tính, nguyên l kết cấu cách vận hành máy Nói chung nguyên l hoạt động đơn giản, kết cấu thuận tiện, dễ dàng sử C C dụng, bảo quản tính an tồn làm việc cao Số lượng cơng nhân phục vụ máy ít, suất cao dễ dàng tự động hoá R L T Về “Máy ép viên mùn cưa ” máy tương đối mẻ, phát triển giai đoạn vài năm gần Việc chế tạo sử dụng góp phần giải việc vấn DU đề lượng môi trường Đất nước ta đường phát triển hội nhập, bước cơng nghiệp hóa đại hóa Việc nghiên cứu chế tạo sử dụng máy bước đánh giá trình độ phát triển nghành cơng nghiệp nói riêng kinh tế nói chung Với trình độ kiến thức cịn hạn chế, thời gian có hạn, cơng việc hồn tồn mẻ chưa am hiểu sâu thực tế sản xuất Vì đồ án không tránh khỏi thiếu sót Rất mong bảo, góp để đồ án hồn thiện thân có thêm kinh nghiệm điều kiện phát huy sau SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 61 Thiết kế máy ép viên mùn cưa TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển (2009), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập một, NXB Giáo Dục, 2009 [2] Đinh Vương Hùng, Bài giảng Các thiết bị bảo quản chế biến nông sản, Đại học nơng lâm Huế, NXB Gi dục, 2008 [3] Vũ Bá Minh- Hồng Minh , Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học tập 2Cơ học vật liệu rời, NXB Khoa học kỹ thuật [4] Nguyễn Hồng Ngân – Nguyễn Doanh Sơn (2010), Kỹ thuật nâng chuyển tập – Máy vận chuyển liên tục, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Hữu lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, C C 2013 [6] Hồ Lê Viên (2003), Các máy gia công vật liệu rắn dẻo tập & 2, NXB Khoa R L T học kỹ thuật Hà Nội DU SVTH: Nguyễn Quyết - Lớp:14C1B GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 62 ... Thiết kế máy ép viên mùn cưa CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1 Xây dựng phƣơng án thiết kế 3.1.1 Phƣơng án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải có bước vít thay đổi khuôn ép tạo viên. .. 16 Thiết kế máy ép viên mùn cưa 3.1.3 Phƣơng án 3: Máy ép viên sử dụng trục cán có khn trụ Sơ đồ ngun lý C C R L T DU Hình 3.4 Sơ đồ nguyên l máy ép viên khuôn trụ Dao cắt Mùn cưa Con lăn ép. .. GVHD: TS Tào Quang Bảng Trang 12 Thiết kế máy ép viên mùn cưa CHƢƠNG XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Sự kết dính viên ép Q trình sản xuất viên mùn cưa khơng cần hóa chất bên ngồi chất