Nghiên cứu, thiết kế mô hình xử lý và làm tăng năng lượng bề mặt cao su NBR bằng công nghệ plasma lạnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH XỬ LÝ VÀ LÀM TĂNG NĂNG LƯỢNG BỀ MẶT CAO SU NBR BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH GVHD: ThS THÁI VĂN PHƯỚC SVTH: NGUYỄN VÕ CƯỜNG THỊNH BÙI CƯƠNG SKL004798 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ môn công nghệ chế tạo máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Võ Cƣờng Thịnh Bùi Cƣơng Lớp: 121431C - 121431A Ngành đào tạo: Cơ khí Chế tạo máy Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR công nghệ Plasma lạnh” Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Mơ hình thiết bị có kích thƣớc 1400x370x900mm;  Tiến hành thử nghiệm xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR;  Mơ hình tạo môi trƣờng Plasma nhiệt độ thấp 30 - 70°C áp suất áp suất phòng Nội dung đồ án:  Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nƣớc, mục đích nhiệm vụ đề tài;  Cơ sở lý thuyết: mơi trƣờng hình thành Plasma nhiệt độ thấp môi trƣờng áp suất thƣờng, nguyên lý làm tăng lƣợng bề mặt Plasma;  Tính tốn, thiết kế tìm mơ hình tối ƣu cho thiết bị, mơ hình với kích thƣớc 1400x370x900mm;  Kiểm tra tìm thơng số tối ƣu thiết bị - điện áp, tần số;  Kết luận kiến nghị: ƣu khuyết điểm mô hình, khả ứng dụng mơ hình vào thực tế Ngày giao đồ án: 10/03/2016 Ngày nộp đồ án: 15/07/2016 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) □ Đƣợc phép bảo vệ ………………………………….…………(GVHD ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT − − − − − − − − − − Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR công nghệ Plasma lạnh” GVHD: Th.S Thái Văn Phƣớc Họ tên sinh viên: Bùi Cƣơng MSSV:12143457 Lớp: 121431A Địa sinh viên: Phòng 801 – KTXCSII – Số 484 Lê Văn Việt – Q.9 – TP.HCM Số điện thoại: 01213283179 Email: 12143457@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 07/2016 Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết đƣợc công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2016 (Ký, ghi rõ họ tên) Bùi Cƣơng ii LỜI CAM KẾT − − − − − − − − − − Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR công nghệ Plasma lạnh” GVHD: Th.S Thái Văn Phƣớc Họ tên sinh viên: Nguyễn Võ Cƣờng Thịnh MSSV:12143204 Lớp: 121431C Địa sinh viên: 26 Đƣờng 11 - Khu Phố – P.Linh Trung – Q.Thủ Đức – TP.HCM Số điện thoại: 0988422279 Email: 12143204@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 07/2016 Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết đƣợc công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2016 (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Võ Cƣờng Thịnh iii LỜI CẢM ƠN Qua thời gian ngắn làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR công nghệ Plasma lạnh” Chúng em tích lũy đƣợc lƣợng kiến thức với kinh nghiệm quý báu, bên cạnh chúng em cịn học tập thêm đƣợc số kỹ cần thiết cho việc sau trƣờng Trong thời gian thực đề tài, chúng em cố gắng học hỏi, tìm hiểu tài liệu tham khảo, khảo sát thực tế dƣới giúp đỡ thầy giáo hƣớng dẫn Nhƣng thời gian, lực hiểu biết hạn chế, có nhiều cố gắng xong nội dung đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Thái Văn Phƣớc tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ chúng em suốt thời gian làm đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn q thầy Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian làm đề tài Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè hỗ trợ, cỗ vũ, giúp đỡ khích lệ tinh thần chúng em nhiều để chúng em hoàn thành đƣợc đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực hiện: Bùi Cƣơng, Nguyễn Võ Cƣờng Thịnh iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH XỬ LÝ VÀ LÀM TĂNG NĂNG LƢỢNG BỀ MẶT CAO SU NBR BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH” Hiện tất nghành công nghiệp điều dùng cao su NBR làm miếng đệm lót tính ƣu việt cao su NBR Vì việc xử lý bề mặt làm tăng lƣợng bề mặt cao su cần thiết Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR với mong muốn đáp ứng nhu cầu sống ứng dụng công nghệ làm tăng hiệu sản xuất, giảm sức lao động ngƣời, góp phần giảm chi phí th nhân cơng giảm nhiễm môi trƣờng Nghiên cứu đƣợc thực gồm bốn giai đoạn là:  Giai đoạn – Nghiên cứu lý thuyết công nghệ Plasma, động lực học plasma, nghiên cứu khả xử lý bề mặt công nghệ Plasma ứng dụng vào tăng lƣợng bề mặt cao su NBR;  Giai đoạn – Đƣa nhiều phƣơng án thiết kế chế tạo mơ hình xử lý thực nghiệm, phân tích ƣu nhƣợc điểm phƣơng án, cuối chọn phƣơng án tối ƣu dựa tiêu chí hiệu suất xử lý, tiết kiệm lƣợng bảo vệ môi trƣờng;  Giai đoạn – Tiến hành thí nghiệm với điều kiện khác nhau: cơng suất tiêu hao (dịng điện, điện áp, tần số), kích thƣớc hình dáng buồng Plasma;  Giai đoạn – Phân tích đánh giá kết thí nghiệm kết luận Sinh viên thực hiện: Nguyễn Võ Cƣờng Thịnh Bùi Cƣơng v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM KẾT LỜI CAM KẾT LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu: 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu: 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu: 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu đồ án CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan cao su NBR 2.1.1 Cao su NBR 2.1.2 Đặc điểm tính, hóa tính 2.1.2.1 Hóa tính 2.1.2.2 Cơ tính 2.1.2.3 Ứng dụng 2.2 Các phƣơng pháp xử lý 2.2.1 Rửa hóa chất axit sunfuric cô đặc 2.2.2 Phƣơng pháp clo hóa vi 2.2.3 Phƣơng phá học 2.2.4 2.3 Ƣu điểm nhƣợc Công nghệ Plasma xử lý 2.3.1 Plasma nhiệt độ thấ 2.3.2 Tác động h 2.3.3 Động bề mặt 2.4 Ứng dụng xử lý bề mặt 2.4.1 Xử lý bề mặt kim l 2.4.2 Xử lý màng nhựa [ CHƢƠNG 3: PHƢƠNG HƢỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ MƠ HÌNH XỬ LÝ 3.1 u cầu đề tài 3.2 Thông số thiết kế hệ thống 3.3 Phƣơng hƣớng phƣơng phá 3.3.1 Phƣơng án : Mô 3.3.2 Phƣơng án 2: Mô h 3.4 Phƣơng án thực thiết bị m 3.5 Phƣơng án sử dụng vật liệu điện cực trong: 3.6 Phƣơng án định vị điện 3.6.1 Phƣơng án 1: Định 3.6.2 Phƣơng án 2: Định 3.7 Lựa chọn phƣơng án CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỀ MẶT CAO SU NBR BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH 4.1 Tính tốn lựa chọn thơng s 4.1.1 Các số liệu ban đầu 4.1.2 Cấu tạo sơ đồ tr 4.1.2.1 Nguyên lý hoạt động máy 4.2 Thiết kế buồng xử lý bề mặt ca 4.2.1 Yêu cầu kỹ thuật 4.2.2 Nguyên lý hoạt độn vii 4.2.3 4.3 Bảo trì bảo dƣỡng Hệ thống cấp phôi tự động 4.3.1 Phƣơng án 1: Dùng giác hút băng tải 4.3.2 Phƣơng án 2: Dùng giác hút xy lanh 4.3.3 Phƣơng án 3: Dùng xylanh định hƣớng lă 4.4 Tính tốn thiết kế truyền xích 4.4.1 Yêu cầu kỹ thuật 4.4.2 Chọn vật liệu 4.4.3 Nguyên lý hoạt động 4.4.4 Bảo trì bảo dƣỡng 4.5 Khung máy 4.5.1 Yêu cầu kỹ thuật 4.5.2 Chọn vật liệu 4.5.3 Phƣơng án gia công 4.6 Tính tốn lựa chọn thơng số CHƢƠNG 5: CHỌN ĐỘNG CƠ 5.1 Tính chọn kiểm tra động điện 5.2 Chọn động CHƢƠNG 6: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH 6.1 Tính tốn chọn truyền xích 6.1.1 Chọn loại xích 6.1.2 Xác định thơng số xích truyền xích 6.1.3 Khoảng cách trục số mắc xích CHƢƠNG 7: TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC 7.1 Tính tốn kiểm tra trục 7.2 Tính gần trục : 7.3 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 7.4 Kiểm nghiệm hệ số an toàn : 7.5 Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh viii CHƢƠNG : TÍNH TỐN CHỌN Ổ LĂN 48 8.1 Tính tốn chọn ổ lăn 48 8.2 Kiểm nghiệm theo khả tải tĩnh: 49 CHƢƠNG 9: CHỌN XYLANH VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .50 9.1 Chọn đƣờng kính xylanh 50 9.2 Thiết kế mạch điều khiển 51 CHƢƠNG 10: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM/ THỰC NGHIỆM - ĐÁNH GIÁ 52 10.1 Quy trình kiểm tra độ bám dính cơng ty CƠNG TY TNHH FIT VIỆT NAM 52 10.2 Chuẩn bị thí nghiệm 54 10.3 Dụng cụ thí nghiệm 55 10.4 Trình tự thí nghiệm 55 10.5 Quy trình tiến hành xử lý bề mặt cao su NBR công nghệ Plasma lạnh 56 10.6 Phƣơng pháp kiểm tra độ bám dính bề mặt 57 10.7 Tiến hành thí nghiệm kiểm tra độ bám dính cao su NBR sau xử lý Plasma 57 10.8 Kết thí nghiệm 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN I NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN .II PHIẾU CHO ĐIỂM III PHIẾU CHO ĐIỂM IV ix ... làm tăng lƣợng bề mặt Plasma cao su NBR 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu: - Khả làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR; - Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR công. .. su NBR Vì việc xử lý bề mặt làm tăng lƣợng bề mặt cao su cần thiết Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình xử lý làm tăng lƣợng bề mặt cao su NBR với mong muốn đáp ứng nhu cầu sống ứng dụng công nghệ. .. “NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH XỬ LÝ VÀ LÀM TĂNG NĂNG LƢỢNG BỀ MẶT CAO SU NBR BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH” Hiện tất nghành công nghiệp điều dùng cao su NBR làm miếng đệm lót tính ƣu việt cao su