1.6.1. Các lý do đƣa ra ý tƣởng
Việc ép nƣớc cốt dừa rất dễ thực hiện theo thủ công và dùng máy ép gián đoạn. Nhƣng chúng không đáp ứng đủ nhu cầu và còn một số hạn chế, do đó chúng em suy nghĩ và tìm các phƣơng án để thay thế cho các loại hình ép hiện có. Để tăng năng suất, tăng hiểu suất và giảm nhân công lao động.
Trong quá trình suy nghĩ và tìm kiếm thì chúng em thấy có nhiều loại máy ép liên tục dùng trong công nghiệp nhƣ : Máy ép dùng trong ép nhự bằng một trục vít hoặc hai trục vít, máy ép các loại trái cây cũng bằng trục vít, máy xay thị, cua và cá bằng trục vít, máy làm mì ống băng guồng xoắn…
1.6.2. Các yêu cầu kinh tế và kỹ thuật thiết kế máy ép
1. Tách đƣợc nƣớc cốt dừa 2. Năng suất máy ép: 250 kg/h
3. Có hiệu suất cao hơn các máy thông thƣờng dùng ở trong nƣớc. 4. Chi phí chế tạo thấp
5. Đảm bảo vệ sinh trong quá trình ép cũng nhƣ trong quá trình vệ sinh máy 6. Dễ dành vận hành, bảo trì, sửa chữa
7. Dễ chế tạo, lắp ráp
8. Khả năng di chuyển linh hoạt 9. Tính thẩm mỹ
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
CHƯƠNG 2
CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
2.1. CẤU TẠO MÁY ÉP NƢỚC CỐT DỪA
Máy ép nƣớc cốt dừa đƣợc cấu tạo từ các hệ thống sau:
Hình 2.1. Sơ đồ khối máy ép nƣớc cốt dừa
Nguyên liệu Hệ thống dẫn liệu Hệ thống truyền động Hệ thống ép Hệ thống truyền động Sản phẩm
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Trang 23 2.1.1. Hệ thống dẫn liệu vào máy
Chức năng:
Hệ thống dẫn liệu là hệ thống vẩn chuyển liệu từ nơi cung ứng liệu tới nơi sử dụng liệu. Hệ thống dẫn liệu có thể là liên tục hoặc gián đoạn. Tùy vào tính chất của vật liệu và tính chất của sản xuất mà chúng ta chọn các cách dẫn liệu khác nhau.
Yêu cầu:
- Có kết cấu đơn giản - Dễ vận hành, bảo dƣỡng - Đảm bảo liệu cung cấp
- Phù hợp với dây chuyền sản xuất
- Có thể thay thế khi các bộ phận trong hệ thống
2.1.2. Hệ thống truyền động
Chức năng:
- Truyền công suất, chuyển động từ nguồn đến bộ phận công tác - Thay đổi dạng và quy luật chuyển động
- Biến đổi vận tốc
Yêu cầu:
- Độ tin cậy và tuổi thọ của bộ truyền - Phạm vi thay đổi tốc độ
- Khả năng thay đổi: vô cấp hay phân cấp - Truyền động chính xác theo yêu cầu - Thực hiện điều chỉnh dễ dàng, thuận tiện - Kích thƣớc và khối lƣợng bộ truyền nhỏ nhất
2.1.3. Hệ thống ép
Chức năng:
- Dẫn liệu vào vùng ép - Tạo áp suất để ép liệu - Làm tơi và ép liệu - Thoát liệu
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
- Sự thay đổi áp suất phải phù hợp và có năng suất cho mý nhất - Dẫn liệu tốt đảm bảo cho quá trình ép liên tục
- Có kết cấu cũng vững chịu áp suất tối đa
2.2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC
Máy vận chuyển liên tục là các loại máy móc dùng để vận chuyển vật liệu rời, vụn, mà vật liệu vận chuyển tạo thành dòng liên tục hoặc từng quãng đều nhau theo một hƣớng nhất định. Máy vận chuyển liên tục làm việc ở các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản phầm theo quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp, nhà máy. Khi làm việc độc lập, máy vận chuyển liên tục làm nhiệm vụ cơ giới hóa một khâu nặng nhọc. Máy vận chuyển liên tục có khả năng thay đổi hƣớng vận chuyển và sử dụng đƣợc trong mọi địa hình, không cần có nền móng vững chắc, có thể tự thay đổi độ dốc, vị trí dỡ tải, chất tải. Nhƣ vậy, máy vận chuyển liên tục đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền cơ giới hóa, tự động hóa sản xuất. các máy loại này có thể lắp đặt trong các nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm, xi măng, bến cảng, hầm mỏ…
Hình 2.2. Một số loại máy vận chuyển liên tục
a- Máy vận chuyển liên tục sử dụng băng tải cao su, b- Máy vận chuyển liên tục sử dụng băng bản, c- Máy vận chuyển liên tục sử dụng vít tải, d- Máy vận chuyển liên
tục sử dụng băng con lăn, e- Máy vận chuyển liên tục sử dụng băng chuyền lắc, f- Máy vận chuyển liên tục sử dụng guồng tải, g- Máy vận chuyển liên tục vận chuyển
bằng khí nén. e) g) f) b) d) c) a)
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Trang 25
Máy vận chuyển liên tục rất đa dạng về chủng loại, phụ thuộc vào mục đích sử dụng, chủng loại vật liệu vận chuyển, tính chất công nghiệp của sản xuất mà lựa chọn máy vận chuyển liên tục thích hợp. Vì vậy mỗi loại vật liệu có yêu cầu dây chuyền riêng biệt. Trong quá trình làm việc, có thể nối dài thêm hoặc cắt ngắn thiết bị cho phù hợp với điều kiện chất tải, dỡ tải, vị trí đặt máy…
Dựa vào kết cấu, tính chất vật liệu vận chuyển, nguyên lý và mục đích sử dụng mà ta có một số dạng máy vận chuyển liên tục tiêu biểu nhƣ hình 2-2.
Trong khuôn khổ của bài luận văn, tôi xin đề xuất sử dụng một số phƣơng án cấp liệu cho cơ cấu ép.
2.3. CÁC PHƢƠNG ÁN DẪN LIỆU ĐỀ XUẤT 2.3.1. Dẫn liệu bằng băng tải cao su. 2.3.1. Dẫn liệu bằng băng tải cao su.
Hình 2.3. Băng tải cao su
1- Tang chủ động, 2-Thiết bị làm sạch, 3- Băng cao su, 4- cơ cấu dẫn động, 5- Các con lăn đỡ trên, 6- Các con lăn đỡ dƣới, 7- Khung, 8- Bộ phận cấp liệu, 9- Tang bị động, 10-Cơ cấu căng đai.
1. Nguyên lý.
Tang chủ động 1 đƣợc liên kết với cơ cấu dẫn động 4 bằng xích, dây curoa hoặc bánh răng. Băng tải cao su 3 có cấu tạo dạng tấm mỏng và là vòng khép kín đƣợc lắp vòng qua tang chủ động 1 và bị động 9. Nhờ bộ phận căng băng 10 mà băng cao su 3 đƣợc kéo căng với một độ căng nhất định và băng đƣợc ôm chặt vào tang 1 và 9. Để chống võng băng tải, ngƣời ta sử dụng các con lăn đỡ trên 5 và đỡ dƣới 6. Tùy theo phƣơng pháp đặt con lăn mà phía băng có tải có thể là phẳng hoặc hình lòng máng có dạng khác nhau. Khung thép 7 làm nhiệm vụ gắn kết và chịu lực của tất cả các bộ phận khác của băng tải và truyền lực xuống nền đất. Bộ phận cấp liệu 8 dùng để gom và
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
hƣớng dòng vật liệu cấp cho băng tải. Thiết bị làm sạch 2 làm cho băng luôn không bị các vật liệu vận chuyển bám vào, nâng cao tuổi thọ và năng suất máy.
Khi làm việc, cơ cấu dẫn động 4 truyền chuyển động đến băng tải 3 qua tang 1 bằng ma sát. Vật liệu trong cơ cấu cấp liệu 8 rơi xuống băng 3. Nhờ ma sát giữa băng và vật liệu mà băng chuyển động chở đƣợc vật liệu đến nơi dỡ tải nhất định.
2. Sử dụng băng tải cao su.
Băng tải cao su đƣợc sử dụng để vận chuyển vật liệu rời , vụn nhƣ: cát, sỏi, than đá, đá dăm, xi măng và đƣợc sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp, hóa chất, công nghiệp chè, cà phê…
3. Ƣu điểm
- Băng tải có chiều dài vận chuyển lớn - Năng suất cao
- Kết cấu đơn giản
- Làm việc tin cậy, sử dụng thuận tiện
- Phù hợp với các dạng chu tuyến vận chuyển - Năng lƣợng tiêu tốn ít
- Dễ điều khiển.
4. Nhƣợc điểm
- Không vận chuyển đƣợc các vật liệu nặng - Tuổi thọ của mặt băng thấp
- Không vận chuyển đƣợc vật liệu gây mòn và vật liệu nóng
2.3.2. Dẫn liệu bằng guồng tải
Guồng tải là một máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời, vụn theo hƣớng thẳng đứng hoặc góc nghiêng đặt máy lớn (hình 2-2). Guồng tải có các bộ phận chính: Tang (hoặc đĩa xích, ròng rọc) dẫn động 1, băng tải (hoặc xích, cáp) 2, gầu chứa tải 3, tang (đĩa xích hoặc ròng rọc) bị động 4, cơ cấu cấp tải 5, cơ cấu dỡ tải 6, cơ cấu căng băng 7 và khung đỡ 8.
Khi cơ cấu dẫn động truyền chuyển động cho tang chủ động, tang chủ động quay làm cho băng có gắn gầu tải chuyển động theo. Trong chu kỳ làm việc gầu tải sẽ đến vị trí cấp tải 5, tải sẽ điền đầy gầu và đƣợc chuyển động cùng băng lên trên. Sau khi quay vòng qua tang chủ động, vật liệu đƣợc đổ ra ngoài theo hƣớng cơ cấu dỡ tải.
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Trang 27
Năng suất của guồng có thể đạt 500T/h, chiều cao máy có thể đạt H= 50 – 55m. Bộ phận dẫn động cũnng tƣơng tự nhƣ cơ cấu dẫn động băng tải, có cấu tạo gồm động cơ, phanh hãm, hộp giảm tốc và trục ra liên kết với tang chủ động (hình 2-3). Cơ cấu dẫn động đƣợc lắp lên khung đặt trên đỉnh của guồng tải. Phần chất tải đƣợc bố trí ở dƣới đáy guồng. Ngƣời ta có thể cho vật liệu chảy theo máng cấp liệu ngƣợc dòng với gầu chuyển động hoặc có thể cho chảy đầy xuống đáy máng, gầu chuyển động sẽ đƣợc điền đầy.
Hình 2.4. Cấu tạo guồng tải
a - Guồng tải dùng băng tải, b- Guồng tải dùng xích, c- Guồng tải dùng cáp, d- Guồng tải đặt nghiêng kín, e- Guồng tải đặt nghiêng hở.
Hình 2.5. Các dạng khác của guồng tải
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 6 6 6 6 6 8 4 7 5 a) 5 7 4 8 b) 5 c) 7 4 8 5 8 4 7 4 5 8 d) e) A A-A a) b) c) A
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Guồng tải đƣợc sử dụng nhiều trong các xí nghiệp hóa chất, phân xƣởng sản xuất vật liệu xây dựng, trong các trạm trộn bê tông, xí nghiệp chế tạo máy, công nghiệp than và nhiều nhà máy, xí nghiệp khác.
Kết cấu của guồng tải gọn gàng, chắc chắn, choán ít diện tích công nghiệp, vận hành đơn giản
Guồng tải đƣợc phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo phƣơng pháp lắp đặt: guồng tải đứng, guồng tải nghiêng = 60 750. Theo bộ phận kéo: Băng tải, xích công nghiệp và cáp. Theo phƣơng pháp chất và dỡ tải của gầu: dỡ tải bằng lực ly tâm và dỡ tải bằng trọng lƣợng bản thân vật liệu.
Do vật liệu có nhiều kích thƣớc khác nhau, tính chất hóa học và vật lý khác nhau nên kết cấu gầu cũng phải có nhiều loại khác nhau. Ngày nay, ngƣời ta thƣờng sử dụng những loại gầu đáy tròn, gầu sâu, gầu nông và gầu có thành dẫn hƣớng…
2.3.3. Dẫn liệu bằng vít tải
Hình 2.6. Vít tải
a) Vít tải đặt ngang: 1-Động cơ, 2- Hộp giảm tốc, 3- Khớp nối, 4- Trục vít xoắn, 5- Gối treo trung gian, 6- Gối đỡ hai đầu, 7- Cơ cấu dỡ tải, 8- Cánh vít, 9- Vỏ hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11- Nắp hộp
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Trang 29 1. Nguyên lý
Vít tải là một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo. Cấu tạo của vít tải thể hiện trên hình 15-1. Động cơ 1 truyền chuyển động qua hộp giảm tốc 2 đến khớp nối 3 và trục vít xoắn 4. Bộ phận công tác chính của vít tải là cánh vít xoắn 8 chuyển động quay trong một vỏ hộp kín 9 có tiết diện tròn ở phía đáy. Trục vít xoắn đƣợc đỡ chặn hau đầu nhờ các gối 6. Đối với trục dài quá 3m, có thêm các gối đỡ treo trung gian 5. Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển tịnh tiến dọc trong lòng vỏ máng. Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh là nhờ trọng lƣợng bản thân vật liệu và ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong máng theo nguyên lý vít đai ốc, vai trò đai ốc ở đây là vật liệu vận chuyển. vít có thể có một hoặc nhiều cánh xoắn. Cánh xoắn càng nhiều, vật liệu chuyển động càng êm. Vật liệu đƣợc cấp vào đầu máng từ cơ cấu 10 và lấy tải ra khỏi máng bằng cơ cấu 7. Để đảm bảo an toàn, vít tải có thêm nắp 11.
2. Ƣu điểm
- Độ chắc chắn cao - Cấu tạo đơn giản - Giá thành không cao - Kích thƣớc bao ngang nhỏ
- Có khả năng vận chuyển các vật nóng
- Có khả năng chất tải và dỡ tải ở bất kỳ vị trí nào của máng - Không tổn thất vật liệu
- Đảm bảo vệ sinh
- An toàn trong làm việc và bảo dƣỡng
3. Nhƣợc điểm
- Làm vỡ vụn và mài mòn vật liệu - Năng suất tƣơng đối thấp
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
- Tổn thất năng lƣợng lớn
- Không sử dụng cho vật liệu dính nhiều
Kết luận:
Sau khi đã tham khảo các phƣơng án cấp liệu cho máy ép nƣớc cốt dừa, nhóm quyết định chọn phƣơng án cấp liệu sử dụng vis tải làm phƣơng án thiết kế, vì các nguyên nhân sau:
- Vis tải đảm bảo yêu cầu về vệ sinh - Cấu tạo đơn giản
- Kích thƣớc gọn nhẹ - Giá thành không cao
- Không tổn thất vật liệu trong quá trình vận chuyển - An toàn trong quá trình vận hành và bảo dƣỡng
2.4. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN ÉP
2.4.1. Ép bằng tấm phẳng với khuôn (kiểu piston xylanh) 1. Nguyện lý 1. Nguyện lý
Dùng lực ép tác dụng lên tấm phẳng. Khi đó vật liệu ép nằm giữa tấm ép và khuôn ép nên ép cho nƣớc cốt chảy ra
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Trang 31 2. Sử dụng
Đƣợc áp dụng để thiết kế máy ép gián đoạn (máy ép thủy lực).
Ƣu điểm:
Đơn giản trong vận hành. Cấu tạo đơn giản.
Gia thành thấp.
Nhƣợc điểm: Năng suất thấp. Làm việc gián đoạn. Hiệu suất ép thấp.
2.4.2. Ép băng trục guồng xoắn 1. Nguyên lý 1. Nguyên lý
Hình 2.10.Guồng xắn
2. Sử dụng
Guồng xoắn đƣợc sử dụng dộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và trong công nghiệp sản suất nhƣa. Guồng xoắn là bộ phận chính trong các máy ép, máy đùn và máy dẫn liệu. Vậy nên guồng xoắn có vai trò rất quan trong trọng. Chúng bộ phận quyết định chính năng suất, thời gian và hiệu suất của máy.
Ƣu điểm:
Hiểu suất ép cao.
Có thể thay thế khi bị hƣ hỏng các đoạn guồng xoắn.
Nhƣợc điểm: Giá thành cao. Lắp đặt phức tạp.
CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG
Chế tạo phức tạp.
Phải kiểm tra định ký các mối lắp.
2.4.3. Ép bằng trục vít trụ. 1. Nguyên lý 1. Nguyên lý
Áp suất ép đƣợc tạo ra do sự thay bƣớc xoắn vít. Khi trục vít chuyển động thì vật liệu di chuyển tới vùng ép khi đó vật liệu bị ép ra nƣớc cốt.
Hình 2.11. Trục vít trụ
2. Sử dụng
Trục vít thƣờng xuyên đƣợc sử dụng dộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và trong công nghiệp sản suất nhƣa. Trục vít là bộ phận chính trong các máy ép, máy đùn và máy dẫn liệu. Vậy nên trục vít có vai trò rất quan trong trọng. Ƣu điểm.
Giá thành thấp. Hiệu suất ép cao Đảm bảo vệ sinh.
Sản xuất lên tục nên cho năng suất cao Nhƣợc điểm
Hiểu suất thấp hơn dung guồng xoắn Chế tạo khó
2.4.4. Ép bằng trục vít côn. 3. Nguyên lý