4.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ PHẬN ÉP
Bộ phận ép là bộ phận làm việc chắnh của máy ép, gồm có thân khuôn ép (xi lanh), mâm ép (pittong) và ựáy khuôn ép. Sơ ựồ nguyên lý cấu tạo bộ phận ép ựược thể hiện trên (hình 4.1).
Hình 4.1. Sơ ựồ cấu tạo bộ phận ép 4.1.1. Thân khuôn ép
Thân khuôn ép có dạng hình hộp chữ nhật, tiết diện hình chữ nhật ựược chế tạo bằng thép tấm dày 5 mm và ựược tăng cứng bằng các thanh thép L45x45x3 ở trên và dưới, có kắch thước trong lòng khuôn DxRxC = 700x500x600mm, trong ựó kắch thước RxC qui ựịnh tiết diện ngang của bánh rơm, còn chiều dày của bánh rơm ựược quy ựịnh bởi hành trình của bàn ép.
Trong quá trình làm việc, thân khuôn ép chịu áp lực lực biến dạng theo phương vuông góc với phương tác dụng của lực ép.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 42
Áp suất cạnh tác dụng lên thành khuôn ép:
(4.1)
4.1.2. đáy khuôn ép
đáy khuôn ép ựược lắp ở phắa cuối buồng ép nhờ 2 chốt bản lề ở phắa dưới, phắa trên có nỉa ựể bắt bu lông hãm (hình 4.2). đáy khuôn ép là nơi chịu lực do bàn ép tác ựộng lên khối sản phẩm dọc theo khuôn ép.
để xác ựịnh áp suất ở ựáy khuôn ta sử dụng phương trình (3.20) sau khi thay x = L- H, khi ựó ta sẽ tắnh ựược:
( )C C f L H dc S dc d q q P P e− ξ − = + − ξ ξ (4.2)
Hình 4.2. Kiểm tra bền cửa tháo liệu (ựáy khuôn ép)
c f . .x S dc dc x dc q q q P .e q − ξ = ξ + − + ξ ξ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 43
Trên biểu ựồ ứng suất cho thấy ứng suất trên hầu hết các vùng là nhỏ hơn 108 và ứng suất lớn nhất là 1,1.108 N/m2.
Kết quả kiểm tra hệ số an toàn cho thấy ựiểm có hệ số an toàn nhỏ nhất cũng lớn hơn 1,9. Như vậy chi tiết ựủ bền.
Kết quả chạy chương trình COSMOS DesignSTAR ựược trình bày ở phần phụ lục 2 của báo cáọ Các kết quả kiểm tra cho thấy các chi tiết ựược tắnh toán ựủ bền.
4.1.3. Bàn ép
Bàn ép (pắt tông) ựược lắp bên trong khuôn ép thực hiện chuyển ựộng qua lại nhờ hệ thống xilanh thủy lực (hình 4.3). Bàn ép là nơi chịu áp lực cực ựại của khối sản phẩm ép, nên cần phải tắnh toán sao cho ựể ựảm bảo ựủ ựộ bền và ựộ cứng. H a L H o P k e 1 ρ − = − (4.3) Hình 4.3. Kiểm tra bền tấm ép
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 44
Biến dạng lớn nhất của tấm ép là 0,12 mm. Biến dạng như vậy là không ựáng kể và có thể bỏ quạ
Kết quả kiểm tra hệ số an toàn cho thấy ựiểm có hệ số an toàn nhỏ nhất cũng ựạt tới 1,5. Như vậy kết cấu tấm ép ựủ bền và ựảm bảo ựược các ựiều bánh làm việc.
4.2. LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT BỊ THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP
Trong máy ép rơm cỏ khô, hệ thống thiết bị thủy lực nhằm tạo ra lực lép cần thiết lên vật liệu ép ựể cho các phần tử phân tán liên kết lại với nhaụ Do rơm cỏ khô có ựộ ẩm rất thấp nên ựể các phần tử vật liệu liên kết ựược với nhau phải tạo ra lực ép rất lớn (có thể tới 0,1-0,2Mpa tương ựương với 100- 200kg/cm2). Vì vậy việc tắnh toán các thông số cơ bản của hệ thống thủy lực là cơ sở quan trọng ựể lực chọn kiểu bơm, hành trình pittong, chế ựộ ựiều khiển phù hợp.
Hệ thống thiết bị thủy lực dùng trong các máy ép rơm cỏ khô phải ựảm bảo những yêu cầu sau:
- Thực hiện hành trình không tải với tốc ựộ cao và thực hiện hành trình công tác với tốc ựộ yêu cầu với công suất nhỏ nhất của bơm và ựộng cơ ựiện;
- Trong trường hợp cần thiết phải giữ ựược vật ép dưới áp lực nhất ựịnh;
- Giảm áp suất một cách ựều trong các xilanh cho ựến khi bắt ựầu hành trình khứ hồi;
- Triệt tải cho bơm trong thời gian ngừng nghỉ, có khả năng ựiều chỉnh áp suất.
4.2.1. Lựa chọn sơ ựồ nguyên lý kết cấu thiết bị thuỷ lực
Xuất phát từ yêu cầu trên chúng tôi lựa chọn sơ ựồ nguyên lý kết cấu thiết bị thủy lực theo sơ ựồ trên hình 4.4.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 45
ạ Nguyên lý cấu tạo chung hệ thống thủy lực
Máy ép có dẫn ựộng từ bơm thuỷ lực và có bình tắch áp. Van một chiều 7 của bộ phân phối sẽ ngắt xi lanh công tác với bình tắch áp.
Bộ phận tăng áp trung gian 13 có chức năng tăng áp suất của chất lỏng công tác cấp cho máy ép. Van mức tối thiểu 14 ựược bố trắ ựể ngăn sự giảm quá mức của bình thủy lực của bình tắch áp. Bình tắch áp không có pittong 15 làm nhiệm vụ trữ chất lỏng có áp suất từ bơm ựưa ựến trong những khoảng thời gian nghỉ của máy ép và cấp chất lỏng cho máy ở những khoảng thời gian làm việc. Bình tắch áp gồm có bình thủy lực và bình khắ.
Hình 4.4. Sơ ựồ nguyên lý kết cấu hệ thống thủy lực có bình tắch áp
1 -máy ép; 2 - van cấp; 3 -dẫn ựộng thủy lực van cấp;4-6,8-10 - các van ựiều khiển; 7 - van một chiều của bộ phân phối;11- bộ phân phối; 12- thùng cấp dầu; 13- bộ tăng áp trung gian; 14 - van mức tối thiểu; 15 - bình tắch áp không có pit tông; 16 - máy nén; 17 -
thùng chứa dầu của bơm; 18 - bơm; 19 -van an toàn; 20 - van giảm tải; 21, 22- van
Máy nén áp suất cao 16 dùng ựể cấp khắ nén cho các bình khắ của bình tắch áp. Thùng của bơm 17 ựảm bảo cấp chất lỏng cho bơm và chứa chất lỏng thừa từ thùng cấp dầụ Bơm 18 áp suất cao dùng ựể nạp cho bình tắch áp,
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 46
thường người ta sử dụng kiểu bơm ba pittong có trục khuỷụ Van giảm tải 20 của bơm có chức năng chuyển bơm sang làm việc ở chế ựộ không tải khi bình tắch áp ựã ựầỵ