MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY CẮT HẠT NHỰA TÁI SINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Chương 1: Tổng quan về máy cắt hạt nhựa tái sinh. 9
1.1 Giới thiệu nhu cầu sử dụng nhựa hiện nay. 9
1.1.1 Thực trạng sản phẩm nhựa. 9
1.1.2 Vấn đề môi trường. 9
1.1.3 Nhu cầu tái chế nhựa. 9
1.2 Sản phầm của máy cắt hạt nhựa. 9
1.3 Ưu điểm và nhược điểm của máy cắt hạt nhựa. 11
1.4 Một số loại máy cắt hạt nhựa có trên thị trường hiện nay. 11
1.4.1 Máy cắt hạt nhựa CF220. 12
1.4.2 Máy cắt hạt nhựa dạng trục vít hãng Sevenstar13
1.5 Mục tiêu thiết kế và các yêu cầu kĩ thuật13
1.5.1 Giả thiết các yêu cầu của khách hàng. 13
1.5.2 Giả thiết các yêu cầu kĩ thuật14
1.6 Kế hoạch thực hiện. 14
Chương 2: Lựa chọn nguyên lý hoạt động. 16
2.1 Phân tích sản phẩm.. 16
2.2 Đưa ra ý tưởng:17
2.2.1 Phương án 1:18
2.2.2 Phương án 2:19
2.2.3 Phương án 3:20
2.3 Phân tích, lựa chọn ý tưởng. 21
Chương 3: Thiết kế hệ thống. 24
3.1 Thiết lập sơ đồ động. 24
3.2 Các ràng buộc không gian. 25
Chương 4: Thiết kế chi tiết26
4.1 Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền. 26
4.1.1 Hiệu suất truyền động:26
4.1.2 Xác định tốc độ đồng bộ của trục động cơ. 26
4.1.3 Chọn động cơ. 26
4.1.4 Phân bố tỉ số truyền. 26
4.1.5 Bảng thông số kĩ thuật27
4.2 Thiết kế bộ truyền đai thang. 29
4.2.1 Thông số kỹ thuật :29
4.2.2 Thiết kế bộ truyền đai thang:29
4.2.3 Bảng thông số bộ truyền đai thang. 33
4.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. 34
4.3.1 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn:34
4.3.2 Tính ứng suất cho phép. 34
4.3.3 Số răng của bánh dẫn và bánh bị dẫn. 35
4.3.4 Tính toán so sánh độ bền uốn. 36
4.3.5 Hệ số xét đến ảnh hưởng phân bố tải trọng không đều :36
4.3.6 Xác định mô đun m theo độ bền uốn. 36
4.3.7 Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng:36
4.3.8 Vận tốc bánh dẫn:37
4.3.9 Các lực tác dụng lên bộ truyền. 37
4.3.10 Hệ số tải trọng động . 37
4.3.11 Tính toán kiểm nghiệm theo độ bền uốn:37
4.3.12 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:37
4.3.13 Kiểm nghiệm về quá tải38
4.3.14 Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:38
4.4 Thiết kế trục. 39
4.4.1 Thông số tính toán trục. 39
4.4.2 Chọn vật liệu. 40
4.4.3 Tính toán sơ bộ trục. 40
4.4.4 Phân tích lực tác dụng của bộ truyền lên trục. 40
4.4.5 Xác định đường kính các đoạn trục. 41
4.4.6 Kiểm nghiệm độ bền mỏi then. 45
4.4.7 Kiểm nghiệm độ bền trục. 46
4.5 Ổ lăn. 49
4.5.1 Ổ lăn trên trục 1:49
4.5.2 Ổ lăn trên trục 2:51
Chương 5: Thiết kế kết cấu khung máy cắt hạt53
Chương 6: Dung sai lắp ghép. 57
6.1 Dung sai và lắp ghép bánh răng trên trục:57
6.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn:57
6.3 Dung sai lắp ghép then lên trục:57
Chương 7: Hệ thống điện. 59
7.1 Sơ đồ mạch động lực và sơ đồ nguyên lí59
Chương 8: Hướng dẫn sử dụng, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa. 60
8.1 An toàn trong sử dụng. 60
8.1.1 Lắp đặt máy. 60
8.1.2 An toàn trong quá trình vận hành. 60
8.2 Bảo dưỡng máy. 60
KẾT LUẬN.. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 61
Chương 1: Tổng quan về máy cắt hạt nhựa tái sinh
1.1 Giới thiệu nhu cầu sử dụng nhựa hiện nay
1.1.1 Thực trạng sản phẩm nhựa
Trong những thập kỷ qua, nhựa đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Từ bao bì thực phẩm, đồ dùng gia đình cho đến các linh kiện trong ngành công nghiệp, nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng sống và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
1.1.2 Vấn đề môi trường
Theo báo cáo của các tổ chức môi trường, Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD) cho biết trong năm 2021, thế giới thải ra 353 triệu tấn rác thải nhựa nhưng lượng rác được tái chế chỉ đạt 9%, 19% được tiêu hủy và gần 50% chôn lấp tại các hố rác đủ tiêu chuẩn.
Riêng tại Việt Nam, trung bình mỗi năm lượng rác thải nhựa khoảng 1,8 triệu tấn. Mỗi hộ gia đình tại Việt Nam sử dụng khoảng một ki-lô-gram túi nilon mỗi tháng, hơn 80% số đó đều bị thải bỏ sau khi dùng một lần.
Mặc dù nhựa mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc sử dụng và xử lý nhựa cũng gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng về môi trường. Rác thải nhựa đang trở thành một trong những nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm đại dương, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, rác thải nhựa như túi nilon, cốc nhựa, ống hút chỉ sau ít phút sử dụng sẽ bị vứt bỏ ra môi trường và phải mất từ 400 đến 1000 năm mới có thể phân hủy. Rác thải nhựa, tác động trực tiếp đến chất lượng cuộc sống, sức khỏe con người cùng các loài sinh vật khác. Rác thải nhựa rất khó phân hủy ngay cả khi được chôn lấp thì cũng phải tốn cả trăm năm đến nghìn năm để phân huỷ.
1.1.3 Nhu cầu tái chế nhựa
Các sản phẩm nhựa được sản xuất ra từ những hạt nhựa tái sinh nhỏ bé. Đó là một dây chuyền sản xuất lớn, bao gồm nhiều công đoạn. Trong đó, có công đoạn cắt hạt nhựa từ những sợi nhựa dài và máy cắt hạt nhựa tái sinh ra đời, đáp ứng nhu cầu sản xuất của con người.
1.2 Sản phầm của máy cắt hạt nhựa
Máy cắt hạt nhựa có thể cắt được nhiều loại nhựa như: PP, PE, LDPE, HDPE,…
Sản phẩm chủ yếu của máy cắt hạt nhựa là những hạt nhựa được làm từ vật liệu nhựa tái sinh PP.
Nguồn gốc: Màng BOPP
PP (polypropylen) là nhựa nhiệt dẻo khi nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy thì nó chảy mềm ra và khi hạ nhiệt thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết bằng các liên kết yếu (liên kết H2, vanderwall)
Tính chất cơ học: Thấp hơn nhựa nhiệt rắn, có khả năng tái sinh được, tính bền cơ học cao (cứng, không bị kéo dãn nên được chế tạo thành sợi) trong suốt, độ bóng bề mặt cao, không màu, không mùi, không vị, không độc. Cháy với ngọn lửa xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, chịu được nhiệt độ cao hơn .
Hình 1.1 Nhựa được xử lí nhiệt để cung cấp phôi cho máy cắt hạt nhựa dưới dạng sợi |
Hình 1.2 Sản phẩm sau khi cắt
1.3 Ưu điểm và nhược điểm của máy cắt hạt nhựa
Ưu điểm: Sau khi được cấp phôi và thực hiện quá trình cắt hạt nhựa, hạt nhựa sẽ được đóng vào bao.
ü Thuận lợi cho việc đóng bao, dễ dàng vận chuyển nhựa dưới dạng hạt
ü Thể tích chiếm chỗ của nhựa dạng hạt rất nhỏ so với dạng sợi
ü Máy có thiết kế đơn giản giúp dễ vận hành và bảo dưỡng
ü Có thể sử dụng để cắt những loại nhựa khác nhau
ü Năng suất cao
Nhược điểm:
- Phải có phôi là nhựa dạng dây đưa vào đầu cuốn để cắt
- Yêu cầu sử dụng dây chuyền cấp phôi tự động để cho năng suất cao
- Chi phí đầu tư cao
1.4 Một số loại máy cắt hạt nhựa có trên thị trường hiện nay
Máy cắt hạt nhựa giúp nhà máy, doanh nghiệp có thể tiết kiệm nguyên liệu, đạt hiệu quả cao trong quá trình sản xuất. Để đạt được mục đích sản xuất với hiệu quả cao, các doanh nghiệp đã tái chế lại những phế phẩm trong quá trình sản xuất bằng cách dùng những dây chuyền kết hợp với nhau. Máy cắt hạt nhựa tái sinh đóng một vai trò quan trọng trong việc tái sinh nhựa dưới dạng hạt.
1.4.1 Máy cắt hạt nhựa CF220
Hình 1.3 Thông số máy cắt hạt nhựa CF220 |
Máy cắt hạt nhựa CF220 hoạt động dựa trên nguyên lý cắt của lưỡi dao. Trục lưỡi dao bao gồm nhiều lưỡi dao được đặt ở góc trên trục lưỡi dao. Kết hợp chuyển động quay của trục lưỡi dao và chuyển động tịnh tiến của sợi nhựa (nhờ trục kéo), để cắt ra các hạt nhựa có chiều dài khoảng 3,5 - 4 mm.
1.4.2 Máy cắt hạt nhựa dạng trục vít hãng Sevenstar
Máy cắt hạt dạng trục vít đùn nóng vật liệu, công nghệ này giúp hạt nhựa nóng chảy nén lại được và có tính nhất quán. Khi các ngành công nghiệp hiện nay đòi hỏi độ chính xác cao và hiệu quả, dây chuyền ép hạt nhựa cắt nóng là nền tảng trong ngành sản xuất vật liệu nhựa. Máy sử dụng trục vít đùn nhựa tới khuôn, khi đó dao cắt sẽ quay và
Hình 1.4 Thông số máy cắt hạt dạng trục vít của hãng Sevenstar |
cắt hạt nhựa được đùn ra.
1.5 Mục tiêu thiết kế và các yêu cầu kĩ thuật
1.5.1 Giả thiết các yêu cầu của khách hàng
- Giá thành hợp lí
- Năng suất cao
- An toàn khi vận hành
- Cắt đúng kích thước hạt yêu cầu
- Vận hành dễ dàng
- Tuổi thọ cao
- Bảo dưỡng, bảo trì và vệ sinh dễ dàng
- Dễ gia công, chế tạo các chi tiết
1.5.2 Giả thiết các yêu cầu kĩ thuật
Năng suất sản phẩm đạt 150 kg/ giờ
Chế độ làm việc: Mỗi ngày làm 2 ca, 1 ca 4 giờ, một năm làm 300 ngày phục vụ 5 năm
Kích thước hạt nhựa: Đường kính 6mm, chiều dài 4 mm
Quay 1 chiều, làm việc êm
1.6 Kế hoạch thực hiện
Bảng kế hoạch thực hiện:
Tuần |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Nhiệm vụ |
Nhân lực |
Nhóm làm việc: Tài, Tuấn |
||||||||||||||
Nhận đề tài thiết kế |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lập kế hoạch thiết kế |
Tài |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tìm hiểu về hạt nhựa và các loại máy cắt hạt |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Định nghĩa sản phẩm và yêu cầu kỹ thuật |
Tuấn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Phân tích sản phẩm |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Thiết kế ý tưởng |
Tuấn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Thiết lập sơ đồ động |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lựa chọn hình dáng và ràng buộc không gian |
Tài |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lựa chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền |
Tuấn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tính toán thiết kế bộ truyền |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tính toán thiết kế chi tiết |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tổng hợp và viết thuyết minh |
Tài |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xuất bản vẽ |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Đánh giá thiết kế |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hoàn thiện và chuẩn bị báo cáo |
Nhóm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Chương 2: Lựa chọn nguyên lý hoạt động
2.1 Phân tích sản phẩm
Chức năng chung hoàn chỉnh của sản phẩm máy cắt hạt nhựa được thể hiện trong hình 2.1: định hình nhựa tổng hợp thành hạt nhựa.
Hình 2.1 Sơ đồ chức năng tổng thể
Để phù hợp với thị trường mục tiêu (cơ sở sản xuất, các nhà máy), dạng năng lượng được sử dụng là điện năng, đồng thời các cơ cấu chấp hành hoạt động dựa trên chuyển động do đó cơ năng được xác định.
Dòng vật liệu đi vào hệ thống là nhựa hỗn hợp (có thể ở dạng dẻo hoặc là dạng sợi rắn) sau khi ra khỏi hệ thống trở thành hạt nhựa. Vật liệu đi vào hệ thống ở thể rắn, đi ra khỏi hệ thống là thể rắn đã được định hình.
Những thông tin mà hệ thống biến đổi để tạo ra sản phẩm sau cùng được xác định bằng cách trả lời cho các câu hỏi: Dùng con lăn đưa phôi vào? Đùn được? Ép được? Dòng thông tin được thể hiện bằng nét đứt trong sơ đồ dòng chảy chức năng chung.
Hình 2.2 Sơ đồ phân tích chức năng của máy cắt hạt nhựa |
Chức năng chung được phân tích thành các chức năng con, thể hiện trong hình 2.2. Trong đó, các chức năng con được xác định trong suốt quá trình làm việc, từ thời điểm phôi nhựa được cấp cho đến khi thu được thành phẩm là hạt nhựa.
2.2 Đưa ra ý tưởng:
Các ý tưởng được đưa ra dựa vào việc tham khảo các hệ thống trong chương 1, các máy đã có trên thị trường, yêu cầu khách hàng giả định,… Mỗi chức năng được thực hiện bằng 1 hoặc nhiều ý tưởng. Sự kết hợp các ý tưởng của từng chức năng nhằm đạt được chức năng tổng thể sẽ tạo thành các ý tưởng tổng thể.
Bảng ý tưởng tổng thể:
STT |
Chức năng |
Ý tưởng 1 |
Ý tưởng 2 |
Ý tưởng 3 |
1 |
Cấp phôi nhựa |
Cửa cấp liệu |
|
Phễu |
2 |
Biến đổi năng lượng |
Động cơ điện |
|
|
3 |
Dẫn động + Giảm tốc |
Bộ truyền đai |
Bộ truyền xích |
|
4 |
Biến đổi chuyển động |
Cặp bánh răng thẳng |
|
|
5 |
Cắt |
Dao cắt hình trụ xoay tròn |
Dao cắt chuyển động lên xuống |
|
6 |
Ép + Đùn |
Con lăn |
Trượt trên thớt |
Khuôn + Trục vít |
7 |
Bảo vệ quá tải |
Cầu chì |
|
|
8 |
Bảo vệ người dùng |
Khung máy |
|
Che chắn cơ cấu chấp hành |
9 |
Thu hạt nhựa |
Máng + bao đựng |
Máng + rổ |
Rổ |
Từ mỗi ý tưởng trên, nhóm tổng hợp thành những phương án khác nhau, tuy nhiên vẫn có một vài điểm chứng như: Động cơ điện để biến đổi năng lượng, cầu chỉ để bảo vệ quá tải, khung máy để che chắn cơ cấu chấp hành và dùng máng, rổ để thu thành phẩm.
2.2.1 Phương án 1:
Tổng hợp: (1) Cửa nạp liệu; (2) Động cơ điện; (3) Bộ truyền xích; (4) Cặp bánh răng trụ răng thẳng; (5) Dao cắt thẳng đứng; (6) Con lăn; (7) Cầu chì; (8) Khung máy; (9) Máng, rổ
Mô tả sơ đồ nguyên lý:
Nguyên liệu sau khi đc xử lí được cho vào thùng chứa (1), rồi đưa qua phễu (2) để nạp liệu. Trục vít (3) đùn ép nhựa dẻo thành các sợi nhựa rồi đưa qua khay nước (4) làm nguội, các sợi nhựa (6) được làm nguội đưa vào cửa nạp liệu (8) và được dẫn động tịnh tiến trên thớt (9) bởi cặp con lăn (5). Sau đó, máy thực hiện chuyển động cắt xuống của dao cắt (7) và hạt nhựa được rơi xuống máng (10) và rổ (11).
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phương án 1 |
Chú thích:
|
4. Khay nước |
7. Dao cắt |
10. Máng |
|
5. Con lăn |
8. Cửa nạp liệu |
11. Rổ |
|
6. Sợi nhựa |
9. Thớt |
|
2.2.2 Phương án 2:
Tổng hợp: (1) Cửa nạp liệu; (2) Động cơ điện; (3) Bộ truyền đai; (4) Cặp bánh răng trụ răng thẳng; (5) Dao cắt hình trụ xoay; (6) Con lăn; (7) Cầu chì; (8) Khung máy; (9) Máng, rổ
Mô tả sơ đồ nguyên lý:
Nhựa phế phẩm được cắt thô, xử lí nhiệt rồi được cho vào thùng chứa (1), đưa qua phễu (2) để nạp liệu. Trục vít (3) đùn ép nhựa dẻo thành các sợi nhựa rồi đưa qua khay nước (4) làm nguội, các sợi nhựa (6) được làm nguội đưa vào cửa nạp liệu (8) và được dẫn động tịnh tiến trên thớt (9) bởi cặp con lăn (5). Sau đó, máy thực hiện chuyển động xoay tròn của dao cắt (7) và hạt nhựa được rơi xuống máng (10) và rổ (11).
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý phương án 2 |
Chú thích:
|
4. Khay nước |
7. Dao cắt xoay |
10. Máng |
|
5. Con lăn |
8. Cửa nạp liệu |
11. Rổ |
|
6. Sợi nhựa |
9. Thớt |
|
2.2.3 Phương án 3:
Tổng hợp: (1) Phễu; (2) Động cơ điện; (3) Bộ truyền xích; (4) Khuôn; (5) Dao xoay; (6) Trục vít; (7) Cầu chì; (8) Khung máy; (9) Máng, rổ
Mô tả sơ đồ nguyên lý:
Nhựa sau khi được cắt thô và xử lí nhiệt sẽ trở về dạng nhựa dẻo đưa vào thùng chứa (1) sẽ được cấp bằng dây chuyền thông qua phễu (2). Sau đó, nhựa hỗn hợp được trục vít (3) đùn lên phía trước và được định hình qua đầu đùn (6) và được cắt nhờ dao cắt (4). Thành phẩm tạo thành hạt rơi vào rổ (5).
Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý phương án 3 |
2.3 Phân tích, lựa chọn ý tưởng
Dựa vào các giả thiết về yêu cầu khách hàng đặt để so sánh các phương án thiết kế. Giả sử trọng số cho mỗi yêu cầu của khách hàng là tương đương nhau.
Các chỉ tiêu so sánh:
- Giá thành hợp lí
- Năng suất cao
- An toàn khi vận hành
- Cắt đúng kích thước hạt yêu cầu
- Vận hành dễ dàng
- Tuổi thọ cao
- Bảo dưỡng, bảo trì và vệ sinh dễ dàng
- Dễ gia công, chế tạo các chi tiết
Chọn phương án 1 làm chuẩn so sánh
Các phương án còn lại được so sánh với phương án 1 (phương án chuẩn) theo từng tiêu chí và điền vào các ô tương ứng với những mức sau:
- + : Tốt hơn
- - : Kém hơn
- 0 : Tương đương (hoặc không chắc chắn)
STT |
Tiêu chí |
Phương án 1 |
Phương án 2 |
Phương án 3 |
1 |
Giá thành hợp lý |
0 |
- |
- |
2 |
Năng suất cao |
0 |
+ |
+ |
3 |
An toàn |
0 |
0 |
0 |
4 |
Vận hành dễ dàng |
0 |
0 |
0 |
5 |
Tuổi thọ cao |
0 |
0 |
0 |
6 |
Dễ gia công chế tạo |
0 |
0 |
- |
7 |
Sản phẩm đúng kích thước |
0 |
0 |
0 |
8 |
Có thể thay đổi chiều dài hạt |
0 |
+ |
+ |
9 |
Đảm bảo vệ sinh |
0 |
0 |
0 |
10 |
Bảo dưỡng, bảo trì, vệ sinh dễ dàng |
0 |
0 |
- |
Tổng điểm (+) |
0 |
2 |
2 |
|
Tổng điểm (-) |
0 |
1 |
3 |
|
Tổng điểm (0) |
0 |
0 |
0 |
|
Tổng điểm |
0 |
1 |
-1 |
|
Thứ hạng |
3 |
1 |
2 |
|
Có tiếp tục thực hiện phương án? |
Không |
Có |
Không |
Giải thích bảng ma trận:
Phương án 3: So với phương án 1, phương án 3 có các bộ phận như khuôn, trục vít và dao cắt được chế tạo một cách chính xác nên sẽ làm tăng chi phí gia công cho máy. Quá trình bảo dưỡng, vệ sinh cho máy theo phương án 3 cũng khó khăn hơn vì khi làm việc có thể nhựa sẽ chảy ra và bám vào các khe hở trong trục vít làm tồn đọng.
Phương án 2: So với phương án 1 thì phương án 2 có năng suất cao hơn vì khi dao xoay vòng sẽ có thể làm việc liên tục, nguyên lí dao cắt thẳng đứng xuống làm giảm hiệu suất khi lượt về dao không cắt. Với năng suất khoảng 80 kg/h thì máy ở phương án 2 vẫn đảm bảo được năng suất với giá thành tối ưu (~10 triệu). Máy đảm bảo được kích thước hạt nhựa .
Kết luận: Nhóm quyết định lựa chọn phương án 2 làm phương án thiết kế
Tổng hợp: (1) Cửa nạp liệu; (2) Động cơ điện; (3) Bộ truyền đai; (4) Cặp bánh răng thẳng trụ răng thẳng; (5) Dao cắt hình trụ xoay; (6) Con lăn; (7) Cầu chì; (8) Khung máy; (9) Máng, rổ
Chương 3: Thiết kế hệ thống
3.1 Thiết lập sơ đồ động
Theo yêu cầu đặt ra, năng suất máy là
Kích thước hạt nhựa: đường kính 6 mm, chiều dài 4 mm
Khối lượng riêng của nhựa PP:
Khối lượng của 1m sợi nhựa PP:
Số mét nhựa cắt trong 1 phút ( 1 lần cắt được 10 sợi nhựa):
Số lượng hạt nhựa thu được từ 1 sợi nhựa cắt trong 1 phút:
Năng suất cắt:
Số lưỡi dao của trục dao cắt là 12. Vậy 1 vòng quay của trục cắt được 12 hạt nhựa.
Số vòng quay của trục dao cắt:
Thời gian của 1 con dao cắt khi quay hết 1 vòng: (s)
Thời gian cắt 1 lần của 12 con dao:
Tốc độ tịnh tiến của sợi nhựa:
Tiết diện sợi nhựa:
Ứng suất cắt nhựa PP:
Lực cắt 1 sợi nhựa:
Công suất của trục cắt:
Hình 3.1 Sơ đồ động
3.2 Các ràng buộc không gian
Dùng một cặp bánh răng trụ răng thẳng để truyền động cho con lăn đùn vật liệu vào. Nguyên liệu được cấp bằng tay bằng cách đẩy từ khay nước vào cửa cấp liệu và sau đó sẽ được cấp liệu tự động.
Chiều cao của máy không được vượt quá 1200 mm.
Chương 4: Thiết kế chi tiết
4.1 Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền
4.1.1 Hiệu suất truyền động:
Trong đó:
: Hiệu suất bộ truyền đai
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
: Hiệu suất ổ lăn
Công suất tính toán (công suất tương đương):
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
4.1.2 Xác định tốc độ đồng bộ của trục động cơ
Số vòng quay trục công tác (trục dao cắt):
Chọn sơ bộ tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống (Bảng 3.2 , [1])
: tỉ số truyền của bộ truyền đai thang
: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng để hở
Vậy tỉ số truyền sơ bộ của toàn bộ hệ thống:
Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
4.1.3 Chọn động cơ
Động cơ được chọn dựa vào bảng và phải thoả mãn điều kiện sau:
Dựa vào tài liệu Động cơ điện Việt Nam - Hungary, ta chọn động cơ điện 3 pha không đồng bộ: 3K112M6 với và có khối lượng 43 kg.
4.1.4 Phân bố tỉ số truyền
Tỉ số truyền của bộ truyền đai thang:
Tỉ số truyền của bộ truyền đai bánh răng để hở:
Tỉ số truyền chung của cả hệ thống:
4.1.5 Bảng thông số kĩ thuật
vTính toán công suất trên các trục
Công suất trên trục dao cắt:
Công suất trên trục cuốn nguyên liệu:
Công suất trên trục động cơ:
vTính toán số vòng quay trên các trục:
vTính toán momen xoắn trên các trục
vTính toán lại công suất của trục cuốn (trục 2):
Để tránh xảy ra hiện tượng trượt khi đưa sợi nhựa vào trục cuốn, ta chọn thiết kế thêm một con lăn nằm phía trên trục cuốn được gắn thêm 2 lò xò nén ở 2 đầu trục con lăn nhằm tạo áp lực nén lên bề mặt sợi nhựa đủ lớn, tăng ma sát giữa bề mặt tiếp xúc giữa sợi nhựa và trục cuốn để không xảy ra hiện tượng trượt trơn.
Điều kiện: Không trượt; lực ma sát tĩnh cực đại phải lớn hơn hoặc bằng lực kéo sợi nhựa.
Với:
: lực ma sát tĩnh cực đại
: trọng lượng trục cuốn nằm trên
Bỏ qua trọng lượng của trục cuốn khi tính toán phản lực cần thiết, xem trọng lượng của trục cuốn là rất nhỏ so với lực đàn hồi tạo ra được từ lò xo nén.
Trong đó: là tổng lực tác dụng lên trục sinh ra bởi lực đàn hồi từ một lò xo kéo lên 10 sợi nhựa.
Vậy ta chọn thiết kế lò xo có lực đàn hồi khi biến dạng lớn nhất có giá trị tối thiểu là (N).
Vậy công suất thực của trục cuốn khi chịu lực nén từ lò xo:
Tính lại mômen xoắn trên trục cuốn (trục 2):
Bảng đặc tính kĩ thuật của hệ thống truyền động
Trục Thông số |
Động cơ |
1 |
2 |
|
Công suất (kW) |
2,2 |
1,53 |
1,48 |
|
Tỉ số truyền u |
5 |
1 |
||
Số vòng quay n (vòng/phút) |
965 |
193 |
193 |
|
Momen xoắn T (Nmm) |
21772,02 |
75707,25 |
73233,16 |
4.2 Thiết kế bộ truyền đai thang
4.2.1 Thông số kỹ thuật :
- Công suất bộ truyền: P1 = 2,2 (kW)
- Số vòng quay bánh dẫn: n1 = 965 (vòng/phút)
- Tỉ số truyền: u = 5
Chế độ làm việc: Mỗi ngày làm 2 ca, 1 ca 4 giờ, một năm làm 300 ngày phục vụ 5 năm
Quay 1 chiều, làm việc êm
4.2.2 Thiết kế bộ truyền đai thang:
4.2.2.1 Chọn dạng đai:
Theo hình 4.22a [1], dựa vào công suất P1 = 2,2 kW và số vòng quay n1 = 965 vòng/phút. Ta chọn được loại đai là: A
Dựa vào bảng 4.3, ta có bảng số liệu sau:
Dạng đai |
Ký hiệu |
bp ,mm |
bo ,mm |
h, mm |
yo, mm |
A, mm2 |
Chiều dài đai, (mm) |
T1, Nm |
d1min ,mm |
Đai thang |
A |
11 |
13 |
8 |
2,8 |
81 |
90 |
4.2.2.2 Đường kính bánh đai nhỏ:
Theo tiêu chuẩn, ta chọn d1 = 112 mm
Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối:
Đường kính bánh đai lớn:
Theo tiêu chuẩn, ta chọn d2 = 560 mm
Tỷ số truyền
Sai lệch so với giá trị chọn trước:
4.2.2.3 Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức
Chọn khi u=5
Chiều dài tính toán của đai:
Chọn L= 2240 mm = 2,24 m
4.2.2.4 Vận tốc đai:
Số vòng chạy của đai trong 1 giây:
Tính toán lại khoảng cách trục :
Giá trị thỏa mãn khoảng cho phép.
4.2.2.5 Góc ôm đai bánh đai nhỏ:
4.2.2.6 Các hệ số sử dụng:
Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm đai:
Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc:
Hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền u:
vì u = 5
Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai:
(chọn sơ bộ)
Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng ( làm việc êm, làm việc 2 ca):
Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai:
Theo bảng 4.8, ta chọn khi d = 112 mm, Lo = 1700mm, v = 5,66 m/s và đai loại A.
Số dây đai được xác định theo công thức:
Ta chọn z = 3 đai, thỏa điều kiện
4.2.2.7 Chiều rộng các bánh đai:
Tra bảng 4.21 [2], với:
t = 15 mm : khoảng cách giữa 2 đường trục của 2 rãnh liền nhau
e = 10 mm: khoảng cách giữa đường trục của rãnh đầu tiên và mặt mút của bánh đai
Đường kính ngoài của bánh đai 1:
Đường kính ngoài của bánh đai 2:
4.2.2.8 Lực căng đai ban đầu:
Chọn , tuổi thọ tương đối của đai 55,3%
Lực căng mỗi dây đai:
4.2.2.9 Lực vòng có ích:
Lực vòng trên mỗi dây đai:
Lực trên nhánh căng F1:
Lực trên nhánh chùng F2:
4.2.2.10 Lực tác dụng lên trục:
Ứng suất lớn nhất trong dây đai:
Kiểm tra điều kiện không xảy ra hiện tượng trượt trơn:
Ta có:
Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn: (giả sử góc biên dạng bánh đai )
4.2.2.11 Tuổi thọ đai
Xác định theo công thức (4.37, I):
= 9 : giới hạn mỏi của đai (đai thang)
m = 8 : số mũ đường cong mỏi (đai thang)
4.2.3 Bảng thông số bộ truyền đai thang
Thông số |
Kí hiệu |
Giá trị |
Loại đai |
A |
|
Đường kính bánh đai nhỏ |
112 mm |
|
Đường kính bánh đai lớn |
560 mm |
|
Chiều rộng bánh đai |
B |
50 mm |
Chiều dài đai |
L |
2240 mm |
Khoảng cách trục |
a |
mm |
Góc ôm đai bánh nhỏ |
||
Hệ số ma sát tối thiểu |
1,63 |
|
Số dây đai |
z |
3 |
Lực căng đai ban đầu |
N |
|
Lực vòng có ích |
N |
|
Lực tác dụng lên trục |
N |
|
Tuổi thọ đai |
giờ |
4.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
Các thông số kĩ thuật:
Tổng thời gian làm việc:
Công suất đầu vào:
Tỉ số truyền:
Số vòng quay trên trục:
Momen xoắn:
4.3.1 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn:
Bảng thông số:
|
Vật liệu |
Nhiệt luyện |
Độ rắn |
||||
Bánh chủ động |
Thép C45 |
Tôi cải thiện |
300 HB |
670 |
1,1 |
540 |
1,75 |
Bánh bị động |
Thép C45 |
Tôi cải thiện |
280 HB |
630 |
504 |
4.3.2 Tính ứng suất cho phép
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng xuất uốn cho phép được xác định theo các công thức
Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền, được xác định theo công thức:
Số chu kì làm việc cơ sở:
Số chu kì làm việc tương đương:
Do:
nên ta lấy
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán:
Ứng suất uốn cho phép:
4.3.3 Số răng của bánh dẫn và bánh bị dẫn
Số răng bánh dẫn chọn:
Số răng bánh bị dẫn:
4.3.4 Tính toán so sánh độ bền uốn
Hệ số dạng răng:
Với: x : hệ số dịch chỉnh răng
Đặc tính so sánh độ bền uốn các bánh răng:
Vậy ta tiến hành tính toán các thông số của bộ truyền bánh răng theo bánh răng bị dẫn (có độ bền uốn thấp hơn).
4.3.5 Hệ số xét đến ảnh hưởng phân bố tải trọng không đều :
Tra bảng 6.16, tr 264, [1], ta chọn
Với: : hệ số chiều rộng vành răng
Tra bảng 6.4, tr 237, [1], ta chọn:
4.3.6 Xác định mô đun m theo độ bền uốn
Chọn theo tiêu chuẩn, m = 3 (mm)
4.3.7 Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng:
Đường kính vòng chia:
Đường kính vòng đỉnh:
Đường kính vòng đáy:
Khoảng cách trục:
Chiều rộng vành răng:
Bánh bị dẫn:
Bánh bị dẫn:
4.3.8 Vận tốc bánh dẫn:
Theo bảng 6,3, tr 230, [1], ta chọn cấp chính xác bộ truyền là cấp 9 với
4.3.9 Các lực tác dụng lên bộ truyền
Lực vòng:
Lực hướng tâm:
Với : góc ăn khớp
4.3.10 Hệ số tải trọng động
Tra bảng 6.5, tr 239, [1], ta chọn
4.3.11 Tính toán kiểm nghiệm theo độ bền uốn:
Tính tương tự, ta có:
Vậy thoả điều kiện độ bền uốn.
4.3.12 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Trong đó:
: hệ số xét đến cơ tính vật liệu
Hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc:
: hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc
Hệ số tải trọng tính :
Tính tương tự, ta có:
Vậy độ bền tiếp xúc thoả.
4.3.13 Kiểm nghiệm về quá tải
Tra bảng 6.1, [2], ta có:
|
Vật liệu |
Giới hạn bền , MPa |
Giới hạn chảy , MPa |
Bánh dẫn |
Thép C45 |
850 |
580 |
Bánh bị dẫn |
Thép C45 |
750 |
450 |
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
Hệ số quá tải:
Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại không được vượt quá 1 giá trị cho phép.
Để đề phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng, ứng suất uốn cực đại không được vượt quá
Vậy thoả điều kiện về quá tải.
4.3.14 Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
Thông số |
Bánh dẫn |
Bánh bị dẫn |
Khoảng cách trục (mm) |
||
Mô đun (mm) |
||
Tỉ số truyền |
||
Góc ăn khớp |
||
Lực vòng (N) |
||
Lực hướng tâm (N) |
||
Đường kính vòng chia (mm) |
||
Đường kính vòng đỉnh (mm) |
||
Đường kính vòng đáy (mm) |
||
Chiều rộng vành răng (mm) |
||
Số răng |
Sơ đồ phân tích lực trên bánh răng:
Hình 4.1 Sơ đồ phân tích lực trên cặp bánh răng trụ răng thẳng
4.4 Thiết kế trục
4.4.1 Thông số tính toán trục
Dựa vào bảng đặc tính, ta có:
- Momen xoắn trên trục 1: 75707,25 (Nmm)
- Momen xoắn trên trục 2: 73233,16 (Nmm)
4.4.2 Chọn vật liệu
Vật liệu |
Phương pháp nhiệt luyện |
Độ rắn (HB) |
|||
Thép C45 |
Tôi cải thiện |
600 |
340 |
15…30 |
170…217 |
4.4.3 Tính toán sơ bộ trục
Đường kính trục được xác định bằng (10.9) [1]:
với
Đường kính sơ bộ các trục là:
Tra bảng 10.2, trang 189, [2] ta chọn sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn theo tiêu chuẩn:
Trục 1:
Trục 2:
4.4.4 Phân tích lực tác dụng của bộ truyền lên trục
4.4.4.1 Lực tác dụng lên trục
Lực vòng của bánh răng 1 và bánh răng 2:
Lực hướng tâm của bánh răng 1 và bánh răng 2:
Lực dọc trục của bánh đai:
Phản lực của lực đàn hồi :
4.4.4.2 Sơ đồ phân bố lực lên các trục
Để tiện cho việc tính toán, ta tiến hành phác thảo sơ đồ động của hộp giảm tốc, quy ước:
- Dấu (+) thể hiện chiều đi vào của bánh răng và dấu ( ) thể hiện chiều đi ra của bánh răng.
- Động cơ quay thuận chiều kim đồng hồ
- Lực vòng : Ngược chiều chuyển động của bánh răng dẫn, vuông góc với bán kính để tạo ra chuyển động quay và cùng chiều với bánh răng bị dẫn
-
Lực hướng tâm : Luôn hướng vào tâm bánh răng
4.4.5 Xác định đường kính các đoạn trục
4.4.5.1 Trục I:
Trong mặt phẳng (yOz), ta có phương trình:
Phương trình cân bằng momen:
Phương trình cân bằng lực theo trục y:
Trong mặt phẳng (xOz), ta có phương trình:
Phương trình cân bằng momen:
Phương trình cân bằng lực theo trục x:
Biểu đồ nội lực trục 1:
Biểu đồ nội lực trục 1
v Xác định momen tương đương tại các tiết diện
Momen uốn tương đương tại các tiết diện trục 1 (theo công thức (10.15) và (10.16) ,[2])
v Tính đường kính trục tại các tiết diện:
Từ công thức 10.17, trang 194,[2] ta có:
Vật liệu là thép C45 có , đường kính trục sơ bộ là , theo bảng 10.5, trang 195, [2] ta được
Chọn đường kính theo tiêu chuẩn:
4.4.5.2 Trục II:
Trong mặt phẳng (yOz), ta có phương trình:
Phương trình cân bằng momen:
Phương trình cân bằng lực theo trục y:
Trong mặt phẳng (xOz), ta có phương trình:
Phương trình cân bằng momen:
Phương trình cân bằng lực theo trục x:
Biểu đồ nội lực trục 2:
...
1.1.1 Ổ lăn trên trục 2:
Giá trị lực hướng tâm tác dụng lên ổ A:
Giá trị lực hướng tâm tác dụng lên ổ C:
Hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải trognj đến tuổi thọ ổ, chọn:
Hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ đến tuổi thọ ổ, chọn:
Hệ số tính đến vòng nào quay, chọn: (với trường hợp vòng trong quay)
Bởi vì không có lực dọc trục nên hệ số . Khi đó, tải trọng quy ước tác dụng lên ổ:
Vậy ta chọn tính toán cỡ ổ theo tải trọng ổ C.
Khả năng tải động tính toán:
Chọn cỡ ổ (với đường kính vòng trong )
Chọn ổ lăn theo tài liệu của MISUMI:
Kí hiệu ổ |
d, mm |
W, mm |
C, kN |
, kN |
HDH40 |
40 |
100 |
29,3 |
17,9 |
Tính toán lại tuổi thọ của ổ:
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Với
Chọn giá trị:
Vậy khả năng tải tĩnh của ổ thoả.
Chương 5: Thiết kế kết cấu khung máy cắt hạt
Khung máy
- Khung máy là bộ phận cấu trúc chính, đóng vai trò nền tảng của một máy công nghiệp. Nó chịu trách nhiệm cố định các thành phần và đảm bảo độ bền, ổn định trong quá trình vận hành.
- Vật liệu: Thép hộp vuông C45 60x60 (mm), dày 3 (mm).
- Kích thước tổng quan: 750x486x760 (mm).
Vỏ hộp công tác
- Vỏ hộp có tác dụng kiểm soát khu vực làm việc, cố định trục công tác, đảm bảo phôi cấp vào đúng vị trị cắt và sản phẩm cắt thu được ở đúng vị trí mong muốn.
- Vật liệu: Thép C45.
- Kích thước tổng quan: 222x241x246 (mm), độ dày thành hộp: 20 (mm), độ dày đế: 20 (mm).
Hình 5.1 Vỏ hộp
Lò xo kéo
- Lò xo kéo giúp tạo lực nén lên sợi nhựa trong quá trình cuốn sợi nhựa vào, giúp sợi nhựa không bị trượt, đảm bảo quá trình cuốn được diễn ra đều đặn và liên tục.
- Mã kí hiệu lò xo: WFSP – 3,5 - 100 (chọn dựa trên tài liệu tham khảo MISUMI).
- Độ cứng lò xo: 37,45 (N/mm).
Hình 5.2 Bảng chọn thông số lò xo
Hình 5.3 Lò xo kéo
Phễu
Phễu giúp dẫn hướng sản phẩm thu được vào bao đựng hoặc có thể kết nối với bơm để vận chuyển hạt nhựa.
Vật liệu: Thép tấm SS400.
Kích thước: 247x180x216 (mm), độ dày: 5 (mm).
Hình 5.4 Phễu
Chương 6: Dung sai lắp ghép
Dựa vào kết cấu làm việc, chế độ tải của các chi mà ta chọn các kiểu lắp ghép sau (bảng 20.4, trang 121,[1]):
3.1 Dung sai và lắp ghép bánh răng trên trục:
- Chịu tải vừa vì thế ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 là mối ghép không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, khả năng định tâm của mối ghép cao.
3.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn:
- Lắp vòng trong trên trục theo hệ thống lỗ.
- Để các vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay.
- Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở.
- Vì vậy khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7.
3.3 Dung sai lắp ghép then lên trục:
- Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trên trục là P9/h9 và kiểu lắp trên bạc là Js9/h9.
Bảng dung sai lắp ghép
Chi tiết |
Kích thước (mm) |
Mối lắp |
ES (μm) |
EI (μm) |
es (μm) |
ei (μm) |
||
Dung sai lắp ghép bánh răng lên trục |
||||||||
Bánh răng 1 |
30 |
H7/k6 |
+21 |
0 |
+15 |
+2 |
15 |
19 |
Bánh răng 2 |
30 |
H7/k6 |
+21 |
0 |
+15 |
+2 |
15 |
19 |
Ổ bi đỡ |
||||||||
|
d |
Ổ vòng trong |
||||||
Trục I |
40 |
k6 |
0 |
0 |
+18 |
+2 |
18 |
2 |
Trục II |
40 |
k6 |
0 |
0 |
+18 |
+2 |
18 |
2 |
|
bxh |
Then (của trục) |
||||||
Trục I |
10x8 |
P9 |
-15 |
-51 |
0 |
0 |
51 |
15 |
14x9 |
P9 |
-18 |
-61 |
0 |
0 |
61 |
18 |
|
10x8 |
P9 |
-15 |
-51 |
0 |
0 |
51 |
15 |
|
Trục II |
10x8 |
P9 |
-15 |
-51 |
0 |
0 |
51 |
15 |
|
Then (bánh răng, bánh đai) |
|||||||
Bánh Đai |
10x8 |
JS9 |
+18 |
-18 |
0 |
0 |
18 |
18 |
Bánh răng 1 |
10x8 |
JS9 |
+18 |
-18 |
0 |
0 |
18 |
18 |
Bánh răng 2 |
10x8 |
JS9 |
+18 |
-18 |
0 |
0 |
18 |
18 |
Ổ lắp dao |
14x9 |
JS9 |
+21,5 |
-21,5 |
0 |
0 |
21,5 |
21,5 |
Chương 7: Hệ thống điện
Hình 7.1 Mạch động lực và mạch nguyên lí |
Sơ đồ mạch động lực và sơ đồ nguyên lí
Mô tả sơ đồ nguyên lí:
- Mở CB đèn vàng báo hiệu sáng.
- Nhấn nút M, contactor K có điện → đóng tiếp điểm duy trì K(3, 5) → đóng tiếp điểm chính K ở mạch động lực → cấp điện 3 pha cho động cơ hoạt động, đồng thời đèn xanh báo hiệu sáng, mở tiếp điểm K(8, 4) → đèn vàng tắt.
- Nhấn nút D, contactor K mất điện → nhả tiếp điểm chính K ở mạch động lực → động cơ ngừng hoạt động.
- Khi quá tải relay nhiệt RN tác động mở tiếp điểm RN(4, 2), contactor K mất điện → nhả tiếp điểm động lực K→ động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm RN(6, 2) → đèn đỏ báo hiệu sáng.
- Biến tần có tác dụng thay đổi tần số phát sung → thay đổi tốc độ vòng quay của động cơ.
Chương 8: Hướng dẫn sử dụng, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa
5
5.1 An toàn trong sử dụng
5.1.1 Lắp đặt máy
- Để máy làm việc ít rung động, bộ khung máy phải chắc chắn.
- Khi lắp đặt trục và ổ lăn, cần căn chỉnh để bộ truyền bánh răng ăn khớp đều để bộ máy có thể làm việc trơn tru.
- Điều chỉnh lò xo để trục nén luôn tì lên trục cuốn nhựa.
5.1.2 An toàn trong quá trình vận hành
- Không được đưa tay vào bên trong khi máy đang hoạt động và cả khi không hoạt động.
- Khi sử dụng máy phải đảm bảo không có trẻ em đứng gần.
- Khi phát hiện sự cố, cần nhanh chóng tắt máy, tắt cầu dao điện để tiến hành sữa chữa, bảo trì máy.
5.2 Bảo dưỡng máy
Để máy hoạt động tốt cần chú ý trong thao tác sau:
- Tiến hành tra mỡ bò đối với bộ phận truyền động của máy, đảm bảo bộ phận truyền động của máy vận hành linh hoạt, giảm nhẹ phụ tải làm việc.
- Sau khoảng 400 giờ làm việc liên tục thì cần bôi mỡ bò 1 lần, như vậy có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng của bộ truyền.
- Cần chú ý kiểm tra sự liên kết của các bộ phận xem có lỏng ra không, công tắc an toàn vận hành có đáng tin cậy không.
- Mỗi tháng kiểm tra 1 lần tình trạng mài mòn của các linh kiện truyền động, con dao cắt, trục cuốn nhựa để kịp thời thay thế khi phát hiện mài mòn, tránh ảnh hưởng tới sản lượng.
- Tránh vượt quá tải khi sản xuất. Trong quá trình hoạt động, máy không được vận hành ở mức tải cao hơn khả năng của nó. Việc này có thể gây hư hỏng cho động cơ và gia tăng tốc độ mài mòn, dẫn đến giảm tuổi thọ của máy cắt hạt nhựa.
- Bảo dưỡng máy theo định kì các bộ phận chuyển động quay của máy, lò xo, trục nén, ổ lăn được bôi trơn bằng mỡ.
- Liên tục vệ sinh máy để máy có thể làm việc đạt năng suất.
KẾT LUẬN
Đồ án "Máy cắt hạt nhựa" đã hoàn thành với các mục tiêu thiết kế đặt ra. Với năng suất 150 kg/giờ, máy đảm bảo khả năng sản xuất hiệu quả, phù hợp với các dây chuyền công nghiệp quy mô vừa và nhỏ. Các hạt nhựa được cắt ra có kích thước nằm trong khoảng có thể kiểm soát 4 - 6 mm chiều dài và 4 mm đường kính, đảm bảo tính đồng đều và chất lượng sản phẩm.
Quá trình thực hiện đồ án đã giúp chúng em từng bước hoàn thiện từ việc nghiên cứu lý thuyết, đề xuất ý tưởng thiết kế đến việc lập các bản vẽ kỹ thuật chi tiết và xây dựng quy trình gia công để chế tạo các chi tiết máy. Việc thiết lập các bản vẽ không chỉ giúp chúng em cụ thể hóa ý tưởng thiết kế mà còn đảm bảo tính chính xác, khả thi khi đưa vào sản xuất. Đồng thời, việc xây dựng quy trình gia công đã giúp chúng em hiểu rõ hơn về các phương pháp chế tạo và tối ưu hóa thời gian, chi phí trong quá trình sản xuất thực tế.
Ngoài ra, đồ án này giúp chúng em hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất trong thực tiễn, qua việc khảo sát và nghiên cứu tại đơn vị thực tập. Những trải nghiệm này không chỉ đóng góp vào việc hoàn thiện đồ án mà còn mở rộng kiến thức về tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp thiết kế trong sản xuất thực tế.
Kết quả đạt được từ đồ án là nền tảng quan trọng để chúng em tiếp tục trau dồi và phát triển năng lực thiết kế. Từ đó, chúng em có thể làm quen với quy trình công nghiệp và có thể áp dụng những kiến thức, kinh nghiệm này vào trong tương lai.