LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống thủy lực và hệ thống điều khiển máy ép phun nhựa ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP PHUN NHỰA
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc
*****
LỜI CAM KẾT
Kính gửi: BGH.Trường ĐH BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
Hiện nay tôi đang làm luận văn tốt nghiệp.Với đề tài là “THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THỦY LỰC VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP PHUN NHỰA”.
Nay tôi viết đơn này cam kết rằng:Luận văn này do tôi chính tôi tìm hiểu và phát
triển thêm để trở thành đề tài của mình chứ không có một hình thức sao chép nào khác.
LỜI CẢM ƠN
---o0o--Để có thể hoàn thành yêu cầu của luận văn đúng thời gian quy định, tôi đã nhận được sự
hướng dẫn và chỉ bảo rất nhiệt tình của thầy TS Phan Tấn Tùng. Tôi xin chân thành cảm ơn
thầy và chúc thầy sức khỏe dồi dào và đạt nhiều thành công trong công việc, chúc gia đình
thầy luôn luôn hạnh phúc.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô của trường đại học Bách Khoa TP
HCM, tham gia vào chương trình đào tạo chuyên ngành cơ điện tử khóa 2006 -2011, đã tận
tình truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm thật sự quý giá.
Ngoài ra tôi cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến gia đình và tất cả những người bạn
đã hổ trợ, cũng như động viên tôi trong suốt những năm học tại Đại Học Bách Khoa TP
HCM và đặc biệt là trong thời gian làm Luận Văn Tốt Nghiệp.
Mặc dù tôi đã cố gắng làm việc một cách nghiêm túc nhưng không tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong quý thầy cô đóng góp thêm ý kiến giúp tôi hoàn thiện thêm nội dung
và kết quả của Luận Văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÓM TẮT LUẬN VĂN
---o0o--Sự kiện Việt Nam gia nhập WTO đã tạo ra một động lực thúc đẩy sự phát triển của nhiều
ngành công nghiệp.Trong đó có ngành công nghiệp nhựa.Ngày nay với việc phát triển của
ngành công nghiệp nhựa trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng thì ngành chế tạo
máy ép nhựa cũng phát triển mạnh mẽ. Việt Nam vẫn được xem là nước đang phát triển do đó
hầu hết các máy ép nhựa trong nước hiện nay là được nhập từ các quốc gia khác trên thế
giới.Do đó nhu cầu phục hồi và sửa chữa máy ép nhựa là rất lớn.Nắm được nhu cầu này em
đã tìm hiểu kỹ về cấu tạo,các bộ phận chính của máy ép nhựa , qua đó cũng tìm hiểu khái quát
về ngành nhựa cũng như nguyên lý hoạt động của máy ép nhựa.
Trong đề tài này em đã tính toán và chọn các phần tử thủy lực của máy ép nhựa, đồng
thời thiết kế chương trình điều khiển cho máy ép nhựa bằng chương trình PLC và điện. Mô
phỏng chu trình hoạt động của máy ép nhựa bằng phần mền Automation Studio.
- iii -
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................................i
TÓM TẮC ............................................................................................................................ ii
MỤC LỤC ........................................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH VẼ ....................................................................................................... v
DANH SÁCH BẢNG ..........................................................................................................vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 1
1.1 Tình hình ngành công nghiệp nhựa: ................................................................................. 1
1.1.1 Trên thế giới : ........................................................................................................ 1
1.1.2 Tình hình ngành công nghiệp nhựa ở Việt Nam: .................................................... 2
1.2.Khái quát về vật liệu nhựa: .............................................................................................. 4
1.2.1 Phân loại nhựa : ...................................................................................................... 4
1.2.2 Phân loại nhựa theo công dụng : ............................................................................. 5
1.2.3 Đặc điểm của nhựa: ............................................................................................... 5
1.3 Giới thiệu về hệ thống thủy lực ………………………………………………………….5
1.3.1 Hệ thống thủy lực : ................................................................................................ 6
1.3.2 Giới thiệu về máy ép phun nhựa: ............................................................................ 9
1.3.3 Cấu tạo chung của máy ép nhựa ........................................................................... 10
1.3.4 Các thông số quan trọng của máy ép nhựa............................................................ 12
1.4 Giới thiệu phần mền automation studio: ....................................................................... 13
CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY ÉP NHỰA…………………………………….15
2.1. Nguyên lý hoạt động của máy ép nhựa: ........................................................................ 15
2.2 Đặc điểm của quá trình ép phun:.................................................................................... 18
2.3 Lựa chọn cơ cấu truyền động cho máy ép nhựa ............................................................. 19
2.3.1 Chọn phương án kẹp khuôn: ................................................................................... 19
2.3.1.1 Sử dụng các cơ cấu truyền động cơ khí ............................................................. 20
2.3.1.2 Dùng pistong thủy lực để kẹp khuôn ................................................................. 22
2.3.1.3 Dùng pistong kết hợp với cơ cấu phẳng toàn khớp thấp được dẫn động bằng
pistong thủy lực .................................................................................................. 23
-iv-
2.3.2 Chọn phương án tải và ép nhựa vào khuôn: ............................................................. 25
CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC .......................................................... 29
3.1 Nguyên lý truyền động thủy lực: ................................................................................ 29
3.2 Thiết kế hệ thống thủy lực cho máy ép nhựa: ............................................................. 31
3.2.1 Các cụm làm việc của máy ép phun nhựa: ............................................................ 31
3.2.2 Quá trình ép phun: ................................................................................................. 38
3.3 Lựa chọn sơ đồ thủy lực : ............................................................................................ 39
3.3.1 Các phần tử thủy lực:............................................................................................ 39
3.4 Tính toán và chọn các phần tử thủy lực: ...................................................................... 47
3.4.1 Tính toán chọn xy lanh:……………………………………………………………..48
3.4.2 Tính toán chọn bơm thủy lực và động cơ điện: ...................................................... 51
3.4.3 chọn valve thủy lực : ............................................................................................ 56
CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ....................................................... 59
4.1 Lưu đồ giải thuật mô phỏng quá trình hoạt động của máy ép nhựa: .............................. 59
4.2 Phân tích chu trình hoạt động của máy ép nhựa:........................................................... 60
4.3 Mạch điều khiển chương trình bằng phần mền automation studio: ............................... 61
4.3.1 Mạch điều khiển bằng tín hiệu điện: ...................................................................... 61
4.3.2 Điều khiển bằng PLC: .......................................................................................... 63
CHƯƠNG 5:MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN …………………………………64
5.1
Mạch thủy lực hoạt động theo kết quả mô phỏng bằng automation studio: ........... 64
5.2
Mô phỏng trên máy tính: ..................................................................................... 65
KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 67
-v-
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Hệ thống nâng bảo dưỡng xe ....................................................................7
Hình 1.2: Máy cắt thủy lực .......................................................................................8
Hình 1.3: Máy ép thủy lực ........................................................................................8
Hình 1.4: Máy ép phun (BJ500-V1). ...................................................................... 10
Hình 1.5: Cấu tạo chung của máy ép nhựa.............................................................. 10
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy ép nhựa .......................................... 15
Hình 2.2: Xy lanh kẹp khuôn đẩy khuôn vào .......................................................... 16
Hình 2.3: Trục vít tiến vào khuôn để phun nhiên liệu ............................................. 16
Hình 2.4: Trục vít lui ra, đồng thời quay để nạp liệu ............................................... 17
Hình 2.5: Trục vít lùi ra, lấy sản phẩm ................................................................... 17
Hình 2.6: Cơ cấu kẹp khuôn dùng vítme- đai ốc ..................................................... 20
Hình 2.7: Cơ cấu kẹp khuôn dùng cơ cấu tay quay con trượt .................................. 21
Hình 2.8: Cơ cấu kẹp khuôn dùng khuôn pistong thủy lực ...................................... 22
Hình 2.9: Cơ cấu kẹp khuôn dùng pistong đặt thẳng đứng ...................................... 23
Hình 2.10:Cơ cấu kẹp khuôn dùng pistong đặt nằm ngang ...................................... 24
Hình 2.11:Dùng pistong đẩy và ép nhựa vào khuôn................................................. 25
Hình 2.12:Dùng trục vít kết hợp đẩy và ép nhựa vào khuôn..................................... 26
Hình 2.13:Dùng trục vít vừa quay vừa tịnh tiến để đẩy và ép nhựa vào khuôn ......... 27
Hình 3.1 :Phễu cấp liệu .......................................................................................... 31
Hình 3.2 :Xy lanh chứa nhiên liệu .......................................................................... 32
Hình 3.3 :Trục vít................................................................................................... 33
Hình 3.4 :Đầu phun nhiên liệu................................................................................ 34
Hình 3.5 :Hình vẽ minh họa cụm nhựa hóa trong xy lanh nhiên liệu ....................... 35
Hình 3.6 :Cơ cấu kẹp khuôn dùng khuôn pistong thủy lực đặt nằm ngang .............. 36
Hình 3.7 :Mô tả chuyển động các cụm làm việc ..................................................... 37
Hình 3.8 :Bơm cánh gạt ......................................................................................... 39
Hình 3.9 :Bể dầu .................................................................................................... 40
Hình 3.10:Hình ảnh bộ lọc ...................................................................................... 42
vi
Hình 3.11 : Cách lắp bộ lọc trong hệ thống............................................................. 42
Hình 3.12 : Hình vẽ cấu tạo của van an toàn ........................................................... 44
Hình 3.13 : Van 1 chiều ......................................................................................... 44
Hình 3.14 : Van tiết lưu .......................................................................................... 45
Hình 3.15 : Xy lanh tác động kép .......................................................................... 46
Hình 3.16 : Maùy eùp phun (BJ500 – V1) ................................................................ 47
Hình 3.17 : Lực tác dụng vào các khâu của nữa trên bộ phận kẹp khuôn ................ 49
Hình 3.18 : Xy lanh thủy lực .................................................................................. 51
Hình 3.19 : Motor thủy lực TE series HY13-1590-007/US ................................... 54
Hình 3.20 : Thông số hình học động cơ 3 pha lồng sóc........................................... 55
Hình 3.21 : Van tràn và sơ đồ nguyên lý van tràn ................................................... 56
Hình 3.22 : Van tiết lưu 1 chiều SRCT/SRCG- 03/06/10 ........................................ 57
Hình 3.23 : Van phân phối 3 cửa 4 vị trí DSG-01-3C2 ........................................... 57
Hình 3.24 : Hệ thống thủy lực của máy ép nhựa ..................................................... 58
Hình 4.1
: Mạch điều khiển điện........................................................................... 62
Hình 4.2
: Mạch điều khiển PLC .......................................................................... 63
Hình 5.1
: Mạch thủy lực của trong automation studio ......................................... 64
vi
DANH SÁCH BẢNG
---o0o--Bảng 1.1: Kim ngạch xuất khẩu thiết bị ngành nhựa việt nam………………………………...3
Bảng 1.2: Kim ngạch nhập khẩu ngành nhựa vào việt nam…………………………………...3
Bảng 1.3: Kim ngạch nhập khẩu ngành nhựa và cao su của việt nam………………………...4
Baûng 3.1: Thoâng soá coâng ngheä cuûa maùy BJ500 – V1. ........................................................ 47
- viii -
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tình hình ngành công nghiệp nhựa:
1.1.1 Trên thế giới :
Hiện nay trên thế giới ngành công nghiệp nhựa rất phát triển và ngày càng phát triển
cao hơn.Ngành công nghiệp nhựa phát triển và có mặt trên mọi lĩnh vực, từ các sản phẩm tiêu
dùng hàng ngày đến các sản phẩm sử dụng trong ngành xây dựng ,điện điện tử,công nghiệp.
Ô tô...và rất nhiều lĩnh vực khác.Xu hướng phát triển của ngành nhựa trên thê giới là ngành
nhựa hóa các sản phẩm sử dụng các loại vật liệu truyền thống,gia tăng sự phong phú về chủng
loại và nâng cao chất lượng. Ở hầu hết các nước công nghiệp phát triển trên thế giới,ngành
công nghiệp nhựa là một trong những ngành công nghiệp chủ lực không kém gì các ngành
công nghiệp khác.
Trong vấn đề mà các nhà sản xuất nhựa trên thế giới cần giải quyết thì vấn đề môi
trường là vấn đề nan giải nhất.Rõ ràng là trong quá trình sản xuất và phát triển ngành
nhựa,không thể giải quyết tốt việc xử lý chất thải,tái chế phế liệu nhựa...và các vấn đề khác
nhằm tránh gây ô nhiễm môi trường. Trong vấn đề này, cần đề cập đến vấn đề tái sinh bằng hệ
thống tái sinh EREMA.Hệ thống này có thể biến đổi tất cả mọi chất phế thải bằng plastic,từ
phim,sợi,bọt mềm bằng nhựa sản phẩm đúc....thành những viên đặc,sạch,không có bọt và ít
chiếm chỗ.Nên hệ thống này rất uyển chuyển và cải thiện hiệu năng.
Trong lĩnh vực nghiên cứu , tại châu âu một số đề tài nghiên cứu rất có hiệu quả như:
Mô phỏng quá trình phun ép và dự kiến độ co rút của sản phẩm qua chương trình
máy tính và tối ưu hóa công nghệ ép sản phẩm tự động.Mục tiêu của chương trình là lập
chương trình mô tả quá trình điền đầy khuôn, quá trình nén và quá trình làm nguội sản
phẩm.Ngoài ra nó còn có mục đích xác định tính năng của vật liệu để cung cấp các thông số
thích hợp cho từng loại sản phẩm.Đề tài này được ứng dụng phổ biến trông công nghệ dự kiến
khả năng gia công các sản phẩm mới trên cơ sở polyme,khắc phục các điểm yếu do ứng suất
nội trên khuôn mới.
Phần mền thiết kế khuôn: phát triển hệ thống CAD/CAM kết hợp với gia công và
kiểm tra khuôn theo công nghệ SME.Mục tiêu là phát triển hệ thống CAD/CAM. Kết hợp với
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 1
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Luận văn tốt nghiệp
công nghệ gia công, tối ưu hóa thiết kế ,vận hành và sản xuất thử,sản xuất hàng loạt kiểm tra
đầu lò và khuôn. Sau khi đạt được kết quả ,các nhà sản xuất sẽ chọn đầu lò tốt nhất và rẻ nhất.
Rút ngắn thời gian giao khuôn và tiết kiệm được vật liệu tiêu hao trong quá trình chạy thử. Đề
tài này thường được ứng dụng trong các thiết kế sản phẩm nhựa gia dụng , ứng dụng nhựa
trong kỹ thuật xe hơi và các ứng dụng khác.
Xử lý bề mặt nhựa cacbon: Nghiên cứu sự liên kết của các sợi nhựa , yếu tố quyết
định tính năng cơ học và quá trình phá hủy vật liệu của composite, gia cường sợi cacbon.Mục
tiêu nghiên cứu độ bám dính giữa bề mặt sợi cacbon với các loại nền nhựa khác nhau.Đề tài
này thường được ứng dụng chủ yếu trong các nhà máy sản xuất sợi cacbon.
Composite nhựa thay thế sắt thép: Phản ứng RIM (rection in jection moulding) và
sự tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp composite nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi.kết quả
cho thấy,sợi thủy tinh sau khi xử lý để tránh hiện tượng tách lớp và rạn nứt có thể tương đối
tốt với composite và nylon. Loại vật liệu này có thể thay thế kim loại trong nhiều chi tiết, thiết
bị .
Một số nước trong khu vực có ngành nhựa phát triển như:
THÁI LAN
MALAYSIA
PHILIPPIN
SINGAPORE
1.1.2 Tình hình ngành công nghiệp nhựa ở Việt Nam:
Bộ Thương mại dự báo năm 2006, xuất khẩu sản phẩm nhựa của Việt Nam sẽ đạt 500
triệu USD và năm 2010 tăng lên 1,3 tỷ USD. Mặt hàng nhựa của Việt Nam có khả năng xuất
khẩu với quy mô lớn do nhu cầu nhập khẩu trên thế giới rất cao (200 tỷ USD năm 2005, tăng
8% so năm trước). Tuy nhiên, không ít những khó khăn đang chờ đón những nhà kinh doanh
sản phẩm nhựa Việt Nam.
Theo quy hoạch phát triển ngành nhựa đến năm 2010 của Bộ công nghiệp, ngành nhựa
Việt Nam đã có được sự tăng trưởng ổn định và lâu dài. Trong những năm qua, tốc độ tăng
trưởng ngành nhựa vẫn giữ vững ở mức 20-25%/năm và dự kiến sẽ giữ vững tốc độ tăng
trưởng này cho đến năm 2010.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 2
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Đặc biệt, từ nay đến năm 2010, ngành nhựa sẽ tăng tỷ lệ nội địa hoá nguyên vật liệu
lên trên 50% và dần dần thay thế nguyên liệu nhập khẩu. Ngoài ra, Chính phủ cũng đã thông
qua kế hoạch dành gần 1 tỷ USD để hỗ trợ việc xây dựng và cải tạo nhà máy sản xuất nguyên
liệu thô như PVC và PP để có thể đáp ứng 50-60% nhu cầu nguyên liệu thô của ngành nhựa.
Bảng 1.1: Kim ngạch nhập khẩu thiết bị ngành nhựa Việt Nam(triệu $)
Ngành nhựa Việt Nam đã có sự tăng trưởng đáng kể trong thời gian qua. Năm 2007
doanh thu nhập khẩu thiết bị sản xuất cho ngành nhựa Việt Nam tăng hơn 80% so với 2006 và
lần đầu tiên vượt ngưỡng 300 triệu đô la. Do khâu sản xuất thiết bị còn yếu kém, nên hầu như
toàn bộ thiết bị sản xuất đều được nhập khẩu (bảng 1). Song song với việc nhập khẩu thiết bị
là tăng trưởng trong tiêu thụ nguyên liệu nhựa. Trừ nhựa PVC,việt nam chưa tự sản xuất dược
nhiên liệu nhựa(bảng2)Trừ nhựa PVC, Việt Nam chưa tự sản xuất được nguyên liệu.
Nguyên do của tăng trưởng kim ngạch nhập khẩu nguyên liệu và thiết bị ngành nhựa
là sự tăng trưởng của thị trường nội địa, đặc biệt là trong lĩnh vực hàng tiêu dùng cũng như
trong xây dựng, vận tải và mức tăng trưởng xuất khẩu của những mặt hàng như giày dép, bao
bì, dụng cụ văn phòng bằng nhựa...
Bảng 1.2: Kim ngạch nhập khẩu nhiên liệu nhựa vào Việt Nam(triệu $)
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 3
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Luận văn tốt nghiệp
Thị trường ngành nhựa thế giới có tổng doanh thu ước tính khoảng 400 tỉ đô la, trong
đó 50% cho nguyên liệu, còn lại là 25% cho bán thành phẩm và 25% cho thành phẩm. Với thị
trường thành phẩm là 100 tỉ đô la, đây là thị phần hấp dẫn cho ngành nhựa Việt Nam (bảng 3).
Ngành nhựa Việt Nam có khoảng 1.400 doanh nghiệp trên toàn quốc, đa số là các
doanh nghiệp nhỏ, và 70% nguyên liệu và bán thành phẩm đều phải nhập khẩu, cho nên tình
hình giá nguyên liệu biến động mạnh, lạm phát cao và tỉ giá ngoại tệ dao động... là những bài
toán khó cho các doanh nghiệp trong ngành.
Bảng 1.3 Kim ngạch xuất khẩu nhựa và cao su của Việt Nam
1.2.Khái quát về vật liệu nhựa:
1.2.1 Phân loại nhựa :
Vật liệu nhựa nhiệt dẻo là vật liệu có thể nung nóng cho mềm ra nhiều lần sau khi
nguội.Nó có thể được phun khuôn , nghiền vụn lại và lặp lại quá trình. Tất nhiên vật liệu dẻo
sẽ bị mất phẩm chất khi quá trình đó lặp đi lặp lại nhiều lần.
Vật liệu nhựa cơ bản được phân làm 2 loại:
a/ Nhựa dẻo:
Loại này thường trong suốt không màu, độ co rút thấp (0.5-0.8%) có tính đàn hồi thường
dùng làm những sản phẩm có hình dạng phức tạp.Các vật liệu này có thể xác định là: PS
(polystyrence), PC (polycarbonat), SAN(strerence acrylonitrile) ,
Polymethymethacrylate, chúng rất thông dụng trong công nghiệp và đòi hỏi sự trong suốt.
b/ Nhựa cứng:
Loại vật liệu này thường cứng và bền dai về đặc tính nhưng thường không trong suốt
do cấu trúc tinh thể gây cản trở sự qua lại của ánh sáng.Các vật liệu thường được yêu thích
trong công nghiệp làm đồ gia dụng. Bao gồm: PP , HDPE.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 4
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
1.2.2 Phân loại nhựa theo công dụng :
a/ Nhựa thông dụng: là nhựa được sử dụng nhiều như PE,PP, PS , PVC , ABS , PMMA
b/ Nhựa kỹ thuật : là loại nhựa có chất lượng vượt trội hơn những loại khác như PE ,PS
trong quá trình hoạt động các tính chất như độ bền , độ dẻo , dai , độ kháng nhiệt ít thay đổi .
Nó dùng trong sản xuất các chi tiết máy và các chi tiết yêu cầu tính năng cao . Các loại nhựa
tiêu biểu là PA , PC , PPS ,PPO biến tính , polyster bão hòa...
c/ Nhựa chuyên dùng: là loại nhựa có các phần tử cực kỳ lớn , nó không phụ thuộc
trong các loại nhựa thông dụng và kỹ thuật. Tiêu chuẩn là FET (fluoringted ethler propylene)
SI(silicon).
1.2.3 Đặc điểm của nhựa:
a/ Ưu điểm:
+Dễ tạo hình
+Tạo màu và thay đổi màu xét một cách dễ dàng.
+Nhẹ và sản phẩm có độ bền cao.
+Không rỉ sắt và ăn mòn hóa học.
+Dẫn nhiệt thấp
+Không dẫn điện nhưng có thể làm cho nó dẫn điện.
+Làm giảm giá thành sản phẩm.
b/ Nhược điểm:
+Nhiệt độ nóng chảy thấp.
+Tính chất vật lý thay đổi khi thay đổi nhiệt độ.
+Độ biến dạng dẻo thấp.
+Chống hòa tan thấp.
+Độ cứng thấp hơn kim loại.
+Chịu moment xoắn thấp.
1.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THỦY LỰC :
Ngày nay, những thành tựu khoa học kỹ thuật đã đưa máy móc vào sản xuất ở tất cả
các lĩnh vực, thay thế sức lao động của con người, tạo năng suất cao. Có rất nhiều loại máy
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 5
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
phục vụ trong nhiều lĩnh vực khác nhau đáp ứng những mục đích khác nhau như: Máy năng
lượng: động cơ điện, động cơ đốt trong, turbine,…; máy công tác: ô tô, máy bay, máy cày,
máy cắt kim loại,…
Tuy có nhiều loại và chức năng khác nhau, nhưng mỗi máy thường gồm 3 phần chính:
- Bộ phận phát động: Cung cấp nguồn động lực cho máy hoạt động, có nhiều loại
nguồn phát động như: động cơ, tay quay, bàn đạp,…
- Bộ phận truyền động: Sử dụng để truyền công suất và chuyển động từ bộ phận phát
động sang bộ phận công tác như truyền động cơ khí (bánh răng, bánh đai,…), truyền động
thủy lực và khí nén, truyền động điện,…
- Bộ phận công tác: Thực hiện chức năng qui định của máy như thay đổi hình dạng,
kích thước, trạng thái … các vật thể. Ví dụ: Lưỡi cày trong máy cày, trục đá mài trong máy
mài…
Trong các loại truyền động thì truyền động bằng thủy lực với những ưu điểm riêng
đang được sử dụng ngày càng rộng rãi.
1.3.1 Hệ thống thủy lực :
Trong truyền động bằng thủy lực , cơ năng của máy bơm biến thành thế năng của dầu
sau đó chuyển thành cơ năng của cơ cấu tác động như động cơ, xylanh,… Ngoài ra thông qua
truyền động thủy lực ta còn có thể chuyển đổi dạng chuyển động từ chuyển động quay của
máy bơm thành chuyển động tịnh tiến của xy lanh, hoặc thành chuyển động quay của động cơ
với vận tốc thay đổi khác nhau độc lập với máy bơm sao cho phù hợp bộ phận công tác.
Hệ thống thủy lực được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như : Máy ép thủy lực,
máy nâng chuyển, máy dập, máy xúc, máy công cụ gia công kim loại,…
Ưu nhược điểm của hệ thống thủy lực:
Ưu điểm:
- Truyền động được công suất cao, chịu lực lớn nhưng kết cấu tương đối đơn
gfgggggggggggiản, đạt độ tin cậy cao, chi phí bảo dưỡng thấp.
- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ
dddddddddddcấu chấp hành.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 6
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Luận văn tốt nghiệp
- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên
ddddddddddsdcó thể sử dụng vận tốc cao.
- Tự động hóa đơn giản dùng các phần tử tự động hóa.
Nhược điểm:
- Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử.
- Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của dầu
ddddddddddvà tính đàn hồi của đường ống dẫn.
- Nhiệt độ và độ nhớt thay đổi làm ảnh hưởng đến độ chính xác điều khiển.
- Khả năng lập trình và tích hợp hệ thống kém nên khó khăn khi thay đổi chương
sdssdsdsdsđsdtrình làm việc.
Một số ứng dụng của hệ thống thủy lực:
Hình 1.1 Hệ thống nâng bảo dưỡng xe
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 7
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Luận văn tốt nghiệp
Hình 1.2 máy cắt thủy lực
Mm
Hình 1.3 Máy ép thủy lực.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 8
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
1.3.2 Giới thiệu về máy ép phun nhựa:
+ Thiết bị phun ép trục vít hầu như chiếm đa số trong công nghiệp chất dẻo.Ngày nay
ffgfgfggvới sự đa dạng của chủng loại này người ta phân loại chúng theo phương diện khác
dddddddnhau.
+ Phân loại theo lực kẹp khuôn: Loại 50T,100T,8000T…..
+ Phân loại theo trọng lượng tối đa sản phẩm 1 lần phun:30g,60g,90g,280g….
+ Phân loại theo phương của trục vít công tác: Loại trục vít nằm ngang hay trục vít
ddddddddthẳngsđứng, do đó ta có máy ép nằm và máy ép đứng.
٭Ưu điểm:
+Kết cấu máy đơn giản dễ sử dụng.
+ Nhờ cơ cấu thủy lực đòn bẩy nên lực đóng khuôn có thể thay đổi dễ dàng,tốc độ
dssssssssdsđóng khuôn lớn.
+Tiêu tốn ít năng lượng.
+Sản phẩm có thể tự rơi ra khi mở khuôn.
+Máy gọn nhẹ,chiếm không gian nhỏ.
+Sản phẩm đạt độ bóng,độ chính xác cao.
+Vận hành an toàn,dễ điều chỉnh sữa chữa đáp ứng nhu cầu sản xuất đa dạng.
٭Nhược điểm:
+Khó vệ sinh khuôn.
+Vấn đề lựa chọn thiết bị đối với từng loại sản phẩm là hết sức quan trọng. Để giải
quyết tốt vấn đề này người ta phải phân tích các tính năng kỹ thuật cũng như công
suất sử dụng của từng loại thiết bị cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng
nhóm sản phẩm.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 9
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
Luận văn tốt nghiệp
Trong đề tài này chọn loại máy ép nhựa trục vít nằm.
Hình 1.4: Máy ép phun (BJ500 – V1)
1.3.3 Cấu tạo chung của máy ép nhựa:
Hình 1.5 : Cấu tạo chung của máy ép nhựa.
SVTH: Nguyễn Vy Hùng
Trang 10
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: Ts.Phan Tấn Tùng
1/ Bệ máy.
2/ Xi lanh.
3/ Tấm đỡ.
4/ Trục khuỷu.
5/ Thanh dẫn hướng.
6/ Xylanh lói sản phẩm.
7/ Bộ khuôn.
8/ Tấm kiềm cố định.
9/ Vòi phun.
10/ Xylanh tải liệu.
11/ Phiễu cấp liệu.
12/ Động cơ thủy lực.
Các bộ phận chính của máy ép nhựa:
1. Bệ máy:
Bệ máy được thiết kế mang hầu hết các bộ phận của máy,chịu các lực lớn và giảm các
rung động trong quá trình máy làm việc.Thông thường bộ phận khuôn kẹp,bộ phận phun,bộ
phận điều khiển thủy lực được lắp đặt trên bệ máy,bộ phận điện thì được đặt dưới bệ
máy.Ngoài ra cũng có bộ phận thủy lực đặt bên ngoài bệ máy phía đối diện với người vận
hành.
2. Bộ phận kẹp khuôn:
Nhiệm vụ của bộ phận kẹp khuôn là kẹp khuôn với một lực đủ lớn để khuôn không thể
mở ra do áp suất phun,và phải đảm bảo là sau khi mở khuôn thì sản phẩm đã được đưa về
trạng thái đông đặc. Bộ phận kẹp khuôn có những thành phần sau:
Tấm kiềm khuôn cố định và di động:
Khuôn nhựa sẽ được lắp trên 2 tấm này. Tấm kiềm cố định được lắp chặt vào bệ máy
bằng các bulong. Tấm kiềm di động thì được dẫn hướng bởi cái ti trong quá trình đóng mở
khuôn. Đồng thời xylanh lói sản phẩm cũng được lắp trên nó.
