CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP RÚT MÀNG CO, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO, động học máy RÚT MÀNG CO, kết cấu máy RÚT MÀNG CO , nguyên lý máy RÚT MÀNG CO , cấu tạo máy RÚT MÀNG CO, quy trình sản xuất RÚT MÀNG CO
MỤC LỤC THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO
Lời nói đầu............................................................................................02
Nhận xét giáo viện hướng dẫn ............................................................03
Chương I. Giới thiệu tổng quan máy rút màng co
1.1 Sơ lược về đóng gói và in ấn.................. .................................04
1.2 Giới thiệu màng co ..................................................................05
1.3 Giới thiệu máy và sản phẩm.....................................................18
1.4 Máy rút màng co.......................................................................19
Chương II. Thiết kế hộp giảm tốc trục vít – bánh vít
2.1 Nội dung thiết kế .....................................................................22
2.2 Sơ đồ động học và phân tích lực .............................................22
2.3 Chọn động cơ điện ...................................................................23
2.4 Thiết kế bộ truyền ....................................................................24
2.5 Tính toán thiết kế trục và then .................................................30
2.6 Thiết kế gối đỡ trục .................................................................41
2.7 Cấu tạo võ hộp và các chi tiết khác .........................................44
Chương III. Thiết kế buồng sấy và khung máy
3.1 Buồng sấy ................................................................................47
3.2 Khung máy ..............................................................................49
Chương IV. Tính toán thiết kế băng tải
4.1 Tính toán thiết kế trục...............................................................50
4.2 Tính toán thiết kế then..............................................................54
4.3 Thiết kế gối đở..........................................................................56
4.4 Thiết kế các bộ phận khác........................................................57
Chương V. Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điển hình
5.1 Quy trình công nghệ gia công ống nối ....................................58
5.2 Quy trình công nghệ gia công trục chủ động ..........................69
5.3 Quy trình công nghệ gia công tang bị động ............................76
Tài liệu tham khảo................................................................................91
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÁY RÚT MÀNG CO
1.1 Sơ lược về đóng gói và in ấn
Ngành công nghệ đóng gói đã có một bước phát triển dài trong lịch sử.
Cho đến nay không một ai có thể phũ nhận tầm quan trọng to lớn của ngành
công nghiệp này. Các sản phẩm của nó hầu như liên quan tới tất cả các
ngành sản xuất khác và đặc biệt quan trọng tới ngành thực phẩm.
Thực phẩm gắn liền cuộc sống hàng ngày, thực phẩm là sinh lực là sự
sống của mỗi con người. Vì sự sống là một dạng vận động đặc biệt, đặc
trưng bởi sự trao đổi chất của sinh vật với môi trường bên ngoài. Nếu sự
trao đổi này ngừng thì sự sống cũng ngừng theo. Đối với con người cũng
vậy, quá trình trao đổi chất bên trong cơ thể con người bắt đầu từ sự tiếp thu
các thức ăn, giải phóng ra năng lượng giúp cho việc hoạt động của con
người.
Như vậy là có ăn mới có sự tồn tại sự sống của con người. Ăn uống là
một vấn đề xã hội rất lớn, nó liên quan tới mọi người hàng ngày. Trong cuộc
sống xã hội ít có vấn đề có tính phổ biến và thường xuyên như vấn đề ăn
uống. Con người có ăn mới sống, có ăn mới phát triển từ nhỏ đến lớn. Con
người có sống, có phát triển mới có sự tồn tại của xã hội. Con người có ăn
có sức khỏe thì mới có lao động với năng suất cao, có lao động sáng tạo, có
mọi hoạt động của xã hội.
Theo thống kê của Liên hợp quốc thì ăn uống ở những nước phát triển
chiếm 20 – 25% thu nhập gia đình, còn ở những nước đang phát triển chiếm
65 – 70% tính theo mức ăn còn thiếu. Ở chúng ta những năm gần đây cũng
khoảng 70%.
Nếu như ngày xưa cuộc sống còn khó khăn con người chỉ chú trọng làm
sao cho đủ ăn đủ mặc. Thì ngày nay khi xã hội đả phát triển đời sống kinh tế
tốt hơn con người lại chú trọng tới làm sao để ăn ngon hơn mặc đẹp hơn.
Nâng cao chất lượng cuộc sống đảm bảo sức khỏe người ta càng quan tâm
tới việc an toàn thực phẩm. Ngành đóng gói sản phẩm không những góp
phần bảo quản mà còn tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm đóng gói.
Hiện nay cách ăn uống của chúng ta đang dần thay đổi, thói quen và nhu
cầu con người sống theo nếp sống công ngiệp đã dẫn tới nhu cầu các loại
thực phẩm tiện lợi và đầy đủ dinh dưỡng càng ngày càng tăng. Đồng thời để
vượt qua khuyết điểm của thực phẩm tươi sống về thời gian dự trữ cũng như
Ngày nay với nhịp sống tất bật mọi người không có đủ thời gian để nấu
nướng và bếp núc. Thì thực phẩm đóng hộp thực sự là nhu cầu không thể
thiếu trong cuộc sống.
Đặc biệt các hảng thực phẩm và nước giải khát đang chứng kiến sự tăng
trưởng mạnh của bộ phận nước uống đóng chai. Không chỉ là những công
thần đem lại nguồn doang thu chính cho các tập đoàn thực phẩm nước uống
lớn mà còn góp phần đem lại lợi nhuận cao cho các doanh nghiệp cơ sở sản
xuất vừa và nhỏ.
Sự phát triển của ngành thực phẩm - nước uống đã góp phần thúc đẩy
ngành công nghiệp đóng gói phát triển theo. Xu hướng người tiêu dùng ngày
càng khắt khe với sự lựa chọn sản phẩm. Công nghệ đóng gói không chỉ
mang lại sự yên tâm về chất lượng bảo quản mà còn nâng cao tính thẩm mỹ
cho sản phẩm khi tới tay người tiêu dùng. Nhận thấy được tiềm năng của
ngành công nghiệp này nhiều công ty xí nghệp đã đầu tư phát triển nhà máy
sản xuất dây chuyền đóng gói kỹ thuật cao.
Việt Nam, một đất nước với trên 80 triệu dân và sự phát triển nhanh
chóng của ngành công nghiệp In ấn, bao bì đóng gói mang đến nhiều cơ hội
cho các doanh nghiệp trong nước cũng như các doanh nghiệp nước ngoài
muốn đầu tư vào Việt Nam.
Nhận thấy tiềm năng của ngành công nghiệp này nhóm đã chọn “ máy
rút màng co” làm đề tài tốt nghiệp.
1.2 Giới thiệu về màng co
1.2.1 Khái niệm
1.2.1.1 Định nghĩa
Với một hình dáng và kích cỡ đúng, bao bì chứa đựng và bảo vệ sản
phẩm an toàn từ lúc vận chuyển đến khi phân phối đến tay người tiêu dùng.
Ngoài ra, bao bì phải cung cấp thông tin cần thiết về nhà sản xuất, mô tả và
giải thích cách dùng sản phẩm chứa đựng bên trong. Đây là phần tiếp thị và
có ảnh hưởng to lớn đến khía cạnh kinh tế. Bao bì có tính động và thường
xuyên thay đổi vật liệu mới, phương pháp thiết kế gia công mới, đòi hỏi
............................................................................................
1.2.2 Tính chất và các yêu cầu chung đối với màng
1.2.2.1 Lực bền kéo căng:
Là lực để bẻ gãy vật liệu trên một đơn vị diện tích.Màng PP định hướng hoặc polyeste có giá trị lực bền kéo cao (≥ 400kp/cm2), cello-phane có thể đạt tới 600kp/cm2 nhưng LDPE thì chỉ từ 100 - 200.
1.2.2.2 Lực bền xé rách:
Rất quan trọng và có ảnh hưởng đến mục tiêu sử dụng cuối cùng của một số mẫu vật liệu làm bao bì. Giá trị này là 1 hướng dẫn cho biết khả năng chịu các ứng dụng của màng mỏng khi vận hành một vài thiết bị. Đối với 1 vài loại bao bì, tính chịu xé thấp trở nên có lợi (ví dụ như túi khoai tây chiên). PE có lực bền xé cao trong khi màng Cellophane và màng polyeste có giá trị này thấp.
1.2.2.3 Trở lực va đập:
Là tính chất có lợi đặc biệt khi đóng gói sản phẩm nặng trong màng plastic hoặc trong những vật chứa lớn mà chúng phải chịu va đập trong suốt quá trình vận chuyển. Phương pháp kiểm tra tính chất này để rơi một khối lượng lên vật liệu và đo lực tương đối cần để lọt vào hoặc bẻ gãy vật liệu.
1.2.2.4 Độ cứng :
Trong một vài thiết bị đóng gói dùng màng nhựa, tính chất này có thể là quan trọng. Nhưng nó cũng quan trọng đối với chai và các vật chứa khác mà ở đó bao bì rắn đòi hỏi giá trị bề dày thành tối thiểu và lực bền tối đa. Giá trị độ cứng cũng có thể đo được bằng cách đo và tính độ sai lệch vật liệu khi bị kéo căng.
1.2.2.5 Độ chịu nhiệt:
Bao gồm một số tính chất sau
Điểm mềm: điểm mềm Vicat: Nhiệt độ khi một cây kim lọt vào 1 mm mẫu thử.
Chỉ số chảy: là tốc độ chảy của nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ cho sẵn dưới áp suất đặc biệt và qua khe có kích thước đặc biệt trong khoảng thời gian cho sẵn. Chỉ số chảy biểu diễn lượng nhựa chảy qua màng tính bằng gam trong 10 phút.
Lực bền hàn nhiệt: biểu diễn lực cần để tách 2 bề mặt đã hàn bằng nhiệt ra khỏi nhau theo hướng vuông góc. PE có lưu hàn nhiệt rất cao và Cellophane thì cho giá trị thấp hơn nhiều. Đôi khi mối liên kết hàn nhiệt mạnh thì không cần thiết chẳng hạn như túi đựng kẹo và khoai tây chiên.
Một yếu tố khác được xét đến là màng nhiệt có trở nên giòn khi chịu nhiệt độ thấp hay không. Điều này rất quan trọng đối với bao bì của thực phẩm đông lạnh. Về mặt này PE tốt hơn Cellophane. Vật liệu cũng nên có tính ổn định nào đó để có khả năng chịu được nhiệt độ khá cao. Điều này rất cần thiết đối với loại túi đun sôi. Độ ổn định này có thể được mô tả như là khả năng chịu được sự thay đổi môi trường mà không mất đi những tính chất chủ yếu.
1.2.2.6 Tính chịu được độ ẩm:
Là yếu tố rất quan trọng khi cần xác định tính thích hợp của màng nhựa khi đóng gói nhiều loại sản phẩm. Một vài sản phẩm cần được bảo vệ không khí ẩm từ phía ngoài, 1 vài sản phẩm khác thì đòi hỏi phía bên trong không được phép bốc hơi xuyên qua bao bì. Có một vài phương pháp để xác định giá trị này, phương pháp đơn giản nhất là kéo căng một mẫu màng trên một vật có chứa nước, rồi đặt trong phòng kho có chứa chất hút ẩm để chất này hấp thu hơi nước truyền xuyên qua lớp màng. Lượng nước có trong vật chứa được trước và sau thời gian kiểm nghiệm và giá trị tốc độ truyền hơi nước (WVTR: Water Vapor Transmission Rate) hoặc tốc độ truyền hơi ẩm (MVTR: Moisture Vapor Transmission Rate) được diễn tả bằng lượng nước tính bằng gam khuếch tán qua 1m2 (hoặc 100in2) màng trong 24 giờ (g/m2/24h hoặc g/100 in2/24h).
.......................................................
1.2.2.7 Tính ngăn cản khí:
Không giống với tính thấm hơi nước. Trong trường hợp này, tốc độ truyền các loại khí đặc biệt như N2, CO2 và nhất là O2 được xác định. Cà phê sống thường sinh ra khí CO2 mà khí này được phép thoát khỏi vật chứa, mặt khác khí này có thể gây bục vỡ do áp suất nội. Mặt khác O2 làm cà phê cũ đi và trong trường hợp này khí cần giữ ở bên ngoài. Vì vậy cần chọn vật liệu có tính thấm O2 thấp nhưng thấm CO2 cao. Một ví dụ khác cần tốc độ truyền cao là trường hợp đóng gói thịt tươi vì thịt cần O2 để giữ được màu đỏ tươi hấp dẫn khách hàng.Phương pháp xác định tính thẩm thấu khí là phải xác định được bao nhiêu lượng khí khuếch tán xuyên qua vật liệu trong khoảng thời gian cho sẵn, về nguyên tắc phương pháp này giống với phương pháp dùng để xác định WVTR đã nói ở trên. Đơn vị của giá trị này là cm3/m2/24h hoặc cc/100 in2/24h.
1.2.2.8 Khả năng hàn nhiệt (Sealability)
Khả năng hàn nhiệt của các nhựa dẻo nhiệt phụ thuộc vào một số điều kiện sau:
- Nhiệt độ làm mềm; nhiệt độ và áp suất tại mối hàn; thời gian hàn nhiệt
- Cấu trúc của màng hoặc bản thân polymer.
- Tỉ lệ tao tinh thể trên tỉ lệ tạo cấu trúc vô định hình của polymer
- Lượng chất phụ gia
1.2.2.9 Xử lý bề mặt (xử lý Corona)
Các loại màng có độ phân cực thấp (PE, PP) thường rất khó dính bám mực in và keo. Sự thấm ướt bề mặt của vật liệu phụ thuộc vào năng lượng bề mặt của chúng. Do vậy, để tăng đặc tính in của các vật liệu này người ta thường phải xử lý Corona.Một vài tính chất bổ sung của chất dẻo có thể được liệt kê và giải thích sau đây:
- Sự kéo giãn: là phần vật liệu nhựa sẽ giãn dài trước khi bị đứt. Vật liệu càng kéo giãn thì nó càng chịu được tải trọng va đập tốt hơn, ít bị đứt hơn. Điều này rất quan trọng nhất là đối với những bao nhựa đựng hàng nặng. Sự kéo giãn được diễn tả bằng phần trăm so với chiều dài ban đầu. Độ co giãn được diễn tả bằng phần trăm so với chiều dài ban đầu. PP và PVC có giá trị này khá cao, lên đến 450 %, polyester và PS có giá trị kéo giãn rất thấp.
- Độ cứng: của vật liệu plastic được xác định theo phương pháp Rockwell. Dùng viên bi bằng thép có đường kính đặc biệt và được cân với những tải trọng khác nhau tác động lên vật liệu. Độ sâu của vết lõm khi tải trọng được lấy đi được đo. Giá trị Rockwell càng cao thì vật liệu càng cứng.
- Độ đàn hồi: Là yếu tố quan trọng liên quan đến bao bì nhựa dẻo. Nó diễn tả khả năng trở lại hình dạng và kích thước ban đầu của vật liệu sau khi bị biến dạng.
Người ta mô tả nó như là “trí nhớ”. Tuy nhiên nếu vượt qua giới hạn trí nhớ thì vật liệu vẫn ở trạng thái giãn dài và không thể trở lại trạng thái ban đầu được nữa. Đó là giới hạn đàn hồi. Một vài vật liệu như PVC dẻo có giá trị mô đun đàn hồi thấp và kéo giãn tốt, trong khi những loại khác như PS có giá trị mô đun đàn hồi cao và kéo dãn được ít.
- Độ ổn định về kích thước: trong một vài trường hợp có thể bị ảnh hưởng nặng nề bởi sự thay đổi độ ẩm tương đối bao quanh bao bì. Một vài loại vật liệu thì dãn ra, một vài loại khác thì co lại, trong khi có 1 vài loại không bị ảnh hưởng.
- Độ trượt: là tính ma sát xuất hiện khi màng nhựa tiếp xúc bề mặt với loại màng khác hoặc với 1 bộ phận thiết bị nào đó - Giá trị này có thể được đo bằng cách dùng bàn nghiêng, ghi nhận lại góc độ nghiêng mà với giá trị này mẫu thử vượt qua được ma sát bề mặt. Độ trượt có thể điều chỉnh được bằng các phụ gia của màng. Thí dụ, màng PS có 3 loại độ trượt
- Độ trượt cao, hệ số = 0,1 – 0,3
- Độ trượt trung bình, hệ số = 0.3 – 0.5
- Độ trượt thấp, hệ số > 0.5
- Tính thấm dầu và mỡ: Rất quan trọng khi sản phẩm cần đóng gói chứa chất béo. Bề mặt bao bì có thể bị làm hỏng nếu như chất béo thấm qua màng bao bì ra ngoài.
- Để xác định tính thấm béo người ta đặt một đống cát mịn được bão hòa bằng một lượng xác định dầu hoặc dầu thông, đặt mẫu thử lên trên và trên cùng đặt một miếng giấy thấm. Ghi lại thời gian cần để dầu thấm qua và để lại dấu vết trên giấy.
- Độ bóng và độ mờ: Là những tính chất quan trọng đối với bao bì nhựa dẻo vì rất nhiều khách hàng đòi hỏi vật liệu trong suốt phải có bề mặt bóng và sáng. Độ mờ xuất hiện dưới dạng màu đục sữa sẽ làm hạ thấp độ trong suốt của màng. Các giá trị so sánh là đo hệ số xuyên thấu và phản xạ đối với mẫu thử.
Khả năng bốc cháy: Một vài loại màng dễ cháy như cellophan chẳng hạn, PE cháy chậm và cháy thành giọt. PVDC tự dập tắt nhưng PVC cứng rất khó cháy.
1.2.3 Một số màng thông dụng
Trong nhửng năm gần đây thị trường nước uống đóng chai chứng kiến sự bùng nổ của dạng bao bì PET có sử dụng màng co PVC, PE với nhiều nhản hiệu và màu sắc rực rở. Vì vậy máy rút màng co được thiết kế có thể co rút được các loại vật liệu phổ biến như màng co PVC, PE, POF
1.2.3.1 Màng PVC
1. Cấu trúc
Polyvinylclorua (viết tắt và thường gọi là PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylclorua.
..............................................................
2. Tính chất ưu điểm
Màng POF mỏng, nhẹ, không độc, không mùi, dai, tỷ lệ co cao và dán sấy dễ dàng.
Màng co POF là loại chất liệu đóng gói hàng đầu phù hợp với môi trường vì có thể tái chế và không độc hại cho môi trường trong quá trình tái chế.
So với Màng PVC (Polyviny Cloride), loại được sử dụng phổ biến ở Việt Nam, Màng POF có ưu điểm là trong suốt hơn, không bị chuyển màu theo thời gian, dai hơn và khó rách hơn.
Dây chuyền sản xuất dùng Màng POF an toàn hơn, không có mùi khét của nhựa cháy.
3. Ứng dụng
- Với các chức năng và đặc điểm tuyệt vời, Màng co POF được sử dụng rộng rãi trong việc đóng gói hàng hóa nhằm:
- Bảo vệ hàng hóa khỏi bị bui bẩn, vi khuẩn.
- Giảm hơi ẩm xâm nhập vào hàng.
- Chống xước, rách bề mặt hàng hóa.
4. Đặc tính kỉ thuật
- Tỷ trọng: 961 kg/m3
- Khả năng kéo giãn: 120-110% so với ban đầu.
- Lực kéo giãn: 120 - 125 N/m2
- Tỷ lệ co (sấy ở 130 độ C, trong 5 phút) : 62 - 67 %
- Độ dai chống xé rách: 20 - 22 N/m2.
- Độ bền vệt dán: 40 N/m2.
- Độ che ánh sáng (độ trong suốt): 1,3%
- Hàm lượng chất không cháy: 0,15%.
1.2.3.3 Màng co PE
Hiện nay PE trở thành quan trọng nhất trong tất cả các loại vật liệu nhựa. PE được phân loại thành các nhóm chính sau:
................................................
1.4 Máy rút màng co
1.4.1 Nguyên lý hoạt động
Khi được cấp nguồn động cơ điện hoạt động truyền mômen xoắn cho hệ thống dẫn động (hộp giảm tốc) tới băng tải. Đồng thời điện trở nhiệt hoạt động làm tăng nhiệt độ trong buồng sấy tới nhiệt độ yêu cầu lúc đó bộ phận cảm biến nhiệt kích hoạt rơle ngắt hoạt động của điện trở nhiệt. Ngược lại nếu trong lúc hoạt động mà nhiệt độ trong buồng sấy thấp hơn nhiệt độ yêu cầu cảm biến sẻ kích hoạt rơle cho máy điện trở nhiệt hoạt động. Khi nhiệt độ trong buồng đủ yêu cầu thì đặt sản phẩm lên băng tải nhờ băng tải dẫn động vào buồng sấy. Chu trình cứ thế tiếp tục như vậy. Nhiệt độ yêu cầu trong buồng sấy có thể điều chỉnh qua cảm biến nhiệt.
4.2 Sơ đồ kết cấu
Hình 13: Sơ đồ kết cấu máy rút màng co
1. Băng tải; 2. Buồng sấy;
3. Điện trở nhiệt; 4. Quạt tản nhiệt; 5. Cảm biến nhiệt;
6. Thanh đở; 7. Khung máy; 8. Hộp giảm tốc; 9. Động cơ
1.4.3 Giới thiệu sơ bộ chức năng các bộ phận
- Động cơ điện
Máy sử dụng động cơ điện 1 pha công suất hoạt động 3KW. Có tác dụng truyền mô menxoắn cho hệ thống dẫn động
- Hộp giảm tốc
- Là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp có tỷ số truyền không đổi và dùng để giảm vận tốc góc tăng mômen xoắn
- Máy sử dụng hộp giảm tốc trục vít – bánh vít. truyền mômen xoắn giữa hai trục chéo nhau, tỷ số truyền lớn.
............................................
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO, THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP RÚT MÀNG CO, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY RÚT MÀNG CO, động học máy RÚT MÀNG CO, kết cấu máy RÚT MÀNG CO , nguyên lý máy RÚT MÀNG CO , cấu tạo máy RÚT MÀNG CO, quy trình sản xuất RÚT MÀNG CO
