THIẾT kế và GIA CÔNG máy ép VIÊN mùn cưa

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài “ THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÁY ÉP VIÊN MÙN CƯA ” Giáo viên hướng dẫn TRẦN CÔNG TUẤN Người thực hiện PHẠM QUỐC THUẦN MS.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÁY ÉP VIÊN MÙN CƯA ”

Giáo viên hướng dẫn: TRẦN CÔNG TUẤN

Người thực hiện: PHẠM QUỐC THUẦN MSSV : 0301171394

TP.Hồ Chí Minh, Tháng 7 năm 2020

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÁY ÉP VIÊN MÙN CƯA ”

Giáo viên hướng dẫn: TRẦN CÔNG TUẦN

Người thực hiện: PHẠM QUỐC THUẦN MSSV : 0301171394

TP.Hồ Chí Minh, Tháng 7 năm 2020

TỜ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI CAM KẾT

- Tên đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÁY NÉN VIÊN MÙN CƯA ”

- Giáo viên hướng dẫn: TRẦN CÔNG TUẤN

- Sinh viên thực hiện: PHẠM QUỐC THUẦN MSSV: 0301171394

- Địa chỉ sinh viên:

 42/416 Dương Quảng Hàm, Phường 5, Quận Gò Vấp, TP.Hồ Chí Minh

 217-219 Đào Duy Từ, Phường 7, Quận 10, TP.Hồ Chí Minh

 463B/42A Cách Mạng Tháng 8, Phường 13, Quận 10, TP.Hồ Chí Minh

- Số điện thoại liên lạc:

- Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp ( ĐATN ):

- Lời cam kết: “ Chúng em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp ( ĐATN ) này là công trình do chính chúng em nghiên cứu và thực hiện Chúng em không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm ”

TP Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2020

Ký Tên

Đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp

đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt khóa học

(2017-2020) tại Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, chúng em đã nhận được rất nhiều sự

quan tâm, với sự giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô và giáo viên hướng dẫn về mọi mặt từ nhiều phía và nhất là trong thời gian thực hiện đề tài, nên đề tài đã được hoàn thành đúng thời gian qui định

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến : Quý thầy cô trong khoa Cơ Khí – Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng với tri thức và tâm huyết của mình đã giảng dạy, truyền đạt những vốn kiến thức chuyên môn quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trườn Làm cơ sở để chúng em có thể thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp và đã tạo điều kiện thuận lợi cho những người thực hiện hoàn tất khóa học

Ngoài ra, chúng em xin chân thành cảm ơn anh Hồ Sỹ Huy Giám Đốc Công Ty TNHH KIÊN NHÂN THÀNH đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ chúng em hoàn thành được đề tài đồ án

này Trong khoảng thời gian làm đồ án tại xưởng, chúng em không chỉ nhận được những sự chỉ bảo tận tình về những kiến thức bổ ích về chuyên môn để chúng em thực hiện đồ án mà còn được chỉ bảo ở những lĩnh vực khác Những ngày làm đồ án tại xưởng giúp cho chúng

em có những kinh nghiệm quý báu đó không chỉ giúp chúng hoàn thành tốt đồ án mà còn là hành trang theo chúng em trong suốt thời gian học tập và làm việc sau này

Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy TRẦN CÔNG TUẤN – giáo viên

hướng dẫn đề tài đã tận tâm hướng dẫn, nhiệt tình giúp đỡ và cho nhóm thực hiện những lời chỉ dạy quý báu, giúp nhóm thực hiện định hướng tốt trong khi thực hiện luận văn Nếu không

có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì chúng em nghĩ bài báo cáo này khó có thể hoàn thiện được Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Và cũng cám ơn tất cả bạn bè

đã động viên giúp đỡ trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Bài báo cáo được thực hiện trong khoảng thời gian 5 tuần Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu và nghiên cứu chế tạo máy, kiến thức của chúng em còn hạn chế và còn nhiều bở ngỡ Do vậy, không tránh khỏi được những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn trong lớp để kiến thức của chúng em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn

Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô trong khoa cơ khí và thầy hiệu trưởng – Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ

mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

LỜI NÓI ĐẦU

Để biến những nguyên, vật liệu được coi là phế thải trở thành sản phẩm có thể sử dụng được là một lĩnh vực đang được quan tâm hàng đầu không chỉ ở trong nước mà còn là vấn đề của toàn thế giới Trong khi các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, đặc biệt là trong lĩnh vực năng lượng thì việc nghiên cứu để tìm ra những nguồn năng lượng mới là vô cùng cần thiết Không chỉ có vậy, sử dụng các nguồn nhiên liệu sẵn có như than đá, dầu mỏ, khí đốt làm thải ra môi trường các loại khí độc hại và gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính Với

xu thế phát triển của xã hội hiện nay, vấn đề bảo vệ môi trường và hạn chế sử dụng các nguồn tài nguyên có hạn, tiết kiệm chi phí sản xuất để tăng sức cạnh tranh của sản phẩm luôn là vấn

đề quan tâm hàng đầu của các doanh nghiệp sản xuất

Và tình trạng môi trường đáng báo động là nguyên nhân khiến các nhà khoa học, các nhà môi trường tìm kiếm các loại nhiên liệu mới, có khả năng tái tạo để thay thế cho nhiên liệu hóa thạch Và viên nén gỗ được coi là một sự lựa chọn tối ưu để thay thế nhiên liệu hóa thạch ở trên Viên nén gỗ là một loại nhiên liệu mới, có thể làm từ nhiều nguyên liệu thô – các phụ phẩm trong ngành công nghiệp chế biến gỗ, thay vì vứt bỏ những loại gỗ vụn,mùn cưa, dăm bào, gỗ thừa trong quá trình sản xuất, hay những loại cây gỗ, cành cây khô trong khu vườn nhà, thì việc biến chúng thành mùn cưa để ép thành viên nén sẽ mang lại cho bản thân những giá trị không lồ Viên nén gỗ được làm từ mùn cưa gọi là viên nén gỗ mùn cưa hoặc viên nén mùn cưa Giá thành của viên nén vô cùng rẻ và cho năng suất sử dụng cao Sử dụng viên nén mùn cưa đem lại nhiều lợi ích to lớn không chỉ cho các doanh nghiệp mà còn giảm bớt ô nhiễm môi trường, giảm lượng rác thải ra môi trường (vỏ trấu, gỗ vụn, mùn cưa ) một cách triệt để

Chiếc máy ép mùn cưa giúp giải quyết được vấn đề rác thải là các phụ phẩm từ công nghiệp, nông nghiệp như vỏ trấu, mùn cưa các xưởng gỗ… qua đó cũng giải quyết được vấn đề việc làm cho người dân trong vùng Việt Nam là một nước có ngành chế biến gỗ từ các làng nghề phát triển từ lâu đời với nhiều sản phẩm đa dạng Các làng nghề này sử dụng một lượng gỗ nguyên liệu tương đối lớn để sản xuất các mặt hàng phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu Song song với việc sử dụng khối lượng lớn nguyên liệu gỗ thì các làng nghề cũng thải ra lượng phụ phẩm đáng kể Tận dụng nguồn phụ phẩm này làm một loại chất đốt mới là một sự đột phá trong công nghệ cũng như đem lại những hiệu quả không ngờ cho người sản xuất Với những phân tích như vậy, nhóm chúng em quyết định thực hiện đồ án về loại máy này

Đồ án tốt nghiệp

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Biến những vật liệu được coi là phế thải trở thành công cụ có thể sử dụng được là một lĩnh vực đang được quan tâm hàng đầu không chỉ ở trong nước mà còn là vấn đề của toàn thế giới Trong khi các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, đặc biệt là trong lĩnh vực năng lượng thì việc nghiên cứu để tìm ra những nguồn năng lượng mới là vô cùng cần thiết Không chỉ có vậy, sử dụng các nguồn nhiên liệu sẵn có như than đá, dầu mỏ, khí đốt làm thải

ra môi trường các loại khí độc hại và gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính Do đó chúng em chọn

đồ án “ Thiết kế và gia công máy ép viên mùn cưa ” để tận dụng nhiều nguyên liệu thô –

các phụ phẩm trong ngành công nghiệp chế biến gỗ, thay vì vứt bỏ những loại gỗ vụn, gỗ thừa trong quá trình sản xuất, hay những loại cây gỗ, cành cây khô trong khu vườn nhà, thì việc biến chúng thành mùn cưa để ép thành viên nén làm chất đốt sẽ mang lại cho bản thân những giá trị không lồ Và còn để vệ môi trường và hạn chế sử dụng các nguồn tài nguyên có hạn, tiết kiệm chi phí sản xuất Trải qua thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và thiết kế chúng em đã

hoàn thiện mô hình “ Máy ép viên mùn cưa ” Mô hình hoàn thiện tuy nhiên còn nhiều thiếu

sót, mong được sự góp ý của quý thầy cô trong hội đồng bảo vệ đồ án

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI CAM KẾT i

LỜI CẢM ƠN iv

LỜI NÓI ĐẦU v

TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH SÁC HÌNH x

DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.3 Mục tiêu đề tài 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.4.2 Sản phẩm đề tài nghiên cứu 4

1.4.3 Phạm vi nghiên cứu 6

1.5 Phương pháp nghiên cứu 7

1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 7

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 8

2.1 Giới thiệu 8

2.1.1 Mùn cưa là gì? 8

2.1.2 Thành phần của mùn cưa 9

2.1.3 Thành phần công nghệ của mùn cưa 10

2.1.4 Mùn cưa trong đời sống thực tế 12

2.2 Đặc tính của máy 17

2.2.1 Ưu điểm 17

2.2.2 Nhược điểm 17

2.3 Sơ đồ hệ thống máy 18

Đồ án tốt nghiệp

Chương 3 XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 19

3.1 Sự kết dính trong viên ép 19

3.2 Mục đích và yêu cầu kỹ thuật của máy ép 20

3.2.1 Mục đích của quá trình ép 20

3.2.2 Yêu cầu kỹ thuật 20

3.3 Các nguyên lý ép tạo hình sản phẩm 20

3.4 Phương án thiết kế 21

Chương 4 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 22

4.1 Xây dựng phương án thiết kế 22

4.1.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải có bước vít thay đổi và khuôn ép tạo viên 22

4.1.2 Phương án 2: Máy ép sử dụng trục cán có khuôn phẳng 23

4.1.3 Phương án 3: Máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn trụ 25

4.2 Lựa chọn phương án thiết kế 26

4.3 Kế hoạch thực hiện 26

Chương 5 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC 27

5.1 Tính toán chọn động cơ phân phối tỉ số truyền 27

5.1.1 Tính toán động cơ 27

5.1.1 Sơ đồ máy nén 32

5.1.2 Phân phối tỉ số truyền 33

5.1.3 Công suất động cơ trên trục 33

5.1.4 Tốc độ quay trên trục 33

5.1.5 Mômen xoắn trên trục 33

5.2 Tính toán thiết kế bộ phận của máy nén 34

5.2.1 Tính toán thiết kế khuôn ép 34

5.3 Tính toán thiết kế trục ép – con lăn 37

5.3.1 Tính toán sơ bộ của con lăn 37

5.4 Tính toán thiết kế bộ truyền 39

5.4.1 2Thiết kế bộ truyền đai thang 39

5.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 41

5.5.1 Công dụng 41

5.5.2 Cấu tạo 41

5.5.3 Sơ đồ mạch điều khiển và mạch động lực 41

5.5.4 Nguyên lý hoạt động 44

5.5.5 Động cơ điện 45

5.6 Tính toán thiết kế trục 47

5.6.1 Chon vật liệu làm trục 47

5.6.2 Tính sơ bộ đường kính các trục 47

5.6.3 Tính gần đúng 47

5.6.4 Tính phản lực liên kết tại các gối đỡ 48

5.6.5 Chọn ổ lăn 50

5.7 Bản vẽ chi tiết máy và cụm cơ cấu 52

5.7.1 Hệ thống máy ép viên nén mùn cưa hoàn chỉnh 95

Chương 6 CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 97

6.1.1 Chế tạo thử nghiệm 97

6.1.2 Những khuyết điểm của máy hiện còn tồn tại 99

6.1.3 Vận hành máy 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

BẢNG CHI TIẾT VẬT TƯ - THIẾT BỊ 104

Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH SÁC HÌNH

Hình 1 1: Trấu ép viên 5

Hình 1 2: Cùi ngô ép viên 5

Hình 1 3: Mùn cưa ép viên 6

Hình 1 4: Bã sắn ép viên 6

Hình 1 5: Lá thông, gỗ thông, cành cây, cây tùng ép viên 6

Hình 2 1:Chu trình chuyển hóa sinh khối 8

Hình 2 2: Một số mẫu mùn cưa 9

Hình 2 3: Một số hình ảnh về mùn cưa, viên nén và tro mùn cưa 11

Hình 2 4: Hình ảnh giá trị viên nén 12

Hình 2 5: Hình ảnh các loại năng lượng 12

Hình 2 6: Hình ảnh dùng tro viên nén để bón cây 14

Hình 2 7: Viên nén dùng trong nấu ăn 15

Hình 2 8: Viên nén dùng trong chăn nuôi 16

Hình 2 9: Hình ảnh sơ đồ hệ thống máy 18

Hình 4 1: Sơ đồ nguyên lý phương án trục vít 22

Hình 4 2: Sơ đồ nguyên lý phương án khuôn phẳng 23

Hình 4 3: Nguyên lý truyền động khuôn ép phẳng 24

Hình 4 4: Sơ đồ nguyên lý máy ép viên khối trụ 25

Hình 5 1: Ảnh con lăn và khuôn ép 27

Hình 5 2: Sơ đồ làm việc của khuôn ép 28

Hình 5 3: Sơ đồ động máy nén viên 32

Hình 5 4: Khuôn ép 34

Hình 5 5: Con lăn 37

Hình 5 6: Mạch động lực 42

Hình 5 7: Mạch điều khiển 43

Hình 5 8: Hình ảnh mạch điện 44

Hình 5 9: Động cơ điện 46

Hình 5 10: Cụm cơ cấu nghiền 52

Hình 5 11: Cụm cơ cấu nén 53

Hình 5 12: Cụm động cơ 54

Hình 5 13: Sơ đồ nguyên lý 55

Hình 5 14: Mạch điện 56

Hình 5 15: Bản vẽ lắp 57

Hình 5 16: Bản vẽ lắp khung máy 58

Hình 5 17: Bản vẽ trục chính 59

Hình 5 18: Bản vẽ khuôn ép 60

Hình 5 19: Bản vẽ con lăn 62

Hình 5 20: Bản vẽ mâm nghiền 63

Hình 5 21: Bản vẽ trục con lăn 65

Hình 5 22: Bản vẽ trục nghiền 66

Hình 5 23: Gối đỡ 1 67

Hình 5 24: Gối đỡ 2 68

Hình 5 25: Vòng lót trục 69

Hình 5 26: Vòng đệm chữ C1 70

Hình 5 27: Vòng đệm chữ C2 71

Hình 5 28: Trục trên 72

Hình 5 29: Thanh gạt 73

Hình 5 30: Thanh xới phôi 74

Hình 5 31: Nắp chụp con lăn 75

Hình 5 32: Pully nhỏ 76

Hình 5 33: Pully lớn 77

Hình 5 34: Nón chắn 78

Hình 5 35: Nắp chụp trục trên 79

Hình 5 36: Dao 2 80

Hình 5 37: Dao 1 81

Hình 5 38: Tấm lót bánh xe 82

Hình 5 39: Cản phôi 83

Hình 5 40: Máng hứng sản phẩm 84

Hình 5 41: Tấm đỡ 1 85

Hình 5 42: Tấm đỡ 2 86

Hình 5 43: Nắp vỏ cấp nguyên liệu 87

Hình 5 44: Vỏ chứa nguyên liệu 2 88

Đồ án tốt nghiệp

Hình 5 45: Vỏ chứa nguyên liệu 1 89

Hình 5 46: Vòng chắn 90

Hình 5 47: Vỏ chắn pully 91

Hình 5 48: Tấm đỡ động cơ 92

Hình 5 49: Khung máy 93

Hình 5 50: Vỏ bọc khuôn ép 94

Hình 5 51: Hình ảnh máy hoàn chỉnh 95

Hình 5 52: Hình ảnh máy hoàn chỉnh 96

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1 1: Thành phần các nguyên tố hóa học (%) 3

Bảng 1 2: Độ ẩm của các loại nguyên liệu (gỗ, vỏ trấu, dăm bào,…) 3

Bảng 1 3: Củi mùn cưa thanh 4

Bảng 1 4: Củi mùn cưa viên 5

Bảng 2 1: Hàm lượng tro trong một số loại chất đốt 10

Bảng 3 1: Bảng thông số độ ẩm 19

Bảng 4 1: Bảng kế hoạch thực hiện 26

Bảng 5 1: Bảng thông số động cơ 31

Bảng 5 2: Bảng thông số kỹ thuật 33

Bảng 5 3: Các thông số kỹ thuật bánh đai 41

Bảng 5 4: Bảng ký hiệu điện 43

Chương 1: Giới thiệu Đồ án tốt nghiệp

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Năng lượng là một phần không thể thiếu được trong cuộc sống Tất cả mọi hoạt động đều cần phải sử dụng đến năng lượng, từ sinh hoạt hàng ngày đến giao thông đi lại, sản xuất hàng hóa,… Hiện nay, nguồn năng lượng đang được sử dụng chủ yếu đó là năng lượng hóa thạch, như than đá, dầu mỏ, khí đốt,… Chúng đã được con người tìm ra và sử dụng từ rất lâu Những nguồn năng lượng này đã góp phần rất lớn vào sự phát triển của xã hội, nâng cao chất lượng cuộc sống của con người

Một trong những lĩnh vực sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch nhất, đó chính là trong dân dụng sinh hoạt Chúng được dùng chủ yếu làm nhiên liệu đun nấu thức ăn Ưu điểm của loại nhiên liệu này là giá rất rẻ, có thể mua được tại rất nhiều các nguồn cung cấp khác nhau Tuy nhiên, do khai thác và sử dụng quá mức, những nguồn năng lượng này đang dần cạn kiệt Theo dự báo của các nhà khoa học, với tốc độ khai thác và sử dụng hiện tại, lượng dầu mỏ trên thế giới sẽ chỉ đủ dùng trong khoảng từ 32 đến 42 năm tới, lượng than đá khai thác hiện tại cũng chỉ đáp ứng được 60% nhu cầu và đang tiếp tục giảm

Việc khai thác năng lượng hóa thạch cũng gây hủy hoại môi trường tự nhiên, phá hủy

hệ sinh thái Hơn nữa, trong quá trình sử dụng, chúng tạo ra rất nhiều khí độc hại như CO, CO2, SO2,…Chúng gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người sử dụng, gây ra các căn bệnh liên quan đến đường hô hấp, ung thư,…Đây cũng chính là các tác nhân trực tiếp gây ra hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên, kéo theo đó là hàng loạt những thảm họa tự nhiên như thiên tai, bão lũ,

Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng lớn nhất của biến đổi khí hậu Trước thực trạng này, chúng ta cần phải tìm ra những nguồn năng lượng thay thế mới, ít tạo ra khí thải độc hại Đó là một trong những biện pháp thiết yếu để giảm thiểu những tác động tiêu cực của tình trạng trái đất nóng lên

Những nguồn năng lượng thay thế được sử dụng nhiều nhất hiện nay đó là năng lượng mặt trời, năng lượng gió, Tuy nhiên để có thể sử dụng được những loại năng lượng này thì cần phải có một chi phí đầu tư rất lớn cùng một đội ngũ nhân lực có trình độ cao để quản lý, vận hành và không phải khu vực nào cũng có thể sử dụng được Với điều kiện của nước ta hiện nay, đây không phải là lựa chọn hàng đầu

Việt Nam là một nước có ngành chế biến gỗ từ các làng nghề phát triển từ lâu đời với nhiều sản phẩm đa dạng Các làng nghề này sử dụng một lượng gỗ nguyên liệu tương đối lớn

để sản xuất các mặt hàng phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu Song song với việc sử

dụng khối lượng lớn nguyên liệu gỗ thì các làng nghề, các công ty xí nghiệp gỗ cũng thải ra lượng phụ phẩm đáng kể Hiện nay, do thói quen sử dụng, trình độ kỹ thuật lạc hậu,… nên chúng ta chỉ sử dụng được một lượng rất nhỏ nguyên liệu gỗ để tạo ra sản phẩm gỗ nói chung Hơn nữa hiện nay, do mức sống của người dân ngày càng được tăng lên, một số vùng, người dân không còn thu gom các phụ phẩm nông nghiệp này làm chất đốt sinh hoạt nữa mà thường đốt bỏ ngay tại ruộng Điều này ảnh hưởng rất lớn tới môi trường sống và gây ra một

sự lãng phí rất lớn

Chìa khóa để giải quyết thực trạng đó là sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp chế biến thành nhiên liệu sinh khối Chúng sẽ được trải qua quá trình biến đổi lý hóa giúp làm tăng nhiệt lượng, giảm thiểu các thành phần gây ô nhiễm, đồng thời giúp cho việc vận chuyển, bảo quản trở nên dễ dàng hơn Hiện nay, có rất nhiều doanh nghiệp đã sản xuất được các sản phẩm này

Tuy nhiên, vì đây là một sản phẩm mới nên người dân vẫn chưa biết đến nhiều Hơn nữa, họ cũng đã quen thuộc với việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu,…Do đó, việc thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch bằng nhiên liệu sinh khối sẽ gặp rất nhiều khó khăn và thách thức

Dựa vào những cơ sở trên cùng các kiến thức đã học được từ ngành cơ khí chế tạo, em

đã quyết định thực hiện đề tài máy :” Máy ép viên mùn cưa”

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Hiện nay, nguồn phế thải gỗ là rất lớn để tránh tình trạng làm ô nhiễm môi trường và có thể

tái tạo lại được các phụ phẩm từ gỗ Với “ Máy ép viên mùn cưa ” sản phẩm của nó sẽ đem

lại nhiều lợi ích to lớn không chỉ cho các doanh nghiệp, còn có thể giải quyết được nguồn phụ phẩm thải từ gỗ, ngoài ra với giá thành rẻ phù hợp với mọi người sử dụng mà còn giảm bớt ô nhiễm môi trường, giảm lượng rác thải ra môi trường, giảm diện tích chỗ chứa ( vỏ trấu, gỗ vụn , mùn cưa ) một cách triệt để

1.3 Mục tiêu đề tài

- Tìm hiểu về các mô hình đang có trong nước và ngoài nước

- Tìm hiểu nghiên cứu điều kiện tối ưu để thực hiện chế tạo viên nén mùn cưa ra từ mùn cưa

- Thiết kế và thi công mô hình

Chương 1: Giới thiệu Đồ án tốt nghiệp

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a.Đối tượng nghiên cứu

Mùn cưa được tạo ra từ việc cắt gọt, mài cạnh,… dễ bắt lửa và cháy hơn so với các thanh gỗ còn nguyên Ngoài ra, mùn cưa có thể bay lơ lửng bám mọi nơi và chỉ cần có nguồn lửa là có thể bắt ngay lập tức Các nguồn gây ra tia lửa trong xưởng gỗ có thể được tạo ra bằng nhiều cách như mài kim loại bằng máy mài, dây điện bị hở, tia lửa từ các máy móc hay việc hút thuốc lá

Mùn cưa viên có thể xem là nguồn năng lượng mới có thể thay thế cho than đá, nếu sử dụng trong lĩnh vực sản xuất nhiệt điện, lượng nhiệt sinh ra đủ lớn cho mục đích phát điện liên tục và có thành phần cháy như sử dụng năng lượng truyền thống Chất hữu cơ chủ yếu xenlulozơ, lignin và hemixenlulozơ chiếm đến 90%, ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ chiếm 10% Hemixenlulozơ chiếm 15-25%, Lignin chiếm khoảng 15-30% và xenlulozơ chiếm khoảng 40-50%

Bảng 1 3: Củi mùn cưa thanh

Thông số kỹ thuật:

- Đường kính: 85 - 90 mm

- Chiều dài: 20 - 40 mm

- Độ ẩm: tối đa 8%

- Nhiệt lượng: 4.300 – 4.600 kcal/kg

- Hàm lượng tro: max 2%

Viên mùn cưa được sản xuất 100% từ mùn cưa hoặc có thể thêm chất kết dính, sau khi trộn đều và được chuyển đến máy nén với áp suất cao Mùn cưa được ép thành viên Sau khi làm nguội và sàng loại các viên không đạt tiêu chuẩn Các viên đạt độ nén và kích thước được đóng gói đưa vào sử dụng

Chương 1: Giới thiệu Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1 4: Củi mùn cưa viên

Hình 1 5: Lá thông, gỗ thông, cành cây, cây tùng ép viên

1.4.3 Phạm vi nghiên cứu

Do hạn chế thời gian nghiên cứu, chúng em đã quyết định khảo sát và nghiên cứu các video trên mạng về các loại máy nén viên, các tài liệu tham khảo trên mạng, các tài liệu của các trang công ty về sản xuất viên nén mùn cưa

Hình 1 4: Bã sắn nén viên Hình 1 3: Mùn cưa nén viên

Chương 1: Giới thiệu Đồ án tốt nghiệp

1.5 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp phân tích số liệu:

 Phương pháp phân tích tĩnh: Xác định những ưu nhược điểm của nhiên liệu sinh khối

so với các loại nhiên liệu khác

 Phương pháp phân tích giá thành: Xác định giá thành và giá trị khi sử dụng viên nén mùn cưa

 Phương pháp thu thập tài liệu:

 Phương pháp chọn lọc và nghiên cứu: Xác định chọn lọc, lựa chọn và nghiên cứu về mùn cưa, tiêu chí để đạt được viên nén tốt, kích thước viên nén, và nhu cầu sử dụng của mọi người

1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

 Giới thiệu

 Tổng quan nghiên cứu đề tài

 Xây dựng nguyên lý và phương án thiết kế

 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

 Thiết kế động học, động lực học

 Chế tạo thử nghiệm và đánh giá

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

2.1 Giới thiệu

2.1.1 Mùn cưa là gì?

Mùn cưa là một dạng nhiên liệu “Biomass” , một loại sản phẩm phụ của quá trình cắt, mài, khoan gỗ, hoặc sản phẩm xay ra từ thân, cành cây trong quá trình khai thác gỗ, nó bao gồm các hạt mịn của gỗ Thành phần chính của mùn cưa là cacbon, chiếm khoảng 50% tùy theo từng loại gỗ Mùn cưa có kích cở từ 0,5 – 4 mm

“Biomass là nhiên liệu sinh khối”

o Sinh khối chứa năng lượng hóa học, nguồn năng lượng từ mặt trời được tích lũy trong thực vật qua quá trình quang hợp Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp (rơm rạ,

bã mía, vỏ, xơ bắp,…), phế phẩm lâm nghiệp ( lá khô, vụn gỗ, mùn cưa,…), giấy vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các loại chăn nuôi gia súc và gia cầm

o Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí… được đốt để phóng thích năng lượng Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ và một số phế phẩm thải ra trong quá trình khai thác gỗ như mùn cưa, thân, cành cây, nó cung cấp phần năng lượng đáng kể trên thế giới Ít nhất một nữa dân số thế giới dựa trên nguồn năng lượng chính từ sinh khối Con người đã sử dụng chúng để sưởi ấm và nấu ăn cách đây hàng ngàn năm Hiện nay,

gỗ vẫn được sử dụng làm nhiên liệu phổ biến ở các nước đang phát triển

o Sinh khối cũng có thể chuyển thành dạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êtanol dùng trong các động cơ đốt trong; hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng cho nhu cầu năng lượng ở quy mô gia đình

Hình 2 1:Chu trình chuyển hóa sinh khối

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Đồ án tốt nghiệp

Hình 2 2: Một số mẫu mùn cưa

2.1.2 Thành phần của mùn cưa

a.Thành phần hóa học của mùn cưa

Trong mùn cưa, các nguyên tố cấu thành bao gồm các thành phần sau:

- Cacbon: Cacbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn, nhiệt lượng

phát ra khi cháy của 1kg Cacbon gọi là nhiệt trị của Cacbon, khoảng 34.150 kj/kg

- Hydro: Hydro là thành phần cháy quan trọng của nhiên liệu rắn, khi cháy tỏa

ra nhiệt lượng 144.500kj/kg

- Oxy và Nitơ: Oxy và Nitơ là những chất trơ trong nhiên liệu rắn và lỏng Sự

có mặt của Oxy và Nitơ làm giảm thành phần cháy của nhiên liệu làm cho nhiệt trị của nhiên liệu giảm xuống

- Tro, Xỉ (A): Là thành phần còn lại sau khi nhiên liệu được cháy kiệt Đối với

mùn cưa thì tro, xỉ rất ít

- Độ ẩm (M): Là thành phần nước có trong nhiên liệu thường được bốc hơi

vào giai đoạn đầu của quá trình cháy

Như vậy, về thành phần hóa học của nhiên liệu thì ta có các thành phần có thể được thể hiện bằng thành phần phần trăm

C + H + O + N + A + M = 100%

2.1.3 Thành phần công nghệ của mùn cưa

a.Độ ẩm của mùn cưa “M”

- Độ ẩm của mùn cưa là hàm lượng nước chứa trong mùn cưa

b.Độ tro trong mùn cưa “A”

- Các vật chất ở dạng khoáng chất trong mùn cưa khi cháy biến thành tro Một trong những đặc tính quan trong làm ảnh hưởng đến điều kiện cháy là độ nóng chảy của tro

Bảng 2 1: Hàm lượng tro trong một số loại chất đốt

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Đồ án tốt nghiệp

Hình 2 3: Một số hình ảnh về mùn cưa, viên nén và tro mùn cưa

2.1.4 Mùn cưa trong đời sống thực tế

Ưu điểm của củi mùn của so với các loại nhiên liệu khác

a.Tiết kiệm hơn

Hình 2 4: Hình ảnh giá trị viên nén

Viên nén mùn cưa dễ cháy, khi đốt sinh nhiệt tốt, nhiệt lượng khoảng 4200÷4800 kcal/kg, do độ ẩm thấp < 10% - nên nó không cần nhiều năng lượng để đốt cháy, hơn nữa thành phần chất xơ chiếm 75%, điều này làm cho viên ép dễ cháy Khi cháy ít khói, có mùi

dễ chịu, duy trì sự cháy lâu, hiệu quả đốt cháy cao và phù hợp để đốt cháy hoàn toàn

Hình 2 5: Hình ảnh các loại năng lượng.

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Đồ án tốt nghiệp

So với chi phí đốt lò hơi để vận hành máy móc bằng những nhiên liệu truyền thống như: than đá, dầu mỏ, gas, điện,… thì khi đốt bằng viên nén thì chi phí khá thấp đạt từ 20-30% so với than đá, 30-60% so với dầu và chỉ bằng khoảng 30-50% so với điện và khí gas nên trong quá trình sử dụng chúng ta có thể tiết kiệm được 1/2 đến 1/3 chi phí sử dụng do giá thành viên nén chỉ khoảng 1.800đ/Kg

b.Hạn chế ô nhiễm môi trường

Là nguồn nguyên liệu tái sinh, sạch, không gây ô nhiễm không khí, môi trường

 Viên nén có thành phần chủ yếu từ mùn cưa, gỗ không dùng các loại chất phụ gia nên khi cháy sẽ không tạo ra các loại khí gây ô nhiễm môi trường và ảnh hướng đến sức khỏe người sử dụng

 Việc sử dụng chúng là bảo vệ môi trường và chống lại việc khí hậu đang nóng dần lên, giúp bầu không khí trong lành hơn, hạn chế được các bệnh về đường hô hấp

Hình 2 6: Hình ảnh dùng tro viên nén để bón cây

d.Sử dụng đơn giản, vệ sinh dễ dàng, tiện lợi

 Với kích thước nén chặt đồng đều, những viên nén gỗ không gây bụi bẩn khi sử dụng như các loại than trên thị trường, hàm lượng tro sinh ra ít và không tạo ra nhiều khói nên việc sử dụng chúng cho các lò sưởi trong nhà cũng trở nên phù hợp hơn

 Độ ẩm thấp trong viên nén cũng làm cho việc sử dụng nó trong bếp và các thiết

bị sưởi ấm luôn sạch sẽ

 Viên nén cũng có thể được dùng trong công việc chế biến thức ăn trong công nghệp vừa tiện lợi an toàn lại tiết kiệm, và cũng có thể dùng viên nén mùn cưa trong sản xuất rượu

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Đồ án tốt nghiệp

Hình 2 7: Viên nén dùng trong nấu ăn

e.Cho hiệu quả cao và triệt để khi đốt cháy

 Viên nén khi cháy nhiệt lượng đạt khoảng 4200÷4800 kcal/kg, do độ ẩm thấp < 10% - nên nó không cần nhiều năng lượng để đốt cháy, ngoài ra khi cháy viên nén tạo ra ít tro như vậy chúng ta sẽ bớt được những chi phí xử lý chất thải sau quá trình sử dụng Viên nén mùn cưa có quá trình cháy lâu, ổn định giúp tạo ra một lượng nhiệt ổn định mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng

f.Dễ vận chuyển và lưu trữ

 Thể tích của viên nén 1000-1300kg/𝑐𝑚3, với kích thước nhỏ viên nén có thể dễ dàng được vận chuyển và lưu trữ Sau khi được nén thành viên nó rất chắc chắn

và có thể xếp chồng đổ đống lên nhau

g.Tăng tuổi thọ lò hơi, các thiết bị đốt:

 Trong quá trình sử dụng viên nén mùn cưa, gỗ sinh ra ít khói giúp tuổi thọ của các loại bếp lò sẽ cao hơn, lợi ích tiêu dùng cũng được tăng lên

 Khói mà viên nén này sinh ra cũng không gây độc hại như các chất đốt khác, khi cháy tạo ra ít tro như vậy chúng ta sẽ bớt được những chi phí để xử lý chất thải sau quá trình sử dụng, cũng không làm ảnh hưởng đến các công cụ khác

h.Ngoài ra viên nén mùn cưa còn có một số công dụng khác như:

 Lót chuồng trại, trang trại (gà, ngựa, bò, dê…)

Hình 2 8: Viên nén dùng trong chăn nuôi

 Dùng trong thiết bị đốt trong các ngành công nghiệp, dân dụng

o Giặt là trong xưởng may

o Nhà máy bánh kẹo, nhà máy giấy, dệt nhuộm…

o Sấy gỗ, sấy xốp, sấy bột cá thức ăn gia súc, hấp mây tre đan

o Bể bơi nước nóng bốn mùa, mạng nước nóng cho khu vui chơi và nhà hàng khách sạn, trường học, khu phục hồi chức năng

o Hệ thống xông hơi, mátxa

o Hệ thống làm bánh phở, bún, bánh ướt và các loại thực phẩm khác

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Đồ án tốt nghiệp

vụ cho đời sống hàng ngày của mọi người

Viên nén và máy ép viên nén là một mặt hàng xuất khẩu mang lại lợi ích và giá trị kinh

tế to lớn

Sử dụng máy nén viên trong công nghiệp để tạo ra viên nén làm giảm tác động đến môi trường, giảm thiểu rác thải, hạn chế ô nhiễm môi trường

Tạo ra sản phẩm thân thiện, gần gũi với đời sống con người

Là người năng lượng rẽ và dễ tìm, ít gây độc hại cho người sử dụng

Thay thế phụ tùng của máy nhanh chóng và vận hành máy đơn giản

Chi phí vận hành thấp, nguyên liệu đầu vào dễ tìm kiếm, rẻ

2.3 Sơ đồ hệ thống máy

Hình 2 9: Hình ảnh sơ đồ hệ thống máy

+ Chọn lựa nguyên liệu: mùn cưa sau khi nghiền ra thường có độ ẩm <15%

+ Gia nhiệt: Tùy vào phương pháp ép mà có hoặc không có gia nhiệt Mục đích của gia nhiệt

là giải phóng lignin có sẵn trong mùn cưa hoặc làm tăng tính kết dính của mùn cưa lại với nhau

+ Cắt : Là quá trình cắt, tách rời sản phẩm thành từng đoạn theo yêu cầu

Vụn, bột mùn cưa

Cắt

Sàng lọc

và làm nguội

Chọn lọc

nguyên liệu

Bỏ nguyên liệu vào máng nghiền

Nghiền nguyên liệu

Ép viên

Chương 3: Xây dựng nguyên lý và phương án thiết kế Đồ án tốt nghiệp

Chương 3 XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

3.1 Sự kết dính trong viên ép

Quá trình sản xuất viên mùn cưa không cần hóa chất bên ngoài hoặc các chất phụ gia Đây là do ở trong gỗ có một chất tự nhiên gọi là lignin mà là như một chất kết dính Hơn nữa, viên mùn cưa được sản xuất từ mùn cưa sạch và tinh khiết và chip gỗ đảm bảo không có bụi đất và làm cho nó rất sạch

Là một phức hợp chất hóa học phổ biến được tìm thấy trong hệ mạch thực vật, chủ yếu

là giữa các tế bào, trong thành tế bào thực vật Lignin là một trong các polymer hữu cơ phổ biến nhất trên trái đất Lignin có cấu trúc không gian 3 chiều, phức tạp, vô định hình, chiếm 15% đến 30% thành phần của gỗ Lignin không phải là carbohydrate nhưng có liên kết chặt chẽ với nhóm này để tạo nên màng tế bào giúp thực vật cứng chắc và giòn, có chức năng vận chuyển nước trong cơ thể thực vật (một phần là để làm bền thành tế bào và giữ cho cây không

bị đổ, một phần là điều chỉnh dòng chảy của nước), giúp cây phát triển và chống lại sự tấn công của côn trùng và mầm bệnh Thực vật càng già, lượng lignin tích tụ càng lớn Hơn nữa, lignin đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon, tích lũy carbon khí quyển trong mô của thực vật thân gỗ lâu năm, là một trong các thành phần bị phân hủy lâu nhất của thực vật sau khi chết, để rồi đóng góp một phần lớn chất mùn giúp tăng khả năng quang hợp của thực vật

Từ kết quả thí nghiệm trường đại học khoa học nông nghiệp của Thụy Điển có kết quả như bảng dưới: Theo bảng 4[6, trang 31]

Bảng 3 1: Bảng thông số độ ẩm

Với thông số kỹ thuật ta lựa chọn cho viên ép có độ ẩm 8%, khối lượng riêng 1,1 g/𝑐𝑚3

từ bảng ta tra được áp suất ép cần thiết để lignin có thể kết dính lại với nhau ở áp suất ép 350 Mpa

3.2 Mục đích và yêu cầu kỹ thuật của máy ép

3.2.1 Mục đích của quá trình ép

Ép tạo hình sản phẩm là quá trình tác động lực cơ học vào vật liệu để liên kết các phần

tử vật thể ở dạng rời rạc thành những sản phẩm đạt yêu cầu về hình dạng, kích thước, khối lượng và sức bền theo yêu cầu để có thể bảo quản hoặc vận chuyển nó đến nơi tiêu thụ Đối với một số loại sản phẩm việc ép tạo hình là cần thiết như mùn cưa, ép trấu, ép đậu phụ, bơ, bánh qui, mì sợi, ép viên thức ăn cho vật nuôi… Khi sản phẩm có hình dạng thích hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho những quá trình tiếp theo như phơi sấy, nướng hoặc bao gói, vận chuyển và bảo quản Đặc biệt khi sản phẩm có hình dáng đẹp, kích thước và khối lượng phù hợp với khả năng tiêu thụ sẽ thu hút, kích thích sức mua của người tiêu dùng

3.2.2 Yêu cầu kỹ thuật

Máy phải đảm bảo các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng như năng suất, hiệu quả cao, đảm bảo độ tin cậy cao, khả năng làm việc tốt, an toàn trong sử dụng cũng như dễ vận hành, đảm bảo tính công nghệ và kinh tế

Sản phẩm phải đảm bảo được các tiêu chuẩn về kích thước, khối lượng, độ chặt, độ bền đồng thời phải tạo ra hình dáng đẹp, mới lạ nhằm kích thích nhu cầu và thị hiếu của người dùng

3.3 Các nguyên lý ép tạo hình sản phẩm

Việc tạo hình sản phẩm có thể tiến hành thủ công với những công cụ đơn giản Trong công nghiệp, việc tạo hình cho sản phẩm thường được cơ khí hóa và tự động hóa Dựa trên yêu cầu về thành phẩm và trạng thái vật lý của nguyên liệu người ta có thể chọn một trong các nguyên tắc tạo hình sau đây:

+ Nguyên tắc nén ép: Dùng áp lực để nén ép nguyên liệu thành hình dạng nhất định hoặc thành băng dải rồi cắt viên

+ Nguyên tắc dập khuôn: Dùng khuôn có hình mẫu được lựa chọn dập xuống khối sản phẩm chia chúng thành từng phần có hình dạng nhất định

Khi nén ép hoặc dập khuôn, để liên kết được các phần tử vật liệu dạng bột rời, dạng bột nhuyễn, dạng rắn lỏng, tùy thuộc vào độ ẩm của nguyên liệu mà trị số áp lực ép khác nhau và

độ ẩm đạt tối thiểu là 20 (30)% Trong một số trường hợp để giảm áp lực ép người ta có thể gia nhiệt ở nhiệt độ cao trên điểm nóng chảy của hỗn hợp Dưới tác dụng của nhiệt độ cao hỗn chuyển từ pha rắn sang pha lỏng có độ nhớt cao, khi hạ nhiệt độ chúng lại chuyển từ pha lỏng về rắn

Chương 3: Xây dựng nguyên lý và phương án thiết kế Đồ án tốt nghiệp

 Phương pháp ẩm: Hỗn hợp nguyên liệu có độ ẩm 35-50% với độ ẩm ban đầu

12-14%, được làm ẩm bằng nước nóng 70-80 độ C Khi nguyên liệu được ép hay đùn ra khỏi khuôn ép sẽ có độ ẩm tới 17%, nhiệt độ tới 80 độ C Sau khi ép, các viên phải được làm lạnh và khô, tới nhiệt độ 50-60 độ C và độ ẩm nhỏ hơn 14%

 Phương pháp khô: Có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp ẩm, không cần sấy

viên Kích thước các viên thường có dạng trụ, cầu,… với đường kính 3-20mm, hình trụ có bề cao 10-30mm, khối lượng riêng 1000-1300kg/𝑐𝑚3

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ép có thể chia ra 2 nhóm:

Nhóm 1: Những yếu tố đặc trưng cho tính chất cơ lý của sản phẩm

+ Mô đun ép, đặc trưng cho khả năng của sản phẩm khi bị ép chặt dưới ảnh hưởng của

áp suất ngoại, bỏ qua tổn thất áp suất do ma sát, yếu tố này ở trong khoảng áp suất nào

đó là một đại lượng không đổi và phụ thuộc vào loại sản phẩm, cấu trúc của nó và kích thước thành phần hạt của nó

+ Hệ số áp suất bền, là tỷ số giữa áp suất bề mặt bên của vật liệu ép với áp suất ép tác dụng thẳng đứng

+ Hình dạng bánh ép và tương quan kích thước của nó

+ Chế độ ép, có thể là chu kỳ hay liên tục

+ Số bề mặt của bánh ép trực tiếp chịu áp suất ép

3.4 Phương án thiết kế

Trong quá trình tìm kiếm tài liệu và nghiên cứu máy trên các trang wed công ty về sản xuất máy nén viên nhóm chúng em tìm ra được 3 phương pháp thiết kế máy nén viên mùn cưa gồm các phương án như:

1 Máy ép sử dụng trục vít tải có bước vít thay đổi và khuôn ép tạo viên

2 Máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn phẳng

3 Máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn trụ

Chương 4 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1 Xây dựng phương án thiết kế

4.1.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải có bước vít thay đổi và khuôn ép tạo viên

c.Ưu nhược điểm

+ Ưu điểm:

 Vật liệu vận chuyển trong máng kín nên không tổn thất do rơi vãi nguyên liệu,

an toàn khi làm việc và sử dụng

 Dễ vận hành và thao tác

 Giá thành tương đối rẻ

 Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo

+ Nhược điểm:

 Năng suất không cao

 Máy có áp lực lớn dễ bị hư hỏng vì vít tải có sự ma sát giữa vật liệu với vít tải rất lớn làm cho mặt vít và vỏ bị mòn

Chương 4: Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế Đồ án tốt nghiệp

4.1.2 Phương án 2: Máy ép sử dụng trục cán có khuôn phẳng

Hình 4 3: Nguyên lý truyền động khuôn ép phẳng

b.Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu (4) được cấp vào cửa nạp nhiên liệu sau khi đã qua cơ cấu nghiền và trộn, động cơ làm trục quay mang trục con lăn gắn con lăn ép số (5) Mâm ép (3) được gắn cố định vào thành máy ép, khi trục gắn con lăn (5) quay Quá trình ép sẽ được thực hiện, chúng ép nguyên liệu lên khuôn ép (3) có các lỗ cố định sẵn, gân cắt viên (2) được bố trí nằm trên máng hứng viên (1) sẽ thực hiện cắt viên ép Viên ép trên máng (1) sẽ được văng ra ngoài theo độ xiên của máng hứng

c.Ưu nhược điểm

+ Ưu điểm:

 Dễ dàng trong công tác vệ sinh, làm sạch bề mặt khuôn

 Dễ dàng tháo lắp, thay đổi con lăn, bộ khuôn

 Khối lượng vừa phải, phù hợp quy mô sản xuất công xuất nhỏ

 Dễ dàng quan sát bên trong máy trong quá trình máy hoạt động để có thể điều

chỉnh chất lượng của sản phẩm

+ Nhược điểm:

 Năng xuất không cao

 Chất lượng, dung sai về kích thước viên nén không cao