Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ vikyno rv 165 theo hướng hiện đại và giảm giá thành sản xuất nhằm tăng sức cạnh tranh trên thị trường

2: Thông số mô phỏng trong môi trường ứng suất chuyển vị của giá thùng nhiên liêu phiên bản cải tiến.. 18: So sánh độ bền giữa mô hình in 3D và mô hình phiên bản cải tiến sử dụng vật l

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HÌNH DÁNG ĐỘNG CƠ VIKYNO RV 165 -2 THEO HƯỚNG HIỆN ĐẠI VÀ GIẢM GIÁ THÀNH SẢN XUẤT NHẰM TĂNG SỨC CẠNH TRANH TRÊN THỊ TRƯỜNG

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN PHỤ THƯỢNG LƯU

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

Tóm tắt iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ xi

DANH MỤC HÌNH ẢNH xii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.1.1 Đặt vấn đề 2

1.1.2 Tầm quan trọng của đề tài 3

1.1.3 Ý nghĩa đề tài 3

1.1.4 Lý do chọn đề tài 4

1.2 Tình hình nghiên cứu 4

1.2.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 6

1.4 Các kết quả hướng tới của đề tài 6

1.5 Nhiệm vụ đề tài 6

1.6 Phương pháp nghiên cứu 7

1.7 Tính mới của đề tài 7

1.8 Kết cấu đồ án 7

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 9

2.1 Thực trạng vấn đề 9

2.2 Các giải pháp hiện có trên thị trường 11

2.2.1 Hình dáng động cơ RV 165-2 phiên bản đầu tiên 11

2.2.2 Hình dáng động cơ RV 165-2 phiên bản mới 12

2.3 Các giải pháp nhóm đề xuất 13

2.3.1 Thay đổi ngoại hình của sản phẩm 13

2.3.2 Thay đổi vật liệu chế tạo 14

2.3.3 Thay đổi kết cấu sản phẩm 15

2.3.4 Đề xuất giải pháp chính nhóm đưa ra 15

2.4 Tổng quan các chi tiết được thực hiện trong đề tài 16

2.4.1 Tổng quan giá đỡ phía trước và phía sau của thùng nhiên liệu 16

2.4.2 Tổng quan chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ 20

2.5 Cơ sở khảo sát bền chi tiết máy 23

2.5.1 Độ bền: 23

2.5.2 Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy 25

2.5.3 Cách xác định ứng suất và hệ số an toàn 26

2.5.4 Độ ổn định dao động 28

CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 29

3.1 Ý tưởng cải tiến giá đỡ phía trước và sau thùng nhiên liệu 29

3.1.1 Đánh giá kết cấu, độ bền, chất lượng của giá đỡ phía trước và sau ở phiên bản hiện tại 29

3.1.2 Phương án giải quyết giá đỡ trước và sau thùng nhiên liệu 39

3.2 Ý tưởng cải tiến miếng ốp bảo vệ hai bên sườn máy 39

3.2.1 Đánh giá kết cấu, độ bền, chất lượng của ốp bảo vệ hai bên sườn máy 39 3.2.2 Phương án giải quyết Ốp bảo vệ sườn động cơ RV 165-2 43

3.3 Phương pháp giải quyết cuối cùng của nhóm 44

CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 45

4.1 Quy trình cải tiến giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 45

4.1.1 Các phương án cải tiến giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 45

4.1.2 Lựa chọn phương án cải tiến giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 52

4.2 Quy trình cải tiến giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu 53

4.2.1 Các phương án cải tiến giá đỡ thùng nhiên liệu phía sau 53

4.2.2 Lựa chọn phương án cải tiến giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu 62

4.3 Quy trình cải tiến chi tiết ốp hông bảo vệ hai bên sườn máy 63

4.3.1 Các phương án cải tiến chi tiết ốp bảo vệ hai bên sườn máy 63

4.3.2 Lựa chọn phương pháp cải tiến chi tiết ốp bảo vệ sườn máy 74

4.4 Thiết kế LOGO mới cho sản phẩm 75

4.4 Lắp đặt các chi tiết và mô phỏng lại tổng thể động cơ VIKYNO RV 165-2 75 4.4.1 Mô phỏng lắp đặt các chi tiết thân máy 76

4.4.2 Mô phỏng lắp đặt các chi tiết đã được cải tiến 78

CHƯƠNG V: THẢO LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 82

5.1 So sánh kết quả 82

5.1.1 So sánh kết quả cải tiến giá đỡ trước thùng nhiên liệu 82

5.1.2 So sánh kết quả cải tiến giá đỡ sau thùng nhiên liệu 85

5.2 Trình bày sản phẩm và đánh giá kết quả 107

5.2.1 Trình bày sản phẩm 107

5.2.2 Kết quả thực nghiệm 113

5.2.3 Đánh giá kết quả 116

5.2.4 Đánh giá khái quát về mô hình in 3D 117

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 121

6.1 Kết luận 121

6.1.1 Về phần lý thuyết 121

6.1.2 Về phần thiết kế và cải tiến 122

6.3 Thuận lợi và khó khăn 122

6.3.1 Thuận lợi 122

6.3.2 Khó khăn 123

6.4 Hướng phát triển của đề tài 123

TÀI LIỆU THAM KHẢO 124

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

SVEAM: Công Ty TNHH MTV Động Cơ Và Máy Nông Nghiệp Miền Nam R&D: Research & Development

CKD: Completely Knocked Down

WTO: World Trade Organization

ABS: Acrylonitrin Butadien Styren

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 1: Thông số kỹ thuật động cơ VIKYNO RV 165-2 [ 8, tr 1] 5 Bảng 3 1: Thông số cơ bản giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 30 Bảng 3 2: Thông số mô phỏng trong môi trường ứng suất chuyển vị của giá

thùng nhiên liêu phiên bản cải tiến 50

Bảng 4 3: Thông số mô phỏng trong môi trường biến dạng của giá đỡ trước thùng

nhiên liêu phiên bản cải tiến 51

Bảng 4 4: Thông số mô phỏng trong môi trường chuyển vị của giá đỡ trước thùng

nhiên liêu phiên bản cải tiến 51

Bảng 4 5: Bảng so sánh cải tiến giá đỡ trước thùng nhiên liệu phương án 1 và 2 52 Bảng 4 6: Thông số cơ bản của giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu phiên bản cải tiến.

57

Bảng 4 7: Thông số giá đỡ sau thùng nhiên liệu phiên bản cải tiến ở môi trường ứng

suất chuyển vị 59

Bảng 4 8 : Thông số giá đỡ sau thùng nhiên liệu phiên bản cải tiến cải tiến ở môi

trường chuyển vị Displacement 60

Bảng 4 9: Thông số giá đỡ sau thùng nhiên liệu phiên bản cải tiến cải tiến ở môi

trường biến dạng 61

Bảng 4 10: Bảng so sánh các phương án cải tiến giá đỡ sau thùng nhiên liệu 62

Bảng 4 11: Thông số cơ bản của ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng 67

Bảng 4 12: Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng trong môi trường ứng suất chuyển vị 68

Bảng 4 13: : Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng trong môi trường chuyển vị 69

Bảng 4 14: Kết quả mô phỏng độ biến dạng của ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng phải 69

Bảng 4 15: Thông số cơ bản ốp bảo vệ két nước 71

Bảng 4 16: Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ két nước trong môi trường ứng suất chuyển vị 72

Bảng 4 17: Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ két nước trong môi trường chuyển vị 73

Bảng 4 18: Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ két nước trong môi trường 73

Bảng 4 19: Bảng so sánh các phương án cải tiến ốp bảo vệ sườn máy 74

Bảng 5 1: Bảng so sánh giá đỡ trước thùng nhiên liệu hiện hữu và cải tiến 83

Bảng 5 2: Bảng so sánh giá thành sản xuất giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 84

Bảng 5 3: Kết quả so sánh giá đỡ sau phiên bản hiện hữu và cải tiến 86

Bảng 5 4: Bảng so sánh giá thành sản xuất giá đỡ sau thùng nhiên liệu 87

Bảng 5 5 Bảng thông số cơ bản nắp thùng nhiên liệu và két nước: 91

Bảng 5 6: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu trong môi trường ứng suất chuyển vị 91

Bảng 5 7: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu trong môi trường chuyển vị 92

Bảng 5 8: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu trong môi trường biến dạng 93

Bảng 5 9: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu theo trường hợp 2 trong môi trường ứng suất chuyển vị 94

Bảng 5 10: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu theo trường hợp 2 trong môi trường chuyển vị 95

Bảng 5 11: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu theo trường hợp 2 trong môi

Bảng 5 12: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu theo trường hợp 3 trong môi

trường ứng suất chuyển vị 97

Bảng 5 13: Kết quả mô phỏng nắp thùng nhiên liệu theo trường hợp 3 trong môi

Bảng 5 16: Bảng so sánh độ biến dạng khi xảy ra va chạm tại vị trí thùng nhiên liệu

giữ phiên bản hiện hữu và phiên bản cải tiến 104

Bảng 5 17: So sánh độ bền giữa mô hình in 3D và mô hình phiên bản cải tiến sử

dụng vật liệu thực tế của giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 117

Bảng 5 18: So sánh độ bền giữa mô hình in 3D và mô hình phiên bản cải tiến sử

dụng vật liệu thực tế của ốp bảo vệ thùng nhiên liệu 118

Bảng 5 19: So sánh độ bền giữa mô hình in 3D và mô hình phiên bản cải tiến sử

dụng vật liệu thực tế của ốp bảo vệ két nước 119

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 2 1: Biểu đồ thể hiện thị trường máy nông nghiệp ở Việt Nam năm 2020

[16, tr 1] 10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Tổng quan về động cơ Diesel VIKYNO RV 165-2 [ 8, tr 1] 4

Hình 2 1: Động cơ Diesel của hãng JIANG YANG của Trung Quốc sản xuất [10, tr 1] 9

Hình 2 2: Động cơ Diesel của hãng YANMAR của Nhật Bản sản xuất [9, tr 1] 10

Hình 2 3: Hình dáng động cơ RV 165-2 [ 8, tr 1] 12

Hình 2 4: Động cơ RV165-2 phiên bản nâng cấp 13

Hình 2 5: Sơ đồ khối giải pháp thay đổi ngoại hình động cơ 14

Hình 2 6: Sơ đồi khối giải pháp thay thế vật liệu 14

Hình 2 7: Sơ đồ khối giải pháp thay đổi kết cấu hình dáng động cơ 15

Hình 2 8: Sơ đồ khối các chi tiết cần cải tiến hình dáng động cơ RV 165-2 15

Hình 2 9: Vị trí giá đỡ thùng nhiên liệu trước và sau 16

Hình 2 10: Vật liệu Thép CT3 [4, tr 1] 18

Hình 2 11: Ứng dụng của Thép CT3 trong chế tạo chi tiết máy [4, tr 1] 19

Hình 2 12: Chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ KUBOTA RT 125 DI [7, tr 1] 20

Hình 2 13: Ứng dụng của nhựa ABS trong chế tạo cơ khí [14, tr 1] 21

Hình 3 1: Hình dáng thực tế của giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 29

Hình 3 2: Vị trí đặt lực và và vị trí cố định giá đỡ phía trước 31

Hình 3 3: Mặt cố định và hướng tác dụng lực của giá đỡ phía trước 31

Hình 3 4: Quá trình chia lưới cho giá đỡ phía trước 32

Hình 3 5: Các môi trường mô phỏng trong Solidwork Simulation 32

Hình 3 6: Kết quả mô phỏng giá đỡ trước thùng nhiên liệu phía trước 33

Hình 3 7: Hình dáng thực tế của giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu 34

Hình 3 8: Hình dáng 3D giá đỡ trước thùng nhiên liệu 34

Hình 3 9: Vị trí đặt lực và và vị trí cố định của giá đỡ phía sau 36

Hình 3 10: Mặt cố định và hướng tác dung lực của giá đỡ phía sau 36

Hình 3 11: Giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu sau khi được chia lưới 37

Hình 3 13: Động cơ KUBOTA RT 125 DI 39

Hình 3 14: Hướng cố định chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ RV 165-2 41

Hình 3 15: Hướng lực tác dụng lên chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ RV 165-2 41

Hình 3 16: Quá trình chia lưới cho chi tiết 42

Hình 3 17: Kết quả mô phỏng ốp bảo vệ sườn động cơ RV 165-2 42

Hình 4 1: Mặt sau của giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu động cơ theo phương án 1 45

Hình 4 2: Mặt trước của giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu động cơ theo phương án 1 45

Hình 4 3: Mặt trước của giá đỡ phía trước phiên bản cải tiến theo phương án 2 46

Hình 4 4: Mặt sau của Giá đỡ phía trước phiên bản cải tiến theo phương án 2 46

Hình 4 5: Hình 2D chi tiết giá đỡ trước thùng nhiên liệu 47

Hình 4 6: Hướng cố định và vị trí lực tác dụng lên giá đỡ phía trước cả phương án 1 và 2 49

Hình 4 7: Quá trình chia lưới cho giá đỡ phía trước phiên bản cải tiến 49

Hình 4 8: Giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu được cải tiến theo phương án 1 53

Hình 4 9: Giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu được cải tiến theo phương án 2 54

Hình 4 10: Giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu được cải tiến theo phương án 3 55

Hình 4 11: Hình ảnh 2D chi tiết giá đỡ sau thùng nhiên liệu bản cải tiến 56

Hình 4 12: Vị trí cố định và hướng đặt lực cho giá đỡ phía sau phiên bản cải tiến. 58

Hình 4 13: Quá trình chia lưới cho giá đỡ sau phiên bản cải tiến 58

Hình 4 14: Chi tiết ốp hông bảo vệ sườn máy được cải tiến theo phương án 1 63

Hình 4 15: Chi tiết ốp bảo vệ sườn máy được cải tiến theo phương án 2 64

Hình 4 16: Ốp bảo vệ két nước ( mặt trong) 65

Hình 4 17: Ốp bảo vệ két nước ( mặt ngoài) 65

Hình 4 18: Ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng 65

Hình 4 19: Hình ảnh 2D chi tiết ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng 66

Hình 4 21: Quá trình chia lưới cho ốp bảo vệ két nước 72

Hình 4 22: Khắc chữ lên LOGO sản phẩm 75

Hình 4 23: Thân máy RV 165-2 76

Hình 4 24: Lắp đặt chi tiết nắp hông vào thân máy 77

Hình 4 25: Lắp đặt cụm đường ống xả và nạp cho động cơ 77

Hình 4 26: Lắp đặt cụm két nước và quạt làm mát cho động cơ 78

Hình 4 27: Lắp ghép đèn chiếu sáng vào giá đỡ phía trước 79

Hình 4 28: Chi tiết giá đỡ sau thùng nhiên liệu sau khi lắp đặt 79

Hình 4 29: Lắp giá đỡ phía trước vào động cơ 80

Hình 4 30: Lắp đặt thùng nhiên liệu cho động cơ RV 165-2 80

Hình 4 31: Lắp đặt chi tiết ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng 81

Hình 4 32: Lắp đặt chi tiết ốp bảo vệ két nước động cơ 81

Hình 5 1: Vị trí lắp đặt giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu trên động cơ RV 165-2 82

Hình 5 2: Vị trí lắp đặt giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu trên động cơ RV 165-2 85

Hình 5 3: Động cơ VIKYNO RV 165-2 phiên bản có và không có ốp bảo vệ hai bên sườn 88

Hình 5 4: Vị trí lắp đặt vành sắt bảo vệ thùng nhiên liệu trên phiên bản hiện hữu.89 Hình 5 5: Vị trí lắp đặt thùng nhiên liệu trên động cơ RV 165-2 90

Hình 5 6: Vị trí của ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và két nước 101

Hình 5 7 : Mặt ngoài miếng ốp bảo vệ thùng nhiên liệu 102

Hình 5 8: Mặt trong miếng ốp bảo vệ thùng nhiên liệu 103

Hình 5 9: Vị trí lắp đặt ốp bảo vệ thùng nhiên liệu 103

Hình 5 10 : Mặt ngoài chi tiết ốp bảo vệ két nước 105

Hình 5 11: Mặt trong chi tiết ốp bảo vệ két nước 105

Hình 5 12: Vị trí lắp đặt ốp bảo vệ két nước 106

Hình 5 13: Giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu bản hiện hữu (mặt ngoài) 107

Hình 5 14: Giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu bản hiện hữu (mặt trong) 107

Hình 5 15: Giá đỡ trước thùng nhiên liệu sau khi cải tiến (mặt ngoài) 108

Hình 5 16: Giá đỡ trước thùng nhiên liệu sau khi cải tiến (mặt trong) 108

Hình 5 17: Giá đỡ sau thùng nhiên liệu phiên bản cải tiến 109

Hình 5 18: Giá đỡ sau thùng nhiên liệu bản hiện hữu và cải tiến 109

Hình 5 19: Lắp đặt thử giá đỡ sau thùng nhiên liệu lên động cơ RV 165-2 110

Hình 5 20: Hình ảnh mô hình ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng (mặt ngoài) 111

Hình 5 21: Hình ảnh mô hình ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng (mặt trong) 111

Hình 5 22: Hình ảnh mô hình ốp bảo vệ thùng nhiên liệu và đèn chiếu sáng (nhìn từ phía trước) 112

Hình 5 23: Hình ảnh mô hình chi tiết ốp bảo vệ két nước (mặt ngoài) 112

Hình 5 24: Hình ảnh mô hình chi tiết ốp bảo vệ két nước (mặt trong) 112

Hình 5 25: Lắp đặt thực nghiệm giá đỡ phía trước trên động cơ RV 165-2 113

Hình 5 26: Lắp đặt thử nghiệm ốp bảo vệ thùng hiên liệu và két nước 113

Hình 5 27: Hình ảnh toàn bộ các chi tiết cải tiến sau khi lắp đặt 114

Hình 5 28: Hình ảnh các tác giả thực hiện đề tài 114

Hình 5 29: Động cơ RV 165-2 phiên bản cải tiến nhìn từ phía trước 115

Hình 5 30: Tổng quan hình dáng động cơ RV 165-2 115

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, vì vậy chúng em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các quý thầy cô và các bạn để hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao

Hiện đang trong giai đoạn cuối của chương trình đào tạo (khoá học 2018-2022)

là thực hiện đồ án tốt nghiệp Là sinh viên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô của trường Đại Học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, sau 4 năm học tập và rèn luyện dưới

sự chỉ bảo tận tình của các thầy, cô trong bộ môn chúng em được học hỏi rất nhiều điều bổ ích và kiến thức quý báu

Sau khi thống nhất ý kiến, chúng em đã chọn được đề tài mong muốn, phù hợp

với khả năng và lĩnh vực của mình Nhóm đã đề xuất đề tài “Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ VIKYNO RV 165-2 theo hướng hiện đại và giảm giá thành sản xuất nhằm tăng sức cạnh tranh trên thị trường” Nhận được sự đồng ý của giảng viên

hướng dẫn và ban lãnh đạo Viện cũng đã cho phép đăng ký thực hiện đề tài

Đối với bản thân, đây là cơ hội cho chúng em hệ thống lại kiến thức tích lũy trong 4 năm qua, đồng thời cũng là cơ hội nghiên cứu học hỏi thêm những kiến thức mới, thực nghiệm và rèn luyện các kỹ năng làm việc trước khi bước vào môi trường làm việc thực sự

Bằng sự cố gắng nỗ lực không ngừng của nhóm và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy TS NGUYỄN PHỤ THƯỢNG LƯU, các thầy cô trong ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, cùng các thầy cô trong Viện Kỹ Thuật Hutech, đề tài “Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ VIKYNO RV 165-2 theo hướng hiện đại và giảm giá thành sản xuất nhằm tăng sức cạnh tranh trên thị trường” đã được hoàn thành đúng tiến độ

CHƯƠNG I:

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

1.1.1 Đặt vấn đề

Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa, chúng ta đang từng bước hoàn thành tốt những mục tiêu hàng đầu nhằm đưa cả nền sản xuất vật chất và đời sống văn hóa - xã hội của đất nước lên trình độ mới Trong đó cũng có sự đóng góp không

hề nhỏ suốt 120 năm qua của ngành công nghiệp ô tô Bên cạnh sự tăng trưởng

và phát triển mạnh mẽ của ngành ô tô thì lĩnh vực máy nông nghiệp cũng không kém cạnh

Ngày nay khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển thì lĩnh vực nông nghiệp càng được chú trọng hơn thông qua việc áp dụng các thành quả tiến bộ khoa học Điển hình là cuộc cạnh tranh khốc liệt trên thị trường máy nông nghiệp trên thế giới nói chung và thị trường Việt Nam nói riêng Nếu như JOHN DEERE là ông trùm của lĩnh vực máy nông nghiệp trên toàn thế giới thì VIKYNO cũng không phải dạng vừa nếu đem so sánh với các hãng sản xuất máy nông nghiệp trong nước Với hơn 55 năm hình thành và phát triển, hiện nay VIKYNO đã là ông lớn trong lĩnh vực máy nông nghiệp trong khu vực Đông Nam Á (xuất khẩu hơn 20 quốc gia trên toàn thế giới, trong đó thị trường chủ yếu là khu vực Đông Nam Á Dòng máy nông nghiệp RV 165-2 đã trở thành dòng máy thương hiệu của VIKYNO RV165-2 có công suất vừa

đủ để đáp ứng các nhu cầu khác nhau

“Động cơ mang nhãn hiệu VIKYNO của Công ty TNHH Một Thành Viên Động

Cơ và Máy Nông Nghiệp Miền Nam (SVEAM) hiện đang là những sản phẩm động

cơ chính của Việt Nam trên thị trường và là sản phẩm chủ lực của Bộ Công Thương

về động cơ đốt trong Theo số liệu thống kê của công ty SVEAM, hiện nay hàng năm công ty cung cấp tổng cộng hơn 45,000 động cơ Xăng và 22,000 động cơ Diesel

phòng R&D thiết kế và chế tạo ra, phát triển trên nền tảng động cơ RV125-2 (12,5

mã lực) của hãng KUBOTA cách đây hơn 25 năm, chiếm sản lượng khoảng 3,000 động cơ trên năm Động cơ được đưa vào sản xuất hàng loạt năm 2005.” [ 5, tr 1] Nhưng cho tới nay, việc ứng dụng những tiến bộ của khoa học công nghiệp để cải tiến hình dáng nâng cao tính thẩm mỹ còn hạn chế Để tối ưu tính kinh tế, giảm giá thành và tăng tính thẩm mỹ cho động cơ thì không thể không nhắc đến hình dáng bên ngoài Do đó một bài toán được đặt ra cho các nhà sản xuất trong tương lai khi thiết kế động cơ phải hoàn thiện bên trong, giảm giá thành sản xuất, cũng như là tăng tính thẩm mỹ vẻ bề ngoài của động cơ nhằm mục đích là tăng sức cạnh tranh trên thị

trường

1.1.2 Tầm quan trọng của đề tài

Đối với các nước Châu Âu, Châu Á đang tập trung nghiên cứu, sáng chế, tạo

sự khác biệt trên động cơ máy nông nghiệp Vì vậy việc nghiên cứu cải tiến hình dáng bên ngoài động cơ là tâm điểm luôn được quan tâm và chú ý đến Một khi ngoại hình của động cơ có tính thẩm mỹ cao, sẽ gây ấn tượng đối với khách hàng Vì thế hình dáng động cơ đẹp sẽ chiếm ưu thế cho việc cạnh tranh với các loại động cơ khác cùng phân khúc trên thị trường

Đó chính là các yếu tố chính mà các hãng máy nông nghiệp lớn trên thế giới vẫn không ngừng phát triển, cải tiến hình dáng bên ngoài của động cơ để có thể tồn tại trong môi trường cạnh tranh khốc liệt này

1.1.3 Ý nghĩa đề tài

Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ VIKYNO RV165-2 theo hướng hiện đại mang lại nhiều ý nghĩa:

- Tăng tính thẩm mỹ về hình dáng bên ngoài;

- Giảm giá thành sản xuất;

- Tăng sức cạnh tranh trên thị trường

1.1.4 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, qua khảo sát nhu cầu sử dụng các động cơ cỡ nhỏ có công suất tương đối dùng trong nông – lâm - ngư nghiệp tại Việt Nam là khá lớn Nhiều loại động cơ Trung Quốc, Đài Loan, … xuất hiện hầu như khắp nơi trên thị trường Việt Nam, với nhiều loại động cơ thế hệ mới có công suất mạnh, nhỏ gọn, kiểu dáng đẹp, hiện đại,

có phần chiếm thế thượng phong trên thị trường Việt Nam so với các dòng động cơ Việt Nam sản xuất Sự cạnh tranh ngày càng khốc liệt ngay tại thị trường trong nước lẫn quốc tế Chính vì vậy, nhóm đã đề xuất lựa chọn đề tài Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ VIKYNO RV165-2 theo hướng hiện đại nhằm vào mục đích giảm giá thành sản xuất và gây ấn tượng với người tiêu dùng bằng cái nhìn đầu tiên Sau khi xét đến tính khả thi của đề tài, cho thấy phù hợp với khả năng, lĩnh vực trong phạm

vi của nhóm Đó cũng chính là động lực để thôi thúc chúng em phấn đấu và hoàn thành tốt đề tài này

1.2 Tình hình nghiên cứu

1.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là hình dáng động cơ Diesel RV165-2 phun trực tiếp, buồng cháy thống nhất dùng trong nông nghiệp Động cơ Vikyno RV165-2 là động cơ một xy-lanh cỡ nhỏ, được sản xuất bởi Công ty TNHH MTV Động cơ và Máy Nông Nghiệp miền Nam (SVEAM) và sử dụng phổ biến

trong nông nghiệp

1.2.2 Thông số kỹ thuật động cơ VIKYNO RV 165-2

Bảng 1 1: Thông số kỹ thuật động cơ VIKYNO RV 165-2 [ 8, tr 1]

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu cải tiến hình dáng động cơ VIKYNO RV 165-2 theo hướng hiện đại được thực hiện với các mục tiêu sau:

- Thực hiện việc nghiên cứu tổng quan về hình dáng động cơ VIKYNO

- Gia công các chi tiết cải tiến bằng phương pháp in 3D

1.4 Các kết quả hướng tới của đề tài

Góp phần cải tiến hình dáng bên ngoài của động cơ Vikyno RV165-2 dùng trong nông nghiệp, sản xuất tại Việt Nam

Đưa ra phương án cải tiến cụ thể, hoàn toàn có thể ứng dụng vào thực tiễn sản xuất hàng loạt tại Công Ty TNHH MTV Động Cơ Và Máy Nông Nghiệp Miền Nam

Kết quả nghiên cứu này sẽ làm cơ sở cho việc nâng cao tính thẩm mỹ động cơ RV165-2 và là nền tảng cho việc cải tiến hình dáng cho các dòng động cơ còn lại tại công ty VIKYNO Nâng cao tính năng thẩm mỹ của các dòng động cơ tại Công Ty,

tạo sức bật mới sẵn sàng cạnh tranh với các dòng động cơ khác trên thị trường

Nhóm thực hiện đề tài còn mong muốn hướng tới người đọc có thể hiểu rõ hơn về việc thiết kế hình dáng động cơ máy nông nghiệp Đồng thời thấy rõ được tầm quan trọng, ý nghĩa của việc áp dụng những công nghệ mới và khả năng phát triển của đề tài này trong tương lai, đặc biệt là thị trường máy nông nghiệp Việt Nam

- Thiết kế mô phỏng, hình dáng động cơ VIKYNO RV 165-2;

- Chế tạo ra sản phẩm thực tế để có thể thực nghiệm

- Hoàn thiện cuốn báo cáo thuyết minh đề tài

1.6 Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành việc nghiên cứu nhóm đã tận dụng nhiều phương pháp nhằm phân tích các vấn đề đưa ra hướng giải quyết dựa trên các phương pháp nghiên cứu sau:

- Nghiên cứu các tài liệu, sách, báo, tham khảo trên Internet;

- Nghiên cứu các công thức thực nghiệm đã có;

- Phương pháp so sánh và đánh giá các số liệu;

- Phương pháp mô phỏng tính toán;

- Sử dụng các phần mềm tính toán và mô phỏng các bản vẽ:

+ MS Word;

+ Solidworks;

+ Autocad

- Sử dụng phương pháp in 3D để chế tạo mô hình

1.7 Tính mới của đề tài

Lần đầu xác định một cách khoa học về hình dáng động cơ VIKYNO RV 165-2, và đưa ra các giải pháp cải tiến để nhằm mục đích nâng cao tính kinh tế và tính thẩm mỹ cho động cơ

Ngoài ra, thông qua đề tài, nhóm thực hiện đã cải tiến, thiết kế thành công hình dáng mới của động cơ RV 165-2 Với ngoại hình mới mẽ này có khả năng sẽ giúp khách hàng có thêm sự lựa chọn và nâng cao tính cạnh tranh của động cơ RV 165-2 trên thị trường Việt Nam nói riêng và Đông Nam Á nói chung

1.8 Kết cấu đồ án

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm các phần chính như sau:

- Chương I: Giới thiệu đề tài;

- Chương II: Tổng quan giải pháp;

- Chương III: Phương pháp giải quyết;

- Chương IV: Quy trình thiết kế;

- Chương V: Thảo luận và đánh giá kết quả;

- Chương VI: Kết luận và hướng phát triển;

- Tài liệu tham khảo;

- Phụ lục

Hình 2.1 là động cơ diesel S1100 của hãng JIANG YANG do Trung Quốc sản xuất, còn hình 2.2 là động cơ diesel của hãng YANMAR do Nhật Bản sản xuất

Hình 2 1: Động cơ Diesel của hãng JIANG YANG của

Trung Quốc sản xuất [10, tr 1]

Duy trì và đẩy mạnh sản xuất, kinh doanh và đầu tư là nỗ lực không ngừng của các doanh nghiệp sản xuất máy nông nghiệp hiện nay Tuy nhiên, các doanh nghiệp

đã vấp phải không ít khó khăn, thách thức, đó là chính sách hỗ trợ nông dân mua máy nông nghiệp trong nước sản xuất chưa phát huy được như mong muốn, và các biến động về thị trường tiêu thụ sản phẩm, thị trường vốn, về giá cả các yếu tố đầu vào cho sản xuất

25%

5%

70%

Biểu Đồ Thể Hiện Thị Trường Máy

VEAMCác Doanh nghiệp khác trong NướcCác doanh nghiệp Nước ngoài

Biểu đồ 2 1: Biểu đồ thể hiện thị trường máy nông nghiệp ở

Hình 2 2: Động cơ Diesel của hãng YANMAR của Nhật Bản sản xuất [9, tr 1]

“Xét về vị trí cạnh tranh giữa các đơn vị sản xuất máy động lực và máy nông nghiệp trong nước có tính chất công nghiệp (tức là có chi tiết nội địa hoá trên 60%) thì VEAM là đơn vị đứng đầu về máy động lực và máy nông nghiệp sản xuất trong nước Tuy nhiên, về thị phần thì hiện nay, các doanh nghiệp trong nước mới chiếm

khoảng 30% (trong đó VEAM chiếm 25%) như biểu đồ 2.1.” [16, tr 1]

“Theo nhận định của nhiều chuyên gia Khi Việt Nam gia nhập WTO thì thách thức với ngành nông nghiệp nói chung nhiều hơn là cơ hội Nền sản xuất hàng hóa trong nông nghiệp chỉ có thể thực hiện được khi trang bị đầy đủ máy móc, vì vậy nhiệm vụ của ngành máy động lực và máy nông nghiệp Việt Nam càng trở nên nặng

nề Tuy nhiên có thể khẳng định rằng, vượt qua những khó khăn ngành cơ khí chế tạo máy động lực, máy nông nghiệp với sự cố gắng của doanh nghiệp cùng với cơ chế chính sách hỗ trợ phù hợp của Nhà nước, đã từng bước lấy lại vị trí xứng đáng trong

sự phát triển của ngành công nghiệp, phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước góp phần đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2030

Nhu cầu trang bị máy động lực và máy nông nghiệp cả nước giai đoạn từ nay đến năm 2025, tầm nhìn 2030 là rất lớn, đặc biệt đây là giai đoạn đẩy mạnh sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, đặt ra nhu cầu trang bị các máy móc cho các ngành kinh tế quốc dân, trong đó nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng đánh bắt thủy hải sản là rất lớn và cấp bách đòi hỏi phải có chính sách và chiến lược cải tiến đúng đắn để đẩy mạnh nâng cao sự cạnh tranh của nền công nghiệp máy động lực và máy nông nghiệp do Việt Nam sản xuất trên thị trường trong Nước nói riêng Thế giới nói chung.” [15, tr 1]

2.2 Các giải pháp hiện có trên thị trường

2.2.1 Hình dáng động cơ RV 165-2 phiên bản đầu tiên

Động cơ RV165-2 do chính đội ngũ kỹ sư phòng R&D của công ty SVEAM thiết kế và chế tạo ra, phát triển trên nền tảng động cơ RV 125-2 (12,5 mã lực) của hãng Kubota cách đây hơn 25 năm, chiếm sản lượng khoảng 3,000 động cơ trên năm Động cơ được đưa vào sản xuất hàng loạt năm 2005 [5, tr 1]

Hình 2.3 là động cơ VIKYNO RV 165-2 của hãng VIKINO do Việt Nam sản xuất

- Ưu điểm:

+ Với phiên bản đầu tiên động cơ RV 165-2 mang trong mình kiểu mẫu cổ điển

và có sức hút hơn so với các loại động cơ cùng phân khúc được nhập của Trung Quốc

2.2.2 Hình dáng động cơ RV 165-2 phiên bản mới

Khi cuộc cạnh tranh máy nông nghiệp trên thị trường ngày càng trở nên khốc liệt, đòi hỏi các hãng máy nông nghiệp cần đem đến sự cải tiến cho sản phẩm của mình hơn Đứng trước yêu cầu ngày càng cao về sản phẩm của thị trường nói chung

là người tiêu dùng nói riêng, VIKYNO đã cho ra mắt phiên bản nâng cấp của dòng máy RV165-2, với thiết kế hiện đại, mẫu sản phẩm mới này nhanh chóng chiếm được thiện cảm của khách hàng, đồng thời nâng cao thêm số lượng máy nông nghiệp bán

Hình 2 3: Hình dáng động cơ RV 165-2 [ 8, tr 1]

- Ưu điểm:

+ Phiên bản mới của động cơ RV165-2 có kiểu dáng thiết kế hiện đại và bắt mắt hơn so với phiên bản tiền nhiệm;

+ Đáp ứng nhu cầu làm mới ngoại hình của hãng sau nhiều năm ra mắt;

+ Hiệu suất làm việc được cải thiện;

+ Suất tiêu hao nhiên liệu giảm so với phiên bản cũ;

+ Hoạt động ổn định hơn so với phiên bản cũ

2.3.1 Thay đổi ngoại hình của sản phẩm

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều dòng máy nông nghiệp và đa dạng mẫu

mã giúp khách hàng có nhiều sự lựa chọn hơn nhưng bên cạnh đó cũng làm cho sự cạnh tranh giữa các hãng sản xuất máy nông nghiệp trở nên khốc liệt hơn Thế nhưng

Hình 2 4: Động cơ RV165-2 phiên bản nâng cấp

các mẫu sản phẩm đến từ các hãng sản xuất máy nông nghiệp trong nước còn rất hạn chế, chỉ dừng ở các mẫu thiết kế đã thiết kế từ lâu và đến thời điểm hiện tại đã có dấu hiệu lỗi thời Chính vì lý do đó nhóm xin được đề xuất giải pháp thiết kế, cải tiến hình dáng động cơ máy nông nghiệp hiện có (RV165-2) để tăng tính cạnh tranh trên thị trường

2.3.2 Thay đổi vật liệu chế tạo

Nguyên nhân chủ yếu làm cho giá bán của các mẫu máy nông nghiệp sản xuất trong nước có giá cao hơn các mẫu máy đến từ thị trường Trung Quốc và Đài Loan

là do vật liệu chế tạo và một phần do công nghệ chế tạo Trong khi các công ty, doanh nghiệp trong nước phải mua nguyên liệu từ nước ngoài về để chế tạo thì các công ty nước ngoài lại có nguồn nguyên liệu có sẵn từ thị trường nội địa Do đó nhóm đề xuất

ý tưởng thay thế các vật liệu chế tạo mới có chất lượng tương đương nhưng với giá thành rẻ hơn để cho ra sản phẩm có mức giá thấp hơn

Hình 2 5: Sơ đồ khối giải pháp thay đổi ngoại hình động cơ

2.3.3 Thay đổi kết cấu sản phẩm

Nhận thấy một số chi tiết có trên máy nông nghiệp hiện nay chưa tối ưu về công năng và làm tăng trọng lượng không cần thiết cho sản phẩm, nhóm đề xuất cải tiến các chi tiết hiện tại nhằm tối ưu công năng, trọng lượng và sản xuất, gia công đơn giản hơn

2.3.4 Đề xuất giải pháp chính nhóm đưa ra

Hình 2 7: Sơ đồ khối giải pháp thay đổi kết cấu hình dáng động cơ

Hình 2 8: Sơ đồ khối các chi tiết cần cải tiến hình dáng động cơ RV 165-2

Sau khi thảo luận và tham khảo các đề xuất thì nhóm đã thống nhất ý kiến đưa

ra giải pháp chính là thiết kế cải tiến lại kết cấu bên trong, thay đổi hình dáng bên ngoài của động cơ VYKINO RV 165-2 Nhằm vào mục đích tối ưu giá thành và nâng cao tính thẩm mỹ

- Các chi tiết cần được cải tiến và thiết kế lại như sau:

- Cải tiến giá đỡ phía trước thùng nhiên liệu;

- Cải tiến giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu;

- Cải tiến chi tiết ốp dọc hai bên sườn động cơ;

- Thiết kế nhãn dán và logo cho động cơ

2.4 Tổng quan các chi tiết được thực hiện trong đề tài

2.4.1 Tổng quan giá đỡ phía trước và phía sau của thùng nhiên liệu

2.4.1.1 Vị trí lắp đặt

- Giá đỡ trước thùng nhiên liệu: Vị trí lắp đặt ngay phía đầu động cơ, đồng thời

là giá đỡ cho đèn chiếu sáng

Hình 2 9: Vị trí giá đỡ thùng nhiên liệu trước và sau

- Giá đỡ phía sau thùng nhiên liệu: Vị trí lắp đặt nằm giữa két nước và thùng nhiên liệu

2.4.1.2 Nhiệm vụ

- Cố định thùng nhiên liệu

- Bảo vệ thùng nhiên liệu không bị rung lắc trong khi động cơ làm việc

2.4.1.3 Điều kiện làm việc

- Chịu các lực tác động từ môi trường khi động cơ hoạt động

- Các lực sinh ra do dao động của nhiên liệu trong thùng nhiên liệu khi động cơ hoạt động

- Trọng lượng của thùng nhiên liệu và nhiên liệu khi đổ đầy thùng nhiên liệu

“ Hình 2.10 là Thép CT3 là loại thép cacbon dễ kiếm, dễ nấu luyện và không chứa hợp kim đắt tiền dựa vào các thành phần của thép như sau:

2.4.1.6 Phương pháp chế tạo

- Đúc kim loại bằng trọng lực

- Ưu điểm:

+ Khuôn đúc tái sử dụng được nhiều lần;

+ Đúc được các chi tiết phức tạp, nhưng chất lượng sẽ không được như đúc bằng khuôn cát;

+ Chất lượng bề mặt tốt hơn, sai số nhỏ;

+ Đúc được vật dụng có độ dày trung bình từ 3-4mm;

+ Giá thành rẻ hơn khi đúc số lượng lớn, thời gian đúc được rút ngắn hơn

- Nhược điểm:

Hình 2 11: Ứng dụng của Thép CT3 trong chế tạo chi tiết máy [4, tr 1]

+ Mất chi phí lớn cho khuôn đúc, do đó phương pháp này sẽ phù hợp với đúc số lượng lớn hơn;

+ Chỉ áp dụng được cho những kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp;

+ Khó áp dụng cho những trường hợp đúc khối lượng lớn;

+ Trường hợp lỗi, khuyết tật sản phẩm xảy ra cao hơn do thoát khí kém

2.4.2 Tổng quan chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ

2.4.2.1 Vị trí lắp đặt:

+ Hai bên hông sườn động cơ

Hình 2.12 là động cơ RT 125 DI của hãng KUBOTA do Nhật Bản sản xuất, đây cũng chính là phiên bản nâng cấp của động cơ VIKYNO RV 165-2 tại Việt Nam

2.4.2.2 Nhiệm vụ:

- Bảo vệ thùng nhiên liệu và két nước, đèn chiếu sáng;

- Tăng tính thẩm mỹ của sản phẩm

2.4.2.3 Điều kiện làm việc:

- Liên tục chịu tác động bởi lực rung từ động cơ;

- Các tác động từ môi trường xung quanh

Hình 2 12: Chi tiết ốp bảo vệ sườn động cơ KUBOTA RT 125 DI [7, tr 1]

- Chi tiết có kết cấu vững chắc, chịu được tần số dao động cao, liên tục trong thời gian dài

- Vật liệu chế tạo nhẹ, dễ gia công

- Công nghệ chế tạo phải phù hợp với loại vật liệu được chọn

2.4.2.5 Vật liệu chế tạo:

- Vật liệu được chọn để chế tạo chi tiết là nhựa ABS

“ Hình 2.13 là các chi tiết gia công từ nhựa ABS Với từ ABS là viết tắt

của Acrylonitrile Butadiene Styrene trong tiếng Anh Đây là một loại polime nhiệt

dẻo thông dụng thường được sử dụng trong phần lớn các công việc sản xuất đồ dùng gia đình, đồ gia dụng…

Nhựa nhiệt dẻo được phân loại dựa vào phản ứng của nó đối với nhiệt độ Nhựa nhiệt dẻo sẽ trở thành chất lỏng ở nhiệt độ nhất định, với nhựa ABS là 221 độ

F Nhựa ABS có thể làm nóng chảy sau đó làm lạnh và tiếp tục làm lại như vậy mà không có sự ảnh hưởng hay biến đổi từ nó Với điểm mạnh này mà nhựa ABS rất được ưa thích trong việc sản xuất và tái chế

- Ưu điểm của nhựa ABS:

Hình 2 13: Ứng dụng của nhựa ABS trong chế tạo cơ khí [14, tr 1]

Nhựa ABS được ứng dụng thịnh hành là do chi phí sản xuất rất thấp và gia công dễ dàng trong sản xuất dẫn đến giá thành rẻ Không chỉ có thế, tính chất của nhựa ABS lại còn có tương đối nhiều ưu điểm so với các loại nhựa khác như:

+ Chống va đập tốt: Vận chuyển dễ dàng và sử dụng;

+ Kháng hoá chất;

+ Khả năng chống nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời;

+ Tính chất cách điện tuyệt vời;

+ Dễ dàng để bám sơn và keo dính

Nhựa ABS sở hữu các thuộc tính vật lý này thông qua các chất liệu tạo nên

loại nguyên liệu tổng hợp này Bằng cách phối hợp Styren và Acrylonitril với sự hiện

diện của các Polybutadience, các chuỗi hoá học trung tâm hấp dẫn lẫn nhau và liên quan với nhau khiến cho ABS mạnh hơn

Sự kết hợp giữa nguyên liệu và nhựa này cung cấp cho ABS các đặc tính độ cứng, độ bóng, độ bền và kỹ năng chống chịu vượt trội, lớn hơn so với Polystyrene nguyên chất

- Nhược điểm của nhựa ABS:

+ Thời tiết (dễ bị hư hại bởi ánh sáng mặt trời chiếu thẳng);

+ Kháng dung môi;

+ Nguy hiểm và tạo các chất độc khi đốt cháy;

+ Ứng dụng hạn chế trong ngành nghề công nghệ thực phẩm;

+ Giá cao hơn so với Polystyrene hoặc Polyethylene

Rất may rằng những nhược điểm này không ảnh hưởng nhiều đến ABS khi cung cấp các ứng dụng hiệu quả cho hàng ngành nghề công nghệ và hàng hóa chất lượng cho hàng triệu phần mềm khác nhau.” [14, tr 1]

2.4.2.6 Phương pháp chế tạo:

- Phương pháp dùng để gia công các chi tiết là ép nhựa định hình nhiệt:

“Ép nhựa định hình là quá trình đốt nóng các tấm nhựa mỏng đạt đến nhiệt độ tan chảy của nó, sau đó kéo dãn hoặc cho vào khuôn đơn và giữ chúng cố định tại

Các tấm nhựa nhiệt được cố định bởi thiết bị gá và được đốt nóng bởi lò sử dụng nhiệt khuếch tán hoặc bức xạ cho đến khi nó mềm hẳn ra Tấm nhựa sau đó được gá theo phương nằm ngang trên khuôn và sau đó sẽ được ép chặt hoặc kéo dãn bằng cách sử dụng áp suất chân không, áp suất không khí hoặc lực cơ học.” [12, tr1]

- Đặc điểm phương pháp ép nhựa định hình:

“Phương pháp ép nhựa định hình phổ biến và được sử dụng nhiều là loại ép nhựa định hình hút chân không Sau khi nhựa được đốt nóng ép sát khuôn nhôm sẽ

là quá trình hút chân không để tấm nhựa ôm sát vào các chi tiết khuôn Cuối cùng bộ phận làm mát sẽ phun ra hơi nước hoặc gió để làm giảm nhiệt độ làm cho tấm nhựa

có hình dạng cố định như mong muốn, sau đó phun khuôn khi vào lại để tách tấm nhựa và khuôn ra

Phương pháp ép định hình thường dùng các loại nhựa: nhựa PET, nhựa ABS, nhựa PP, nhựa PVC

Khuôn ép định hình có thể dùng khuôn nhôm, khuôn thép Nhưng thông thường

sẽ dùng loại khuôn nhôm vì giá thành rẻ hơn

Sau khi ép định hình sản phẩm trong khuôn người ta phải lấy ra cắt thành phẩm

+ Phế liệu sau thành phẩm nhiều

2.5 Cơ sở khảo sát bền chi tiết máy

2.5.1 Độ bền:

- Yêu cầu về độ bền:

Để đảm bảo cho máy và chi tiết máy có thể có thể làm việc được, thì yêu cầu đầu tiên là mỗi chi tiết máy phải có đủ độ bền, nghĩa là khi chịu tác dụng của tải trọng

trong quá trình là việc, chi tiết máy không bị biến dạng dư lớn hơn hoặc gãy hỏng, hoặc bề mặt làm việc bị phá hủy (tróc rỗ, dập, dính, vv, ) Chi tiết máy bị biến dạng

dư nhiều quá có thể phá hỏng sự làm việc bình thường của các bộ phận trong máy Chi tiết máy bị gãy không những làm cho máy ngừng hoạt động mà còn có thể gây

ra tai nạn lao động Bề mặt làm việc của chi tiết máy bị phá hỏng sẽ gây nên sai lệch hình dạng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phân bố tải trọng trên bề mặt tiếp xúc, gây chấn động, sinh nhiệt cao, nhiều tiếng ồn khi làm việc (đối với các chi tiết máy chuyển động) và cuối cùng chi tiết máy đó hoàn toàn không đáp ứng yêu cầu, phải loại bỏ

Tùy theo dạng hỏng xảy ra trong thể tích hay trên bền mặt chi tiết máy, người

ta phân biệt hai loại độ bền của chi tiết máy: độ bền thể tích và độ bền bền mặt Để tránh biến dạng dư lớn hơn hoặc gãy hỏng, chi tiết máy cần có độ bền thể tích Để tránh phá hỏng bề mặt làm việc, chi tiết máy phải có đủ độ bền bề mặt

Khi tính toán độ bền thể tích cũng như độ bền bề mặt, ta chú ý đến tính chất thay đổi của ứng suất sinh ra trong chi tiết máy Nếu ứng suất là không thay đổi, ta tính theo độ bền tĩnh, nếu ứng suất thay đổi ta tính theo độ bền mỏi

- Phương pháp tính độ bền:

Phương pháp tính độ bền thông dụng nhất hiện nay được tiến hành theo cách so sánh ứng suất sinh ra khi chi tiết máy chịu tải được ký hiệu là σ đối với ứng suất pháp

và τ đối với ứng suất tiếp, với ứng suất cho phép ([σ], [τ])

Điều kiện bền được viết như sau:

σ ≤ [σ] hoặc τ ≤ [τ] (2.1) với: [σ] = σlim/s hoặc [τ] ≤ τlim/s

trong đó: s – hệ số an toàn

σ

, τ

2.5.2 Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy

“Ứng suất sinh ra trong chi tiết máy được xác định theo các phương pháp Sức bền vật liệu hoặc lý thuyết đàn hồi, có xét đến hình dạng và điều kiện làm việc cụ thể của chi tiết

Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất phức tạp (có tác dụng của các ứng suất pháp σ và ứng suất tiếp τ) Người ta thường tiến hành tính toán theo ứng suất tương đương

σ

Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi không ổn định, với các ứng suất sinh ra là  1, 2, n và số chu kì tác dụng của ứng suất này là n1, n2, nn, nguời ta thường dùng phương pháp tính toán chuyển chế độ làm việc không ổn định này của chi tiết máy về chế độ làm việc tương đương có ứng suất lớn nhất là 1và chu kì tương đương là Ntđ

Số chu kì tương đương được tính theo công thức:

Thực chất chi tiết này là coi chi tiết máy làm việc với các ứng suất





với số chu kì làm việc là Ntđ, xác định theo công thức trên.” [1, tr 36 - 37]

Để xác định ứng suất cho phép người ta thường dùng hai cách: tra các ứng suất cho phép từ các bảng đã lập sẵn hoặc tính toán hệ số an toàn rồi từ đó tìm ra ứng suất cho phép

Tìm ứng suất cho phép bằng cách tra bảng Đối với một số chi tiết máy làm bằng vật liệu thông thường ứng suất cho phép được tra trong các bảng lập sẵn, được đúc kết từ thực nghiệm Phương pháp dùng bảng có thể nói là đơn giản cụ thể, nhưng mỗi loại bảng chỉ dùng trong phạm vi hẹp; đối với các chi tiết khác loại hoặc cùng loại nhưng tính chất làm việc khác nhau thì không thể sử dụng các số liệu trong bảng được

Vì vậy trong nhiều trường hợp người thiết kế phải tính toán lựa chọn hệ số an toàn và từ đó tính các ứng suất cho phép

Định hệ số an toàn Đưa hệ số an toàn vào trong tính toán với mục đích đảm bảo cho kết cấu có một sự an toàn nhất định về độ bền, người ta muốn xét đến tất cả những sai sót có thể xảy ra trong quá trình công nghệ Ngoài ra khi định về hệ số an toàn còn phải chú ý đến mức độ quan trọng của chi tiết máy đối với máy và các yêu cầu về an toàn lao động

Hiện nay thường dùng phương pháp các hệ số thành phần để xác định hệ số an toàn Theo phương pháp này, hệ số an toàn được tính theo công thức