CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝMÁY ĐÓNG GÓI CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY ĐÓNG GÓI I.CƠ SỞ THIẾT KẾ “MÁY ĐÓNG GÓI DẠNG HẠT MỊN”: GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MIN
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU.
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.
I.Sơ lược về công nghệ tự động hiện nay……… 6
II.Giới thiệu một số loại máy đóng gói tự động……… 7
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY ĐÓNG GÓI. I Cơ sở thiết kế máy đóng gói dạng hạt mịn……… ……….……….11
II.Nghiên cứu tạo thành sản phẩm……… ……… ………13
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ MÁY. I.Các số liệu ban đầu……… ……….……….21
II.Chọn động cơ……….….……….21
III Các hệ thống cơ bản……….……….29
IV.Tính toán thiết kế các bộ truyền động……….……… ………….35
CHƯƠNG 4: GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY. I.Gia công chi tiết dạng trục……….…… 57
II.Gia công chi tiết bánh răng côn răng thẳng…… …….……… …….66
III Thân máy và các chi tiết bên trong………82
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIỆT- HỆ THỐNG ĐIỆN………85
I Hệ thống nhiệt……… ….…………86
II Hệ thống điên……… ……… 93
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
1
Trang 2CHƯƠNG 6: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG-SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
I Cách lắp ráp máy 99
II Nguyên lý hoạt động……….……… 101
III.Điều chỉnh máy……….……… 102
III Bảo trì, bảo dưỡng máy……….……….102
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN I Lợi ích và hiệu quả kinh tế mang lại……….105
II Phân tích và tính toán giá thành ………… ………106
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
2
Trang 3đưa nền công nghiệp theo hướng tự động hoá hoàn toàn không còn phải lao động bằng chân tay Nước ta đang trong quá trình hội nhập mạnh mẽ nên các ngành sản xuất trong nước đang đối đầu với rất nhiều thách thức từ các tập đoàn lớn bên ngoài Loại hình sản xuất thủ công nhỏ lẻ đang cho thấy khả năng cạnh tranh yếu kém và dễ dàng bị loai khỏi môi trường kinh doanh khốc liệt Vì thế, cơ cấu kinh tế đang có bước chuyển dịch đáng kể theo hướng công nghiệp hóa và từng bước hiện đại hóa để cải thiện quy mô sản xuất và tăng khả năng cạnh tranh.
Ngành cơ khí đang là mũi nhọn trong việc cải tiến các máy móc thiết bị, và sự ảnh hưởng của nó đến nền kinh tế là rất lớn.
Nhóm chúng em gồm 3 người : Nguyễn Quang Minh, Nguyễn Văn Thương và Trịnh Quốc Tuấn Sau quá trình tìm hiểu, đồng thời được sự tư vấn của thầy Nguyễn Văn Mang nhóm chúng em đã đi đến quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là : “ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐÓNG GÓI ĐƯỜNG TỰ ĐỘNG “.
Đồ án gồm 2 phần : một bản thuyết minh và một mô hình máy
Dưới đây là quá trình tìm hiểu và thiết kế chế tạo của chúng em, rất mong được xem xét phê bình và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn.
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
3
Trang 4Tóm tắt đề tài:
Đề tài gồm 5 chương:
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
Giới thiệu sơ lược về công nghệ tự động hiện nay và một số loại máy đóng gói tự động.CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY ĐÓNG GÓI
Nghiên cứu thiết kế nguyên lý máy đóng gói dạng hạt mịn, các bước để tạo thành một sảnphẩm hoàn chỉnh, các phương án đóng gói
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
Tính toán các chi tiết của máy, các bộ truyền động dựa theo các số liệu ban đầu đã cho.CHƯƠNG 4: GIA CÔNG CHI TIẾT MÁY
Giới thiệu quy trình công nghệ gia công các chi tiết điển hình trong máy
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG NHIỆT VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG MÁY
Tính toán lựa chọn các thiết bị, và thiết kế hệ thống nhiệt và hệ thống điện sử dụng trongmáy
CHƯƠNG 6: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG MÁY
Hướng dẫn cách lắp ráp máy, nêu nguyên lý hoạt động của máy Trình bày cách điều chỉnhmáy và các biện pháp bảo trì bảo dưỡng máy
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
4
Trang 6CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
Nước ta đang trong quá trình hội nhập mạnh mẽ nên các ngành sản xuất trong nước đang đối đầu với rất nhiều thách thức từ các tập đoàn lớn bên ngoài Loại hình sản xuất thủ công nhỏ lẻ đang cho thấy khả năng cạnh tranh yếu kém và dễ dàng bị loai khỏi môi trường kinh doanh khốc liệt Vì thế, cơ cấu kinh tế đang có bước chuyển dịch đáng kể theo hướng công nghiệp hóa và từng bước hiện đại hóa để cải thiện quy mô sản xuất và tăng khả năng cạnh tranh
Ngày nay, trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa cũng như tiến trình hội nhập sâu vào nền kinh tế thế giới nói chung và các quốc gia trong tố chức WTO nói riêng đặt ra cho nền kinh tế và sản xuất của chúng ta cần phải đáp ứng được các yêu cầu chung của thế giới Có thể nhận thấy một điều là nền sản xuất của chúng ta hiện tại mang tính thủ công và hết sức lạc hậu, do đó điều kiện cần và đủ để quá trình hội nhập thành công là phải hiện đại hóa nền kinh tế, hiện đại hóa và tự động quá trìnhsản xuất
Nhận thấy tầm quan trong cúa tự động hóa trong sản xuất , hiện nay rất nhiều công ty đã chấp nhận đầu tư các phòng nghiên cứu, chuyển giao công nghệ Tự động hóa trong mọi ngành nghề , lĩnh vực hiên đang được đặt lên hàng đầu trong sự phat triển ở nước ta và thường xuyên được mang ra thảo luận trong các kỳ họp ở quốc hội
Công nghệ đóng gói thưc phẩm – một bộ phận của công nghệ tự động hóa - thực
sự phát triển mạnh mẽ trong thời gian qua
Nền kinh tế đang phát triển với tốc độ tăng trưởng GDP cao, nền công nghiệp đang ngày càng đi lên theo hướng hiện đại, trong đó có công nghiệp chế biến và đóng gói… Các dự án thu hút hàng tỷ USD được công bố gần đây trong các lĩnh vực thực phẩm, đồ uống, mỹ phẩm, sản phẩm y tế, thuốc và phòng thí nghiệm cho thấy, những lĩnh vực này ở Việt Nam đang mở rộng qui mô phát triển Nhiều DN chế biến, đóng gói ở Việt Nam đang từng bước nỗ lực hiện đại hoá cơ sở hạ tầng, thay đổi phương thức sản xuất, mở rộng và cập nhật công nghệ mới để hướng tới hệ thống sản xuất tiên tiến, có khả cạnh tranh cao trên thương trường trong và ngoài nước
Với nhu cầu thiết thực đó, bọn em quyết định chọn máy đóng gói đường café làm
đề tài nghiên cứu chế tạo tốt nghiêp Đề tài này không những là đáp ứng xu thế hiên nay
mà còn phù hợp với năng lực của chúng em hiện nay
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
6
Trang 7Máy trà có tem có chỉ bao ngoài
1.Đặc điểm của máy:
- Là loại máy đóng gói trà với công nghệ tiên tiến, máy
thực hiện được nhiều công đoạn như: đóng túi trà, dán
tem, chỉ và tạo túi bao ngoài
Máy dựng hộp thuốc tự động
1 Ứng dụng:
Thiết bị này phù hợp cho đóng hộp bìa cứng cho chai, lọ
đựng thuốc (thân trụ tròn hoặc thân trụ vuông), mỹ phẩm,
thực phẩm,… Nó bao gồm thiết bị gấp đơn thuốc (gấp 1-4)
và thiết bị cấp lọ vào hộp, dựng hộp và cấp hộp, in số lô
sản phẩm, dán mép hai đầu hộp Toàn bộ quá trình được tự
động hoàn toàn Nó có thể thêm máy dán bằng hồ
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
7
Trang 8Máy chiết thuốc mỡ tự động
1 Phạm vi sử dụng:
Máy này có những công nghệ tiên tiến về hơi và điện phổ
biến ở Trung Quốc Máy đuợc dùng để đóng gói các loại
ống mềm cho các sản phẩm khác nhau như thuốc mỡ, mỹ
Trang 9CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ
MÁY ĐÓNG GÓI
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY ĐÓNG GÓI
I.CƠ SỞ THIẾT KẾ “MÁY ĐÓNG GÓI DẠNG HẠT MỊN”:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
9
Trang 10Trong công nghiệp sản xuất chế biến hiện nay, công đoạn đóng gói sản phẩm giử một vai trò hết sức quan trọng Một sản phẩm được đóng gói đúng chất lượng
và mẫu mã đẹp sẽ giúp nhà sản xuất dễ tiêu thụ sản phẩm và đảm bảo sản phẩm được bảo quản lâu hơn, đảm bảo uy tín nhà sản xuất
Hiện nay các máy đóng gói trên thị trường cũng rất đa dạng và phong phú Qua quá trình nghiên cứu, chúng em nhận thấy rằng các máy đóng gói trên thị trường cónhững điểm chung và riêng như sau:
vụ cho những nhà sản xuất khác nhau
Bộ điều khiển: PLC, điện khí nén, hệ truyền động bánh răng truyền thống
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
10
Nguyên liệu
Phối trộn
Khách hàngSản phẩmĐóng bao bìĐóng thùng
Trang 11II.NGHIÊN CỨU TẠO THÀNH SẢN PHẨM:
Sản phẩm: Gói đường uống cà phê
Trang 12Chất liệu bao bì : Giấy
Yêu cầu của sảm phẩm: gói phải thẳng, sản phẩm tạo thành dây chứ không rời ra từng gói, khối lượng gói phải đúng Gói sau khi hoàn thành đảm bảo độ kín để đường không bị lọt ra ngoài
2.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO MÁY.
2.1.1 Chọn phương án định lượng
1-Đĩa định lượng :
Đĩa hay mâm định lượng là một đĩa quay nằm ngang 2 có gia công các lỗ để lắpống định lượng 1, nguyên liệu sẽ được điền đầy ống định lượng 2 với chiều dầy của lớpsản phẩm được điều chỉnh bằng ống định lượng 1 gắn vào mâm quay
Động cơ làm quay trục sẽ truyền động cho bộ truyền xích để quay mâm quay đếnphễu rót và cho nguyên liệu đi xuống tới nơi đóng gói Năng suất của máy định lượng phụthuộc vào số vòng quay của đĩa Đĩa định lượng dùng để cung cấp vật liệu dạng hạt nhỏ
và dạng bột khô Chúng bảo đảm số liệu đủ chính xác khi năng suất tương đối lớn
2-Cấp nguyên liệu bằng khí nén:
Pistông 1được gắn vào hai thanh trượt 4 và thanh trươt 4 mang ống định lượng sảnphẩm 3 Khi pistông hoạt động sẽ đẩy thanh trượt mang ống định lượng đến tiếp liệu vàoống dẫn liệu 5 vào túi
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
12
Trang 13Năng suất của máy định lượng này phụ thuộc vào tốc độ hành trình của pistông
và muôn tăng hay giảm lượng nguyên liệu trong túi thì bằng cách cho ống tiếp liệu dài rahay ngắn lại
Ứng dụng trong cấp liệu dạng hạt lớn và hạt vừa
Nhược điểm: cồng kềnh ,chiếm nhiều diện tích
3-Cấp nguyên liệu bằng thùng định lượng :
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
13
Trang 14Phễu cấp liệu 1 được điền đầy nguyên liệu để cung cấp cho hốc đựng nguyên liệu 4
để đưa xuống ống dẫn nguyên liệu 3 vào túi
Nguyên lý hoạt động :
Khi động cơ làm quay trục mang hốc cấp liệu thì hốc cấp liệu được điền đầynguyên liệu sẽ quay đến ống dẫn và ống cấp liệu khác sẽ đến vị trí để tiếp liệu và hànhtrình khác được lặp lại
Thùng định lượng dùng để cấp các dạng vật liệu dạng hạt , cục nhỏ dạng bộttrong trường hợp khi bỏ qua hiện tượng ngiền nát
Năng suất của máy định lượng này phụ thuộc vào thể tích hốc mang liệu và phụthuộc vào tốc độ quay của trục mang hốc cấp liệu
4-Cấp nguyên liệu bằng vít định lượng :
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
14
Trang 15Nguyên ở phễu được điền đầy vào vít định lượng và khi trục vít định lượng quay sẽmang theo nguyên liệu đến đưa vào ống dẫn
Vít định lượng dùng để cấp sản phẩm dạng hạt ,cục nhỏ và dạng bột trong trường hợpkhi bỏ qua hiện tượng nghiền nát Vít cấp liệu có thể đặt nằm ngang hoặc nằm nghiêng Năng suất của vít cấp liệu phụ thuộc vào tốc độ quay của trục vít và độ sâu của rãnh vít Kết luận:
Ta sẽ chọn phương án định lượng theo dạng đĩa định lượng Kết cấu của phương án này nhỏ gọn, dễ chế tạo và việc thay đổi lượng nguyên liệu cũng rất đơn giản, chỉ cần thaythể tích của ống tiếp liệu Với phương án này thì việc thiết kế hệ thống truyền động cho quá trình cấp nguyên liệu cũng đơn giản, không cần nhiều xích truyền động Ngoài ra, với vận tốc đóng gói tương đối thấp thì nguyên liệu sẽ không bị văng tóc ra ngoài và việc cấp rót nguyên liệu diễn ra một cách dễ dàng
2.1.2 Chọn phương án đóng gói:
Cơ cấu này sẽ đóng gói bốn mép xung quanh của sản phẩm cùng lúc Bằng việcđiều khiển bằng hệ thống khí nén ép 2 nửa khuôn có dạng 2 cánh cửa lại với nhau, kíchthước của hai nửa khuôn này sẽ giống kích thước của sản phẩm khi hai nửa khuôn mở
ra thì sản phẩm sẽ được đưa vào vị trí đóng gói sau đó đóng ép khuôn lại dán dính bốnmép của sản phẩm và cắt đứt sản phẩm ra Với phương án này thì thích hợp cho các túinhỏ, nguyên liệu chủ yếu là chất lỏng và tốc độ đóng gói chậm
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
15
Trang 16Các sản phẩm sẽ được ép dính 3 mặt trước và sẽ được kéo đến đúng vị trí rótnguyên liệu, lúc này nguyên liệu sẽ được rót vào trong túi sau đó sẽ được dán mép cònlại Cuối cùng sẽ được dao cắt cắt rời ra từng sản phẩm Với dạng đóng gói này, thìnăng suất sẽ rất cao nhưng cơ cấu động học rất phức tạp, cồng kềnh Dạng đóng góinày có thể sử dụng cho nguyên liệu hạt và chất lỏng
Dạng đóng gói này sử dụng các con lăn kéo và ép 2 bên của túi thành phẩm sau đó
sẽ được ép 2 bên dưới và cắt rời ra bằng hai hệ thống kẹp gồm hai thanh nằm ngangđược điều khiển bằng khí nén Với kết cấu này cũng tương đối đơn giản nhưng ta sẽphải cấp thêm nguồn khí cho cơ cấu cắt sản phẩm này Lực cắt sẽ sử dụng là áp suấtcủa xilanh pittông Dạng đóng gói này được sử dụng rất phổ biến và có thể dùng đểđóng gói nguyên liệu thô, hạt hoặc chất lỏng
Cơ cấu này sẽ cùng sử dụng chuyển động quay tròn để kéo ép sản phẩm cũng nhưcắt sản phẩm Đầu tiên thì các con lăn phía trên sẽ kéo và ép dính 2 mép bên của sảnphẩm sau đó dao được gắn ở con lăn phía dưới sẽ cắt sản phẩm ra đồng thời con lănnày cũng có nhiệm vụ dính mép trên của thành phẩm và mép dưới của thành phẩm tiếptheo Nhờ đó mà việc đóng gói sản phẩm sẽ diễn ra liên tục, không đứt quãng hay nhảytừng bước một Dạng này sử dụng được khi đóng gói chất lỏng cũng như dạng hạt mịn
Qua các phương án đóng gói trên thì ta sẽ chọn phương án 4, là sử dụng con lăn kéo
ép và con lăn ép và cắt sản phẩm Với phương án này thì ưu điểm là chế tạo nhỏ gọn,đơn giản Sử dụng trực tiếp truyền động quay bên trong đồng thời với việc kéo ép sảnphẩm khi cắt sản phẩm Do đó, kết cấu không phức tạp và không cần sử dụng thêmnguồn khí nén nếu cắt bằng cách ép của hai thanh ngang
và đóng gói túi Với nguyên liệu đóng gói ở đây là hạt mịn và bao bì sử dụng là giấynên phương án này là hợp lý
Như vậy ta có sơ đồ nguyên lý đóng gói dạng đơn giản:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
16
Trang 17Nguyên liệu đưa vào gói:
Nguyên liệu có dạng hạt mịn, do đó cần đảm bảo việc dẫn nguyên liệu vào túi sao cho phù hợp Nguyên liệu sẽ không bi văng ra ngoài hay kẹt lại ở các bộ phận dẫn nguyên liệu
Tóm lại:
Để hoàn thành công đoạn đóng gói sản phẩm cần phải thực hiện 3 chuyển động:Quay tròn của bộ con lăn gấp mí dọc
Quay tròn của bộ con lăn gấp mí ngang và cắt sản phẩm
Chuyển động quay tròn của trục cấp liệu
Như vậy sẽ có 2 phương án bố trí động cơ điện:
PA1: Mỗi chuyển động được thực hiện thông qua 1 động cơ riêng biệt
PA2: Chỉ sử dụng 1 động cơ kết hợp bộ truyền bánh đai, xích bánh răng để thực hiện cả 3 chuyển động trên
Qua tìm hiểu, chúng em quyết định lựa chọn phương án 2 vì: Dễ điều khiển chuyển động giữa các trục Tránh cho kết cấu máy quá cồng kền, tốn chi phí khi sản suất dẫn đến không đủ sức cạnh tranh, mặn khác giúp cho nhà sản xuất dể dàng điều chỉnh tốc độ của các cơ cấu chấp hành vì nó chỉ chịu sự điều khiển từ một động cơ
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
17
Trang 18GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
18
Trang 19CHƯƠNG 3:
TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ KỸ
THUẬT CHO MÁY
CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CHO MÁYI.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
Năng suất máy được yêu cầu: 40 gói/phút
Đường kính con lăn kéo ép d= 43mm Như vậy một vòng quay có chu vi là d= 3.14 x 43
=135mm
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
19
Trang 20Để đóng gói được kích thước 67mm thì số vòng quay của truc công tác sẽ là
II.CHỌN ĐỘNG CƠ:
Việc chọn động cơ đúng loại , đúng kiểu thì động cơ sẽ có tính năng làm việc phù hợp với yêu cầu truyên động của máy, phù hợp với môi trường bên ngoài, vận hành được
an toàn và ổn định, đảm bảo được hiệu quả kinh tế
Chọn đúng công suất động cơ có một ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật lớn Nếu chọn công suất động cơ bé hơn công suất phụ tải yêu cầu thì động cơ sẽ luôn luôn làm việc quá tải, nhiệt độ tăng quá nhiệt độ nóng cho phép.Động cơ chóng hỏng Nhưng nếu chọn công suấtđộng cơ lớn quá thì sẽ làm tăng vốn đầu tư, khuôn khổ cồng kềnh, động cơ luôn làm việc non tải, hiệu suất động cơ sẽ thấp
Chọn điện áp không thích hợp sẽ ảnh hưởng tới vốn đầu tư, phí tổn vận hành và bảo quản mạng điện cung cấp của xí nghiệp
1.Tính lực kéo bao bì:
Điều kiện cho trứơc
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
20
Trang 212.Tính toán công suất của trục kéo bao bì:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
21
Trang 22: lực do lò xo tạo ra để luôn luôn làm cho hai bánh kéo ép bao bì tiếp xúc
Với việc sử dụng 2 cặp bánh kéo :
→Momen cần thiết trên trục bánh ép kéo
M ≥ 2( + )
M ≥ 2 (672+210)
R.P ≥ 1764Nmm
→ P ≥ = 84 N
Công suất trên trục bánh kéo ép:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
22
Trang 23N = = 0,0076kw
3.Tính toán công suất của trục dao ép và cắt
Đối với bánh ép và cắt này thì sẽ không có nhiệm vụ kéo bao bì nữa mà chỉ có nhiệm vụ
ép dính bao bì và cắt chúng ra mà thôi
: lực do lò xo tạo ra để cắt đứt
= 250 N
= f N= 0,4 250 = 100N
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
23
Trang 244 Công suất trục phễu :
* Điều kiện cho trước
- Q = 2 kg : khối lượng phễu
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
24
Trang 25- : lực kéo trên đĩa xích (lực vòng )
- : lực ma sát giữa phễu và nắp đậy
- : lực cản do nguyên liệu gây ra
+ Lực cản do quán tính và nguyên liệu gây ra
Để đảm bảo công suất khi mở máy và phễu sẽ quay ổn định sau 1,5s
Trang 27Các thông số ban đầu :
- Công suất trên trục công tác : N
- Số vòng quay của trục công tác: n = 40(vòng/phút)
Nhân tố quan trọng và cần thiết để chọn động cơ điện chính là công suất cần thiết
để đáp ứng nhu cầu làm việc:
N1: công suất trên trục phễu
N2: công suất trên trục bánh kéo
N3: công suất trên trục bánh ép và cắt
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
27
Trang 28η1 Hiệu suất của khơp nối(=1)
η2 :Hiệu suất của một cặp bánh răng (=0,97)
η3 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn (=0,99)
η4 : Hiệu suất của một bộ truyền xích (=0,92)
( )
KW 087 , 0 0,616
0,0516 N
0,616 (0,92)
(0,99) 0.97
Các chi tiết điển hình:
1.Phểu chứa nguyên liệu:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
28
Trang 29Được chế tạo bằng inox với độ dày 1,5 mm được gò và hàn lại từ các tấm inox đảmbảo độ chính xác, không gỉ Phôi nguyên liệu được đảm bảo vệ sinh, an toàn và dễdàng di chuyển sang phểu Phểu chứa được một lượng nguyên liệu tương đối lớn vàgiúp cho việc đóng gói không bị gián đoạn mà diễn ra một cách liên tục.
2.Phểu quay:
Phểu quay được chế tạo bằng inox, có kích thước và hình dạng như hình vẽ phểu cótác dụng lấy nguyên liệu, định lượng và rót nguyên liệu vào phểu rót Với chuyểnđộng quay tròn thì phểu quay sẽ hoạt động một cách êm ái, không gây ồn và dễ dàng
vệ sinh khi cần thiết Phía dưới phểu được gắn các nắp đậy bằng lastic, việc cấp rót
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
29
Trang 30nguyên liệu sẽ diễn ra một cách dễ dàng và linh hoạt, không gây văng tóc nguyên liệu
ra ngoài, đảm bảo yêu cầu vệ sinh khi đóng gói
3.Phểu rót:
Phểu rót được chế tạo bằng inox với hình dạng tương đối phức tạp Phểu này có 2nhiệm vụ là vừa là nơi tạo hình dáng và định dạng cho bao bì trước khi được kéo vàcán tạo hình túi, ngoài ra còn có nhiệm vụ dẫn nguyên liệu vào túi để đóng gói Đây làmột chi tiết rất quan trọng nó sẽ ảnh hưởng đến sự chính xác, thẩm mỹ của sản phẩm
3.2 Hệ thống cán kéo, ép và cắt sản phẩm.
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
30
Trang 311.Lò xo, 2.Con trượt, 3.Điện trở nung nóng, 4.Bu lông đai ốc M8, 5.Trục nối, 6.Conlăn kéo ép, 7.Vít lục giác chìm M8, 8.Bánh răng, 9.Trục, 10.ổ lăn.
Các chi tiết điển hình:
1.Con lăn kéo ép:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
31
Trang 32Được chế tạo bằng đồng, được chế tạo chính xác, bề măth cán ép được lăn nhám đểtạo ma sát kéo cũng như dễ dàng dán sản phẩm Chi tiết này sẽ bị nung nóng bởi nhiệt
và được chế tạo sao cho phù hợp với hình dáng và kích thước của sản phẩm Với thiết
kế như trên thì mỗi vòng quay con lăn cán kéo này sẽ dán và ép được 2 sản phẩm
2.Dao cắt và dán mép sản phẩm:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
32
Trang 33Bộ chi tiết này có 2 nhiệm vụ, nó vừa làm nhiệm vụ dán 2 mép trên và mép dưới đểđóng kín túi, vừa có tác dụng như một con dao cắt và cắt rời các sản phẩm vớinhau.Chi tiết được chế tạo bằng đồng với hình dạng khá phức tạp, được lăn nhám 2mặt tiếp xúc, trong khi làm việc sẽ chịu sự nung nóng của điện trở dó đó cũng cầnphải chịu được một nhiệt độ nhất định mà không bị biến dạng khi hoạt động.
3.Con trượt trong và ngoài:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
33
Trang 34Có nhiệm vụ định vị và điều chỉnh khoảng cách trục như mong muốn được chế tạobằng thép C45, có khả năng chịu nhiệt cũng như chịu mài mòn cao Việc chế tạo cũngđòi hỏi phải rất chính xác vì nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng đóng gói của sản phẩm.
IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG.
4.1 Tính toán thiết kế bộ truyền xích.
1.Chọn loại xích:
Vì tốc độ truyền thấp nên ta chọn loại xích ống con lăn Xích ống con lăn cấutạo đơn giản, giá thành rẻ, thường dùng truyền động với vận tốc nhỏ hơn 10÷15m/s
2.Định số răng đĩa xích:
Do vận tốc truyền động thấp và cơ cấu cũng đòi hỏi nhỏ gọn nên ta se chọn sốrăng đĩa xích nhỏ Z1 được chọn theo điều kiện Zmin = 13÷15 răng Ta sẽ chon Z1 =
14 răng
Số răng đĩa xích lớn Z2 được xác địng theo hệ thức:
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
34
Trang 35Kđc – hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích, Kđc = 1
Kbt – hệ số xét đến điều kiện bôi trơn, Kb = 1,5
Kc – hệ số xét đến chế độ làm việc, Kc = 1
Vậy K = 1 1 1 1 1 1 , 5 = 1 , 5
Công suất tính toán của bộ truyền xích Nt
N t =K.K n.K Z.N
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
35
Trang 36Trong đó: N – công suất danh nghĩa cần truyền của bộ truyền
N1, Z1 – số vòng quay trục dẫn và số răng đĩa dẫn
N01 – số vòng quay đĩa dẫn của bộ truyền cơ sở
Trang 37sb sb
A
p Z Z p
A Z
Z
2 ( 2 2
2 1 2 2
1
π
− + +
1442200.22
+
−
=
2 1 2
2 2 1 2
1
2
82
2
Z Z Z
Z X Z Z X
p
A t
14,3.2
144282
4214622
4214624
7,
i= ≤
15
Trong đó:[ ]i - số lần va đập của xích trong 1 giây, xác định theo bảng 5.9[2,trang 85]
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
37
Trang 38Chọn [ ]i = 60:
0 , 6
62 15
40
7,12180
7,12180
/(cot5.0
k
F r = x t =1,15.100=115
Trong đó đối với bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 40 thì k =1,15
4.2 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng thẳng.
- Số vòng quay trong 1 phút của trục dẫn n1 =40 v/p, bộ truyền quay 1 chiều
- Yêu cầu làm việc trong 5 năm
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
38
Trang 39- Tải trọng tĩnh
-Tỉ số truyền 1:1
a) Bánh răng dẫn: Theo bảng 6.1[2,trang92] ta chọn thép 45 thường hoá
Giả sử đường kính phôi dưới 100 mm
- Theo bảng 6.1
- Giới hạn bền kéo σbk = 600 (N/mm2)
- Giới hạn chảy σch = 340 (N/mm2)
- Độ cứng HB =190
- Dùng phôi rèn vì phôi rèn có cơ tính cao
b) Bánh bị dẫn : chọn thép 45 thường hoá như trên
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Số chu kì làm việc tương đương của hai bánh
- Ứng suất tiếp xúc của bánh nhỏ
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
39
Trang 40K)
,,(kn
N
'' N
- Trong đó σo và σ-1: giới hạn mỏi uốn trong chu kì mạch động và trong chu kì đốixứng:
σ-1=(0,4÷0,45) × σbk
- Vì phôi là thép thường hoá tôi cải thiện nên chọn hệ số n=1,5
kσ =1,8 hệ số tập trung ứng suất chân răng
GVHD : KS NGUYỄN VĂN MANG Trang
SVTH : NGUYỄN QUANG MINH - NGUYỄN VĂN THƯƠNG - TRỊNH QUỐC TUẤN
40