Thiết kế nhà máy sản xuất lốp xe container năng suất 100 000 sản phẩm trên năm

Trong khóa luận tốt nghiệp này, nội dung được trình bày bao gồm: tổng quanngành công nghiệp lốp xe ô tô, thiết kế lốp xe radial lốp toàn thép dành cho xeContainer, đơn công nghệ cao su,

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH xiii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Lịch sử hình thành 3

1.2 Tổng quan ngành săm lốp thế giới 3

1.3 Tổng quan ngành săm lốp Việt Nam 5

1.4 Xe đầu kéo container (semi-truck) 6

1.5 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 8

1.5.1 Nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng 8

1.5.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng 9

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM 13

2.1 Giới thiệu sản phẩm 13

2.3 Cấu tạo sản phẩm 15

2.3.1 Mặt lốp (Tread) 15

2.3.2 Lốp bố thép (Steel belt) 15

2.3.3 Thân lốp (Carcass) 15

2.3.4 Màng kín khí (Inner liner) 16

2.3.5 Hông lốp (Sidewall) 16

2.3.6 Tanh lốp (Bead wire) 16

2.3.7 Vai lốp (Shoulder) 16

2.3.8 Hoa văn lốp (Pattern) 16

2.4 Thiết kế sản phẩm 18

2.4.1 Hình dạng và kích thước sản phẩm 18

2.4.2 Quy cách sản phẩm 19

2.4.3 Thiết kế kích thước lốp 20

2.4.4 Thiết kế các chi tiết thành phần của lốp 21

2.4.5 Thiết kế kích thước bán thành phẩm 26

2.5 Yêu cầu tiêu chuẩn sản phẩm 28

2.5.6 Ký hiệu loại lốp 28

2.5.7 Thông số lốp xe 30

2.5.8 Ký hiệu mài mòn 31

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU 32

3.1 Cao su 32

3.1.1 Cao su thiên nhiên 32

3.1.2 Cao su tổng hợp 32

3.2 Chất độn 35

3.2.1 Than đen 35

3.2.2 Silica 39

3.3 Hệ lưu hóa 40

3.3.1 Lưu huỳnh 40

3.3.2 Chất xúc tiến 41

3.3.3 Chất trợ xúc tiến (chất hoạt tính) 44

3.4 Dầu 45

3.5 Chất chống lão hóa 46

CHƯƠNG 4: ĐƠN PHA CHẾ 48

4.1 Thành lập đơn pha chế 48

4.1.1 Nguyên tắc thành lập đơn pha chế 48

4.1.2 Các bước thành lập đơn pha chế 48

4.2 Các đơn pha chế cụ thể 49

4.2.1 Mặt lốp 49

4.2.2 Thân lốp 50

4.2.3 Tầng hoãn xung 51

4.2.4 Hông lốp 52

4.2.5 Màng kín khí 52

4.2.6 Cao su bọc tanh 53

4.2.7 Cao su tam giác 54

CHƯƠNG 5: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 55

5.1 Quy trình tổng quát 55

5.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất lốp Radial 55

5.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất lốp radial 56

5.2 Cán luyện cao su 57

5.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 57

5.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 58

5.3 Ép đùn 59

5.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 59

5.3.2 Thuyết minh quy trình 60

5.4 Cán tráng 61

5.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 61

5.4.2 Thuyết minh quy trình 62

5.4.3 Cắt vải 62

5.5 Tanh 63

5.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 63

5.5.2 Thuyết minh quy trình 64

5.6 Thành hình 65

5.6.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 65

5.6.2 Thuyết minh quy trình 66

5.7 Lưu hóa 67

5.7.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 67

5.7.2 Thuyết minh quy trình 68

5.8 Kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) 69

5.8.1 Sơ đồ quy trình 69

5.8.2 Thuyết minh quy trình 70

CHƯƠNG 6: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 71

6.1 Tính toán thời gian sản xuất 71

6.2 Cân bằng vật chất 72

6.2.1 Thiết kế định mức nguyên liệu theo lý thuyết 72

6.2.2 Thiết kế định mức nguyên liệu thực tế 75

6.3 Khối lượng hóa chất cần dùng trong đơn pha chế 78

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ 86

7.1 Cán luyện cao su 86

7.1.1 Máy luyện kín 86

7.1.2 Máy luyện hở (máy cán 2 trục) 89

7.1.3 Hệ thống giải nhiệt cao su 92

7.1.4 Các thiết bị phụ trợ 93

7.2 Cán tráng 95

7.2.1 Tính toán lựa chọn thiết bị 95

7.2.2 Chọn thiết bị chính 96

7.2.3 Thiết bị phụ trợ 98

7.3 Ép đùn 100

7.3.1 Mặt lốp 100

7.3.2 Hông lốp và màng kín khí 101

7.3.3 Tanh trần 102

7.5 Cắt vải 103

7.6 Thành hình 104

7.7 Lưu hóa 106

7.8 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 107

7.8.1 Máy X-Quang 107

7.8.2 Máy kiểm tra đồng đều và cân bằng 107

CHƯƠNG 8: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 111

8.1 Kho nguyên liệu 111

8.2 Phân xưởng cán luyện cao su 115

8.3 Phân xưởng ép đùn và cán tráng 116

8.4 Phân xưởng cắt vải và thành hình 117

8.5 Phân xưởng lưu hóa 118

8.6 Kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) 119

8.7 Kho thành phẩm 119

8.8 Khu hành chính 120

8.9 Các phân xưởng phụ trợ 122

8.10 Thống kê diện tích xây dựng 123

CHƯƠNG 9: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 124

9.1 Điện năng sản xuất 124

9.2 Điện năng chiếu sáng 125

9.3 Tính toán công suất và thiết bị bù 129

9.3.1 Hệ số công suất 129

9.3.2 Máy biến áp 130

9.3.3 Máy phát điện 130

9.4 Lượng nước tiêu thụ 131

9.4.4 Nước dùng làm nguội máy 131

9.4.5 Nước dùng cho sinh hoạt 131

9.4.6 Lượng nước dùng để tưới cây xanh 132

CHƯƠNG 10: TÍNH KINH TẾ 133

10.1 Phân bố lao động 133

10.1.1 Phân bố lao động theo dây chuyền sản xuất 133

10.1.2 Phân bố theo phân xưởng phụ trợ và nhân viên phụ trợ 134

10.1.3 Phân bố nhân viên các phòng ban 135

10.2 Tổng vốn đầu tư cố định 136

10.2.1 Chi phí thiết bị 136

10.2.2 Chi phí xây dựng 138

10.2.3 Chi phí thuê đất 139

10.3 Vốn đầu tư lưu động 139

10.3.1 Chi phí nguyên liệu 139

10.3.2 Chi phí năng lượng 140

10.4 Tổng hợp các chi phí nhà máy 141

KẾT LUẬN 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO xvii

IL: Inner liner

IIR: Isobutylene-isoprene Rubber

TBBS: N-Tertbutyl-2- benzothiazole sulfenamide

TMQ: 2,2,4-Trimethyl 1,2 dihydro quinoline

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Nhu cầu sử dụng lốp ô tô ở Việt Nam năm 2011-2016 5

Bảng 1.2: Thông tin Khu công nghiệp Phước Đông 9

Bảng 1.3: Thông tin Khu công nghiệp Lộc An – Bình Sơn 10

Bảng 2.1: Độ dày phần mặt lốp trong mặt cắt 22

Bảng 2.2: Độ dày phần hông lốp trong mặt cắt 22

Bảng 2.3: Thông số bán thành phẩm quy cách 12R22.5 28

Bảng 2.4: Ký hiệu các cấp tốc độ 30

Bảng 3.1: Ví dụ ảnh hưởng của các loại than đen đến tính chất cao su 37

Bảng 4.1: Công thức cao su mặt lốp 51

Bảng 4.2: Công thức cao su thân lốp 52

Bảng 4.3: Công thức cao su tầng hoãn xung 53

Bảng 4.4: Công thức cao su hông lốp 53

Bảng 4.5: Công thức cao su lớp kín khí 54

Bảng 4.6: Công thức cao su bọc tanh 55

Bảng 4.7: Công thức cao su tam giác 56

Bảng 6.1: Số ngày nghỉ lễ trong năm 2019 73

Bảng 6.2: Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp cao su 74

Bảng 6.3: Thể tích các bán thành phẩm trước khi lưu hóa 74

Bảng 6.4: Khối lượng cao su sử dụng cho quy cách 12R22.5 75

Bảng 6.5: Thể tích các tầng sợi sử dụng trong lốp xe 76

Bảng 6.6: Tính toán hao hụt nguyên liệu 79

Bảng 6.7: Khối lượng cao su thực tế cần dùng trong 1 ngày 79

Bảng 6.8: Khối lượng sợi thực tế cần dùng trong 1 ngày 80

Bảng 6.9: Công thức cao su mặt lốp theo khối lượng 80

Bảng 6.10: Công thức cao su thân lốp theo khối lượng 81

Bảng 6.11: Công thức cao su hông lốp theo khối lượng 82

Bảng 6.12: Công thức cao su tầng hoãn xung theo khối lượng 82

Bảng 6.13: Công thức cao su màng kín khí theo khối lượng 83

Bảng 6.14: Công thức cao su bọc tanh theo khối lượng 84

Bảng 6.15: Công thức cao su tam giác theo khối lượng 84

Bảng 6.16: Tổng lượng hóa chất dùng trong 1 ngày 86

Bảng 7.1: Thời gian luyện kín mỗi đơn 88

Bảng 7.2: So sánh thông số kỹ thuật máy luyện kín 89

Bảng 7.3: So sánh thông số kỹ thuật máy cán 2 trục 92

Bảng 7.4: Thông số hệ thống giải nhiệt cao su cán luyện 94

Bảng 7.5 So sánh thông số kỹ thuật máy cán tráng 98

Bảng 7.6: Thông số kỹ thuật máy đùn NHHE-200 100

Bảng 7.7: Thông số hệ thống máy đùn mặt lốp 102

Bảng 7.8: Thông số hệ thống máy đùn hông lốp và màng kín khí 103

Bảng 7.9: Thông số hệ thống máy đùn kết hợp quấn tanh 104

Bảng 7.10: Thông số kỹ thuật máy cắt vải mành 105

Bảng 7.11: Thông số kỹ thuật máy thành hình 106

Bảng 7.12: Thông số máy lưu hóa 108

Bảng 7.13: Thống kê các thiết bị trong nhà máy 111

Bảng 8.1: Tính toán số lượng cao su nguyên liệu cần sử dụng trong 15 ngày 113

Bảng 8.2: Tính toán số lượng than đen cần sử dụng trong 15 ngày 114

Bảng 8.3: Tính toán số bao và số palet dự trữ trong 15 ngày 115

Bảng 8.4: Tính toán lượng thép sử dụng trong 15 ngày 116

Bảng 8.5: Diện tích phân xưởng cán luyện cao su 117

Bảng 8.6: Diện tích phân xưởng ép đùn và cán tráng 118

Bảng 8.7: Diện tích phân xưởng cắt vải và thành hình 119

Bảng 8.8: Diện tích phân xưởng lưu hóa 120

Bảng 8.9: Diện tích phân xưởng KCS 121

Bảng 8.10: Cách sắp xếp lốp xe trong kho thành phẩm 122

Bảng 8.11: Diện tích kho thành phẩm 122

Bảng 8.12: Diện tích khu hành chính tầng trệt 123

Bảng 8.13: Diện tích khu hành chính lầu 1 123

Bảng 8.14: Diện tích các phân xưởng phụ trợ 124

Bảng 8.15: Thống kê diện tích xây dựng các hạng mục trong nhà máy 125

Bảng 9.1: Điện năng tiêu thụ thiết bị chính trong 1 năm 126

Bảng 9.2: Tính toán số bóng đèn sử dụng ở từng khu vực 128

Bảng 9.3: Điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng trong 1 năm 130

Bảng 10.1: Phân bố lao động theo dây chuyền sản xuất 135

Bảng 10.2: Phân bố theo phân xưởng phụ trợ và nhân viên phụ trợ 136

Bảng 10.3: Phân bố nhân viên các phòng ban 137

Bảng 10.4: Chi phí mua thiết bị 138

Bảng 10.5: Chi phí xây dựng các công đoạn nhà máy 140

Bảng 10.6: Chi thuê đất 141

Bảng 10.7: Chi phí nguyên liệu trong 1 năm 141

Bảng 10.8: Chi phí điện nước 143

Bảng 10.9: Tổng hợp các chi phí nhà máy 143

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Doanh thu ngành săm lốp thế giới phân theo phân khúc thị trường 4

Hình 1.2: Doanh thu ngành săm lốp thế giới phân theo sản phẩm 4

Hình 1.3: Xe đầu kéo Huyndai 7

Hình 1.4: Bản đồ KCN Phước Đông 11

Hình 1.5: Bản đồ KCN Lộc An – Bình Sơn 11

Hình 2.1: Cấu trúc lốp xe bias 13

Hình 2.2: Cấu trúc lốp xe radial 13

Hình 2.3: Cấu tạo lốp xe radial 14

Hình 2.4: Từ trái sang phải: dạng xương sườn, dạng hình giun, dạng khối 17

Hình 2.5: Từ trái qua phải: dạng bất đối xứng, dạng hình giun và xương sườn, dạng định hướng 18

Hình 2.6: Mặt cắt ngang của lốp 18

Hình 2.7: Sơ đồ đơn giản của một chiếc xe tải 18 bánh 19

Hình 2.8: Lốp xe 11R22.5 16PR 20

Hình 2.9: Ký hiệu trên lốp xe 29

Hình 2.10: Ký hiệu mài mòn trên lốp xe 32

Hình 3.1: Cao su thiên nhiên 33

Hình 3.2: Cao su BR 34

Hình 3.3: Cao su SBR 35

Hình 3.4: Cao su Butyl 36

Hình 3.5: Máy đo DPBA 38

Hình 3.6: Kết quả đo DPB 39

Hình 3.7: Dạng hình học của than đen 39

Hình 3.8: Mối liên hệ giữa cấu trúc và diện tích bề mặt 40

Hình 3.9: Silica 41

Hình 3.10: Cơ chế liên kết giữa Silica với cao su 42

Hình 3.11: Chất xúc tiến DM 43

Hình 3.12: Chất xúc tiến TBBS 44

Hình 3.13: So sánh hiệu quả lưu hóa giữa các chất xúc tiến 45

Hình 3.14: Kẽm oxide 46

Hình 3.15: Chất phòng lão TMQ 48

Hình 3.16: Chất phòng lão 6PPD 49

Hình 6.1: Sơ đồ phần trăm hao hụt 78

Hình 7.1: Máy luyện kín X(S)M-90 90

Hình 7.2: Máy luyện kín X(s)MX-110 90

Hình 7.3: Máy luyện kín NHBM-100 91

Hình 7.4: Máy cán 2 trục GMX-22X60 93

Hình 7.5: Máy cán 2 trục MXR-20 93

Hình 7.6: Máy cán 2 trục HYM-28 94

Hình 7.7: Hệ thống giải nhiệt cao su BOH-750 95

Hình 7.8: Hệ thống cân than đen tự động 96

Hình 7.9: Hệ thống cân hóa chất tự động 96

Hình 7.10: Máy dò kim loại MDC-3210 97

Hình 7.11: Máy cán tráng XY-400X1400 99

Hình 7.12: Máy cán tráng CE-1100 99

Hình 7.13: Máy đùn NHHE-200 100

Hình 7.14: Máy luyện hở GMX-22X60 101

Hình 7.15: Buồng con suốt 101

Hình 7.16: Hệ thống máy đùn mặt lốp 102

Hình 7.17: Hệ thống ép đùn mặt lốp 103

Hình 7.18: Hệ thống máy đùn kết hợp quấn tanh 104

Hình 7.19: Máy cắt vải mành sợi thép 105

Hình 7.20: Máy thành hình LCZ-JA 106

Hình 7.21: Máy thành hình SZR1520 107

Hình 7.22: Máy lưu hóa CT200 108

Hình 7.23: Máy X-Quang YLX-2Z1527 109

Hình 7.24: Hệ thống máy kiểm tra UF-DB 110

Hình 8.1: Kiện hàng cao su nguyên liệu 113

Hình 8.2: Than đen N660 114

Hình 8.3: Cách xắp xếp bao hóa chất trên pallet 115

Hình 8.4: Pallet gỗ GSG131115 116

Hình 8.5: Bố trí mặt bằng phân xưởng cán luyện cao su 117

Hình 8.6: Bố trí mặt bằng phân xưởng ép đùn và cán tráng 119

Hình 8.7: Bố trí mặt bằng phân xưởng cắt vải và thành hình 120

Hình 8.8: Bố trí mặt bằng phân xưởng lưu hóa và KCS 121

Hình 9.1: Minh họa hệ thống đèn cho khối văn phòng 129

Hình 9.2: Minh họa hệ thống đèn cho phân xưởng sản xuất 130

Hình 9.3: Minh họa hệ thống đèn đường nội bộ trong nhà máy 130Hình 9.4: Máy biến áp 132Hình 9.5: Máy phát điện 133

LỜI NÓI ĐẦU

Vận tải hàng hóa là loại hình phổ biến và thông dụng nhất trong các loại hìnhvận tải Vận tải đường bộ là lựa chọn hàng đầu của những chủ hàng muốn chuyểnhàng trong nội thành, liên tỉnh, Bắc Nam Loại hình vận tải này có những ưu điểmnổi bật là sự tiện lợi, tính cơ động và khả năng thích nghi cao với các điều kiện địahình, có hiệu quả kinh tế cao trên các cự li ngắn và trung bình Phương tiện dichuyển trên bộ bao gồm các phương tiện như: xe khách, xe bồn, xe container, xe tải,

…

Ở các nước phát triển lốp Radial chiếm khoảng 90% số lượng lốp tiêu thụ, trongkhi tỷ lệ này ở các nước đang phát triển thấp hơn (dưới 60%) Nhu cầu sử dụng lốpRadial vẫn liên tục tăng ở các nước đang phát triển và sẽ tiếp tục tăng mạnh trongthời gian tới khi cơ sở hạ tầng ở các nước đang phát triển được cải thiện, mở ra cơhội cho việc sản xuất và tiêu thụ lốp Radial ở các nước này Trên những cơ sở đó,

em chọn đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất lốp xe Container năng suất 100.000

sản phẩm/năm “

Trong khóa luận tốt nghiệp này, nội dung được trình bày bao gồm: tổng quanngành công nghiệp lốp xe ô tô, thiết kế lốp xe radial (lốp toàn thép) dành cho xeContainer, đơn công nghệ cao su, quy trình công nghệ và các thiết bị chuyên dụngngành công nghiệp cao su, cách bố trí các khu vực sản xuất trong nhà máy, tính toánchi phí hoạt động của nhà máy bao gồm chi phí: điện nước, nhân công, nguyên liệu.Trong quá trình thực hiện đề tài, với sự nỗ lực của bản thân em đã cố gắng vậndụng các kiến thức đã học để thực hiện nội dung đề tài này Bên cạnh đó em luônnhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Nguyễn Quang Khuyến - Giảngviên trường Đại học Tôn Đức Thắng và các thầy cô Khoa Khoa học ứng dụng.Cùng với đó là sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè em đã hoàn thành khóa luận tốtnghiệp này Trong quá trình làm khóa luận mặc dù đã cố gắng nhiều nhưng vì trình

độ, kinh nghiệm và thời gian có hạn nên không tránh khỏi những khiếm khuyết Em

rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp tận tình từ các thầy, cô và các bạn để khóa luậnnày được hoàn thiện.

Em xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh 10/2018

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Lịch sử hình thành

Ngành công nghiệp cao su được xem là một trong những ngành công nghiệptrọng điểm của nước ta và hơn hết ngành công nghiệp lốp xe được phát triển nhưmột kết quả tất yếu không thể phủ nhận được Công nghiệp lốp xe có một quá trìnhlịch sử lâu đời bắt đầu vào năm 1843 được thành lập bởi Công ty cao su Hoa Kỳ,hơn hết đó chính là U.S Royal

Charles Goodyear- nhà phát minh người Mỹ- đã tạo ra quá trình lưu hóa (caosu) vào năm 1839, với sáng tạo và tư duy vốn có, ông đã đưa ra cách tăng độ bềncủa cao su Ngày nay, với công thức của Goodyear, ông đã mang đến cho ngànhcông nghiệp cao su một sự phát triển không thể thay thế qua thời gian và được biếtđến với công nghệ săm lốp xe trong lĩnh vực lưu hóa

Năm 1845, với sự phát minh ra bánh xe khí nén hay còn biết đến với tên khôngkhí đầy, Robert William Thomson đã thành công trong việc vận dụng đầu tiên vàothời điểm đó trên xe ngựa Tuy nhiên, sự phát minh của Thomson vẫn còn vài yếu

tố nhỏ bổ sung nên thiết kế của ông vẫn còn bất cập

Năm 1946, Michelin- một công ty Pháp đã mang đến cho ngành công nghiệplốp xe một bước đột phá, phát triển loại lốp radial (lốp xe có bố tỏa tròn – được sửdụng cho các loại xe với vận tốc lớn và tốc độ cao), và chính là loại lốp radial màđến nay chúng ta vẫn còn được sử dụng rộng rãi, tính năng ổn định và bền bỉ.Những năm cuối của thập niên 1900 với phát minh vĩ đại của mình, Michelin đứngdầu thế giới về lĩnh vực phát minh lốp xe radial, sự phát minh đó được xem là mộttrong những yếu tố thúc đẩy ngành công nghiệp lốp xe lúc bấy giờ

1.2 Tổng quan ngành săm lốp thế giới

Với chu kì kinh tế hiện nay, ngành săm lốp xe cũng biến động bị kéo Trungbình mỗi năm của loại ngành công nghiệp này rơi vào khoảng 10% -15% Tuy

nhiên, trong thời kỳ suy thoái kinh tế như hiện nay dẫn đến hệ lụy tăng trưởng cùngvới tốc độ suy giảm vào khoảng 2%-5%.

Khu vực Châu Á Thái Bình Dương được xem là một trong những khu vực cótiềm năng phát triển ngành công nghiệp lốp xe nhất do có yếu tố tự nhiên và điệukiện thuận lời trong việc trồng và thu hoạch cao su, và hơn hết, yếu tố con ngườivới lực lượng lao động dồi dào không thể bỏ qua Với các điều kiện như trên, đãmang đến cho Việt Nam nhiều nguồn đầu tư và trở thành vùng công nghiệp trọngđiểm phát triển lốp xe, trong đó Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan là một trong nhữngquốc gia với tỉ trọng đầu tư cao nhất

Nhu cầu thay thế chiếm hơn 75% doanh thu, 25% doanh thu còn lại đến từ thịtrường lắp mới (OEM) Nếu phân theo loại sản phẩm thì doanh thu từ săm lốp chophân khúc xe khách dưới 9 chỗ và xe tải nhẹ chiếm tỷ trọng lớn với khoảng 60%doanh thu của ngành săm lốp thế giới

Hình 1.1: Doanh thu ngành săm lốp thế giới phân theo phân khúc thị trường

Hình 1.2: Doanh thu ngành săm lốp thế giới phân theo sản phẩm

OEM25%

Thay thế75%

Xe khách dưới 9 chỗ & xe tải nhẹ 60%

Khác 15%

Xe tải nặng 25%

1.3 Tổng quan ngành săm lốp Việt Nam

Ngành săm lốp Việt Nam hiện có quy mô thị trường tương đối nhỏ, ước tínhkhoảng 16 800 tỷ đồng tương đương khoảng 800 triệu USD So với quy mô thịtrường săm lốp thế giới hiện tại vào khoảng 235 tỷ USD (Tire Business,Bridgestone) thì Việt Nam chỉ chiếm khoảng 0,34% thị trường săm lốp thế giới

Ở phân khúc ô tô, các doanh nghiệp Việt Nam hầu như tập trung sản xuất dònglốp Bias Sản phẩm lốp ô tô của các doanh nghiệp Việt Nam chủ yếu tập trung sảnxuất dòng lốp xe tải, và xe đặc chủng, phân khúc sử dụng lốp Bias là chủ yếu Cácdoanh nghiệp nước ngoài hầu như tập trung sản xuất ở phân khúc xe du lịch sửdụng lốp Radial như Yokohama, Kumho, Bridestone Chỉ có Chen Shin với thươnghiệu Maxxis là tham gia sản xuất dòng lốp xe tải nặng ở Việt Nam

Bảng 1.1: Nhu cầu sử dụng lốp ô tô ở Việt Nam năm 2012-2017 Đăng kiểm Việt

Nam, BMI, BVSC ước tính

Số lượng xe ô tô mới

Tổng nhu cầu lốp ô tô

cho thị trường nội địa 4,317 4,433 4,663 5,004 5,325 5,648

Tốc độ tăng trưởng nhu

1.4 Xe đầu kéo container (semi-truck)

Có rất nhiều loại container khác nhau, tuy nhiên về cơ bản container vận chuyểnđường bộ có cấu trúc mặt được hàn khớp với nhau theo kiểu hình hộp chữ nhậtđược gắn trên khung thép Kết cấu chi tiết của container như sau:

- Khung thép: hình hộp chữ nhật được đóng bằng thép chịu lực chắc chắn,chiều dài chiều rộng và chiều cao theo tiêu chuẩn quốc tế.

- Đáy và mặt sàn: Gồm các dầm ngang nối với hai đầu khung thép mặt đáy,các tấm dầm này có tác dụng hỗ trợ kết cấu khung và chịu lực trực tiết từhàng hóa xuống

- Tấm mái che: Để bảo quản hàng hóa trong mọi thời tiết thì mái che là điềurất quan trọng Tấm mái che được làm từ kim loại phẳng hoặc lượn song, chekín mặt trên của khung thép

- Vách dọc 2 bên: Vách dọc cũng là tấm kim loại bằng thép, hoặc gỗ được phủnhựa gia công chống thấp nước, là vách ngăn bảo vệ hàng hóa không bị rơirớt trong quá trình chuyên chở

- Mặt trước: cũng có cấu tạo giống như vách dọc và đây là mặt không có cửa

- Mặt sau: Mặt sau có 2 cánh cửa được gắn với khung sắt bằng bản lề Cửa xecontainer cũng giống như xe tải các loại khác có thể mở ra vào để bốc dỡ, lấyhàng khi cần thiết

- Mối nối (góc nối hay gọi là góc đúc): Đây là chi tiết để thùng container cóthể ghép nối được với các công cụ khác như cần cẩu, xe tải đầu kéo để nâng

hạ, xếp chồng hoặc vận chuyển container theo từng nhu cầu

Hình 1.3: Xe đầu kéo Huyndai Hyundai ThanhCong VietNam Joint Stock

Company

1.5 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

1.5.1 Nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng

Nguồn cung cấp nguyên liệu được xem là một trong những nơi cung cấp tốtnhất cho sự phát triển, xây dựng và mang tính ổn định lâu dài

Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần đường giao thông (đường sắt, đường bộ,đường thủy, đường hàng không) đáp ứng cho việc lưu thông trong quá trình vậnchuyển nguyên vật liệu cung cấp cho sản xuất, đồng thời giảm được chi phí vậnchuyển

Hơn thế, địa điểm tổ chức và xây dựng nhà máy nên gần nguồn năng lượng(điện, nước, nhiên liệu…) thuận tiện và đảm bảo cho nhà máy hoạt động tuần hoàn,

ổn định và liên tục

Địa điểm xây dựng nhà máy nên đặt gần các khu kinh tế, khu công nghiệp,vùng quy hoạch của trung ương, địa phương để đảm bảo an ninh, hợp tác về phúclợi xã hội, tiêu thụ và sử dụng sản phẩm qua lại, đường giao thông, năng lượng, sửdụng lao động…

Địa điểm xây dựng nhà mày cũng nên gần các khu dân cư (thành phố, thị trấn,thị xã…) hay vùng quy hoạch để dễ lựa chọn nguồn lao động Cần phải khai tháclực lượng lao động gần nhà máy, nâng cao nguồn lao động trí óc lẫn chân tay, đápứng mọi quá trình sản xuất một cách hiệu quả nhất

Nếu nhà máy có nhiều tiếng ồn, bụi, khí độc… làm ảnh hưởng đến mội trườngthì phải xây dựng xa khu dân cư Bên cạnh đó nhà máy cũng phải có quy trình xử lý

về môi trường, xây dựng rào bao bọc, trồng cây xanh… [1]

1.5.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng

a Thông tin khu công nghiệp

Bảng 1.2: Thông tin Khu công nghiệp Phước Đông

Công ty đầu tư hạ tầng Công ty Cổ phẩn Đầu tư Sài Gòn - VRG(SVI) trực

thuộc Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam

Vị trí Đường tỉnh lộ 782, Xã Phước Đông, huyện Gò

Dầu, tỉnh Tây Ninh

Chi phí thuê đất 55 USD/m2 – 50 năm

Vùng lương tối thiểu Vùng III

Hạ tầng giao thông Hoàn chỉnh các hạng mục hạ tầng

Hạ tầng cấp điện Có lưới điện riêng (thông qua trạm biến thế trung

gian 110/22 KV và tuyến trung thế 22 KV

Hạ tầng cấp nước Nhà máy nước riêng: công suất 120.000 m

3/ngày đêm

Hạ tầng thông tin liên lạc Thuận tiện trong và ngoài nước

Hạ tầng xử lý nước thải Nhà máy xử lý nước thải tập trung công suất

90.000 m3/ngày đêm

Ngành nghề thu hút đầu tư

- Dự án sản xuất lốp xe công nghệ cao

- Gia công cơ khí, cấu kiện thép; lắp ráp xe đạp,

xe máy, ô tô, các phương tiện vận tải chuyên dùng

- Sản xuất vật liệu xây dựng, cấu kiện ngành xây dựng;

- May mặc thời trang cao cấp, gia công giày da

Bảng 1.3: Thông tin Khu công nghiệp Lộc An – Bình Sơn

Công ty đầu tư hạ tầng Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển V.R.G Long

Vùng lương tối thiểu Vùng I

Hạ tầng giao thông Đường nhựa tải trọng từ 10-12 tấn

Hạ tầng cấp điện Nguồn cấp điện 22KV, cung cấp liên tục 24/24

Hạ tầng cấp nước Nguồn cấp nước từ các nhà máy nước Nhơn

Trạch, Thiện Tân

Hạ tầng thông tin liên lạc Hệ thống gồm điện thoại, fax, internet Thời gian

thực hiện dịch vụ trong vòng 7-10 ngày

Hạ tầng xử lý nước thải Nhà máy xử lý nước thải tập trung với công suất

9.200 m3/ngày đêm

Ngành nghề thu hút đầu tư

- Công nghiệp cao su, công nghiệp chế biến lắp ráp điện tử,điện gia dụng, thiết bị công nghệ thôngtin

- Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo: Cơ khí chính xác, chế tạo các máy móc động lực, chế tạo và lắp ráp các phương tiện giao thông, máy móc phục vụ nông nghiệp, xây dựng, chế tạo máy, dụng cụ y tế

- Ngành công nghiệp dược phẩm

Hình 1.4: Bản đồ KCN Phước Đông Công ty Cổ phẩn Đầu tư Sài Gòn - VRG.

Hình 1.5: Bản đồ KCN Lộc An – Bình Sơn Ban quản lý các KCN Đồng Nai

b Chọn địa điểm xây dựng

Ưu tiện chọn KCN Phước Đông vì:

- Tỉnh Tây Ninh là một trong những nơi tập có nguồn cao su lớn nhất cảnước

- Diện tích đất rộng đến 2190 ha và tỷ lệ lấp đầy chỉ 30%  phù hợp với nhucầu xây dựng nhà máy sản xuất lốp xe, có khả năng mở rộng dây chuyền sảnxuất

- Chi phí thuê đất tương đối thấp 55 USD/m2/50 năm

- Mức lương tối thiểu vùng năm 2018 đối với vùng III : 3 090 000 đồng/tháng

- Cơ sở hạ tầng, hệ thống thông tin liên lạc, trạm xử lý nước thải đã hoànchỉnh, đáp ứng tốt cho nhu cầu sản xuất.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM

2.1 Giới thiệu sản phẩm

Lốp mành chéo bias và lốp radial là hai loại phổ biến nhất trên thị trường hiệnnay, trong đó, sợi mành trong thân lốp đóng vai trò tạo nên sự khác biệt của hai loạilốp xe đó

Đối với sản phẩm lốp mành chéo, bề mặt thân lốp được tạo nên từ các lớp sợimành với hướng chéo nhau, hình thành nên góc khoảng 50 độ với đường hướng tâmcủa lốp, mặt lốp tạo thành mạng lưới hình thoi do sự chéo nhau của các tầng vảimành, vẫn duy trì được khả năng co giãn linh hoạt Do mặt hông lớp dày nên khihoạt động sẽ sinh ra rất nhiều nhiệt lượng Mặt lốp tiếp xúc với mặt đường ở mộtdiện tích nhỏ khi không chịu tải đó chính là yếu tố khách quan đẫn đến lốp mònnhanh hơn

Khi chịu tải lốp mành chéo bị bẹp xuống, tải trọng càng lớn lốp càng bị bẹp ratiếp xúc với mặt đường trong khi đó đỉnh lốp lại có khuynh hướng nhấc lên, dẫn tới

độ bám của bề mặt với đường kém và mất an toàn dễ gây tai nạn khi di chuyển Lốp radial bao gồm một hay hai sợi mành song song với nhau, chạy song songtheo hướng tâm (hay góc 90 độ so với hướng chu vi của lốp) Nhờ vào sự khác biệtnày đã tạo nên sự khác biết cho lốp radial

Do chỉ cấu tạo từ một hoặc hai lớp sợi song song nhau, hông lốp radial thường

có cấu tạo mỏng và có khả năng chịu uốn, gấp rất tốt Do có sự ma sát cao như thếnên khi di chuyển lốp ít sinh nhiệt, việc điều khiển dễ dàng hơn và lượng mài mòn íthơn Tầng hoãn xung của lốp radian là sợi thép (còn gọi là bố thép) nằm gần nhưsong song với hướng chu vi của lốp có tác dụng bảo đảm góc 90 độ cho sợi mànhthân lốp và tạo thành mạng lưới đặc trưng cho lốp radial Chính nhờ vào cấu trúcđặc biệt này mà khi di chuyển trên mặt đường bề mặt lốp không bị biến dạng, do đólốp bám đường tốt hơn, ít bị hao mòn và có khả năng đáp ứng tốt hơn khi di chuyển

Tính vượt trội của lốp radial bố thép so với lốp được sản xuất theo công nghệmành chéo:

- An toàn, xe chạy được ở tốc độ cao

- Bám đường tốt, lái xe dễ dàng do hông lốp mềm

- Lốp có ma sát lăn thấp, ít hao nhiên liệu khi chạy xe

- Ít sinh nhiệt nên lâu mòn, hiệu quả kinh tế cao

- Lốp radial được sản xuất trên dây chuyền tự động nên chất lượng ổn định vàgiá thành sản phẩm ngày một hợp lý hơn

Hình 2.6: Cấu trúc lốp xe bias MICHELIN® Agricultural Tires

Hình 2.7: Cấu trúc lốp xe radial MICHELIN® Agricultural Tires

2.2

2.3.2 Lốp bố thép (Steel belt)

Lớp bố thép được chế tạo từ thép dạng sợi mảnh, dệt bên trong cao su Đây làthành phần tạo nên sức bền cho lốp xe Vị trí của lớp bố thép là giữa mặt lốp và thânlốp, có tác dụng hấp thụ chấn động bên ngoài và ngăn ngừa sự hư hỏng, tồn thươngcác thành phần bên trong Đồng thời lớp bố thép còn là lớp gia cường mạnh mẽ cholốp xe

Lớp bố thép nằm gần như song song với hướng chu vi của lốp có tác dụng bảoquản mặt lốp không bị biến dạng trong quá trình hoạt động

2.3.3 Thân lốp (Carcass)

Là bộ phận quan trọng nhất của lốp xe, gốm các lớp vải mành sợi thép có tácdụng hấp thụ áp suất, chịu tải và là bộ khung chịu sức mạnh cho lốp Ngoài ra còntạo hình cơ bản cho lốp xe

2.3.4 Màng kín khí (Inner liner)

Vị trí của màng kín khí nằm ở phía trong cùng, tiếp xúc trực tiếp với mâm xe

Là lớp cao su kín khí, thường sử dụng cao su Butyl Chức năng chính là giữ khôngkhí có áp suất cao bên trong

Khi bơm lốp, sức nén bên trong lốp là cực kỳ lớn để lốp có đủ sức nâng chiếc

xe gần 2 tấn Lớp này rất bền và có tác dụng ngăn ngừa sự khuếch tán của khôngkhí và độ ẩm

2.3.5 Hông lốp (Sidewall)

Là bộ phận nằm giữa vai lốp và tanh lốp Hông lốp là nơi thể hiện các loạithông số của lốp ô tô, có vai trò bảo vệ lốp tránh khỏi các tác động va đập của đá,cát, đất trong quá trình xe di chuyển

2.3.6 Tanh lốp (Bead wire)

Tanh lốp: Là chi tiết khá nhỏ nhưng rất quan trọng, giúp lốp ô tô gắn vào vành

xe được chắc chắn và đảm bảo an toàn Đây cũng là lớp tạo định hình cho toàn lốp,giúp lốp thực hiện tốt nhiệm vụ của mình

2.3.7 Vai lốp (Shoulder)

Là phần nằm giữa mặt lốp và hông lốp được thiết kế với mục đích làm cho nhiệttích tụ bên trong lốp xe được nhanh chóng loại bỏ Ngoài ra, vai lốp còn cung cấp

độ ổn định khi lái xe qua các khúc cua

2.3.8 Hoa văn lốp (Pattern)

Gai lốp (Hoa lốp): là phần chịu ma sát lớn nhất trong quá trình xe vận hành, độbám đường tùy vào điều kiện và thiết kế khác nhau của khối gai Độ bám đườngcàng tốt khi rãnh càng sâu (hoa lốp càng cao), gai lốp tiêu chuẩn phải đảm bảochống mài mòn và chịu nhiệt tốt

Với sự phát triển công nghệ, các loại lốp được chế tạo với hoa lốp cho khả năngthoát nước nhanh Dưới đây một số loại hoa lốp xe ô tô:

- Dạng xương sườn (Rib shape)

- Dạng hình giun (Lug shape)

- Dạng khối (Block shape)

Hình 2.9: Từ trái sang phải: dạng xương sườn, dạng hình giun, dạng khối Nexen

Tire America INC

- Dạng bất đối xứng (Asymmetric):

- Dạng hình giun và xương sườn (Rib-Lug shape):

- Dạng định hướng (Directional):

Hình 2.10: Từ trái qua phải: dạng bất đối xứng, dạng hình giun và xương sườn,

dạng định hướng Nexen Tire America INC

Chiều rộng toàn bộ: Khoảng cách theo đường thẳng giữa phần bên ngoài củacác vách bên của lốp đã được bơm căng, bao gồm các dải hoặc sọc trang trí, bảo vệhoặc nhãn in nổi trên lốp; trong trường hợp lốp có hoa lốp rộng hơn chiều rộng mặtcắt ngang, chiều rộng toàn bộ lốp tương ứng với chiều rộng hoa lốp

Chiều cao mặt cắt ngang H: Khoảng cách bằng một nửa của hiệu số giữa đườngkính ngoài của lốp và đường kính danh nghĩa của vành

Tỉ lệ mặt cắt danh nghĩa Ra: Trị số bằng một trăm lần thương số của phép chiachiều cao mặt cắt ngang (H) cho chiều rộng danh nghĩa của mặt cắt ngang (S1), cảhai kích thước đều được đo theo cùng đơn vị

Đường kính ngoài D: Đường kính toàn bộ của lốp mới đã được bơm hơi tới ápsuất do nhà sản xuất quy định

Chiều rộng danh nghĩa của mặt cắt ngang (S1) được thể hiện bằng mm trừtrường hợp các loại lốp có ký hiệu kích thước được nêu rõ trong cột đầu tiên của cácbảng trong phụ lục 5 của quy chuẩn

Tỉ lệ mặt cắt danh nghĩa (Ra), trừ một số loại lốp có ký hiệu cỡ lốp được nêutrong cột đầu tiên của các bảng trong phụ lục 5 của quy chuẩn này

Đường kính danh nghĩa của vành được sử dụng để lắp lốp, ký hiệu là (dr), đượcthể hiện cả bằng mã số (số dưới 100) và bằng milimét (số trên 100) [2]

2.4.2 Quy cách sản phẩm

Hình 2.12: Sơ đồ đơn giản của một chiếc xe tải 18 bánh

Đối với việc lựa chọn quy cách lốp xe, tải trọng là một trong những yếu tố quantrọng khi chọn lốp cần tính đến khối lượng của xe và trọng lượng hàng hóa tối đatrên container Quy cách lốp 11R22.5 16PR thông dụng đối với các dòng xecontainer hạng nặng 40 ft, tải trọng tối đa 30 tấn Ý nghĩa các thông số được giảithích như sau:

- 11: độ rộng trung bình bề mặt tiếp xúc của lốp với mặt đường, đơn vị tính làinch

- 22.5: Số đo đường kính lazang (mâm bánh xe) đơn vị inch Mỗi dòng lốp xeoto chỉ sử dụng được duy nhất một kích cỡ lazang Với lốp 11R22.5 trên số22.5 tương ứng với đường kính lazang là 22,5 inch

- 16PR: Số lớp bố thép, được dệt từ các sợi thép được bố trí bên trong lốp

- d: sự sai lệch của lốp khi chịu tải, mm.

Sự sai lệch của lốp khi chịu tải:

2-4

2.4.4 Thiết kế các chi tiết thành phần của lốp

Chọn độ dày các thành phần trong lốp như sau:

Bảng 2.4: Độ dày phần mặt lốp trong mặt cắt

thân lốp

Vải mànhlớp chịu tải Mặt lốp Tổng

Độ dày

Bảng 2.5: Độ dày phần hông lốp trong mặt cắt

Inner liner: lớp cao su kín khí thiết kế có độ dày

Lớp vải mành thân lốp: gồm 1 lớp, có góc hướng sợi hợp với phương chu vi

90o, do vậy cắt góc vải bằng 90o

Chọn mật độ sợi thép sau khi lưu hóa isợi sợi/cm [4]

Tính toán mật độ sợi thép trong bán thành phẩm:

Mật độ sợi trong bán thành phẩm isợi Gọi dsợi là khoảng cách giữa 2 sợi liền kềnhau của lốp sau khi đã lưu hóa

Đường kính lớp vải mành trong lốp sau khi lưu hóa:

Số sợi trong lốp trước và sau khi lưu hóa là bằng nhau, được tính bằng:

sợi/cm

Lực căng an toàn của sợi vải mành thân lốp:

2-5Trong đó:

- P: áp suất hơi bên trong lốp, kg/mm2

- RA: Bán kính lớp sợi mành tính từ trục xe, mm

Chọn bó sợi thép có đường kính và mật độ sợi là sợi/cm

Bề dày mỗi lớp belt Góc sợi hợp với phương chu vi [5] Cáclớp sợi được đặt chéo hướng nhau

Lực căng lớp đai thép [6]

2-6

Trong đó:

- P: áp suất hơi bên trong lốp, kg/mm2

- RA: Bán kính lớp sợi mành tính từ trục xe, mm

radial và lớp đai thép 1

- x: là góc hợp bởi tiếp tuyến chung của đai thép và mành radial với trục r

Tính lực tác dụng lên sợi thép [5]:

Khoảng cách giữa 2 sợi thép liền kề:

Khoảng cách giữa 2 sợi theo phương ngang W:

Ta tính được mật độ theo phương ngang:

sợi/cmNội lực của sợi:

Chọn hệ số an toàn , từ đó tính được giá trị chịu lực của sợi thép khi chọn:

kg

 Vòng tanh: