Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch men đa năng

Chính vì nhu cầu sử dụng của con người ngày càng nhiều nên trên thị trường cũng xuất hiện nhiều loại máy cắt gạch giá rẻ với nhiều chủng loại với mẫu mã khác nhau, ngày càng có nhiều nhữ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: ThS TRẦN MINH CHÍNH

Sinh viên thực hiện: NGÔ NGUYỄN MẠNH ĐỨC

HỒ VINH HƯNG

Đà Nẵng, 2019

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Hiện nay, đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập Quốc tế Đó là một thuận lợi nhưng cũng không ít khó khăn Trong nhiệm vụ mới, việc đẩy mạnh phát triển công nghiệp được coi là vấn đề chiến lược, đặc biệt ngành Cơ khí chế tạo máy rất được ưu tiên phát triển

Nền công nghiệp hiện đại ngày càng phát triển các máy móc liên tục được phát minh giúp cho con người làm việc hiêu quả hơn, đáp ứng được nhu cầu của cuộc sống hiện đại Trong ngành xây dựng, máy cắt gạch được tạo ra như một công cụ tất yếu giúp cho con người thực hiện công việc dễ dàng, an toàn và mang lại hiệu suất cao Chính vì nhu cầu sử dụng của con người ngày càng nhiều nên trên thị trường cũng xuất hiện nhiều loại máy cắt gạch giá rẻ với nhiều chủng loại với mẫu mã khác nhau, ngày càng có nhiều những đơn vị, công ty, đại lý cung cấp sản phẩm này ra thị trường nhằm đáp ứng đủ nhu cầu của người tiêu dùng

Máy cắt gạch đa năng là sản phẩm có nhiều tính năng tích hợp, đa năng có khả năng hoạt động hiệu suất cao và ổn định Kích thước máy nhỏ gọn được lắp với 4 bánh

xe nên cho phép di chuyển máy dễ dàng tại các khu làm việc Nhờ sử dụng các thiết bị máy móc và công việc, nên máy cắt gạch đa năng có thể rút ngắn đáng kể thời gian thi công của tổng dự án, cũng như tăng năng suất hiệu quả làm việc và đặc biệt nâng cao tính an toàn cho người thi công công trình

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

LỜI NÓI ĐẦU

Trước hết, nhóm chúng em xin gửi tới toàn thể các thầy khoa Cơ Khí lời chúc sức khỏe, lời cảm ơn sâu sắc nhất Với sự quan tâm, hướng dẫn và chỉ bảo tận tình chu đáo của quý thầy cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn, đến nay em đã có thể hoàn thành – Đồ Án Tốt Nghiệp với đề tài:

“Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch men đa năng”

Để có được kết quả này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy ThS Trần Minh Chính đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhóm chúng em hoàn thành tốt Đồ

án trong thời gian vừa qua

Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp, do kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót Nhóm chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý thầy cùng toàn thể các bạn để nhóm chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn nữa những bài nghiên cứu, báo cáo và công việc sau này Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Sinh viên

LỜI CAM ĐOAN

Trong muôn vàn các phát minh sáng chế khoa học về các loại máy trong công nghiệp, mỗi người sáng chế lại có một cách thực hiện hay cải tiến để không bị trùng lặp các ý tưởng trước đó

Trên tinh thần đó, nhóm chúng em gồm Hồ Vinh Hưng và Ngô Nguyễn Mạnh Đức đã thực hiện đề tài “Máy cắt gạch đa năng” trên cơ sở những máy có sẵn trên thị trường Tuy nhiên bọn em đã cải tiến cũng như kết cấu thay đổi so với các máy hiện có theo hướng đơn giản kết cấu để giảm chi phí nhưng vẫn đảm bảo tối đa yêu cầu kỹ thuật của máy

Trong đề tài tốt nghiệp của bọn em, bọn em cam đoan tự làm 100% dưới sợ góp

ý giúp đỡ trực tiêp từ thầy Th.S Trần Minh Chính - Khoa Cơ khí, không có sự copy hay nhặt nhanh từ bất kỳ đề tài nào có sẵn trước đây

Với đề tài thiết kế chế tạo “máy cắt gạch đa năng” chúng em cam đoan tự thiết

kế, tự làm, nếu có sự tranh chấp bọn em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện

NGÔ NGUYỄN MẠNH ĐỨC

HỒ VINH HƯNG

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2

LỜI NÓI ĐẦU 3

LỜI CAM ĐOAN 3

Chương I: Tổng quan về gạch ốp lát 11

I.1 Lịch sử hình thành: 11

I.2 Cấu tạo gạch lát nền: 12

I.3 Các loại gạch ốp lát phổ biến hiện nay: 16

I.4 Quy trình sản xuất gạch ốp lát: 19

I.5 Cách kiểm tra chất lượng gạch: 24

I.6 Đặc điểm kỹ thuật về thành phần của các loại gạch phổ biến hiện nay: 24

Chương II: Tổng quan về đề tài 27

II.1.Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài: 27

II.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: 30

II.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 30

II.4 Phương pháp nghiên cứu: 30

Chương III: Nguyên lý làm việc và các thông số cơ bản của máy 32

III.1 Đặc tính của máy cắt gạch đa năng: 32

III.2 Ý tưởng thiết kế:: 32

III.3 Phần cơ khí: 36

III.4 Phần điều khiển: 39

Chương IV: Tính toán xác định các thông số cơ bản của máy 40

IV.1 Yêu cầu thiết kế: 40

IV.2 Các thông số liên quan: 40

II.3 Trang bị điện: 48

IV.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển: 56

Chương V: Hướng dẫn lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng máy – An toàn lao động 63

V.1 Quy trình lắp đặt: 64

V.2 Vận hành máy: 68

V.4 Bảo dưỡng máy: 69

V.5 Biện pháp an toàn lao động: 71

Chương VI: Đánh giá và kết luận 72

VI.1 Kết quả và nhận xét: 72

VI.2 Đề xuất phương án cải tiến: 73

KẾT LUẬN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Bảng 1.1: So sánh cơ bản 3 loại gạch ốp lát phổ biến hiện nay

Bảng 2.1: Thông số cơ bản máy cắt gạch bằng tay Makita 4100NH2

Bảng 2.1: Kích thước cơ bản của gạch theo TCVN 6883 – 2001

Bảng 2.2: Thông số cơ bản máy cắt gạch bằng tay 2 gióng D13

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật cảm biến LJI2A3

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật máy FS 850

Bảng 3.3: Bảng thông số lưỡi cắt D-37568 Makita

Bảng 4.1: Kích thước cơ bản của gạch theo TCVN 6883 - 2001

Bảng 4.2: Các chỉ tiêu cơ bản của gạch granit theo TCVN 7745:2007

Bảng 4.3: Bảng hệ số tải trọng K A

Bảng 4.4: Bảng hệ số thời gian làm việc f n

Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật cảm biến LJI2A3

Bảng 4.6: Thông số laser LZTN

Bảng 4.7: Thông số Bơm mini Atman 303S

Bảng 4.8: Bảng thông số xylanh PA-04 IP43

Hình 1.8 Gạch Ceramic dùng lát ở sân nhà và lối đi

Hình 1.9 Gạch bóng kiếng thích hợp lát ở phòng khách nhiều người đi lại

Hình 1.10 Đá tự nhiên được dùng nhiều trong trang trí nội thất

Hình 1.11 Quy trình sản xuất gạch ốp lát

Hình 1.12 Nạp nguyên liệu vào hệ thống máy nghiền

Hình 1.13 Máy ép thủy lực dùng cho tạo hình gạch ốp lát

Hình 1.14 Máy sấy khô gạch

Hình 2.1 Máy cắt gạch bằng tay Makita 4100NH2 (1400W)

Hình 2.2 Máy cắt gạch bằng tay 2 gióng D13

Hình 3.1 Máy cắt gạch có bàn máy di chuyển

Hình 3.2 Máy cắt gạch có bàn máy đứng yên

Hình 3.8 Cơ cấu bánh răng – thanh răng (1)

Hình 3.9 Cơ cấu bánh răng - thanh răng (2)

Hình 3.10 Tổng quan ý tưởng thiết kế

Hình 4.1 Mô tả hình dạng gạch

Hình 4.2 Công thức xác định lực tiếp tuyến

Hình 4.3 Các thông số đầu vào cơ bản

Hình 4.4 Hệ số tải K A

Hình 4.5 Hệ số chu kỳ làm việc f n

Hình 4.6 Thông số giả định bánh răng

Hình 4.7 Thông số thanh răng của Atlanta

Hình 4.8 Thông số bánh răng của Atlanta

Hình 4.9 Sơ đồ bố trí lực

Hình 4.10 Biểu đồ nội lực Qy, Mx

Hình 4.11 Mặt cắt thanh đỡ

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Hình 4.12 Cấu tạo nguồn Switching

Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động nguồn Switching

Hình 4.14 Rơ le điện từ

Hình 4.15 Cảm biến tiệm cận

Hình 4.16 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận

Hình 4.17 Cảm biến tiệm cận LJ12A3

Hình 4.18 Laser định vị đường thẳng đường ngang LZTN

Hình 4.19 Nguyên lý hoạt động của bơm chìm mini

Hình 4.20 Bơm mini Atman – 303S

Hình 4.21 Xylanh điện

Hình 5.1 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận

Hình 6.2 Cảm biến tiệm cận LJ12A3

Hình 6.3 Bàn máy

Hình 6.4 Bàn cắt

Hình 6.5 Bộ thước

Hình 6.6 Vị trí bộ thước lắp trên bàn máy

Hình 6.7 Cụm lưỡi cát chính của máy

Hình 6.8 Cơ cấu truyền chuyển động bằng ăn khớp bánh răng – thanh răng

Hình 6.9 Giá đỡ chính của máy

Hình 7.1 Cụm lưỡi cắt sau khi lắp đặt lên giá đỡ chính

Hình 7.2 Lắp đặt hoàn chỉnh máy

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Hiện nay, đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập Quốc tế Đó là một thuận lợi nhưng cũng không ít khó khăn Trong nhiệm vụ mới, việc đẩy mạnh phát triển công nghiệp được coi là vấn đề chiến lược, đặc biệt ngành Cơ khí chế tạo máy rất được ưu tiên phát triển

Nền công nghiệp hiện đại ngày càng phát triển các máy móc liên tục được phát minh giúp cho con người làm việc hiêu quả hơn, đáp ứng được nhu cầu của cuộc sống hiện đại Trong ngành xây dựng, máy cắt gạch được tạo ra như một công cụ tất yếu giúp cho con người thực hiện công việc dễ dàng, an toàn và mang lại hiệu suất cao Chính vì nhu cầu sử dụng của con người ngày càng nhiều nên trên thị trường cũng xuất hiện nhiều loại máy cắt gạch giá rẻ với nhiều chủng loại với mẫu mã khác nhau, ngày càng có nhiều những đơn vị, công ty, đại lý cung cấp sản phẩm này ra thị trường nhằm đáp ứng đủ nhu cầu của người tiêu dùng

Máy cắt gạch đa năng là sản phẩm có nhiều tính năng tích hợp, đa năng có khả năng hoạt động hiệu suất cao và ổn định Kích thước máy nhỏ gọn được lắp với 4 bánh

xe nên cho phép di chuyển máy dễ dàng tại các khu làm việc Nhờ sử dụng các thiết bị máy móc và công việc, nên máy cắt gạch đa năng có thể rút ngắn đáng kể thời gian thi

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

công của tổng dự án, cũng như tăng năng suất hiệu quả làm việc và đặc biệt nâng cao tính an toàn cho người thi công công trình

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH ỐP LÁT

Gạch ốp lát là loại nguyên vật liệu dùng cho xây dựng được hình thành, phát triển và phổ biến lâu đời trên thế giới Ta có thể nhìn thấy sản phẩm này từ những công trình cổ xưa cho đến các công trình hiện đại như các trung tâm thương mại, nhà ở Có thể nói sự xuất hiện của các loại gạch ốp lát là một trong những phát minh vĩ đại của thế giới trong ngành vật liệu xây dựng

Hình 1.1- Các loại gạch ốp lát

1.1 Lịch sử hình thành:

Gạch ốp lát đã xuất hiện từ rất lâu, khởi nguồn từ người La Mã cổ đại đã giới thiệu cách thức làm gạch tại Tây Âu khi họ đến chiếm đóng vũng lãnh thổ này Nền công nghiệp sản xuất gạch ốp lát được phát triển bởi Herbert Minton vào năm 1843 tại Anh Quốc, sau nhiều quá trình bị thất lạc Trong thế kỷ 20, sau chiến tranh thế giới thứ

I và thứ II liên tiếp xảy ra, các thành phố bị tàn phá trở thành những công trường xây dựng khủng lồ Chính điều đó đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của ngành vật liệu xây dựng trong đó có ngành sản xuất gạch ốp lát

đó là mục tiêu của các doanh nghiệp sản xuất gạch ốp lát muốn đưa ngành công nghiệp này phát triển toàn cầu

1.2.1 Xương gạch lát nền:

Hay còn gọi là đế gạch, đây là phần quan trọng nhất của gạch vì nó tiếp xúc trực tiếp với nền nhà Trên thị trường hiện nay có 4 loại xương gạch phổ biến:

* Xương gạch Porcelain: Có thành phần chính là bột đá chuyên dụng, được xử

lý rất kỹ càng qua nhiều công đoạn trước khi đưa vào nén ở áp suất cực lớn cho ra những viên gạch có độ cứng rất cao Chính nhờ được nén ở áp suất cao và bột đá tinh khuyết làm cho loại gạch Porcelain có khả năng chống thấm nước rất tốt (<0.1%), khả năng chịu lực cao Đặc điểm nhận nhận biết loại xương gạch này là màu trắng sữa, cầm rất nặng

Hình 1.4 - Bề mặt và xương gạch Porcelain

* Xương gạch có thành phần chính từ đất sét thường có màu đỏ (giống như gạch xây dựng) Loại này rất dễ nhận biết bằng mắt thường, ngoài ra bạn có thể cầm viên gạch lên và cảm nhận – rất nhẹ và cảm giác rỗng bên trong, không chắc chắn Đây là loại xương gạch có chất lượng không cao, dễ bị thấm nước, dòn, dễ vỡ, chịu lực kém Thường loại gạch lát nền có xương gạch như thế này được lát trong nhà, ở những nơi ít hoặc không tiếp xúc thường xuyên với nước Đặc biệt nếu dùng loại gạch này để

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

lát nền bạn nên xử lý phần nền thật kỹ để tránh trường hợp bị bộng sau khi lát, nếu trong thời gian dài sử dụng có thể bị bể vì bản chất gạch dòn

Hình 1.5 - Xương gạch thành phần chính đất sét

* Xương Xi măng và cát: Hỗn hợp này cứng nhưng độ thấm nước rất lớn

* Và loại xương gạch phổ biến cuối cùng là loại được trộn giữa đất sét và các loại bột đá Tính chất cứng hơn xương đất sét nhưng không thể bằng xương Porcelain Tình trạng thấm hút nước vẫn còn, vẫn nên cân nhắc nếu muốn dùng làm gạch lát nền Thường xương gạch sẽ có màu đen hoặc nâu lẫn rất nhiều tạp chất rất dễ nhìn thấy

Nguyên nhân chính khiến gạch dễ gãy dưới tác động ngoại lực: không được nén

ở áp suất lớn và thành phần xương gạch lẫn nhiều tạp chất Chính 2 hếu tố này làm giảm đi tính liên kết của các thành phần cấu tạo nên gạch Vì vậy mà xương gạch Porcelain chuyên dụng là loại có chất lượng tốt nhất trong các loại bên trên

1.2.2 Lớp men:

Đây là thành phần không thể thiếu để tạo ra bề mặt gạch Bên trên lớp xương gạch được phủ lớp men mỏng làm nền để in màu lên Loại trừ những loại gạch lát nền thủ công được sơn màu bằng tay, những loại gạch công nghiệp được phủ lớp màu bằng dây chuyền tự động với công nghệ in 3D, 5D,… chữ số ở đây chỉ số lượng lớp màu được in lên (3 lớp, 5 lớp)

Hình 1.6 - Dây chuyền in gạch lát nền

Với mỗi ống chứa màu in kia sẽ có trách nhiệm in 1 màu (hoặc 1 kiểu hoa văn) nếu viên gạch có nhiều họa tiết với các màu sắc khác nhau thì sẽ có thêm các ống chứa màu khác Ưu điểm của công nghệ in 3D, 5D là tăng độ chân thực và độ sâu cho hình ảnh trên viên gạch

Đặc biệt trên những loại gạch lát nền vân đá tự nhiên, công nghệ in 3D, 5D tạo

ra các vân đá có độ tương phản rất giống thực tế Nếu chỉ vừa nhìn qua bạn khó mà nhận ra đó là gạch giả vân đá Và để có được hình ảnh trung thực sắc nét sau khi in, chất lượng của phần xương gạch phải là tốt nhất Màu được in lên lớp men mỏng phủ lên trên bề mặt xương gạch, nếu phần xương kém chất lượng màu sắc sẽ bị thẩm thấu, không bằng phẳng làm cho hình ảnh nhòe, không được nét

Chính vì vậy mà hình ảnh in trên các loại gạch Porcelain rất nét, tính trung thực cao hơn hẳn so với các loại gạch khác

1.2.3 Lớp phủ bề mặt gạch lát nền:

Lớp phủ này có tác dụng bảo vệ lớp màu in, tăng hiệu ứng cho lớp hình ảnh được in trên bề mặt, tăng độ chịu lực Loại vật liệu thường được sử dụng để phủ trên trên về mặt gạch là men, có những loại gạch lát nền cao cấp được phủ lớp thủy tinh dày, trong suốt Mộ số loại thì không có bất kỳ lớp phủ nào, giữ nguyên hiệu ứng của

bề mặt và lớp màu

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

1.3 Các loại gạch ốp lát phổ biến hiện nay:

Phần lớn các công trình xây dựng nhà ở đều dùng gạch ốp lát Đây là loại vật liệu xây dựng không chỉ giúp bảo vệ mà còn trang trí cho công trình thêm đẹp Trên thị trường, có nhiều loại gạch ốp lát với những đặc điểm riêng, phù hợp với công năng sử dụng cho các không gian khác nhau Tuy nhiên, có 4 loại được dùng phổ biến hiện nay là: gạch men, gạch ceramic, gạch bóng kiếng và đá tự nhiên

Hiện nay, gạch men được dùng ốp lát cho nhiều khu vực trong nhà, từ phòng khách cho tới sàn nhà tắm, công trình phụ

Các loại gạch men được dùng phổ biến tại Việt Nam có kích thước 40x40

cm, 50x50 cm, 30x60 cm Giá loại gạch này khoảng từ 120 – 160 ngàn đồng/m2 gạch

1.3.2 Gạch Ceramic:

Hình 1.8 - Gạch Ceramic dùng lát ở sân nhà và lối đi

Gạch ceramic hay nhiều người vẫn gọi là gạch “ba Tàu”, do được làm từ đất nung Thành phần chính của gạch này gồm 70% đất sét, 30% bột đá và penphat

Gạch Ceramic có màu sắc luôn bền trong điều kiện khắc nghiệt của thời tiết, không phai màu theo thời gian, không bị rạn nứt, mốc mác Màu sắc tươi tắn, bắt mắt nên mang tính thẩm mỹ cao Tuy nhiên, do độ hút nước lớn nên gạch cũng hay bị ố màu, khả năng chống chầy xước kém

Gạch Ceramic phù hợp với ốp lát cho khu vực đi lại ngoài trời như sân trước, sân sau hay sân thượng Loại có hoa văn giả cỏ được dùng nhiều

Hiện nay, gạch Ceramic có giá bán trung bình khoảng 300 ngàn đồng/m2 gạch, tùy từng mẫu mã và kích thước cụ thể

1.3.3 Gạch bóng kiếng:

Gạch bóng kiếng còn có tên gọi khác là gạch thạch anh, gạch đồng nhất, … là những chủng loại gạch lát không lớp phủ men, thành phần cấu tạo chính là bột đá Độ bóng của gạch là do kỹ thuật mài chứ không phải do lớp men

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Hình 1.9 - Gạch bóng kiếng thích hợp lát ở phòng khách nhiều người đi lại

Với các đặc tính trên, gạch bóng kiếng thường được dùng ở những nơi đông người đi lại, sang trọng hay nơi dễ lau chùi như sảnh nhà, phòng khách, cầu thang, mặt

Hình 1.10 - Đá tự nhiên được dùng nhiều trong trang trí nội thất

Đá Granite có ưu điểm về độ cứng, rất phù hợp cho việc ốp mặt ngoài công trình, lát hành lang, lối đi nhưng lại thua các loại đá khác về màu sắc Đá Marble có màu sắc đẹp, hoa văn phong phú nhưng độ cứng lại không cao, thường được dùng để lát phòng khách, bàn ăn, bệ bếp, công trình phụ… Đá Onix với các đường vân đẹp, màu sắc bắt mắt và ánh sáng có thể xuyên thấu, thường được dùng để trang trí tạo điểm nhấn cho các công trình

Do là đá tự nhiên nên số lượng khai thác cũng như màu sắc hoa văn của loại đá này phụ thuộc hoàn toàn vào tự nhiên Đòi hỏi kỹ thuật thi công cao

Bên cạnh đó, dù có nhiều ưu điểm về độ bền, vẻ đẹp và sự sang trọng nhưng giá thành cao nên vẫn còn ít người sử dụng trong các công trình dân dụng thông thường

Giá bán loại đá ốp lát này dao động từ 300 ngàn đến vài triệu đồng/m2

1.4 Quy trình sản xuất gạch ốp lát:

Việc sản xuất gạch ốp lát là một quá trình phức tạp và mất nhiều thời gian đòi hỏi một loạt các quy trình công nghệ, các khâu, các bước khác nhau

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Hình 1.11 - Quy trình sản xuất gạch ốp lát

* Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu thô

Hỗn hợp nguyên liệu để sản xuất gạch men ceramic chủ yếu chứa các thành phần: đất sét, bùn và đá Đất sét được khai thác từ các mỏ cách xa nhà máy rồi để bên ngoài lộ thiên một thời gian Sau đó sẽ được ô tô vận chuyển về nhà máy với số lượng lớn Tiếp theo chuẩn bị nguyên liệu hỗn hợp theo tỷ lệ xác định đồng thời cũng kiểm tra luôn độ ẩm của vật liệu Sau khi xem xét kĩ càng hỗn hợp nhiên liệu sẽ được nghiền cùng với nước và chất điện giải trong một máy trộn

Hình 1.12 Nạp nguyên liệu vào hệ thống máy nghiền

Sau đó hỗn hợp đi qua một cái sàng lọc tạp chất và vào các bể nước để trộn lẫn với bùn Sau đó máy bơm cao áp bơm từ hồ nước vào 1 luồng hơn được khuếch tán thông qua các bình xịt dưới áp suất xác định Những giọt bùn tiếp xúc với luồng không khí nóng nhanh chóng bị sấy khô bám vào hỗn hợp nguyên liệu Trong thời gian chuẩn

bị nguyên liệu, việc thải ra là một lượng bụi rất nhỏ ra môi trường là không thể tránh khỏi Để ngăn chặn bụi thải vào môi trường, tiết kiệm nguyên liệu và cải thiện chất lượng không khí trong khu vực làm việc, bụi sẽ được lọc với các bộ lọc lớn

* Bước 2: Tạo hình cho gạch ốp lát

Hỗn hợp được đổ vào các khuôn có kích thước khác nhau để nén, ép tạo hình Lực ép tối đa ở đây là khoảng 2.500 tấn, và từng hãng sản xuất sẽ có lực ép, ném khác nhau để tạo nên sản phẩm của mình Gạch được nén càng chặt thì chất lượng càng cao

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Hình 1.13 - Máy ép thủy lực dùng cho tạo hình gạch ốp lát

* Bước 3: Sấy khô viên gạch thô

Các viên gạch sau khi ép được tự động được chuyển tới khu phơi để sấy gồm những hàng ngang song son với nhau Gạch sẽ được sấy khô bằng nhiệt độ tăng dần Thời gian sấy phụ thuộc vào từng loại gạch (cho lát sàn hay ốp tường) hay phụ thuộc vào độ ẩm của gạch thô

Hình 1.14 - Máy sấy khô gạch

* Bước 4: Tạo lớp men cho viên gạch

Sau khi rời khỏi phòng sấy, gạch sẽ được để lên những băng chuyền chạy dọc Từng viên gạch ốp lát đi qua lần lượt được tráng men bởi các mẫu trang trí luân phiên Cuối cùng gạch được vận chuyển đến những lò nung

Hình 1.15 - Máy tráng men gạch

* Bước 5: Nung gạch ở nhiệt độ cao

Tại đây gạch được nung chung trong 1 lò duy nhất, nơi gạch được di chuyển liên tục bằng các con lăn quay Nhiệt độ nung dao động trong khoảng từ 1050 -1200°C

Hình 1.16 - Máy nung gạch

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

* Bước 6: Phân loại sản phẩm

Gạch ốp lát sau khi được nung xong để nguội sẽ được vận chuyển đến nơi phân loại Sau đó chúng sẽ được đóng gói, sắp xếp cẩn thận trong hộp rồi được xe nâng chở hàng đem vào nhà kho sẵn sàng bán ra thị trường

Hình 1.17 - Phân loại và đóng gói

*Quan sát kĩ bề mặt gạch có lỗ nhỏ hay không, càng ít lỗ, lỗ càng nhỏ càng tốt

1.6 Đặc điểm kỹ thuật về thành phần của các loại gạch phổ biến hiện nay:

Do nhu cầu xây dựng nhà ở tăng cao nên gạch lát nền cũng đang là sản phẩm khá phổ biến tại thị trường Việt Nam Mặt hàng này có rất nhiều mẫu mã, kích thước, chủng loại và giá thành khác nhau Mỗi loại gạch được sản xuất với công năng khác nhau phụ thuộc vào những đặc điểm điển hình của chúng

Trên thị trường hiện nay, có 3 loại gạch ốp lát chính:

+ Gạch Ceramic

+ Gạch Porcelain

+ Gạch Granite

Bảng 1.1: So sánh cơ bản 3 loại gạch ốp lát phổ biến hiện nay

Gạch Porcelain Gạch Ceramic Gạch Granite Thành phần cầu

tạo

70% bột đá, 30%

đất sét tinh chế và phụ gia

70% là đất (đất sét, đất cao lanh…), 30% là bột đá và phụ gia

70% bột đá, 30% đất sét tinh chế và phụ gia

Granite

Độ bền cao, chịu lực, chống thấm rất tốt

Nhận biết – Bề mặt gạch phủ

một lớp men sứ

Lớp men có thể bóng, xù hay nhám tùy thuộc vào mục công năng và mục đích sử dụng

– Xương gạch (thân gạch) dày, men mỏng, quan sát ngang thấy thân gạch thường màu trắng

– Mẫu mã đa dạng, họa tiết phong phú

– Quan sát từ mặt cắt ngang viên gạch

có thể thấy lớp men gạch dày, xương gạch mỏng, thường

có màu đỏ do thành phần cầu tạo chủ yếu là đất

– Độ nhẵn trên bề mặt gạch đạt được

do mài bóng

– Chất liệu đồng nhất từ đáy lên bề mặt

– Ít mẫu mã và các họa tiết thường đơn giản, tự nhiên

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

=> Từng loại gạch lại có công dụng riêng, chỉ nên thi công cho vị trí nhất định

+ Gạch granite, Gạch porcelain có độ cứng cao, hoa văn đá tự nhiên và bề mặt

bóng nên dùng trong lát nền phòng khách, sảnh và lối đi

Hình 1.18 - Gạch granit

+ Gạch men có độ rỗng xốp, trọng lượng nhẹ, độ hút nước cao và độ bám dính

tốt dễ dàng sử dụng trong ốp tường Gạch men không phù hợp để lát nền

Hình 1.19 - Gạch men

+ Gạch nhám chống thấm nước, chống trơn trượt thích hợp dùng trong nhà tắm

Hình 1.20 - Gạch nhám

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

2.1.Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài:

Đi cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền công nghiệp nói chung cũng như

là ngành xây dựng nói riêng Việc áp dụng máy móc hiện đại vào các quá trình xây dựng, sản xuất ngày càng phổ biến Giúp làm giảm công sức lao động nhưng lại tăng năng suất của công việc nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tối đa

Trong ngành xây dựng, càng ngày gạch lát nền càng được đưa vào sử dụng nhiều cũng đồng nghĩa với việc máy cắt gạch cũng được áp dụng rộng rãi hơn

Nếu sử dụng bằng tay như trước đây, thì năng suất không cao, chất lượng gạch không tốt đi kèm với yếu tố an toàn lao động và môi trường có thể không đảm bảo Ngược lại, khi sử dụng máy cắt chạy tự động, sẽ đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật cũng như giảm công lao động và đặc biệt là giảm thiểu yếu tố gây hại cho môi trường

2.1.1 Nhu cầu về máy cắt gạch trên thị trường:

Máy cắt gạch là thiết bị chuyên dụng trong ngành xây dựng Nó là 1 công cụ không thể thiếu ở mỗi công trình thi công Đây là thiết bị để cắt gạch men, gạch ốp tường, ốp lát sàn nhà mà bất cứ người thợ nào cũng cần phải có để sử dụng Với sự đa dạng về chủng loại gạch ốp lát cũng như đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của công trình thi công thì số lượng và chủng loại của các loại máy cắt gạch cũng rất đa dạng Ngày nay, trên thị trường thường có 2 dòng máy cắt gạch: Máy cắt gạch thủ công và máy cắt gạch đa năng tự động (sử dụng động cơ và bộ điều khiển hành trình)

Với máy cắt gạch thủ công, đó là 1 công cụ nhỏ gọn, dễ mang theo, dễ sử dụng nhưng độ chính xác và độ an toàn không cao khi phải làm việc liên tục với 1 số lượng gạch cần cắt lớn có nguy cơ gây nguy hiểm cho người sử dụng đặc biệt về vấn đề môi trường xung quanh khi máy cắt thủ công sẽ để lại một lượng bụi gạch lớn gây ô nhiễm không khí

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

2.1.2 Một số loại máy cắt gạch thủ công:

Đường kính đĩa mài/cắt 125mm

Chiều dài dây nguồn điện 2,5 m

Trọng lượng sản phẩm 3 kg

* Máy cắt bằng tay dùng bàn máy:

Hình 2.2 - Máy cắt gạch bằng tay 2 gióng D13

- Máy cắt gạch bằng tay 2 gióng D13 hãng LongD (Trung Quốc) kích thước tối

đa 800mm-1000mm-1200mm Những loại model máy này đều có đèn chiếu Laser, dùng định hình đường cắt, cũng như giúp cho người dùng dễ dàng điều chỉnh đường cắt khi cắt những vật liệu lớn, cần chính xác hơn, nhanh hơn và điều kiện ánh sáng thiếu

Bảng 2.2: Thông số cơ bản máy cắt gạch bằng tay 2 gióng D13

Với máy cắt gạch đa năng tự động sẽ khắc phục tối đa các nhược điểm của máy thủ công cũng như đem lại nhiều lợi ích khác Chẳng hạn:

+ Máy sử dụng động cơ chạy bằng điện cho nên công suất của máy lớn giúp hiệu suất gia công gạch được tốt hơn và năng suất làm việc của người gia công gạch được hiệu quả hơn

+ Có thể dùng nhiều phương pháp cắt đa dạng như cắt đứt, kẻ chỉ, líp cạnh 45o hoặc cắt chồng 2 tấm để tiết kiệm thời gian

+ Với thiết kế máy dưới dạng cố định, có 4 chân rất vững chắc và động cơ mạnh mẽ đã giúp máy cắt tự động đa năng có khả năng cắt nhanh, chính xác, không gây sứt mẻ gạch, điều mà ít có chiếc máy cầm tay thủ công đáp ứng được

+ Máy cắt gạch đa năng tự động còn được thiết giúp người lao động tránh được mọi tiếp xúc trực tiếp gần với phạm vi hoạt động của lưỡi cưa, giúp giảm thiếu các tai nạn lao động ngoài ý muốn trong lúc thi công các công trình xây dựng

+ Máy hoàn toàn tự động nên chỉ cần một người đứng máy là đã có thể gia công hàng trăm thùng gạch trong một ngày mà vẫn đảm bảo được chất lượng cắt của viên

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

gạch Vừa rất tiết kiệm thời gian lại vừa tiết kiệm được chi phí thuê nhân công khi cắt bằng tay Do vậy, máy cắt rất phù hợp sử dụng cho các xưởng gia công, trang trí cắt gạch đá có quy mô cần gia công cắt gạch một lượng lớn trong ngày

+ Ngoài ra, máy cắt gạch đa năng tự động còn được trang bị thêm líp cạnh 45

độ giúp ích rất nhiều cho các công việc thi công xây dựng phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao

+ Đặc biệt, máy cắt gạch đa năng tự động được thiết kế một cách tối ưu nhất để khi hoạt động máy đảm bảo được các yếu tốt như sử dụng tiết kiệm điện, chống bụi, chống ồn tốt

2.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài:

- Tăng năng suất, tăng chất lượng sản phẩm

- Giảm sức lao động của con người, đem đến việc giảm chi phí thuê nhân công

- Đáp ứng nhu cầu các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp

- Phát triển khoa học kĩ thuật đáp ứng cuộc sống,cơ khí hóa xây dựng

2.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:

2.3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Việc dùng máy cắt gạch đa năng giúp đạt yêu cầu về chất lượng cũng như công lao động và đảm bảo về yếu tố môi trường của các công trình xây dựng

- Dựa vào các mô hình máy đã có trên thị trường

2.4.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể:

Sử dụng các phương pháp thu thập thông tin bao gồm quan sát các loại dao, các máy cắt gạch cầm tay, máy cắt gạch chạy điện, các cơ cấu truyền động thường gặp và

mô hình đã có ngoài thị trường ở các công trình xây dựng … Tìm kiếm thông tin trên

mang Đồng thời sử dụng phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm dựa trên những thông tin thu thập được

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Chương 3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ

3.1 Đặc tính của máy cắt gạch đa năng:

- Máy phải cắt được gạch lát nền, gạch ốp tường một cách dễ dàng, nhanh chóng và nhất là đường cắt đẹp, chính xác (bao gồm cả các đường cắt thẳng, xiên, líp cạnh các góc độ) đúng như ý muốn của người cắt

- Đảm bảo vấn đề về tác động đến môi trường trong suốt quá trình làm việc của máy

- Giá thành hợp lý và năng suất phù hợp với đặc điểm công trình Vì máy chủ yếu phục vụ cho các công trình xây dựng nên phải đảm bảo yếu tố gọn, nhẹ, dễ di chuyển

và đặc biệt là giá thành hợp lý

3.2 Ý tưởng thiết kế:

3.2.1 Có 2 phương án chính:

+ Bàn máy di chuyển, lưỡi cắt đứng yên

Hình 3.1 - Máy cắt gạch có bàn máy di chuyển

+ Lưỡi cắt di chuyển, bàn máy đứng yên:

Hình 3.2 - Máy cắt gạch có bàn máy đứng yên

=> Sau khi xem xét, phân tích ưu nhược điểm của 2 phương án trên, nhóm em quyết định thiết kế máy cắt có lưỡi cắt di chuyển và bàn máy đứng yên

3.2.2 Kết cấu chính của máy cắt gạch đa năng gồm các bộ phận sau:

- Bàn máy là nơi dùng để gá đặt gạch và bộ thước để xác định chính xác kích thước cũng như đường cắt mà lưỡi dao sẽ đi qua

- Cụm dao cắt

- Cụm truyền động truyền chuyển động giúp cho cụm dao cắt di chuyển

- Giá đỡ

3.2.3 Các nghiên cứu liên quan đến máy cắt gạch đa năng:

Hiện nay trên thị trường có khá nhiều loại máy cắt gạch đa năng do các công ty nước ngoài sản xuất

1 Máy cắt gạch chạy điện đa năng tự động LongD D7-1200:

Hình 3.3 - Máy LongD D7-1200

ĐATN: Nghiên cứu, chế tạo máy cắt gạch đa năng

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật máy LongD D7-1200

Chiều sâu cắt tối đa 142 (mm) Chiều dài bàn cắt 1000mm Đường kính lưỡi 300 * 24,5 mm

- Máy có máng thu hồi nước

- Độ dày cắt 30mm

- Máy kèm 1 lưỡi cắt cao cấp J&P

- Sử dụng lưỡi cắt đường kính ngoài 110-115mm lỗ trục 20mm

- Có phụ kiện líp cạnh góc 45 độ nhanh và chuẩn

- Trang bị bơm nước 12v kèm Adaptor

- Motor có thể nân lên hạ xuống

mm, vừa cắt gạch nhanh chóng mà lại vừa không làm sứt mẻ hay ảnh hưởng đến chất men, tính thẩm mỹ của gạch và của công trình vẫn được đảm bảo Sau khi cắt xong, dùng tay không thuận giữ đầu gạch phía gần nhất để khi bẩy đầu gạch sẽ không bị bật

ra Để đảm bảo công suất cũng như kết cấu, bộ dao sẽ được gắn vào 1 máy cắt cầm tay

* Có 2 phương án thiết kế cụm truyền động:

- Truyền động bằng trục ví me:

+Mất mát do ma sát nhỏ,hiệu suất của bộ truyền lớn gần 0,9

+ Đảm bảo chuyển động ổn định vì lực ma sát hầu như không phụ thuộc vào tốc độ

+Có thể loại trừ khe hở và sức căng ban đầu nên đảm bảo độ cứng vững dọc trục cao

+ Đảm bảo độ chính xác làm việc lâu dài

+ Tuy nhiên do cần độ chính xác rất cao nên chế tạo khó khăn và giá thành đắt chính là nhược điểm lớn

Hình 3.7 - Cơ cấu vít me

- Truyền động bằng bánh răng - thanh răng:

+ Trên thực tế ta có thể bắt gặp rất nhiều hệ thống truyền động, nhưng được sử dụng phổ biến hơn cả là bộ truyền bánh răng thanh răng

+ Kích thước khá nhỏ nhưng lại có khả năng vận tải lớn để đảm bảo sự hoạt động của toàn bộ hệ thống máy móc và đơn giản trong thiết kế kết cấu

+ Không có hiện tượng trượt trơn nên tỷ suất truyền không đổi và cho hiệu suất cao