THIẾT KẾ MÁY CẮT SỢI CAO SU CẢI TIẾN

TÍNH TOÁN MÁY CẮT SỢI CAO SU, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY CẮT SỢI CAO SU, quy trình sản xuất , bản vẽ nguyên lý MÁY CẮT SỢI CAO SU, bản vẽ THIẾT KẾ MÁY CẮT SỢI CAO SU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT SỢI CAO SU

LỜI MỞ ĐẦU

Xu hướng toàn cầu hóa, hội nhập kinh tế quốc tế đang diễn ra mạnh mẽ trên tất cả các quốc gia, trên các lĩnh vực kinh tế. Thực tế cho thấy, trên thế giới không có bất kỳ quốc gia nào thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa mà lại không có nền cơ khí mạnh, sự phát triển của ngành nghề khác nhau trong xã hội.

Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển mạnh mẽ sau khi là thành viên của tổ chức thế giới (WTO). Trong đó, công nghiệp cơ khí là một ngành kinh tế có vị trí đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của nền kinh tế bởi vì đây là một ngành công nghiệp sản xuất ra máy móc, thiết bị phụ trợ cung cấp cho toàn bộ các ngành kinh tế khác.

Hiện nay, có nhiều loại máy móc được sử dụng trong ngành cao su để tạo ra những sản phẩm phục vụ cho kinh tế - xã hội. Xuất phát từ nhu cầu sản xuất đó là cắt những tấm cao su mỏng thành những sợi theo kích thước mong muốn, nhóm e xin chọn đề tài này.

“MÁY CẮT SỢI CAO SU” để nghiên cứu đào sâu kiến thức và ứng dụng vào thực tế.

PHẦN 1

 TỔNG QUAN

1.1  YÊU CẦU XÃ HỘI

1.1.1 Giới thiệu chung về cao sU

Hình 1.1

Cây cao su là cây công nghiệp dài ngày, có khả năng thích ứng rộng, tính chống chịu với điều kiện bất lợi cao và là cây bảo vệ môi trường nên được nhiều nước có điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội thích hợp quan tâm phát triển trên quy mô diện tích lớn. Hiện nay, ở nước ta chỉ trồng và phát triển cây cao su tự nhiên.

1.1.2  Lịch sử nguồn gốc

Cây cao su tự nhiên có nguồn gốc từ Nam Mỹ và xâm nhập vào Châu Á từ năm 1989 rồi phát triển mạnh ở đây.Thời tiết cũng như nguồn thổ nhưỡng và những điều kiện khác ở Châu Á, đặc biệt là Đông Nam Á, rất thích hợp với loại cây này. Chính vì vậy, các nước Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ, Trung Quốc và Việt Nam là nước có sản lượng khai thác và chiếm thị phần xuất khẩu lớn nhất trên thế giới.

1.1.3  Tầm quan trọng của ngành cao su

Cao su tự nhiên có tầm quan trọng rất lớn trong chiến lược xóa đói giảm nghèo của hầu hết các quốc gia. Với hơn 50,000 công dụng, sản phẩm của ngành đã đi sâu vào đời sống dân sinh và tham gia vào hầu hết các lĩnh vực như: ngành nông nghiệp, công nghiệp. Mặc dù ngày nay, cao su nhân tạo được sản xuất từ dầu mỏ đang ngày càng phát triển và mở rộng, nhưng vẫn chưa thể thay thế được hết các đặc tính ưu việt của cao su tự nhiên.

1.2  PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

Một số tính chất lý học của cao su tự nhiên:

• Tỉ trọng                                              0,92
• Chiết suất (20⁰C)                                1,52
• Hệ số tương nở thể tích                      0,00062
• Khả năng tỏa nhiệt khi đốt                 10,7 Cal/g
• Độ dẫn nhiệt                                       0,00032.⁰C/s.cm³
• Hằng số điện môi                                2,37
• Hệ số công suất (1000 chu kỳ)           0,15- 0,2
• Trở kháng thể tích                              10¹⁵Ω/cm³

Cấu trúc phân tử của cao su tự nhiên là polyisopren có công thức là (C₅H₈)₂₀₀₀₀  ở dạng Cis-1,4. Dạng isopren Cis- 1,4 này chiếm 100% trong dây phân tử cao su của giống Hevea Brasiliensis. Chính nhờ cấu trúc đều đặn này làm cho cao su kết dính không bị kéo căng, dẫn đến kết quả lực kéo đứt cao su sống rất cao.

1.3  YÊU CẦU CỦA MÁY

Tùy thuộc vào sản phẩm mà ta có thể cắt ra các sợi cao su có kích thước khác nhau. Dao được sử dụng là dao thông dụng. Để cắt được các sợi cao su có bề rộng với kích thước lớn hay nhỏ phụ thuộc vào bạc canh dao.

Hình 1.

PHẦN 2 THIẾT KẾ MÁY

2.1  NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC

Nhờ hoạt động kéo của các trục cán cao su và trục căng cao su để làm cho tấm cao su phẳng đều nhau. Dưới tác dụng kéo của các trục cán làm cho tấm cao su chuyển động. Đồng thời trục dao cũng chuyển động và cắt tấm cao su thành sợi theo đúng kích thước yêu cầu.

Hình 2.1

1. Cơ cấu làm căng tấm cao su
2. Trục cao su 1
3. Trục dao
4. Trục tì
5. Trục cao su 2
6. Động cơ
7. Đĩa xích 3
8. Đĩa xích 5
9. Đĩa xích 1
10. Đĩa xích 4
11. Đĩa xích 2

Đầu tiên ta cho tấm cao su đi qua các cơ cấu làm căng  ( 1 ) và qua trục cao su ( 2 ) ( 5 ). Sau đó khởi động động cơ ( 6 ). Khi động cơ ( 6 ) quay theo chiều ( + ) truyền chuyển động quay lên các đĩa xích ( 9 ) ( 11 ) ( 7 ) làm cho các trục cao su ( 2 ) ( 5 ) quay. Dưới tác dụng ép và quay của các trục cao su, kéo tấm cao su chuyển động từ trái sang phải. Đồng thời khi đó kéo luôn đĩa xích ( 10 ) nằm trên trục cao su ( 2 ) chuyển động. Đĩa xích ( 10 ) quay, kéo đĩa xích ( 5 ) quay theo làm cho trục dao ( 3 ) quay. Để cắt được tấm cao su cần có trục tì ( 4 ) để chịu tác dụng cắt của trục dao và làm điểm tựa để trục dao có thể cắt được tấm cao su.

Ưu điểm:

• Cắt được nhiều vật liệu như: vải, simili,..
• Chủ động cắt được các kích thước khác nhau.
• Dễ sữa chữa, dễ tháo lắp, dễ thay dao.

Nhược điểm:

• Tốn nguyên vật liệu.
• Nhanh mòn dao do tiếp xúc trực tiếp với trục tì.

2.2   TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA  MÁY

2.2.1  Chọn động cơ điện

Để chọn được động cơ điện trước hết phải biết công suất cần thiết cung cấp cho bộ phận công tác.

Ta có công thức

N_ct =

Với

Trong đó

Theo bảng 2-1, (TKCTM)
 Ta có

Hiệu suất chung

Công suất của tải

Trong đó

P_t  (N) là lực trên trục tải, F_t = 1200 (N)

v (m/s) là vận tốc dài, v = 0,083 (m/s)

Thay vào công thức tính công suất cần thiết

Ta có

N_ct =

Điều kiện chọn đông cơ điện là công suất phải lớn hơn công suất cần thiết

Chọn động cơ điện có hộp giảm tốc có thông số

Công suất  N_đc = 0,4 (KW)

Hiệu suất  

Số vòng quay   n_đc = 30 (v/p)

Ta có

N_đc .  = 0.27 (KW) >N_ct  = 0,15 (KW)

2.2.2  Phân phối tỷ số truyền

Ta có

n_đc = 30 (v/p)

Trong đó

v - vận tốc tải.

D - đường kính trục cao su.

Tỷ số truyền từ trục động cơ đến trục cuốn cao su

Tỷ số truyền từ trục cuốn cao su I đến trục cuốn cao su II

Để cắt tốt cao su, vận tốc cắt của dao phải lớn hơn vận tốc dài của trục cuốn cao su từ 1,2 đến 1,5 lần.

v/p

1. Tính toán bộ truyền xích từ trục động cơ đến trục cao su

2.2.3.1  Chọn loại xích

Tải trọng truyền đi         N = 0,15 (KW)

Số vòng quay       n = 30 (v/p)

Do công suất và vận tốc truyền đi khá nhỏ nên chọn xích ống con lăn để truyền tải.

2.2.3.2  Xác định thông số của xích và bộ truyền từ trục động cơ đến trục cuốn cao su

Vì vận tốc và tải trọng đều rất nhỏ, chọn số răng đĩa nhỏ Z₁ = 13

Số răng đĩa lớn Z₂ = Z₁ . i = 13. 1,5 = 19

Công suất tính toán của bộ truyền xích

Với

k_z =  =  = 1,9 (hệ số răng)

k_n =  =  = 1,6 (hệ số vòng quay)

k = k_o.k_a.k_đc.k_d.k_c.k_bt = 1

Trong đó   k_o= 1 đường tâm đĩa xích hợp với đường nằm ngang một góc nhỏ hơn 60⁰

k_a = 1 khoảng cách trục A = (30  50)t

k_đc = 1 trục đĩa xích điều chỉnh được

k_c  = 1 làm việc 1 ca

k_bt = 1 bôi trơn nhỏ giọt

Thay vào công thức ta có công suất tính toán của bộ truyền xích

N_t = 0,15 . 1 . 1,9 . 1,6 = 0,45 (KW)

Theo bảng 6-4, (TKCTM). Chọn xích ống con lăn có

Bước xích                       t  = 12,7 (mm)

Diện tích bản lề              F = 50,3 (mm²)

Tải trọng phá hỏng                  Q = 18000 (N)

Khối lượng 1m xích                 q = 0,71 (kg)

Kiểm nghiệm vòng quay theo điều kiện

n₁  n_gh

Theo bảng 6-5, (TKCTM)

n₁ = 30 (v/p) < n_gh = 2300 (v/p)

2.2.3.3  Số mắc xích:

.......................................................................

3.1  Nhận xét đánh giá máy

Máy cắt sợi cao su với chức năng chính đó là cắt những tấm cao su mỏng thành sợi theo kích thước mong muốn. Ngoài ra, còn có thể cắt được những vật liệu khác như: simili, vải,..

Máy cắt sợi cao su ra đời góp phần làm giảm sức lao động thủ công, nâng cao đời sống lao động – xã hội và  tăng năng xuất lao động.

Tính năng suất cho máy

Số lượng cao su cắt trong 1 giờ

• Đường kính của trục cuốn cao su: D=78mm
• Số vòng quay của trục cuốn cao su: n=20 v/p 293900 (mm)

Trong đó:

chu vi trục.

– số vòng quay của trục.

thời gian làm việc trong 1h.

3.2  Hướng dẫn sử dụng bảo quản

• Cần cho máy chạy thử trước khi làm việc.
• Trước khi vận hành máy phải kiểm tra thiết bị an toàn.
• Chú ý ngắt điện nguồn khi kết thúc công việc hay khi mất điện.
• Khi muốn điều chỉnh máy, phải tắt động cơ và chờ cho tới khi máy dừng hẳn; không dùng tay hoặc gậy để làm dừng máy.
• Khi vận hành máy cần sử dụng phương tiện bảo vệ cá nhân, không mặc áo quá dài, không quấn khăn quàng cổ, không đeo cà vạt, nhẫn, găng tay.
• Kiểm tra máy thường xuyên và kiểm tra trước khi vận hành.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.
2. Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo Dục, 2005.
3. Vũ Văn Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện – điện tử máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo dục, 2002.

*TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.

2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.

3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.

4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.