Đề tài nhánh phương pháp tính toán, thiết kế các thiết bị cơ khí thủy sản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ SẢN
***
CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC GIAI ĐỌAN 2001 – 2005
“ khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa
nông nghiệp và nông thôn “ ( Mã số KC. 07 )

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NHÁNH
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ
CÁC TRANG BỊ CƠ KHÍ THUỶ SẢN

THUỘC ĐỀ TÀI TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC:
“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐỒNG BỘ
CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ MÔ HÌNH NUÔI TÔM THƯƠNG PHẨM
THÂM CANH QUI MÔ TRANG TRẠI”
( Mã số :KC.07.27 )


Chủ nhiệm đề tài : - PGS.TS Phạm Hùng Thắng
Cộng tác viên : - Th.S Trần Ngọc Nhuần
- Th.S Đặng Xuân Phương



6623-13
02/11/2007
Nha Trang, 6 - 2006

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Dân tộc ta - dưới sự lãnh đạo của Đảng cộng sản Việt Nam - đã và đang toàn
tâm toàn lực thực hiện quá trình " Công nghiệp hoá - hiện đại hoá " nền kinh tế
đất nước. Trong quá trình vinh quang nhưng rất khó khăn trên, Chúng ta phải thực
hiện sự thay đổi cơ bản từ tư duy nông nghiệp qua tư duy công nghiệp, chuyển nền
sản xuất thủ công lạc hậu với cơ sở kinh nghiệm truyền thố
ng là chính sang nền
sản xuất với cơ sở là máy móc hiện đại.
Trong quá trình này, không chỉ dựa vào các trang bị kỹ thuật nhập khẩu từ nước
ngoài, chúng ta cần chủ động sáng tạo thiết kế - chế tạo được các trang bị kỹ thuật
tiên tiến phục vụ phát triển sản xuất theo hướng công nghiệp hoá - hiện đại hoá.
Đây là một chủ trương lớn đã được toàn Đảng, toàn dân ta quán triệt và
đồng tâm
thực hiện và đã đạt được nhiều thành tích đáng khích lệ. Các thiết bị kỹ thuật do
Việt Nam thiết kế - chế tạo đã có đóng góp quan trọng phát triển kinh tế đất nước
và được xuất khẩu ra một số nước trên thế giới.
Thuỷ sản - một ngành kinh tế mũi nhọn - đang phát triển đồng hành cùng sự
phát triển chung của đất nước. Trong công cuộc công nghi
ệp hoá - hiện đại hoá
ngành, nhu cầu sử dụng các trang bị kỹ thuật hiện đại (trong đó có các trang bị cơ
khí ) trong sản xuất ngành đang phát triển mạnh. Xây dựng và triển khai rộng khắp
phương pháp tính toán - thiết kế các trang bị cơ khí phù hợp với điều kiện công
nghệ và tập quán sử dụng Việt Nam đã và đang là vấn đề cấp thiết.
Đáp ứng yêu cầu trên, "
Phương pháp tính toán & thiết kế các
trang bị cơ khí thuỷ sản" đã được Đề tài nghiên cứu và xây dựng. Phương
pháp này đã được kiểm nghiệm trong quá trình thực hiện đề tài và trên thực tế
giảng dạy môn học "Cơ sở thiết kế máy " cho chuyên ngành cơ khí thuỷ sản tại
Đại học thuỷ sản và đã cho kết quả tốt.

II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ
CÁC TRANG BỊ CƠ KHÍ THUỶ SẢN
A. Mục tiêu.
Tính toán - thiết kế được trang bị cơ khí đáp ứng tốt các yêu cầu sử dụng của
thực tiễn sản xuất ngành, đồng thời phù hợp với khả năng công nghệ trong nước và
tập quán sử dụng của đa số người sử dụng.
B. Nội dung và trình tự thực hiện.
Thiết kế máy là quá trình xây dựng " các tài liệu kỹ thuật cần thiết đủ cho quá
trình xem xét phê duyệt thiết kế, chế tạo, lắp ráp, điều chỉnh và sử dụng sản phẩm
được thực hiện thuận lợi và hợp pháp ". Với mục đích trên, phương pháp tính toán -
thiết kế các trang bị cơ khí thuỷ sản nói riêng và trang bị cơ khí nói chung cần thực
hiện các nội dung cơ bản theo trình tự sau :
1. Phân tích nhu cầu thực tế để xác định các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu.
Trên cơ sở phân tích thực tiễn sản xuất liên quan, nhu cầu và khả năng sử dụng
thiết bị cần đề ra các yêu cầu kỹ thuật toàn diện cho việc tính toán - thìết kế thiết
bị. Các yêu cầu kỹ thuật đề ra cần cụ thể, chi tíết và có tính khả thi cao để thực sự
là mục tiêu cho người thi
ết kế cần đạt được.
Khi công việc tính toán - thiết kế trang bị được ràng buộc bằng hợp đồng kinh tế,
Yêu cầu kỹ thuật này cần được ghi trong nội dung hợp đồng và có tính pháp chế
cao. Đây chính là tiêu chí đánh giá chất lượng và trách nhiệm công việc của các
bên theo hợp đồng khi có phát sinh tranh chấp quyền lợi
Nội dung của yêu cầu kỹ thuật không chỉ bao hàm nội dung về kỹ thuật mà còn
bao hàm cả về
kinh tế (giá thành chế tạo, chi phí lắp đặt, bảo quản và sử dụng sản
phẩm ) và khả năng gia công của địa phương (nơi gia công )
2. Lựa chọn nguyên tắc hoạt động, xác định sơ đồ nguyên lý và các chỉ tiêu

kỹ thuật phù hợp.
Đây là khâu quan trọng đặc biệt quyết định khả năng sử dụng của thiết bị được
thiết kế. Nội dung cụ thể
cần thực hiện các bước sau :
- Phân tích các thao tác công nghệ mà trang bị cần thực hiện để xác định sơ đồ
nguyên lý hoạt động của thiết bị. Nội dung này thường được đặc biệt quan tâm khi
trang bị máy cần thiết kế là mới và trên thực tế sản xuất không có các loại máy có
chức năng tương tự.
- Phân tích sơ đồ động các loại máy có chức năng tương tự, từ ưu nhược điểm
của từng loại. Theo sự phù hợp của các ưu nhược điểm đó với yêu cầu kỹ thuật đặt
ra của máy thiết kế, xác định sơ
đồ nguyên lý hoạt động ( sơ đồ động ) cho máy
cần thiết kế.
- Xác định rõ ưu nhược điểm của sơ đồ động đã chọn để thiết kế trang bị theo
các yêu cầu kỹ thuật trên nhằm giúp người thiết kế luôn quán triệt và có các tác
động củng cố ưu điểm, hạn chế nhược điểm của sơ đồ trong quá trình tiến hành
thiết kế
.
3. Lựa chọn hợp lý vật liệu chế tạo.
Vật liệu chế tạo được lựa chọn cần thoả mãn các yêu cầu sau :
* Có khả năng chịu tải trọng tác dụng phù hợp.
* Phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế.
* Phù hợp với khả năng công nghệ trong nước.
* Có tính kinh tế cao ( giá thành vật liệu, chi phí vận chuyển và sử dụng thấp )
4. Tình toán tối ưu các thông số kỹ thuật cần thiết.
Tính toán các thông s
ố hình - động - lực học của thiết bị theo yêu cầu kỹ thuật
và sơ đồ động đã xác định. Các thông số này phải đủ thông tin để trỉển khai thiết
kế kỹ thuật và lập qui trình công nghệ chế tạo máy ở các nội dung sau .
Giá trị các thông số kỹ thuật trên cần xác định hợp lý ( cố gắng đạt tiêu chí tối ưu

cần thiết ) theo cơ chế chịu lực và đả
m bảo khả năng làm việc cần thiết.
5. Thiết kế kỹ thuật thiết bị .
Tính toán đầy đủ các thông số kết cấu và lắp ghép các chi tiết cơ bản đảm bảo
cho quá trình chế tạo, lắp ghép và sử dụng được thuận lợi.
Trong tính toán cần sử dụng tối đa các kích thước và kết cấu tiêu chuẩn để giúp
cho quá trình chế tạo được thuận lợi.
Trong quá trình này cần l
ựa chọn sử dụng tối đa các chi tiết tiêu chuẩn nhằm giúp
cho quá trình thiết kế gọn nhẹ, quá trình sử dụng - sửa chữa được thuận lợi và hạ
giá thành sản phẩm. Đây cũng là tiêu chí đánh giá tính hiện đại của sản phẩm thiết
kế và tính chuyên nghiệp của người thiết kế.
6. Lập qui trình chế tạo thiết bị.
Nội dung cần thiết bao gồm :
- Xác định dạng sản xuất và khả năng công nghệ gia công thiết bị.
- Xây dựng qui trình công nghệ chế tạo các chi tiết cơ bản của thiết bị.
Đối với các chi tiết quan trọng và phức tạp cần thiết lập phiếu công nghệ để
giúp cho công nhân thực hiện gia công chi tiết theo đúng qui trình đề ra đảm bảo
độ chính xác và chất lượng gia công cần thiết.
Đối với các chi tiết đơn giản thông dụng, cần kiện toàn bản vẽ chế tạo chi tiết để
công nhân chủ động thực hành gia công.
Cần qui định rõ chế độ, chỉ tiêu và phương tiện kiểm tra chất lượng sản phẩm
trong quá trình gia công nhằm giảm thiểu tối đa phế phẩm trong gia công.
7. Thử nghiệm và hoàn chỉnh hồ sơ thiết kế thi
ết bị
A. Chế tạo thử và thử nghiệm.
Đây là công việc đặc biệt cần thiết vì thiết kế máy mới là quá trình phức tạp
và khó đảm bảo chỉ tiêu đề ra ngay trong lần thiết kế đầu tiên. Người thiết kế tài
năng nhất cũng không thể dự tính trước hết được các tình huống phát sinh khi sử
dụng sản phẩm thiết kế .

Ở các nước công nghiệp phát triể
n (như Nhật Bản), sau thử nghiệm ở cơ sở
nghiên cứu, sản phẩm còn được thử nghiệm trên thị trường nội địa ( thường gọi
là hàng nội địa ) để người sử dụng trong nước thử nghiệm và góp ý. Sau quá
trình này , sản phẩm sẽ được hoàn thiện thêm trước khi bán ra thị trường ngoài
nước.
Ở nước ta , do điều kiện vật chất còn nhiều khó khăn nên việ
c triển khai theo
mô hình trên rất khó. Nhưng với ý thức sản xuất được sản phẩm tốt - tin cậy
trong sử dụng nên cần có bước thử nghiệm để hoàn chỉnh thiết bị trước khi
chuyển giao công nghệ sản xuất đại trà. Tuỳ theo khả năng vật chất từng cơ sở,
công đoạn thử nghiệm có thể thực hiện trên mô hình thu nhỏ của thiết bị được
thiết kế hoặc trên sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh.
Tiêu chí đánh giá của giai đoạn thử nghiệm là mức độ đáp ứng các yêu cầu kỹ
thuật đã xác định trong giai đoạn đầu. Tuỳ theo mức độ đáp ứng các yêu cầu kỹ
thuật này, sẽ đề xuất các giải pháp để hoàn thiện sản phẩm thiết kế nhằm đáp
ứng đầy đủ
nhất các yêu cầu kỹ thuật đã đặt ra.
B. Hoàn chỉnh hồ sơ thiết kế :
- Theo đề xuất của quá trình thử nghiệm, các giải pháp kỹ thuật cần thiết cần
được tiến hành để khắc phục các thiếu sót phát sinh khi thử nghiệm. Các giải
pháp hoàn thiện và thử nghiệm kiểm định có thể phải thực hiện nhiều lần cho đế
khi sản phẩm thiết kế đáp ứng đủ các yêu cầu kỹ thuật đã đề
ra.
- Hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh bao gồm :
1. Thuyết minh tính toàn thiết kế.
Trong tài liệu này cần thể hiện rõ quá trình thực hiện tính toán - thíết kế với cơ
sở khoa học tin cậy. Đây là văn bản quan trọng để xem xét xác định trách nhiệm
các bên hữu quan ( thiết kế, chế tạo, lắp ráp và sử dụng ) khí có sự cố đáng tiếc
sảy ra trong sử dụng trang bị máy thiết kế.

2. Qui trình chế tạo thiết bị.
3. qui trình lắp ráp và điều chỉnh.
4. Qui trình sử dụng và sửa chữa các hư hỏng thông thường thường gặp khi
sử dụng tiết bị
5. Bảng hạch toán kinh tế thiết kế thiết bị:
* Bảng tính giá thành chế tạo thiết bị.
* Hạch toán kinh tế sử dụng thiết bị .
Trên đây là nội dungcơ bản của phương pháp tính toán & thíết kế
trang bị cơ
khí thuỷ sản đã được đúc rút và hoàn chỉnh trong quá trình thực hiện đề tài
KC.07.27. Tuỳ theo mức độ phức tạp hay đơn giản của thiết bị cần thiết kế, các
nội dung cơ bản trên có thể được triển khai chi tiết hơn hay gộp lại. Tuy nhiên
sản phẩm đầy đủ của quá trình thiết kế máy phải là : " các tài liệu cần thiết đủ
cho quá trình xem xét phê duyệt thiế
t kế, chế tạo, lắp ráp, điều chỉnh và sử dụng
sản phẩm được thực hiện thuận lợi và hợp pháp ".
Phương pháp trên đã được thực thi khi thiết kế - chế tạo các thiết bị kỹ thuật
trong hệ thống đồng bộ các trang bị phục vụ mô hình nuôi tôm thương phẩm
thâm canh qui mô trang trại (thuộc Đề tài KC.07.27 ) và trong giảng dạy môn
học " Cơ sở thiết kế
máy " tại khoa cơ khí - trường Đại học Thuỷ Sản và đã cho
kết quả tốt.
Rất mong phương pháp này sẽ được các đồng nghiệp quan tâm và áp dụng để
chủ động thiết kế - chế tạo được các trang bị kỹ thuật cơ khí tốt , phù hợp với
thực tiễn sản xuất nước nhà, góp phần thực hiện thắng lợi công cuộc " Công
nghiệp hoá - hiện đại hoá " nền kinh tế đất nước nói chung và ngành kinh tế thuỷ
sản nói riêng.
Tác giả trân trọng tiếp thu và hoàn chỉnh phươ
ng pháp theo góp ý của các
đồng nghiệp và mọi người quan tâm. Góp ý xin gửi về địa chỉ:Phòng

KHCN&HTQT, Trường Đại học Nha Trang, số 02 - Đường Nguyễn Đình Chiểu
, Thành phố Nha Trang, Tỉnh Khánh Hoà.