tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật TỔNG QUAN các DẠNG vận CHUYỂN và TRỘN vật LIỆU dời BẰNG vít tải

Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Chương 1
TỔNG QUAN CÁC DẠNG VẬN CHUYỂN VÀ TRỘN
VẬT LIỆU DỜI BẰNG VÍT TẢI
1.1. CÁC HÌNH THỨC VẬN CHUYỂN BẰNG VÍT TẢI
1.1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc
Vít tải là một loại máy vận chuyển liên tục, không có bộ phận
kéo. Cấu tạo của vít tải thể hiện trên hình 1.1.
1.1.2. Kết cấu các bộ phận.
1.1.2.1. Cánh xoắn, trục xoắn
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
Hình 1.1. a) Vít tải đặt ngang: 1- Động cơ, 2 - Hộp giảm tốc, 3 - Khớp
nối, 4 - Trục vít xoắn, 5- Gối treo trung gian, 6 - Gối đỡ hai đầu, 7 - Cơ
cấu dỡ tải, 8 - Cánh vít, 9 - Vỏ hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11 - Nắp hộp.
b) Vít tải đặt đứng.
A-A
1 2 3 4 5
11 10
7 8 9
6
A
A
a)
b)
6
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
1.1.2.2. Máng vít tải
1.2. THỰC TRẠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÍT
TẢI
1.3. LỰA CHỌN HỆ THỐNG TRỘN MUỐI IỐT BẰNG VÍT TẢI
1.3.1. Giới thiệu một số loại vít tải chuyển muối

1.3.2. Một số thông số của vít tải chuyển muối
1.3.3. Lựa chọn hệ thống trộn muối Iốt bằng vít tải
1.3.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số máy trộn
a. Máy trộn kiểu vít nằm ngang
b. Máy trộn bằng vít tải có trục thẳng đứng
1.3.3.2. Máy trộn bằng vít tải nằm nghiêng
1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH TRỘN VẬT LIỆU
1.4.1. Khái niệm
1.4.2. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn
1.4.2.1. Đường kính tương đương của hạt
1.4.2.2. Phân bố của lớp hạt
1.4.2.3. Độ rỗng của lớp hạt
1.4.2.4. Hình dạng hạt
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
7
Hình 1.8. Sơ đồ máy trộn vít tải kiểu nằm nghiêng
6
B
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
1.4.2.5. Bề mặt riêng của lớp hạt
1.4.2.6. Hệ số ma sát trong và góc ma sát trong
1.4.2.7. Độ khuếch tán
1.4.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình trộn hỗn
hợp
1.4.4. Cơ chế quá trình trộn
Khi trộn vật liệu hạt, các hạt chịu tác dụng của những lực có
hướng khác nhau và chuyển động của hạt chính là hệ quả tác động hỗn
hợp của các lực đó. Ngoài ra cơ chế trộn còn phụ thuộc vào cấu trúc
máy trộn và phương pháp tiến hành quá trình. P.M.Latxei (người Anh)
đã đưa ra 5 quá trình cơ bản trong các máy trộn như sau:
- Tạo các lớp trượt với nhau theo các mặt phẳng – Trộn cắt.
- Chuyển dịch một nhóm hạt từ vị trí nay đến vị trí khác –
Trộn đối lưu.
- Thay đổi vị trí của từng hạt riêng lẻ - Trộn khuếch tán.
- Phân tán từng phân tử do va đập vào thành thiết bị - Trộn va
đập.
- Biến dạng và nghiền nhỏ từng bộ phận lớp – Trộn nghiền.
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Vít tải là một loại máy vận chuyển liên tục, không có bộ phận
kéo. Chủ yếu để vận chuyển và trộn các loại vận liệu ở dạng hạt, rắn.
Nội dung của chương 1, tác giả chủ yếu đi giới thiệu về vai trò, cấu tạo,
phân tích ưu nhược điểm của vít tải, đồng thời đánh giá tổng quan về
tình hình nghiên cứu chế tạo vít tải trong và ngoài nước. Tìm hiểu của
một số loại vít tải: Vít tải đặt nằm ngang, đặt thẳng đứng, đặt nằm
nghiêng. trên cơ sở phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc. Từ đó chọn
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
8
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật

loại vít tải nằm nghiêng để nghiên cứu quá trình trộn muối iốt. Trước đó
tác giả cũng đưa ra và phân tích một số loại vít tải đang được sử dụng để
vận chuyển muối tại nước ta. Cuối chương 1 là phần đánh giá sơ bộ về
các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn, phân tích các chỉ tiêu đánh
giá chất lượng quá trình trộn hỗn hợp và kết luận về Cơ chế quá trình
trộn: Khi trộn vật liệu hạt, các hạt chịu tác dụng của những lực có hướng
khác nhau và chuyển động của hạt chính là hệ quả tác động hỗn hợp của
các lực đó. Ngoài ra cơ chế trộn còn phụ thuộc vào cấu trúc máy trộn và
phương pháp tiến hành quá trình.
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
9
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Chương 2
NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ
TRÌNH VẬN CHUYỂN BẰNG VÍT TẢI
2.1. NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC
2.1.1. Lý thuyết tính toán máy trộn bằng vít tải
2.1.1.1. Năng suất vít tải
2.1.1.2. Bước xoắn
2.1.1.3. Số vòng quay trục vít tải
2.1.1.4. Vận tốc của vít tải
2.1.1.5. Kiểm tra đường kính vít tải theo kích thước của vật
liệu
2.1.1.6. Xác định trọng lượng vật liệu trên 1 m chiều dài vít
tải
2.1.1.7. Xác định đường kính trong của vít tải
2.1.1.8. Tính công suất
2.1.1.9. Xác định tổng mô men trên trục vít tải
2.1.1.10. Tính bền
2.1.2. Nghiên cứu động học, động lực học

2.1.2.1. Xác định tải trọng tác dụng lên vít tải
Vít tải có bề mặt xoắn ốc theo toàn bộ chiều dài, đồng thời bước
của đường xoắn ốc thường là một đại lượng không đổi. Chỉ ở trong một
vài vít tải có tăng thể tích khoan xoắn ở lỗ nạp.
Để thể hiện tải trọng tác dụng, ta xét sự làm việc của vít tải hai ổ
tựa có bước của đường xoắn ốc không đổi. Năng suất của vít tải và áp
suất ép của vật liệu đã biết. Giả thiết rằng sự phân bố áp suất theo chiều
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
10
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
dài vít có thể coi như biến đổi theo quy luật tăng đều từ 0 đến áp suất
làm việc.
Trên hình 2.1 cho biết sơ đồ tính toán sự thay đổi áp suất pháp
tuyến theo chiều dài vít tải.
Khi nghiên cứu, ta dùng hệ đường xoắn ốc trái của hệ trục toạ
độ vuông góc, ban đầu thì tọa độ trùng với trọng tâm đầu mút trái của
vít tải. Trục x trùng với trục vít tải (hình 2.1).
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
x
l
x
y
z
p
max
p
N
= p
max
.x/l

Hình 2.1. Sơ đồ tính toán sự thay đổi áp suất pháp tuyến
theo chiều dài vít tải
11
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Mômen ứng với một đơn vị chiều dài vít tải hay cường độ của
mômen uốn liên tục đối với trục z :

x
tt
RR
p
dx
dM
m
N
z
z
ππ
2
sin
2
3
3
2
3
1
−
==
(2.32)
Tương tự như vậy, cường độ của mômen uốn liên tục đối với

trục y :

x
tt
RR
p
dx
dM
m
N
y
y
ππ
2
cos
2
3
3
2
3
1
−
==
(2.33)
Ta phân tích áp lực p
r
và tìm tải trọng gây ra nó trên vít tải.
Trên hình 2.2, thấy rằng lực p
r
dF tạo ra mômen xoắn

Cường độ của tải trọng liên tục có thể tìm từ đạo hàm bậc nhất
của tải trọng ngang

ααβα
β
βα
d
RR
tgp
dr
rpddQ
N
R
R
Ny
.cos
2
.cos
cos
.sin.
2
2
2
1
1
2
−
−=−=
∫
Cường độ của tải trọng ngang liên tục trong mặt phẳng yx :

x
tt
RR
tgp
dx
dQ
q
N
y
y
ππ
β
2
cos
2
2
.
2
2
2
1
−
−==
(2.37)
Cường độ của tải trọng ngang liên tục trong mặt phẳng zx :

x
tt
RR

tgp
dx
dQ
q
N
z
z
ππ
β
2
sin
2
2
.
2
2
2
1
−
−==
(2.38)
2.1.2.2. Xác định mô men uốn ngang, dọc
Khi uốn ngang, dọc phương trình của mômen uốn trong biểu
thức thường có dạng
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
12
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
0
3
2

0
2
3
2
2
2
2
2
1
22
2

!3
)()()(.
θψθγψγ
JE
x
JExxf
a
A
a
B
xf
a
A
a
B
xf
a
A

a
B
dx
vd
JE
+−






−+






−−






−=
Biểu thức đối với mômen uốn trong các mặt phẳng xy và xz
cũng tương tự như thế. Trong khi tính gần đúng, có thể chỉ giới hạn ở số
hạng thứ nhất của biểu thức trên, nghĩa là :

)cos1(.
22
2
ax
a
A
a
B
dx
vd
JE −






−=
(2.45)
2.1.2.3. Xác định ứng suất tương đương và kiểm sức bền của
vít tải
Ứng suất tương đương theo lý thuyết ứng suất tiếp lớn nhất
được xác định theo công thức:

22
4
τσσ
+=
td

(2.48)

2
2
4








+






=
c
x
td
W
M
F
S
σ
(2.50)

2.1.2.4. Tính toán sức bền vòng xoắn cánh vít tải
Để xác định lực ngang, ta hãy nghiên cứu điều kiện cân bằng
phần trung tâm của bản được tách ra là một tiết diện hình trụ có bán
kính là r (hình 2.5 ).
Các ứng suất được xác định như sau :

2
6
h
M
r
r
±=
σ
;
2
6
h
M
τ
τ
σ
±=
(2.69)
Các mômen uốn ở đường viền trong

)1(1
ln)1(44)1(31
8
.

2
242
1max
µαµ
αµαµαµ
−++
+−−−−+
=
−
−−
Rp
M
r
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
13
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật

)1(1
ln)1(44)1(31
8
.
2
242
1max
µαµ
αµµαµαµ
µ
τ
−++
+−−−−+

=
−
−−
Rp
M
(2.70)
Các mômen ở đường viền ngoài:
0=
r
M

]ln).1(44)1(3[
16
.
)]1(1[
)1(1
ln)1(44)1(31
16
.
24
2
1
2
2
242
1max
λµαµαµ
µαµ
µαµ
αµµαµαµ

τ
+−−−++−
−−−+
−++
+−−−−+
=
−−
−
−
−−
Rp
Rp
M
maî
2.2. PHÂN TÍCH ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA VÍT TẢI
Các số liệu ban đầu:
2.2.1. Lực tác dụng lên bu lông bệ máy
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
Năng suất: Q=6m
3
/h Hệ số làm việc/năm: K
n
=0,79
Góc nghiêng vận chuyển: α=10
0
Hệ số cản ban đầu: K
bd
=1,6
Chiều dài vận chuyển: L=21(m) Thời gian phục vụ: 9 (năm)
Hệ số làm việc/ngày: K

ng
=0,7 Tải trọng không đổi, quay 1
chiều
14
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Trong quá trình làm việc bộ truyền đai tác dụng lên trục động
cơ một lực F
r
và lưc F
0
Lực này tác dụng lên các bu lông như hình 2.8.

1
2
4
3

b=70
M
F
z
F
z
F
z
F
z
F
0
Fr

F'
r
F
M4
F
M1
F
M2
F
M3
F
1
F
4
F
3
F
2
r
1
r
2
r
3
r
4
a=125 L=81
b=70
Hình 2.7. Bu lông gá lắp Hình 2.8. Lực tác dụng lên bệ máy
Nhận xét: Từ hình vẽ 2.8

→
F
Max
chỉ có thể là F
2
=F
3
2 2 2
F F F 2.F .F .cos( F . F )
z M3
z
Z
3 M3 M3
a
cos( F . F ) cos
z M3
3
2.r
3
→ →
= + +
→ →
= θ =
(2.77)
Từ điều kiện bền kéo:
3
3
1,3.4.V 1,3.4.V
d
2

k k
.d
.
k
   
→ σ = ≤ σ → ≥
   
 
π
π σ
 
(2.78)
Với
k.F
V
i.f
=
(2.79)
Với i là bề mặt tiếp xúc i= 1; Hệ số ma sát f=0,2 Hệ số an toàn
k=2
3
1,3.4.k.F
max
d
.f.
k
≥
 
π σ
 

(2.80)
2.2.2. Tính toán ổn định trục vít
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
15
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
2.2.2.1. Tính công suất trên vít tải
0
QH QL 6.1,2.3,65 6.1,2.21
P C 2,5. 1,123(Kw)
360 360 360 360
= + = + =
(2.82)
2.2.2.2. Momen xoắn trên trục vít
a. Xác định đường kính vít tải.
2
2
5
5
Q 6.1,2
D
37,7. .C.S. 37,7.45.0,4.0,8.1,2
0,16496(m) 164,96(mm)
 
 
= =
 ÷
 ÷
ϕ ρ
 
 

= =
Chọn D theo tiêu chuẩn lấy D= 200(mm).
b. Mô men xoắn tác dụng lên vít tải
v
T 103864 (Nmm) 103,86( Nm)
= =

2.2.2.3. Lực dọc trục vít
v
av
0 ' ''
T 106184,65
F 1509,646(N)
R.tg( ) 70.tg(0 846 45)
= = =
α + γ +
.
(2.90)
2.2.2.4. Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối
đỡ.
Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ được xác
đinh như sau:
=>
v
n
2.T .l 2.103,86.3
P 211,96(N)
k.D.L 0,7.0,2.21
= = =
* Tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít là:

av
d
F 1509,646
p 71,89(N / m)
L 21
= = =
(2.92)
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
16
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
* Tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít là:
n
n
P 211,96
p 70,65(N / m)
l 3
= = =
(2.93)
* Momen xoắn phân bố đều trên trục vít là:
v
o
T 103,86
M 4,95(N)
L 21
= = =
(2.94)
2.2.2.5. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít
a. Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do T
v
gây ra:

T
V
=103,86(Nm)
M
o
=4,95(N)
M
X
=4,95(N)
3(m)
21(m)
Hình 2.9. Biểu đồ momen xoắn
b. Sơ đồ tải trọng dọc phân bố trên trục vít do P
d
gây ra
M
t
=71,89(Nm)
N
z
=1509,646(N)
3(m)
21(m)
Hình 2.10. Lực dọc
c. Sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra:
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
17
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
P
n

=211,96(N)
3(m)
21(m)
Hình 2.11. Lực Pn tác dụng lên trục vít
Trục vít là dầm liên tục đặt trên nhiều gối tựa, khoảng cách giữa
các gối tựa gọi là các nhịp. Hệ được xem như hệ siêu tĩnh xác định theo
công thức:
n = G – 2
Với:
n: Bậc siêu tĩnh
G = 8 : Tổng số gối tựa của dầm
=> n = 8 – 2 = 6
Đánh số thứ tự các gối tự từ trái qua phải: 0,1,2,3….n
Các nhịp trong dầm là: L
1
= L
2
= …….= L
n
= 3 (m)
Hệ dầm cơ bản như hình 2.12.
P
n
=211,96(N)
3(m)
21(m)
0 3M
0
1M
1

2M
2
M
3
4M
4
5M
5
6M
6
7M
7
Hình 2.12. Hệ dầm cơ bản
0 7
M M 0
= =
( )
1 6
M M 67,17 Nm= = −
( )
2 5
M M 49,26 Nm= = −
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
18
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
( )
3 4
M M 53,73 Nm
= = −
Biểu đồ mômen hệ cơ bản.

3(m)
21(m)
0 3M
0
1M
1
2M
2
M
3
4M
4
5M
5
6M
6
7M
7
p
n
.l
2
/8=79,48 p
n
.l
2
/8=79,48 p
n
.l
2

/8=79,48 p
n
.l
2
/8=79,48
-67,17(Nm)
-49,26(Nm)
-53,73(Nm)
-61,17(Nm)
-53,73(Nm)
-49,26(Nm)
Hình 2.14. Biểu đồ mômen uốn do p
n
gây ra
2.2.3. Kiểm tra biến dạng xoắn
Biến dạng xoắn được xác định theo công thức:
l l l
2
0z z
z z 0 z
p p p p
0 0 0
M lM d 1 1 1
φ= M d M .zd
GJ GJ GJ GJ 2
= = =
∫ ∫ ∫
Trong đó:
z 0
M M .z

=
3 2 10 2
G 8.10 (KN / cm ) 8.10 (N / m )
= =

Đối với vật liệu làm vít tải là thép
4 4
p
J 0,1.D (1η )= −
d
η
D
=
Để đảm bảo năng suất, chọn η = 0,5
Vậy:
2
6
10 2 4
4,95.21
φ= 7,3.10
8.10 .0,1.0,2 (1 0,5 )
−
=
−

Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
19
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
2.2.4. Kiểm tra ứng suất tại khớp nối
Để đảm bảo cho việc truyền mômen xoắn từ đầu ra của trục hộp

giảm tốc sang bộ truyền vít tải được ổn định, ta chọn khớp nối giữa 2
trục là khớp nối đàn hồi. Nhờ có bộ phận đàn hồi có khả năng giảm va
đập và chấn động, đề phòng cộng hưởng do dao động xoắn gây nên và
bù lại độ lệch trục.
Khớp nối là chi tiết tiêu chuẩn vì vậy trong thiết kế thường dựa
vào mômen xoắn T
t
được xác định theo công thức sau đây để chọn kích
thước khớp nối
T
t
= k.T ≤ [T] (2.97)
Trong đó:
T : mômen xoắn danh nghĩa : T = 103864,29(Nmm)
k : Hệ số chế độ làm việc; chọn k = 1,8
⇒ T
t
=1,8. 103864,29= 186955,72 (N.mm)
- [T] : mômen xoắn cho phép . theo bảng 16.10a [3],
Ta có [T] = 500 (N.m) = 500 000 (N.mm) (Thoả mãn)
Đường kính chỗ lắp khớp nối là d = 56 mm
D
0
111
D3
L1
L2
d
l
l3

d1
D2
h
D
L
c
dc

Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
20
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Hình 2.15. Khớp nối đàn hồi
+ Kiểm nghiệm điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi và
điều kiện bền của chốt theo công thức:

[ ]
[ ]
d
d
0 c 3
0
u
3
u
C 0
2.k.T
Z.D .d .l
k.T.l
0,1.d .D .Z
σ = ≤ σ

σ = ≤ σ
(2.98)
Trong đó:
k: Hệ số chế độ làm việc, tra bảng 16.1[3] ta được k = 1,8
l
0
= l
1
+ l
2
/2 = 34 + 15/2= 41,5 (mm)
[σ]
d
: ứng suất dập cho phép của vòng cao su
[σ]
d
= 2 ÷ 4 (MPa)
[σ]
u
: ứng suất uốn cho phép của chốt
[σ]
u
= 60 ÷ 80 (MPa)
Thay các thông số vào các công thức, ta có:

[ ]
( )
[ ]
( )
d

d
u
3
u
2.1,8.103864,29
0,92 2 MPa
8.130.14.28
1,8.103864,29.62
40,6 60 MPa
0,1.14 .130.8
σ = = < σ =
σ = = ≤ σ =
Như vậy, vòng đàn hồi thoả mãn điều kiện bền dập và chốt thoả mãn
điều kiện bền uốn.
2.3. PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH MÒN CÁNH VÍT TẢI
2.3.1. Mòn cánh vít do hoá học
2.3.1.1. Sự ăn mòn kim loại
a. Định nghĩa
b. Phân loại ăn mòn
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
21
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
c. Ăn mòn hoá học
Kết luận: Trong dây chuyền trộn muối iốt. Vít tải vận chuyển
muối NaCl trong môi trường có lẫn hơi nước ẩm, do vậy vật liệu chế tạo
vít tải chủ yếu bị ăn mòn điện hoá
2.3.1.2. Cách chống ăn mòn kim loại
a. Phương pháp bảo vệ bề mặt
b. Phương pháp điện hóa
2.3.2. Mòn cánh vít do ma sát

2.3.2.1. Khái niệm ma sát
ms
F N= µ
r ur
Trong đó:
μ- hệ số ma sát, μ = f(p,v,C)
N- tải trọng pháp tuyến
C-điều kiện ma sát (vật liệu, độ cứng, độ bóng, chế độ
gia công, môi trường)
Công ma sát A chuyển hoá thành nhiệt năng Q và năng lượng hấp
phụ giữa 2 bề mặt ΔE
A = Q + ΔE.
2.3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số ma sát
a. Ảnh hưởng của tải trọng
b. Ảnh hưởng của vận tốc
c. Ảnh hưởng của điều kiện ma
sát
2.3.2.3. Mòn do ma sát
a. Khái niệm
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
Hình 2.26. Hao mòn
lớp cấu trúc thứ cấp
22
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Mòn là sự phá hoại dần dần bề mặt ma sát, thể hiện ở sự thay
đổi kích thước dần dần theo thời gian. Trong quá trình hao mòn không
xảy ra sự phá hoại kim loại gốc mà chỉ xảy ra sự phá hoại trên lớp bề
mặt chi tiết (gọi là lớp cấu trúc thứ cấp – hình 2.26).
Chỉ tiêu đánh giá mòn:
* Cường độ mòn I:

* Tốc độ mòn v:
b. Các yếu tố ảnh hưởng đến mòn
* Ảnh hưởng của tải trọng p
* Ảnh hưởng của vận tốc trượt v
* Ảnh hưởng của điều kiện ma sát
2.3.2.4. Các biện pháp khắc phục hao mòn
a. Biện pháp thiết kế
* Chọn loại ma sát lăn hoặc trượt:
* Chọn hình dạng và kích thước của chi tiết:
b. Biện pháp công nghệ
* Tăng bền bề mặt:
* Bảo vệ bề mặt:
* Nâng cao chất lượng gia công
c. Chế độ sử dụng
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Nội dung chương giới thiệu về lý thuyết tính toán vít tải, đồng
thời tập trung giải quyết bài toán động lực học, cụ thể: Tìm hiểu lực, tải
trọng tác dụng lên vít tải, Xác định mô men uốn ngang, dọc trục, từ đó
tính toán sức bền vòng xoắn cánh vít tải. Trong chương 2 này, tác giả
cũng tìm hiểu và đánh giá độ ổn định của vít tải thông qua các công thức
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
23
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
tổng quát, đồng thời lấy một số liệu cụ thể để đánh giá: Lực tác dụng lên
bu lông bệ máy, tính toán và phân tích độ ổn định trục vít (Tính toán
công suất trên vít tải, Momen xoắn trên trục vít, Lực dọc trục vít, Tải
trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ, Sơ đồ tải trọng tác
dụng lên trục vít, Kiểm tra ứng suất tại khớp nối…).
Trong quá trình làm việc, do vít tải tiếp xúc thường xuyên với
môi trường muối, do vậy hiện tượng cánh vít tải bị ăn mòn là điều tất

yếu. Tác giả đi tìm hiểu các nguyên nhân chính gây mòn cánh vít, và đi
đến kết luận cuối cùng: Vít tải vận chuyển muối NaCl trong môi trường
có lẫn hơi nước ẩm, do vậy vật liệu chế tạo vít tải chủ yếu bị ăn mòn
điện hoá và mòn do ma sát giữa vật liệu trộn với vít tải. Từ đó đưa ra
một số phương án chống ăn mòn kim loại: Phương pháp bảo vệ bề mặt,
Phương pháp mạ điện hóa; Chọn loại ma sát lăn hoặc trượt; Nâng cao
chất lượng gia công; Tăng bền bề mặt (tăng độ cứng). Đối với trục vít
tải, xu hướng là tăng đường kính trục d để trục ngắn lại, tránh uốn,
võng…Đồng thời cần có chế độ vận hành hợp lý, bảo dưỡng thường
xuyên để hạn chế hiện tượng mài mòn.
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
24
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Chương 3
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
CHẾ TẠO VÍT TẢI
3.1. CHỌN VẬT LIỆU GIA CÔNG VÍT TẢI
3.1.1. Giới thiệu về vật liệu chịu mài mòn CeraMetal
3.1.1.1. Tổng quan
Tấm chịu mài mòn CeraMetal - sản phẩm của công ty
CeraMetal – Hy Lạp là tấm lưỡng kim, bao gồm thép nền mềm và lớp
phủ hợp kim chịu mài mòn cao. Tấm được chế tạo bằng quy trình phủ tự
động làm cho bề mặt sản phẩm cứng hơn, bền hơn và có độ chịu mài
mòn tốt hơn bất kỳ một quy trình nào khác, đã được chứng minh bằng
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
25
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
kiểm định mài mòn trầy xước ASTM G65 và kiểm định ăn mòn DIN
50332.
3.1.1.2. Ưu điểm của CeraMetal

+ Dễ dàng sản xuất thành các kết cấu ví dụ như: Ống, ống dẫn,
phễu
+ Dễ dàng hàn vào các kết cấu thép
+ Dễ dàng cắt thành các hình dạng cần thiết
+ Bề mặt phủ chịu ăn mòn cực tốt theo tiêu chuẩn ASTM G65,
bề mặt cứng hơn thép cácbon thấp đến 20-30 lần (trong một số ứng
dụng trong ngành xi măng có thể lên tới 60 lần)
+ Khả năng chịu mài mòn kim loại với kim loại tốt
+ Khả năng chịu gặm mòn tốt vì có thành phần Crôm cao
+ Khả năng chịu nhiệt tốt
+ Bị ảnh hưởng rất ít của nhiệt
+ Độ tập trung rất cao của cácbit (>50% ở loại HCCr, theo
Maratray)
+ Ma trận Eustentic chặt chẽ hỗ trợ độ cứng của cácbit
+ Độ cứng và các thành phần được thiết kế để phù hợp với các
ứng dụng.
3.1.1.3. Chất lượng tiêu chuẩn của CeraMetal
3.1.1.4. Các thông số tiêu chuẩn của tấm chịu mòn CeraMetal
3.1.1.5. . Kích thước tiêu chuẩn của tấm chịu mòn CeraMetal
3.1.1.6. Một só chi tiết được gia công bằng vật liệu CeraMetal
3.1.2. Phương pháp chế tạo vít tải bằng Cerametal
Vít tải sử dụng vật liệu CeraMetal có thể kéo dài tuổi thọ sử
dụng gấp 5 lần so với ban đầu được sản xuất bằng thép cứng. Do đó tiết
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
26
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
kiệm đáng kể vì giảm thiểu thời gian ngừng sản xuất. Đồng thời, với chi
phí sản xuất không vượt quá chi phí ban đầu, về tổng thể chi phí tiết
kiệm được của giải pháp này rất đáng kể.
Phương pháp chế tạo khi dùng tấm chịu mài mòn

Cerametal:
+ Đề nghị dùng cắt plasma.
+ Tạo hình có thể làm được dễ dàng như với thép mềm. Nói
chung bề mặt cứng phải ở bên trong.
+ Hàn tấm thép nền mềm với các loại thép khác có thể được
thực hiện bằng các phương pháp thông thường không cần làm nóng
hoặc đo đạc đặc biệt. Que hàn 7018 có được dùng cho việc này, đảm
bảo rằng các mối hàn này không ảnh hưởng đến bề mặt cứng. Kết nối
các bề mặt cứng có thể thực hiện được bằng que hàn ống CeraMetal hay
dây hàn lớp phủ cứng.
3.2. LẮP GHÉP CÁC BỘ PHẬN VÍT TẢI
3.2.1. Đầu trục (Phía nối với động cơ), cuối trục và khớp nối
vít tải
3.2.1.1. Đầu trục vít
3.2.1.2. Cuối trục vít
3.2.1.3. Khớp nối vít tải
Các khớp nối giữa các đoạn vít tải liền kề nhau, và truyền
chuyển động quay cho nhau. Do đó loại thép gia công cần phải được lựa
chọn một cách cẩn thận, xử lý nhiệt hợp lý đảm bảo độ cứng bề mặt, độ
kiên cố, bền vững. Đối với những vít tải có độ dài lớn, hoặc tải nặng
thường sử dụng thép hợp kim, thép cácbon cao và được tôi nhiệt kỹ
càng hoặc kết nối giữa các trục vít tải bằng 3 bulông chắc chắn. Các lỗ
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
27
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
khoan dẫn hướng đảm bảo dung sai cho phép, thuận tiện cho việc lắp
ráp. Giữa các khớp nối nên bố trí các miếng ốp và được bắt chặt vào
khớp nối thông qua các bu lông. Điều này đặc biệt thuận lợi khi cần tháo
lắp các vít tải ra để sửa chữa, bảo dưỡng mà không ảnh hưởng đến các
phần khác (hình 3.15)

3.2.2. Tấm bịt hai đầu máng, ổ đỡ trục và vòng bi
3.2.3. Máng vít tải
Máng vít tải đóng vai trò dẫn hướng dòng chảy vật liệu, bảo vệ
vít tải. Chúng được hàn bằng tôn tấm có khả năng chống mài mòn cao.
Có nắp đậy phía trên, trên nắp và phía dưới đáy có xẻ lỗ để cấp liệu và
xả liệu. Một số loại còn trang bị thêm bánh xe phía dưới để thuận tiện
cho việc di chuyển (hình 3.17).
3.2.4. Lắp ráp vít tải vào máng, ổ đỡ trục, vòng bi và cho vít
tải làm việc
3.2.5. Vận hành, bảo dưỡng hệ thống vít tải
3.2.5.1. Vận hành
- Khi máy hoạt động phải biết bộ phận máy nào hoạt động trước,
bộ phận nào hoạt động sau và những bộ phận nào hoạt động đồng thời.
Ngược lại khi máy ngừng hoạt động thì bộ phận nào ngừng trước và bộ
phận nào ngừng sau.
- Khi cấp liệu cần phải phối hợp nhịp nhàng và thứ tự theo tỷ lệ
cũng như năng suất đã định.
- Khi có sự cố đòi hỏi người thợ điều hành phải tỉnh táo năng
động và nắm rõ vấn đề vận hành để xử lý theo nguyên tắc.
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
28
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
- Để đạt được năng suất theo yêu cầu cũng như tỷ lệ mong
muốn, người thợ phải có khả năng điều khiển cả hệ thống một cách trọn
vẹn, tránh thời gian đứng máy và máy chạy không lãng phí.
- Cần có đội ngũ cán bộ công nhân lành nghề, đáp ứng những
nhu cầu cần thiết về : sự cố cần xử lý kịp thời, quá trình hỏng hóc phải
biết trước để tân trang sửa chữa hoặc thay thế. Ngoài ra cần có đội ngũ
cơ khí để kiểm định và tiến hành kiểm tra thay thế khi cần thiết.
3.2.5.2 Bảo dưỡng

- Sau khi chế tạo và lắp ráp xong cần có những phương pháp
bảo vệ để chống ăn mòn trong môi trường, chống gỉ, bụi Có thể dùng
các biện pháp tạm thời hoặc lâu dài như sau :
+ Sơn, xi, mạ
+ Dùng vật liệu chống ăn mòn
+ Bôi trơn chống gỉ

- Các bộ phận làm việc phải được bao che, bôi trơn cẩn thận,
làm mát, bôi trơn ổ cũng như các bộ phận là gối đỡ.
- Kiểm tra máy móc thiết bị những chỗ làm việc lắp nối, những
chỗ chịu tải có trục trặc gì không, nếu có thì điều chỉnh ngay hoặc báo
cáo về phòng kỹ thuật để điều chỉnh kịp thời.
- Ngoài các vấn đề trên cần kiểm tra và lên kế hoạch tu bổ sửa
chữa theo thời gian định kỳ. Nhiều chi tiết không thể kiểm tra được ta
phải có thời gian kiểm tra định kỳ khi tháo máy.
- Cần sửa chữa, thay đổi và tu bổ ngay khi đang kiểm tra định kỳ
theo qui định của các chi tiết hỏng hóc.
3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
29
Tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Tấm chịu mài mòn CeraMetal - sản phẩm của công ty
CeraMetal – Hy Lạp là tấm lưỡng kim, bao gồm thép nền mềm và lớp
phủ hợp kim chịu mài mòn cao. Tấm được chế tạo bằng quy trình phủ tự
động làm cho bề mặt sản phẩm cứng hơn, bền hơn và có độ chịu mài
mòn tốt hơn bất kỳ một quy trình nào khác, đã được chứng minh bằng
kiểm định mài mòn trầy xước ASTM G65 và kiểm định ăn mòn DIN
50332. Tấm nền bằng thép cácbon thấp làm cho sản phẩm có thể được
hàn, bắt, đính vào các kết cấu có sẵn, lớp phủ bề mặt cung cấp một hàng
rào chống ăn mòn tuyệt vời kể cả với các ứng dụng trong điều kiện và

môi trường khắc nghiệt nhất. Với những ưu điểm như vậy, đồng thời
tấm CeraMetal đã được ứng dụng trong những chi tiết máy yêu cầu khả
năng chịu mài mòn cao và làm việc trong môi trường khắc nghiệt như:
Răng gầu xúc; quạt trong xi măng, tấm lót máy nghiền…Tuy có độ cứng
và khả năng chịu mài mòn lớn như vậy, nhưng Cerametal vẫn có thể
uốn các dải theo yêu cầu sử dụng. Chính vì vậy tác giả đã đề xuất
phương án chọn vật liệu Cerametal để gia công cánh vít tải. Vít tải sử
dụng vật liệu CeraMetal có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng gấp 5 lần so với
ban đầu được sản xuất bằng thép cứng, giá thành hợp lý, nên thu hồi vốn
đầu tư nhanh.
Cũng trong chương này tác giả đã đề xuất một số phương án lắp
ghép các bộ phận của hệ thống vít tải: Đầu trục vít, cuối trục vít, máng…
đặc biệt là khớp nối vít tải. Khi chiều dài làm việc của vít tải lớn, cần
thiết phải nối nhiều đoạn trục vít tải với nhau, Khớp nối vít tải sẽ nối
giữa các đoạn vít tải liền kề nhau, và truyền chuyển động quay cho nhau.
Do đó loại thép gia công cần phải được lựa chọn một cách cẩn thận, xử
lý nhiệt hợp lý đảm bảo độ cứng bề mặt, độ kiên cố, bền vững. Đối với
Học viên: Tô Thị Dung – K12 CTM – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp
30