Luận văn tốt nghiệp máy ép lon nhôm phế thải

MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

LỜI CAM KẾT
Luận văn này là do tôi thực hiện, trong luận văn này không có bất cứ nội dung
nào được sao chép từ các tài liệu khác.

Trang 1


MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Bách Khoa, các thầy
cô trong khoa Cơ khí, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Cơ điện tử, những người
đã dìu dắt em tận tình, đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu
trong suốt thời gian em học tập tại trường.
Trong quá trình thực hiện luận văn, em xin đặc biệt cảm ơn Thầy Nguyễn Đàm Tấn
đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành được
luận văn này. Kính chúc thầy sức khỏe và đạt được nhiều thành tựu trong công việc và
cuộc sống.
Em cũng gửi lời cảm ơn đến cha mẹ và những người bạn cùng lớp đã động viên và
giúp đỡ em trong những lúc khó khăn khi thực hiện luận văn.
Khi thực hiện luận văn này, mặc dù đã cố gắng nhưng do thời gian thực hiện ngắn
và sự hạn chế về kiến thức và năng lực của bản thân nên luận văn không tránh khỏi sai
sót, khiếm khuyết. Em kính mong thầy cô hướng dẫn thêm để có thể hoàn thiện sau
này.
Sinh viên
Bùi Khổng Dương

Trang 2

MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nhôm là một trong những kim loại đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới,
Tài nguyên bô-xít cũng có hạn trong khi nhu cầu của con người ngày càng cao. Do
vậy việc tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan
trọng của công nghiệp luyện nhôm. Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại, nó rẻ
hơn rất nhiều so với sản xuất từ quặng. Tuy nhiên việc tái chế nhôm là một quy trình
khá phức tạp. Nhôm sau khi được thu gom tại các cơ sở thu mua phế liệu, được vận
chuyển về các nơi luyện nhôm để nấu lại thành nhôm nguyên chất. Sau đó, phôi nhôm
được vận chuyển tới các cơ sở tạo ra sản phẩm nhôm để đưa vào sử dụng lại trong
cuộc sống. Trong giai đoạn thu gom nhôm các vỏ lon nhôm rỗng nên chiếm nhiều
diện tích. Làm cho việc vận chuyển trở lên phức tạp và tốn nhiều công sức. Do vậy, để
việc vận chuyển trở nên dễ dàng hơn, các lon nhôm phế thải cần được ép lại thành
từng khối nhỏ. Do vậy, việc nghiên cứu và chế tọa máy ép lon nhôm phế thải la rất
quan trọng. Chính vì vậy, các nước công nghiệp trên thế giới đã ứng dụng công nghệ
khoa học - điều khiển tự động vào để giải quyết bài toán này.
Nắm bắt được vấn đề này, đồng thời, với mong muốn áp dụng những kiến thức từ
môi trường đại học, em đã mạnh dạn đề xuất đề tài nghiên cứu, chế tạo máy ép lon
nhôm phế thải , với khả năng của mình cùng với việc tìm hiểu tài liệu trên mạng
Internet và từ thực tế, em thiết kế máy này với hệ thống xilanh thủy lực.
Nội dung chính của luận văn: tìm hiểu tổng quan về máy ép, tính toán sơ bộ các kết
cấu cũng như truyền động, thiết kế cơ khí, thủy lực, điều khiển và lập trình.

Trang 3


MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

MỤC LỤC

Hướng phát triển đề tài

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Trang 4


MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Trang 5


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM

Tóm tắt chương: Trong chương này, luận văn sẽ trình bày, giới thiệu chung về
máy ép lon nhôm phế thải, bối cảnh ra đời. Nhu cầu từ thực tiến. Giới thiệu về một số
máy ép trong nước và trên thế giới, từ đó đề xuất nội dung luận văn.
1

. Nhu cầu tái chế nhôm
a

Nhôm có từ đâu?

Nhôm là nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái đất nhưng lại hiếm ở dạng tự do, hầu hết
nhôm tồn tại dưới dạng các hợp chất. Nhôm là kim loại tương đối mới và được sản
xuất với quy mô công nghiệp chỉ khoảng trên 100 năm lại đây.
Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó tách ra khỏi các loại đá có chứa nó.
Nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ bền vững. Việc phân
lập nhôm từ quặng, ôxít nhôm (Al2O3) là rất khó.
Bô-xít là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng, nâu …. với thành phần chủ
yếu là các khoáng vật của nhôm cùng với các khoáng vật oxit sắt, các khoáng vật sét.
Từ bô-xit có thể tách ra alumina (Al203) – nguyên liệu chính để luyện nhôm.
Trên thế giới, quặng bô-xít có nhiều ở Guinea, Việt Nam, Australia, Brazil, Jamaica,
Ấn Độ, … Trong đó, Việt Nam có trữ lượng bô-xít đứng thứ 3 với khoảng 5,4 tỷ tấn
trong tổng số 38 tỷ tấn trên toàn thế giới. Trên thế giới, Úc, Trung Quốc, Mỹ, Brazin
và Jamaica là những nước sản xuất nhiều alumina nhất.
Năm 1825, công nghệ chế biến nhôm từ bô-xít lần đầu tiên được phát hiện ở phương
Tây bởi Han Oerstad – một nhà hóa học Đan Mạch. Ông đã chiết xuất được một
lượng nhỏ nhôm từ bô-xít.
Vài thập kỷ sau, công nghệ mới được phát minh, làm giảm giá thành luyện nhôm, tuy
nhiên nhôm vẫn chỉ được dùng làm đồ trang sức. Đến năm 1886, quy trình điện phân
Hall-Heroult mới được phát minh để chế biến nhôm từ alumina.

Trang 6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Và vào năm 1889, Karl Bayer đưa ra quy trình Bayer chiết được số lượng lớn alumina
từ bô-xít. Từ đó đến nay, đây vẫn được coi là công nghệ chủ lực để sản xuất alumina
từ bô-xít.

a

Tác động xấu của việc khai thác nhôm

Khai thác bô-xít đồng nghĩa với việc phá vỡ cấu trúc văn hóa truyền thống của cư dân
bản địa, những lề thói tập tục bao đời cũng như gây ra những xáo trộn về cuộc sống,
sinh kế.
Đất rừng, đất nông -lâm nghiệp và rừng xung quanh khu vực khai thác sẽ bị mất, phá
vỡ môi sinh giống như hình 1.1.
Đặc biệt, trong quá trình khai thác bô-xít, bùn đỏ (hay còn gọi là bụi đỏ) – một sản
phẩm phụ của qui trình Bayer, một hợp chất độc hại – các tạp chất trong bô-xít không
hòa tan trong quá trình tinh chế là điều đáng lo ngại nhất. Bùn đỏ là những hạt bụi
mịn dễ gây ô nhiễm không khí, dễ xâm nhập vào đất và nguồn nước …

Hình 1.1 Khai thác bô xít Tây Nguyên
Những bài học từ bang Orissa (Ấn Độ) và quốc gia Haiti vẫn còn đó. Những hứa hẹn
về phát triển kinh tế – xã hội vùng, thông thương giao lưu từ các nhà đầu tư, sản xuất
chỉ là danh nghĩa. Nguồn tài nguyên bô-xít của họ cứ được khai thác cạn dần nhưng
họ đã không nhận được gì nhiều hơn là sự xáo trộn cuộc sống, xung đột, ô nhiễm, đói
nghèo và bệnh tật đeo bám. Đó cũng chính là điều mà rất nhiều nhà khoa học, môi

Trang 7


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

trường cũng như người dân đang quan ngại về vấn đề khai thác bô-xít tại Tây Nguyên
hiện nay.
Vì vậy tái chế nhôm là một lựa chọn khôn ngoan
b Lợi ích của việc tái chế nhôm

 Tiếc kiệm năng lượng:

Sản xuất nhôm từ quặng nhôm là một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng. Nó liên
quan đến việc khai thác quặng và vận chuyển chúng vào các cơ sở làm sạch và chế
biến chúng trước khi sản xuất các sản phẩm cuối cùng. Việc tái chế nhôm tiết
kiệm 92% năng lượng cần thiết để sản xuất nhôm từ quặng bôxit.
 Bảo tồn nguyên liệu: Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất
cả các kim loại khác trừ sắt và nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế
giới. Chính vì vậy nguồn nguyên liệu từ quạng nhôm ngày càng cạn kiệt thì việc
tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan trọng
của công nghiêp luyện nhôm
 Giảm ôi nhiễm môi trường: Quá trình tái chế nhôm tái chế nhôm đòi hỏi ít năng

lượng hơn, có nghĩa là giảm khí thải nhà kính. Điều này làm giảm tác dụng phụ
đối với môi trường, chẳng hạn như sự nóng lên toàn cầu và mưa axit.
2

Tình hình tái chế nhôm trên thế giới và Việt Nam hiện nay

Tại Mỹ, từ năm 1970 – 2001 đã có 903 tỷ lon/hộp nhôm bị bỏ đi, hình 1.2 biểu đồ tái chế
hộp nhôm ở mỹ (1972-2001). Chỉ tính riêng năm 2001 đã có 50,7 tỷ lon/hộp nhôm bị vứt
bỏ, nếu số lượng này được tái chế thì có thể tiết kiệm được năng lượng tương đương với
16 triệu thùng dầu thô, số lượng dầu đó đủ cung cấp năng lượng cho 2,7 triệu gia đình
Mỹ hay cho hơn 1 triệu xe ô tô trong một năm. Đồng thời, việc tái chế này cũng có thể
ngăn chặn được việc thải ra 75.000 tấn khí thải dioxide sulfur và ô-xít ni-tơ phát ra từ
việc sản xuất nhôm tinh luyện mới.
Trong khi đó, tại xứ sở sương mù Anh quốc, 75% các lon nước uống được làm bằng chất
liệu nhôm. Năm 2001, Anh sử dụng 5 tỉ lon nước uống dạng này, 42% trong đó đã được
tái chế, Dù đây là con số cải thiện vượt bậc so với 2% tái chế năm 1989, vẫn có 3 tỉ lon bị
vứt đi. Các nhà khoa học đã tính toán được rằng, tái chế 1 kg nhôm tiết kiệm được 6kg

Trang 8


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

bô-xít, 4kg hóa chất và 14kWh điện. Nếu tất cả những hộp/lon nhôm ở Anh được tái chế
thì mỗi năm sẽ có ít hơn 14 triệu thùng rác đựng vỏ lon/hộp).

Hình 1.2 Tái chế hộp nhôm ở mỹ(1972-2001)
Việt Nam hiện nay chưa có con số chính thức về lượng nhôm được tái chế. Tuy nhiên,
theo một số thống kê sơ bộ, ở các làng nghề có đến 95,2% lượng phế thải kim loại được
tái chế, mang lại tổng số 700.000 tấn sản phẩm mỗi năm. Tái sử dụng và tái chế ở Việt
Nam được đánh giá là rất tốt. Riêng trong lĩnh vực công nghiệp, một số ngành có khả
năng thực hiện tái chế 80% lượng chất thải.
Trong khi ngành công nghiệp khai khoáng đòi hỏi tính chuyên môn và kỹ thuật của lực
lượng lao động tham gia, ngành tái chế hiện đang là sinh kế của rất nhiều người nghèo đô
thị. Bên cạnh đó, một số làng nghề cũng đã và đang giàu lên nhờ tham gia vào tái chế rác
thải. Nhôm chắc chắn nằm trong danh sách kim loại được ưu tiên thu gom, tái chế.
Tuy nhiên việc tái chế nhôm là một quy trình khá phức tạp. Nhôm sau khi được thu gom
tại các cơ sở thu mua phế liệu, được vận chuyển về các nơi luyện nhôm để nấu lại thành
nhôm nguyên chất. Sau đó, phôi nhôm được vận chuyển tới các cơ sở tạo ra sản phẩm
nhôm để đưa vào sử dụng lại trong cuộc sống. Trong giai đoạn thu gom nhôm các vỏ lon
nhôm rỗng nên chiếm nhiều diện tích. Làm cho việc vận chuyển trở lên phức tạp và tốn
nhiều công sức, hình 1.3 cho thấy những lon nhôm sau khi sử dụng thì tốn rất nhiều diện
tích.

Trang 9

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Hình 1.3 Tái chế lon nhôm tại Mỹ
Do vậy, để việc vận chuyển trở nên dễ dàng hơn, các lon nhôm phế thải cần được ép lại
thành từng khối nhỏ như hình 1.4 để dễ dàng khuôn vác và tiếc kiệm diện tích đáng kể
trong vận chuyển và lưu trữ trong kho bãi.

Hình 1.4 Lon nhôm sau khi ép.

Trang 10


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

3

Một sô máy ép thế giới và trong nước.

Trên thế giới hiện nay có nhiều công ty chế tạo máy ép phục vụ cho ngành công nghiệp
nặng và nhẹ như các loại máy ép dùng trong sản xuất giày, máy ép dùng để ép gạch,
dùng để ép ván dăm, ép lon phế thải…. Tuy nhiên tính đa dạng trong khâu thiết kế sản
phẩm này chưa có, vì lí do nhu cầu sử dụng mặt hàng này không nhiều. Nên đa số các
công ty chuyên sản xuất máy ép luôn sản xuất theo đơn đặt hàng của đối tác. Điều này đã
dẫn đến thực trạng nước ta chưa có công ty nào thiết kế và chế tạo ra máy ép hoàn chỉnh.
Do kinh nghiệm cũng như công nghệ là chưa đủ, mà các công ty chủ yếu là phân phối lại
sản phẩm của các công ty nước ngoài hoặc nhận đơn đặt hàng tại Việt Nam rồi đưa về
các công ty chính để chế tạo.
Qua tìm hiểu các công ty chuyên sản xuất và chế tạo máy ép chủ yếu tập trung ở những
nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như tại Mĩ có công ty DENISON được thành
lập từ năm 1900, tại Ấn Độ có công ty VELJAN, công ty YOKEN của Đài Loan chuyên

cung cấp các loại van và bơm thủy lực khí nén, tại Đức có tập đoàn REXROTH chuyên
về sản xuất chế tạo, sửa chữa và bảo dưỡng các loại máy ép thủy lực cũng như cung cấp
thiết bị phụ tùng cho các hệ thống thủy lực khí nén. Tại Việt Nam có công ty Cổ phần
Công nghệ Quỳ nh, công ty T.A.T t ại Tp HCM, công ty Long Quân tại Hà Nội là các
công ty chuyên về phân phối, lắp đặt, thiết kế, tư vấn hệ thống thủy lực khí nén hàng đầu
tại Việt Nam.
 Máy ép khối kiểu ngang như hình 1.5 máy được chế tạo tại Thượng Hải – Trung

Quốc.

Trang 11


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Hình 1.5 Máy ép phế liệu kiểu ngang tự động
Bảng 1.1 - Thông số máy phế liệu kiểu ngang tự động
Máy ép khối tự động kiểu ngang
Kích thước

1100mm（W）×800mm（H）×～1600mm(L)

khối
Nguyên liệu ép Giấy vụn, bìa vụn, bong vải, bìa các tông, tấm nhựa mềm…
Tỷ trọng
300～400Kg/m3 ( độẩm 12-15%）
nguyên liệu
Kích cỡ cửa

1800mm×800mm

tiếp liệu
Động cơ chính
Xi lanh thủy

45kw
YG200/140-2600

lực
Lực ép xi lanh

80T

Trang 12


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Lực nén làm

21MPa

việc cao nhất
Trọng lượng

13 tấn

máy
Kích thước

9.8m×4.3m×1.4m（L×W×H）

máy
Số dây đóng
gói
Thời gian ép

4 hàng φ2.75～φ3.0mm3 dây thép
≤30S/ ( tiến và lùi)

 Máy ép thủy lực hình 1.6 được sản xuất tại Công Ty TNHH KỸ THUẬT GIA

LONG. Máy chuyên dùng ép các loại phế liệu như phoi bào, phoi tiện, các loại sợi
vải, các loại bã như bã mía, vỏ chai nhựa, vỏ lon, hộp bìa các tông…
Máy được kết hợp với băng tải tiếp liệu và hệ thống móc cẩu tạo nên một hệ thống
hoàn chỉnh từ nguyên liệu tới các kiện xếp lên xe.

Trang 13


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Hình 1.6 Máy ép thủy lực Gia Long
Bảng 1.2 Thông số máy ép thủy lực Gia Long

Kích thước

Máy ép khối tự động kiểu đứng
Tùy theo đơn dặt hàng

khối
Nguyên liệu

Võ lon bia,võ lon sữa,thùng sắt ,Giấy vụn, bìa vụn,

ép
Tỷ trọng
Kích cỡ cửa

bong vải, bìa các tông, tấm nhựa mềm…
Tùy theo từng loại nguyên liệu
1800mm×800mm

tiếp liệu
Động cơ chính 5 - 45kw
Lực ép xi lanh 80T – 450T
Lực nén làm
22MPa
việc cao nhất
Trọng lượng

2 - 5 tấn

máy
Kich thước

Tùy theo từng loại sản phẩm cần ép

máy
Số dây đóng

2 - 6 hàng φ2.75～φ3.0mm3 dây thép hoặc dây nhựa

gói
Thời gian ép

≤30S/ ( tiến và lùi)

Trang 14


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

 Máy ép các phoi kim loại như hình 1.7

Hình 1.7 Máy ép phoi kim loại
Bảng 1.3 - Thông số máy ép phoi kim loại

Trang 15


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Xi lanh ép thủy lực
chính
Xi lanh thủy lực cho
cửa
Xi lanh cửa dỡ liệu

Ký hiệu

Áp lực ép
Chiều dài
Số lượng
Ký hiệu
Lực ép
Chiều dài
Số lượng
Ký hiệu
Lực ép
Chiều dài
Số lượng

YG250/160-1720
1350KN
1720mm
1 bộ
YG160/105-1160
530KN
1160mm
1 bộ
YG110/70-260
250KN
260mm
2 bộ
1400×600×600mm

Kích cỡ buồng ép
Kích thước ép

600×240mm

Áp lực dầu thủy lực

≤26.5MPa

Thời gian 1 chu trình

～70 giây

ép
Động cơ

Bơm dầu thủy lực

Ký hiệu
Công suất
Tốc độ vòng quay
Số lượng
Ký hiệu

Y200L2-6
22KW
970 v/p
1 bộ`
160YCY14-1B

Lưu lượng
Áp lực
Số lượng

160ml/r
31.5MPa
1 bộ

Trang 16


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

 Ngoài ra còn có các kiểu máy bán tự động như hình 1.8

Hình 1.8 Máy ép kiểu đứng bán tự động
Bảng 1.4 - Thông số máy ép kiểu đứng bán tự động
60 tấn

Áp lực xi lanh chính

15 Tấn

Áp lực Xi lanh cạnh

Trang 17


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP LON NHÔM PHẾ THẢI

Trọng lượng máy

1500KG.
1300*950*2800mm.(L*W*H)

Kích cỡ máy
Kích cỡ khối ép

300*300*150~400mm. (L*W*H)
400*300 MM.

Kích cỡ cửa tiếp liệu

7.5KW/380 V 50 Hz

Công suất động cơ

4

Nội dung luận văn

Nhận thấy khả năng ứng dụng,ưu điểm lớn và nhu cầu cao ở trong nước là động lực lớn
để nghiên cứu sản xuất máy ép lon phế thải trong đề tài luận văn.
Nội dung luận văn:
 Tìm hiểu tổng quan về việc tái chế nhôm.
 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế.
 Tính toán kết cấu cơ khí.
 Tính toán hệ thống thủy lực.
 Thiết lập sơ đồ giải thuật và mạch điều khiển

Trang 18


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Tóm tắt chương: Trong quá trình thiết kế, để tạo ra được một mô hình máy ép lon
nhôm phế thải ta có rất nhiều bước. Trong đó, việc lựa chọn cảm phương pháp hợp lý
cho từng phần như: kết cấu cơ khí, phương án truyền động và phương án điều khiển là
một việc hết sức quan trọng. Do vậy, luận văn sẽ tiến hành lựa chọn các phương án sau.
1

. Lựa chọn sản phẩm sau khi ép

Các phương án thiết kế được đưa ra đều dựa trên những tiêu chí sau: giá thành, kích
thước của máy ép, độ tin cậy của hệ thống, khả năng bảo trì, tính đổi lẫn của từng bộ
phận trong máy, hệ số an toàn, chỉ số khả năng sẵn sàng…
Phương án 1: Sản phẩm ép dạng khối hộp
Sản phấm sau khi ép có dạng khối hôp, do vậy khuôn ép sẽ có dạng hình hộp
 Ưu điểm:
 Kích thước và hình dạng dễ dàng cho việc khuôn vác và đỡ tốn nhiều diện tích
a

trong vận chuyển và lưu trữ trong kho bãi.
 Nhược Điểm:
 Khó gia công phần thân trụ.
 Khó khăn trong khâu tính toán lực ép vì ta phải tính thêm tải trọng tập trung ở các

góc của hình vuông.
a Phương án 2: Sản phẩm ép dạng khối trụ
 Ưu điểm:

 Khối trụ dễ gia công, phần thân ép hình trụ ta có thể lựa chọn các ống thép có sẵn

tiêu chuẩn ngoài thị trường.
 Phần tính toán lực ép dễ dàng vì chỉ cần tính lực ép tại tâm hình tròn.
 Nhược điểm:
 Do sản phẩm khối trụ nên sẽ khó khăn hơn trong việc khuôn vác và sẽ lãng phí
một phần diện tích trong vẩn chuyển và lưu trữ kho bãi, do có khe hở khi xếp các
khối trụ với nhau.
Do mụch đích chính của máy ép lon phế thải là dễ dàng trong khâu vận chuyển, đỡ tốn
diện tích trong vận chuyển và lưu trữ kho bãi nên ta chọn phương án 1
2

. Lựa chọn kết cấu máy

2.2.1. Kiểu máy đứng
Trang 19


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Kiểu máy ép đứng là kiểu ép mà trục ép nằm thẳng đứng so với mặt đất.Thường được
dùng trong các máy ép gạch, ép trấu.





Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo
Nhược điểm:

Phôi không được cấp tự động, do đó phôi được công nhân đưa vào bằng tay dẫn
đến năng suất thấp

2.2.2. Kiểu máy nằm
Kiểu máy nằm là kiểu máy có trục chính là trục ép được đặt nằm ngang so với mặt đất.
 Ưu điểm:
 Hoạt động tự động nên cho năng suất cao. Phôi được đưa vào tự động bằng băng

tải. Trục ép được điều khiển ép liên tục nhiều lần để được khối sản phẩm như yêu
cầu.
 Nhược điểm:
 Giá thành chế tạo cao.
 Kết cấu máy chiếm nhiều diện tích.

Từ yêu cầu đặt ra máy hoạt động tự động năng suất cao giá cả hợp lý luận văn chọn
phương án thiết kế kiểu máy nằm.
3

. Lựa chọn phương án truyền động

Để tạo một sản phẩm từ máy ép thì ta có nhiều phương án. Nhưng với phương án nào
phù hợp với yêu cầu làm việc của máy cho có hiệu quả và năng suất cao thì mới là tối ưu.
Có nhiều phương án như:




1

Máy ép ma sát kiểu trục vít

Máy ép sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Máy ép sử dụng cơ cấu con lăn
Máy ép sử dụng hệ thống thủy lực

Máy ép ma sát kiểu trục vít
 Sơ đồ nguyên lý

Trang 20


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Hình 2.1 Cơ Cấu trục vít

Trong đó:
1: Động cơ
2: Bộ truyền đai
3,5 : Đĩa ma sát
 Nguyên lý hoạt động

4: Trục
6: Bánh ma sát
7: Cữ hành trình

Trang 21

8, 9: Cỡ tì
10: Đòn bẩy
11: Cần điều khiển

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Động cơ 1 truyền chuyển động qua bộ truyền đai 2 làm quay trục 4 Trên đó có lắp
các đĩa ma sát 3 và 5 như hình 2.1. Khi nhấn bàn đạp 11, đòn bẩy 10 đi lên đẩy
trục 4 dịch sang bên phải và đĩa ma sát 3 tiếp xúc với bánh ma sát 6 làm trục vít
quay theo chiều thuận đưa con trượt đi xuống khuôn ép. Khi đến vị trí cuối của
hành trình ép vấu 8 và cỡ tì 9 làm cho đòn bẩy 10 đi xuống đẩy trục 4 qua trái và
đĩa ma sát 5 tỳ vào bánh ma sát 6 làm cho trục vít quay theo chiều ngược lại đưa
đầu trượt đi lễ đến hành trình 7, đòn bẩy 10 lại được nhấc lên, trục 4 được đẩy
sang phải lặp lại quá trình trên.
 Ưu điểm và nhược điểm
 Ưu điểm
 Máy có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ không lớn nên kim loại biến dạng từ từ







2

và triệt để hơn, hành trình làm việc điều chỉnh trong phạm vi khá rộng.
Đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ.
Quy trình ép dao động ít
Nhược điểm
Năng suất không cao.
Lực ép tao ra không lớn.
Chưa có tính tự động hóa cao.

Môment ngẫu lực của trục vít phải chịu cao.

Máy ép sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
 Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý máy ép lon nhôm phế thải sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh
truyển được thể hiện như hình 2.2.
Trong đó:
1: Mô tơ

4: Ly hợp

7: Thanh truyền

2: Puli

5: Trục khuỷu

8: Đầu trượt

3: Đai truyền

6: Phanh

9: Máng trượt

Trang 22

10: Khuôn ép

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Hình 2.2 Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
 Nguyên lý làm việc:

Khi mở máy, mô tơ 1 quay, bánh đai quay, chuyển động đai làm cho vô lăng cùng
với ly hợp 4 quay tự do trên trục khuỷu 5 nhờ ly hợp then hoặc ly hợp ma sát như
hình 2.2. Khi nhấn bàn đạp hoặc nút làm việt, ly hợp gắn liền với trục khuỷu và vô
lăng làm cho trục khuỷu quay đồng thời phanh 6 nhả trục khuỷu ra, thanh truyền 7
đẩy đầu trượt 8 xuống và lên Khi không nhấn mạnh vào bàn đạp ly hợn không làm
việc, vô lăng 4 lại quay tự do, phanh 6 giữu trục khuỷu ở đúng vị trí cần thiết.
 Ưu điểm và nhược điểm

Trang 23


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ








Ưu điểm:
Bền, chắc chắn, ta được áp lực riêng lớn, năng suất cao.
Giá thành thiết kế và chế tạo rẻ.
Làm việc ở chế độ cho trước hoàn toàn chính xác.

Nhược điểm
Không có tính tự động hóa.
Tốc độ không đều, gây ra lực quán tính lớn, do đó gây ra rung động nên khó đạt

độ chính xác.
 Năng suất thấp.

3

Máy ép sử dụng cơ cấu con lăn
 Sơ đồ nguyên lý

Trang 24


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Hình 2.3 Cơ cấu con lăn
Trong đó:
1: Mô tơ
5: Cam
10: Đầu trượt
2: Puly
6: Con lăn
11: Máng trượt
3: Đai truyền
7, 8: Cần lắc
12: Khuôn ép
4: Vô lăng
9: thanh truyền

13: Lò xo
 Nguyên lý làm việc
Đông cơ quay, thông qua bộ truyền 2,3,4 làm cho cam 5 quay như hình 2.3. Con
lắc 6 luôn tiếp xúc với bề mặt làm việc của cam 5 nhờ lò xo 13. Khi cam nâng nhờ
cơ cấu con lăn 6, cần lắc 7, 8 thành truyền 9 la cho đầu trượt 10 đi xuống khuôn
ép. Khi cam tới vị trí hạ, thanh truyền 9 nâng đầu trượt đi lên. Quá trình lặp lại
như trên.
 Ưu điểm và nhược điểm
Trang 25