Nghiên cứu nâng cao khả năng chịu mòn và tính ổn định của vít tải nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả cho dây chuyền trộn muối Iốt ở nước ta
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (470.53 KB, 27 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
-----------------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU MÒN VÀ
TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA VÍT TẢI NHẰM NÂNG CAO CHẤT
LƯỢNG VÀ HIỆU QUẢ CHO DÂY CHUYỀN TRỘN MUỐI
IỐT Ở NƯỚC TA
Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Mã số:
Học viên: TÔ THỊ DUNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. VŨ QUÝ ĐẠC
TS. DƯƠNG THẾ HÙNG
DUYỆT BAN
KHOA ĐT
GIÁM HIỆU
SAU ĐẠI HỌC
NGƯỜI HƯỚNG
HỌC VIÊN
DẪN
PGS.TS. Vũ Quý Đạc
Ts. Dương Thế Hùng
THÁI NGUYÊN - 2011
Tô Thị Dung
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-1-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Lời cam đoan ............................................................................................................ -6Lời cảm ơn ............................................................................................................... -7Danh mục các bảng ................................................................................................. -8Danh mục các hình vẽ và đồ thị ............................................................................... -9MỞ ĐẦU ............................................................................................................... -131. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................... -132. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ................................................ -133. Đối tƣợng và mục đích nghiên cứu ...................................................... -134. Kết cấu của luận văn ............................................................................. -14CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC DẠNG VẬN CHUYỂN VÀ TRỘN VẬT
LIỆU DỜI BẰNG VÍT TẢI................................................................................. -151.1. Các hình thức vận chuyển bằng vít tải............................................. -151.1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc .................................... -151.1.2. Kết cấu các bộ phận ............................................................... -171.1.2.1. Cánh xoắn, trục xoắn. .............................................. -171.1.2.2. Máng vít tải .............................................................. -191.2. Thực trạng nghiên cứu thiết kế chế tạo vít tải ................................ -191.3. Lựa chọn hệ thống trộn muối iốt bằng vít tải ................................. -201.3.1. Giới thiệu một số loại vít tải chuyển muối ............................. -20
1.3.1.1. Vít tải kín .................................................................. -211.3.1.2. Vít tải hở .................................................................. -211.3.1.3 Vít tải đơn ................................................................. -211.3.1.4. Vít tải kép ................................................................. -211.3.2. Một số thông số của vít tải chuyển muối ............................... -211.3.2.1. Các dạng của cánh vít ............................................ -211.3.2.2. Chiều dài làm việc của vít....................................... -221.3.2.3. Góc nghiêng khi đặt vít ............................................ -22-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-2-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
1.3.2.4. Tốc độ quay của trục vít ......................................... -221.3.3. Lựa chọn hệ thống trộn muối Iốt bằng vít tải ........................ -231.3.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số máy trộn ......
............................................................................................... -231.3.3.2. Máy trộn bằng vít tải nằm nghiêng.......................... -241.4. Cơ sở lý thuyết quá trình trộn vật liệu ............................................. -261.4.1. Khái niệm ............................................................................... -261.4.2. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn ........................... -261.4.2.1. Đường kính tương đương của hạt............................ -261.4.2.2. Phân bố của lớp hạt ................................................. -271.4.2.3. Độ rỗng của lớp hạt ................................................. -281.4.2.4. Hình dạng hạt .......................................................... -301.4.2.5. Bề mặt riêng của lớp hạt.......................................... -301.4.2.6. Hệ số ma sát trong và góc ma sát trong ................. -301.4.2.7. Độ khuếch tán ......................................................... -311.4.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình trộn hỗn hợp ....... -311.4.4. Cơ chế quá trình trộn ............................................................. -321.5. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................. -33CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH
VẬN CHUYỂN BẰNG VÍT TẢI ........................................................................ -342.1. Nghiên cứu động học, động lực học ................................................. -342.1.1. Lý thuyết tính toán máy trộn bằng vít tải............................... -342.1.1.1. Năng suất vít tải ....................................................... -342.1.1.2. Bước xoắn ................................................................ -343.1.1.3. Số vòng quay trục vít tải ........................................ -342.1.1.4. Vận tốc của vít tải .................................................... -352.1.1.5. Kiểm tra đường kính vít tải theo kích thước của vật liệu
................................................................................................ -35
2.1.1.6. Xác định trọng lượng vật liệu trên 1 m chiều dài vít tải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-3-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
............................................................................................... -352.1.1.7. Xác định đường kính trong của vít tải ..................... -362.1.1.8. Tính công suất .......................................................... -362.1.1.9. Xác định tổng mô men trên trục vít tải .................... -362.1.1.10. Tính bền ................................................................. -372.1.2. Nghiên cứu động học, động lực học ...................................... -392.1.2.1. Xác định tải trọng tác dụng lên vít tải ..................... -392.1.2.2. Xác định mô men uốn ngang, dọc ........................... -432.1.2.3. Xác định ứng suất tương đương và kiểm tra sức bền
của vít tải............................................................................... -452.1.2.4. Tính toán sức bền vòng xoắn cánh vít tải ................ -482.2. Phân tích độ ổn định của vít tải ........................................................ -522.2.1. Lực tác dụng lên bu lông bệ máy ........................................... -542.2.2. Tính toán ổn định trục vít....................................................... -562.2.2.1. Tính công suất trên vít tải ....................................... -562.2.2.2. Momen xoắn trên trục vít ........................................ -56a. Xác định đường kính vít tải. ........................................ -56b. Mô men xoắn tác dụng lên vít tải................................ -572.2.2.3. Lực dọc trục vít ....................................................... --572.2.2.4. Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ
.............................................................................................. .-582.2.2.5. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít ........................ -59a. Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do Tv gây ra....... -59b. Sơ đồ tải trọng dọc phân bố trên trục vít do Pd gây ra .....
............................................................................................... -59c. Sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra ..
............................................................................................... -602.2.3. Kiểm tra biến dạng xoắn ........................................................ -642.2.4. Kiểm tra ứng suất tại khớp nối............................................... -64-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-4-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
2.3. Phân tích quá trình mòn cánh vít tải ............................................... -672.3.1. Mòn cánh vít do hoá học........................................................ -672.3.1.1. Sự ăn mòn kim loại .................................................. -672.3.1.2. Cách chống ăn mòn kim loại ................................... -722.3.2. Mòn cánh vít do ma sát .......................................................... -742.3.2.1. Ma sát ...................................................................... -742.3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số ma sát .................. -742.3.2.`3. Mòn do ma sát ........................................................ -752.3.2.4. Các biện pháp khắc phục hao mòn .......................... -792.4. Kết luận chƣơng 2 .............................................................................. -80CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG CHẾ TẠO VÍT
TẢI
..................................................................................................................... -823.1. Chọn vật liệu gia công cánh vít tải .................................................. -823.1.1. Giới thiệu về vật liệu chịu mài mòn CeraMetal ..................... -823.1.1.1. Tổng quan ................................................................ -823.1.1.2. Ưu điểm của CeraMetal .......................................... -833.1.1.3. Chất lượng tiêu chuẩn của CeraMetal .................... -833.1.1.4. Các thông số tiêu chuẩn của tấm chịu mòn CeraMetal .
............................................................................................... -843.1.1.5. . Kích thước tiêu chuẩn của tấm chịu mòn CeraMetal ...
............................................................................................... -843.1.1.6. Một só chi tiết được gia công bằng vật liệu CeraMetal .
............................................................................................... -853.1.2. Gia công vít tải bằng Cerametal ............................................ -863.2. Lắp ghép các bộ phận vít tải ............................................................. -883.2.1. Đầu trục (Phía nối với động cơ), cuối trục và khớp nối vít tải .....
.......................................................................................................... -883.2.1.1. Đầu trục vít .............................................................. -883.2.1.2. Cuối trục vít ............................................................. -88-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-5-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
3.2.1.3. Khớp nối vít tải ........................................................ -883.2.2. Tấm bịt hai đầu máng, ổ đỡ trục và vòng bi .......................... -903.2.3. Máng vít tải ............................................................................ -903.2.4. Lắp ráp vít tải vào máng, ổ đỡ trục, vòng bi và cho vít tải làm
việc
.......................................................................................................... -913.2.5. Vận hành, bảo dưỡng hệ thống vít tải .................................... -933.2.5.1. Vận hành .................................................................. -933.2.5.2 Bảo dưỡng ................................................................. -93-
3.3. Kết luận chƣơng 3 .............................................................................. -94CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................... -964.1. Kết luận ............................................................................................... -964.2. Kiến nghị ............................................................................................. -96TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... -97-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-6-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Tô Thị Dung
Sinh ngày 17 tháng 05 năm 1985
Học viên lớp cao học khoá 12 – Công nghệ Chế tạo máy - Trường đại học
Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.
Hiện đang công tác tại văn phòng khoa Điện - Trường đại học Kỹ thuật Công
nghiệp Thái Nguyên.
Xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu nâng cao khả năng chịu mòn và tính ổn
định của vít tải nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả cho dây chuyền trộn muối
Iốt ở nước ta” do thầy giáo PGS.TS Vũ Quý Đạc và Ts. Dƣơng Thế Hùng hướng
dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có
nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin
chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Thái Nguyên, ngày 13 tháng 10 năm 2011
Tác giả luận văn
Tô Thị Dung
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-7-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương, được sự động viên,
giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Vũ Quý Đạc và
Ts. Dƣơng Thế Hùng, luận văn với đề tài “Nghiên cứu nâng cao khả năng chịu
mòn và tính ổn định của vít tải nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả cho dây
chuyền trộn muối I ốt ở nước ta” đã hoàn thành.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến:
Thầy giáo hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Vũ Quý Đạc - Người Thầy đã tận
tình chỉ dẫn, giúp đỡ và động viên tác giả hoàn thành luận văn này.
Thầy giáo Ts. Dƣơng Thế Hùng đã đóng góp những ý kiến quý báu cho tác
giả trong quá trình làm luận văn.
Khoa đào tạo Sau đại học, các thầy giáo, cô giáo Khoa Cơ khí và Khoa Điện
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã giúp đỡ tác giả trong suốt
quá trình học tập cũng như quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn.
Toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và người thân đã quan tâm, động
viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn.
Tác giả luận văn
Tô Thị Dung
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-8-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
Bảng 2.1
Bảng hệ số chứa φ phụ thuộc vào loại vật liệu
34
Bảng 2.2
Bảng hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng đặt vít tải
34
Bảng 2.3
Bảng giá trị λ
35
Bảng 2.4
Bảng giá trị amax
35
Bảng 2.5
Bảng tra trọng lượng vít qv trên 1 m vít tải
36
Bảng 2.6
Tỷ lệ thích hợp giữa chiều dài L và đường kính D của thùng
trộn
38
Bảng 2.7
Các thông số của khớp đàn hồi
66
Bảng 2.8
Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi
66
Bảng 2.9
Thang ăn mòn của kim loại
67
Bảng 3.1
Chất lượng tiêu chuẩn của CeraMetal
83
Bảng 3.2
Các thông số tiêu chuẩn của tấm CeraMetal
84
Bảng 3.3
Bảng kích thước tấm Cerametal tiêu chuẩn
85
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
-9-
Ngành Công nghệ chế tạo máy
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình
Tên hì nh
Trang
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 Hình 1.1
Gối đỡ hai đầu, 7 - Cơ cấu dỡ tải, 8 - Cánh vít, 9 - Vỏ
15
hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11 - Nắp hộp.
b) Vít tải đặt đứng.
Các dạng vít tải: a- vít có cánh xoắn liền trục, b- vít có
cánh xoắn liên tục không liền trục, c- Vít dạng lá liên
Hình 1.2
tục, d- Vít có cánh xoắn dạng lá không liên tục.
17
Sơ đồ vận chuyển: e- Sang trái, g- Sang phải, f- Đẩy
sang hai phía, h- Dồn vào giữa. k- Hệ số điền đầy vít tải
Hình 1.3
Máng vít tải
19
Hình 1.4
Kiểu vít tải trong máy chuyển muối của Tây Ban Nha
20
Kiểu vít tải trong máy chuyển muối của Đài Loan
Hình 1.5
(Đặt tại cơ sở chế biến muối Hòn Khói - Khánh Hoà)
20
Hình 1.6
Cấu tạo máy trộn kiểu vít nằm ngang.
23
Hình 1.7
Cấu tạo máy trộn vít đứng.
24
Hình 1.8
Sơ đồ máy trộn vít tải kiểu nằm nghiêng
25
Hình 1.9
Các hàm phân bố mật độ qr(d) và hàm phân bố tổng Qr(d).
28
Sơ đồ tính toán sự thay đổi áp suất pháp tuyến theo
40
Hình 2.1
chiều dài vít tải
Hình 2.2
Tải trọng tác dụng lên vít tải
41
Hình 2.3
Sự phụ thuộc của lực ngang vào tải trọng dọc
44
Hình 2.4
Biểu đồ lực dọc và mômen xoắn
46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
