NGHIÊN CỨU MÁY LÀM SẠCH TÚI NILON BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MÁY LÀM SẠCH TÚI NILON
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ

Họ và tên sinh viên: VŨ NGUYỄN QUỲNH OANH
Ngành: CƠ KHÍ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khóa: 2007 – 2011

Tháng 06/2011


NGHIÊN CỨU MÁY LÀM SẠCH TÚI NILON
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ

Tác giả

VŨ NGUYỄN QUỲNH OANH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Cơ khí chế biến nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Nguyễn Như Nam

Tháng 06 năm 2011
i

CẢM TẠ
Trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự giúp
đỡ tận tình của quý thầy cô Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm
Tp.HCM. Thông qua luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sau sắc đến tất cả quý
thầy cô.
Tôi xin chân thành cảm ơn:
- Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TPHCM.
- Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ cùng quí thầy cô đã tận tình dạy
dỗ và truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức quí báu trong suốt thời gian học tập tại
trường.
- Đặc biệt thầy Tiến sĩ Nguyễn Như Nam, giảng viên Khoa Cơ khí – Công
nghệ Trường Đại học Nông Lâm TPHCM, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động
viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
- Tập thể sinh viên lớp DH07CC đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện luận văn này.

ii


TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô” được tiến
hành tại xưởng cơ khí của Bộ môn Sau thu hoạch từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 5
năm 2011.
Kết quả thu được:
+ Lựa chọn được mô hình máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô.
+ Tính toán thu được kết quả như sau:
 Trống đập – rũ:
- Đường kính trống: D =  420 mm;

- Chiều dài trống: L = 2410 mm.
 Sàng phân ly:
- Góc bao sàng: 180o;
- Khe hở giữa trống và sàng: 50 mm;
- Bán kính cong mặt sàng: R = 385 mm;
- Sàng có chiều dài là: 2160 mm.
 Quạt vận chuyển túi nilon đã làm sạch:
- Vỏ quạt có: D =  970 mm, bề rộng 310 mm, miệng vào có D =  770
mm, miệng ra có chiều cao và rộng là 310 mm.
- Cánh quạt có: Chiều rộng là 150 mm, chiều cao là 210 mm, bề dày 6 mm.

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa........................................................................ Error! Bookmark not defined.
Cảm tạ ............................................................................................................................. ii
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Mục lục .......................................................................................................................... iv
Danh sách các hình ........................................................................................................ vi
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................3
1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ......................................................................................3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .........................................................................................4
2.1 Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................................4
2.1.2 Các tính chất của túi nilon phế thải .......................................................................5
2.1.3 Yêu cầu kỹ thuật của túi nilon phế thải sau khi làm sạch .....................................5
2.2 Các phương pháp làm sạch túi nilon phế thải ..........................................................5

2.2.1 Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp ướt ..............................................5
2.2.2 Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp khô .............................................7
2.3 Nhận xét và đề xuất nhiệm vụ của đề tài ..................................................................7
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................8
3.1 Nội dung nghiên cứu .................................................................................................8
3.2 Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................8
3.2.1 Phương pháp tính toán thiết kế ...............................................................................8
3.2.2 Phương pháp chế tạo .............................................................................................9
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................12
4.1 Cơ sở thiết kế ..........................................................................................................12
4.1.1 Xác định dữ liệu thiết kế ......................................................................................12
4.1.2 Xác định mô hình thiết kế ....................................................................................12
4.2 Tính toán thiết kế bộ phận đập rũ ............................................................................13
iv


4.2.1 Tính toán thiết kế trống đập..................................................................................13
4.2.2 Tính toán thiết kế lưới sàng phân ly .....................................................................18
4.3 Tính toán thiết kế quạt ly tâm vận chuyển túi nilon đã làm sạch ...........................19
4.4 Tính toán thiết kế máng cấp liệu ............................................................................19
4.5 Tính toán thiết kế băng tải thu gom chất bẩn .........................................................20
4.6 Tính toán thiết kế truyền động................................................................................27
4.6.1 Tính toán thiết kế truyền động cho trục đập .........................................................27
4.6.2 Tính toán thiết kế truyền động cho băng tải thu gom chất bẩn ............................29
4.7 Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo ...................................................................32
4.8 Ý kiến thảo luận......................................................................................................38
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................39
5.1 Kết luận...................................................................................................................39
5.2 Đề nghị ...................................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Một số hình ảnh về túi nilon phế thải ..............................................................4
Hình 2.2: Mô hình mảy rửa kiểu tat gạt ..........................................................................6
Hình 4.1: Mô hình máy làm sạch túi nilon MLS – 500................................................ 12
Hình 4.2: Sơ đồ động học của máy làm sạch túi nilon MLS – 500. .............................13
Hình 4.3: Trống thiết kế. ...............................................................................................17
Hình 4.4: Khai triển trống đập. ......................................................................................18
Hình 4.5: Sàng phân ly. .................................................................................................18
Hình 4.6: Quạt thiết kế. .................................................................................................19
Hình 4.7: Máng cấp liệu. ...............................................................................................20
Hình 4.8: Sơ đồ tính toán băng tải. ................................................................................22
Hình 4.9: Các chi tiết cấu tạo thành vỏ máy bao sàng phân ly. ....................................32
Hình 4.10: Vỏ máy bao sàng phân ly. ...........................................................................33
Hình 4.11: Các chi tiết cấu tạo thành nắp máy. .............................................................33
Hình 4.12: Nắp máy. .....................................................................................................34
Hình 4.13: Các chi tiết cấu tạo thành vỏ quạt. ..............................................................34
Hình 4.14: Vỏ quạt. .......................................................................................................35
Hình 4.15: Răng trống. ..................................................................................................36
Hình 4.16: Chân đỡ răng trống. .....................................................................................36
Hình 4.17: Cánh quạt. ....................................................................................................37
Hình 4.18: Trống. ..........................................................................................................37
Hình 4.19: Trống đập – rũ. ............................................................................................38

vi

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam đang trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa - đô thị hóa (CNH ĐTH) và cùng với nó là sự gia tăng chất thải sinh hoạt, trong đó có chất thải túi nilon.
Các bao bì nilon hiện đang sử dụng ở nước ta và nhiều nước trên thế giới thuộc loại
khó và lâu phân hủy. Những đặc điểm ưu việt trong sản xuất và tiêu dùng túi nilon đã
làm lu mờ các tác hại đối với môi trường khi thải bỏ. Đó cũng là lý do chính yếu giải
thích tại sao túi nilon lại được dùng rất phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới bất chấp
những cảnh báo về tác hại to lớn và nhiều mặt tới môi trường, sức khỏe và trở thành
vấn nạn trong quản lý môi trường ở hầu hết các quốc gia đang phát triển, trong đó có
Việt Nam.
Theo các nhà khoa học, túi nilon được làm từ những chất khó phân hủy, khi thải
ra môi trường phải mất từ hàng chục năm cho tới một vài thế kỷ mới được phân hủy
hoàn toàn trong tự nhiên. Sự tồn tại của nó trong môi trường sẽ gây ảnh hưởng nghiêm
trọng tới đất và nước bởi túi nilon lẫn vào đất sẽ ngăn cản ôxy đi qua đất, gây xói mòn
đất, làm cho đất không giữ được nước, dinh dưỡng, từ đó làm cho cây trồng chậm tăng
trưởng. Nghiêm trọng hơn, môi trường đất và nước bị ô nhiễm bởi túi nilon sẽ ảnh
hưởng trực tiếp và gián tiếp tới sức khỏe con người. Trong thực tế, nhiều loại túi nilon
được làm từ dầu mỏ nguyên chất khi ngấm vào nguồn nước sẽ xâm nhập vào cơ thể
người gây rối loạn chức năng và dị tật bẩm sinh ở trẻ nhỏ. Túi nilon làm tắc nghẽn
cống, rãnh, kênh, rạch, gây ứ đọng nước thải và ngập úng dẫn đến sản sinh ra nhiều vi
khuẩn gây bệnh. Ngoài ra, túi nilon còn gây mất mỹ quan và cảnh quan. Ô nhiễm môi
trường do chất thải túi nilon hiện được các nhà môi trường gọi là “ô nhiễm trắng”.
Ở nước ta, việc sử dụng tràn lan các loại túi nilon trong các hoạt động sinh hoạt
xã hội, chủ yếu và đặc biệt là loại túi siêu mỏng, thể hiện sự dễ dãi của cả người cung
cấp cũng như người sử dụng; người bán sẵn sàng đưa thêm một hoặc vài chiếc túi
1


nilon cho người mua khi được yêu cầu; người mua ít khi mang theo vật đựng (túi xách,

làn...) vì biết chắc chắn rằng khi mua hàng hóa sẽ có túi nilon kèm theo để xách về.
Theo một khảo sát của cơ quan môi trường, trung bình một người Việt Nam trong
1 năm sử dụng ít nhất 30 kg các sản phẩm có nguồn gốc từ nhựa. Từ 2005 đến nay,
con số này là 35 kg/người/năm. Năm 2000, trung bình một ngày, Việt Nam xả khoảng
800 tấn rác nhựa ra môi trường. Đến nay, con số đó là 2.500 tấn/ngày và có thể còn
hơn. Theo ngành môi trường, nhu cầu về vốn đầu tư bảo vệ môi trường của Việt Nam
là 85.000 tỷ đồng. Trong số tiền trên, có đến vài trăm tỷ được sử dụng để khắc phục
những thiệt hại do đồ nhựa, túi nilon thải ra môi trường.
Với số lượng và khối lượng túi nilon được sử dụng và thải bỏ hàng ngày lớn như
vậy nhưng việc quản lý chúng trong nhiều năm qua và cho đến nay ở nước ta vẫn đang
là vấn đề còn chưa tìm được lời giải hợp lý. Đã có những đề xuất: cấm sử dụng; áp
dụng các công cụ kinh tế (thuế, phí...); công cụ giáo dục, nâng cao nhận thức nhưng
cũng từ bài học kinh nghiệm sử dụng các biện pháp đó ở các nước cho thấy, hiệu quả
của các biện pháp này không cao mà nguyên nhân chính yếu là sự tiện dụng cao và giá
cả thấp của túi nilon. Chính điều này đã làm cho sản phẩm túi nilon hiện diện ở khắp
nơi trong đời sống xã hội.
Ngày nay người ta chủ yếu dùng các phương pháp sau để khống chế và xử lý “ô
nhiễm trắng”:
- Một là thu gom và tái chế.
- Hai là giảm ít hoặc cấm sử dụng những loại nilon khó phân huỷ.
- Ba là khai thác và mở rộng sử dụng túi làm bằng giấy hoặc là chế phẩm nhựa
có thể tự phân huỷ.v.v... để thay thế những túi nhựa không dễ bị phân huỷ.
Nhằm giải quyết một phần vấn đề cấp thiết trên, được sự đồng ý của ban chủ
nhiệm khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm cùng với sự hướng dẫn
của thầy TS. Nguyễn Như Nam. Tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô”.

2

1.2 Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, lựa chọn phương pháp làm sạch túi nilon tốt
nhất, tiết kiệm chi phí và không gây ô nhiễm môi trường. Sau đó lựa chọn mô hình
máy thích hợp để làm sạch túi nilon; rồi tính toán thiết kế, chế tạo máy phục vụ cho
đời sống, xã hội.
1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô để phục vụ cho đời
sống, xã hội và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

3


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu ở đây là túi nilon phế thải được thải ra trong đời sống hằng
ngày của con người và trong sản xuất.
2.1.1 Nguồn gốc túi nilon phế thải
Túi nilon xuất hiện cách đây khoảng 150 năm do nhà hóa học Anh Alexander
Parkes phát minh. Túi nilon được sản xuất từ nhựa polyethylene có nguồn gốc từ dầu
mỏ và quá trình tự phân hủy của nó diễn ra rất chậm.
Túi nilon phế thải được thải ra từ: sinh hoạt hằng ngày của con người (đi chợ, siêu
thị, mua quần áo, dày dép, các vật dụng…), rác thải y tế, trong sản xuất công nghiệp,
nông nghiệp…

Hình 2.1: Một số hình ảnh về túi nilon phế thải
4


2.1.2 Các tính chất của túi nilon phế thải

Túi nilon nhẹ, không thấm nước, bền và giá rẻ.
Túi nilon được làm từ những chất khó phân hủy, khi thải ra môi trường phải mất từ
500 đến 1000 năm mới phân hủy được.
Việc sử dụng túi nilon để đựng thức ăn chế biến sẵn, đặc biệt là các loại thực phẩm
nóng rất nguy hại cho sức khỏe, vì ở nhiệt độ 70oC đến 80oC những chất phụ gia trong
túi nilon bắt đầu hòa tan vào thực phẩm.
Khi đốt túi nilon phế thải sẽ sản sinh ra các khí độc hại như clo, hydroclorit,... bay
vào không khí làm ô nhiễm môi trường khí quyển.
Những loại túi nilon tái chế có thể chứa DOP (dioctin phatalat) cực độc, ảnh hưởng
đến cơ quan sinh dục nam. Nếu bị nhiễm chất này lâu dài, có thể ảnh hưởng đến giới
tính của trẻ em: Các bé trai có thể bị nữ tính hóa, vô sinh nam, còn trẻ em nữ có nguy
cơ dậy thì quá sớm.
Chất phụ gia trong túi nilon như: chất hóa dẻo TOCP (triorthocresylphosphat, chất
hóa dẻo) có thể làm tổn thương và làm thoái hoá thần kinh ngoại biên và tuỷ sống;
chất BBP có thể gây độc cho tinh hoàn và gây ra một số dị tật bẩm sinh nếu thường
xuyên tiếp xúc với nó.
2.1.3 Yêu cầu kỹ thuật của túi nilon phế thải sau khi làm sạch
Túi nilon phế thải sau khi làm sạch bằng phương pháp khô thì sẽ được đưa qua làm
sạch bằng nước. Vì vậy yêu cầu kỹ thuật của túi nilon phế thải sau khi làm sạch là: chỉ
cần loại bỏ hết các tạp chất nặng bám trên nilon như: đất, cát, sỏi.
Túi nilon phế thải sau khi làm sạch phải có độ sạch: ≥ 40%.
2.2 Các phương pháp làm sạch túi nilon phế thải
2.2.1 Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp ướt
Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp ướt là dùng nước để rũ các chất bẩn
bám trên túi nilon, cả tạp chất nặng lẫn tạp chất nhẹ.
Ở phương pháp này có thể dùng máy rửa kiểu tay gạt để làm sạch túi nilon phế
thải.
 Cấu tạo máy rửa kiểu tay gạt:

5

Hình 2.2: Mô hình máy rửa kiểu tay gạt
1. Vít xoắn để tải liệu; 2. Trục tay gạt; 3. Các tay gạt; 4. Buồng rửa;
5. Khung đỡ ổ đỡ; 6. Trục gàu; 7. Động cơ; 8. Buồng ném; 9. Bộ phận gom đá;
10, 14. Các xilanh thủy lực; 11. Van của bộ phận gom cát;
12. Tời; 13. Lỗ vách ngăn; 15. Rẻ quạt; 16. Các van.
 Nguyên lý hoạt động của máy rửa kiểu tay gạt:
Máy có khả năng rửa được các nguyên liệu có độ bẩn cao, bết dính. Nhờ xáo trộn
mãnh liệt trong nước, do tác động của lực ma sát làm chất bẩn tách ra. Khi cần loại bỏ
tạp chất nặng, nguyên liệu dịch chuyển dễ dàng trong nước cả theo chiều trục máy và
hướng kính để tạp chất nặng có thể lắng xuống phía dưới. Để khử tạp chất nhẹ, yêu
cầu bề mặt nước phải lặng, vì khi ấy tạp chất nhẹ mới nổi lên được, tạo điều kiện loại
bỏ chúng.
Việc di chuyển và xáo trộn nguyên liệu nhờ các tay gạt bằng thép bố trí trên trục
theo đường xoắn ốc.Để tránh khuấy đục mặt nước, ở khoảng cách một mét tính từ
vách trước có bố trí vách ngăn. Mực nước trong buồng rửa phải cao hơn các vấu cam
khoảng 350 ÷ 450 mm, điều này có tác dụng tạo mặt nước lặng để dễ tách các tạp chất
nhẹ. Đáy buồng rửa có hai lớp: vách lưới và đáy liền đặc. Cát và đất sau khi lọt qua
vách lưới sẽ rơi vào bộ phận chứa, rồi từ các bộ phận ấy, theo định kỳ cùng với nước
chúng được loại đi khi van mở; riêng đá và các tạp chất nặng lớn khác không lọt qua
lưới sẽ được gom vào bộ phận chứa đặt ở đáy lưới. Các van của bộ phận gom đá và tạp
chất sẽ mở khi các rẻ quạt đóng đã đậy các cửa thăm.
6


2.2.2 Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp khô
Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp khô là: trong quá trình làm sạch
không dùng nước mà nhờ lực va đập và luồng khí động do bộ phận đập - rũ tạo ra, làm
cho các chất bẩn (đất, cát) bám trên túi nilon văng ra.

2.3 Nhận xét và đề xuất nhiệm vụ của đề tài
Như vậy từ hai phương pháp làm sạch trên ta thấy:
Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp ướt loại bỏ cả tạp chất nặng lẫn
tạp chất nhẹ bám trên túi nilon, phương pháp này làm sạch nilon rất nhanh và tiện lợi,
chi phí thấp, nhưng chất thải do nó tạo ra thì rất độc hại và khó xử lý. Nếu xử lý không
tốt thì khi thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường.
Làm sạch túi nilon phế thải bằng phương pháp khô chỉ loại bỏ được tạp chất
nặng, để loại bỏ tạp chất nhẹ thì túi nilon phế thải sau khi đã được làm sạch bằng
phương pháp khô sẽ được đưa qua nước để rũ bỏ các tạp chất nhẹ. Phương pháp này
tốn thời gian và chi phí hơn phương pháp ướt, nhưng chất thải do nó tạo ra ít độc hại
và xử lý dễ dàng hơn, không gây ô nhiễm môi trường.
Vì vậy, lựa chọn phương pháp làm sạch túi nilon phế thải là phương pháp khô
và tiến hành nghiên cứu thiết kế, tính toán và chế tạo.

7


Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài gồm:
+ Tìm hiểu về túi nilon phế thải và đề xuất công nghệ làm sạch túi nilon phế thải
đạt hiệu quả tốt nhất và ít gây ô nhiễm môi trường.
+ Tính toán thiết kế máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô.
+ Xây dựng công nghệ chế tạo máy làm sạch túi nilon bằng phương pháp khô.
3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp tính toán thiết kế
Tính toán, thiết kế máy móc thiết bị phải phù hợp với công nghệ, năng suất của
máy, các tính chất của túi nilon phế thải và yêu cầu độ sạch của túi nilon.
a) Phương pháp tính toán thiết kế bộ phận làm sạch túi nilon theo phương

pháp đập – rũ
Dựa vào các tính chất của túi nilon phế thải, yêu cầu độ sạch của túi nilon phế thải
và năng suất của máy.
b) Phương pháp tính toán thiết kế máng cấp liệu
Dựa vào nguyên tắc tự chảy của túi nilon phế thải và khả năng lưu thông của túi
nilon phế thải trong máy.
c) Phương pháp tính toán thiết kế quạt vận chuyển
Túi nilon phế thải sau khi làm sạch được thu hồi bằng quạt ly tâm với cánh quạt là
cánh phẳng, đầu ra của quạt là cửa tháo liệu. Ở đây, phải tính toán thiết kế cánh quạt
có đủ vận tốc để hất được túi nilon sau khi đã làm sạch ra ngoài cửa ra của quạt.
d) Phương pháp tính toán thiết kế băng tải thu gom chất bẩn
Dựa vào tính chất của các chất bẩn bám trên túi nilon phế thải sau khi đã bị đập - rũ
khỏi túi nilon phế thải.

8


e) Phương pháp tính toán thiết kế truyền động cơ khí
Dựa vào đặc tính làm việc của các bộ phận. Truyền động cho trục trống và quạt là
bộ truyền đai, cho băng tải là bộ truyền xích.
3.2.2 Phương pháp chế tạo
Các chi tiết máy chuyên dùng được phân theo các họ công nghệ chế tạo để tiến
hành lập quy trình công nghệ chế tạo. Công nghệ chế tạo máy được chia thành các họ
công nghệ sau:
 Công nghệ chế tạo các chi tiết máy họ hộp gồm: vỏ máy, vỏ quạt, máng cấp
liệu.
Công nghệ chế tạo các chi tiết họ hộp gồm các nguyên công chính sau:
 Chuẩn bị phôi: Phôi chế tạo các chi tiết họ hộp là vật liệu được chọn theo
yêu cầu như thép tấm CT38.
 Khai triển và cắt phôi: Với các chi tiết có đường bao dạng đoạn thẳng, tuỳ

theo chiều dày chi tiết thì có thể dùng các thiết bị cắt thép tấm dạng cắt dập bằng thuỷ
lực. Cắt phôi khai triển bằng các thiết bị cắt nhiệt như cắt bằng ngọn lửa ôxy và khí
cháy, laze,…cho tất cả các chi tiết.
 Tạo hình dạng chi tiết theo bản vẽ bằng các phương pháp sau: Đối với các
chi tiết dạng bán nguyệt, trụ tiến hành trên máy cuốn 3 trục; đối với các chi tiết có mặt
hình đa giác dùng phương pháp hàn điểm từng mặt hoặc gập trên máy ép dập thuỷ lực
(cho chi tiết có chiều dày lớn) hoặc gập bằng tay.
 Nắn sửa các chi tiết cho đúng kích thước bản vẽ.
 Hàn điểm gá các bề mặt chi tiết.
 Hàn các bề mặt ghép.
 Sửa khắc phục biến dạng sau khi hàn và mài tạo kiểu dáng mỹ thuật cho
các mối hàn.
 Công nghệ chế tạo các chi tiết máy họ trục:
Các chi tiết họ trục: Thuộc về các chi tiết họ trục trong máy làm sạch túi nilon
gồm có trục và bán trục của trống và quạt.
Công nghệ chế tạo các chi tiết họ trục gồm các nguyên công chính sau:
 Chuẩn bị phôi: Phôi chế tạo các chi tiết họ trục là vật liệu được chọn theo
yêu cầu tính toán như thép C45, 20X,…Kích thước đường kính của phôi được chọn từ
9


cơ sở của kích thước đường kính trục lớn nhất sau khi gia công sao cho đảm bảo có thể
thực hiện gia công chi tiết với các bước tiện thô, tiện bán tinh và tiện tinh.
 Cắt phôi: Chiều dài phôi được chọn sao cho đảm bảo có thể thực hiện gia
công hai bề mặt đầu trục đạt kích thước như bản vẽ, kể cả phần phôi gá với mâm cặp.
 Chọn máy tiện phù hợp với kích thước trục gia công và đảm bảo được các
yêu cầu công nghệ.
 Gá phôi lên máy tiện, xác định và tiện mặt chuẩn.
 Thực hiện các nguyên công tiện các bề mặt trục từ tiện thô, tiện bán tinh
đến tiện tinh.

 Gia công các bề mặt đầu trục.
 Khoan và gia công ren các lỗ đầu trục theo yêu cầu bản vẽ.
 Gia công rãnh then trên trục theo bản vẽ trên máy phay.
 Công nghệ chế tạo các chi tiết họ càng:
Các chi tiết họ càng: Các chi tiết họ càng trong máy làm sạch túi nilon là khung
máy ghép từ các chi tiết dạng thanh. Các chi tiết cấu thành được cắt từ thép hình.
Công nghệ chế tạo các chi tiết họ càng gồm các nguyên công chính sau:
 Chuẩn bị phôi: Các chi tiết có nguồn gốc từ thép hình nên chọn theo tiêu
chuẩn. Chiều dài các chi tiết cấu thành được gia công như bản vẽ yêu cầu.
 Cắt phôi từ các thanh thép hình và chuẩn bị bề mặt ghép hàn của các chi tiết
cấu thành.
 Hàn điểm ghép các chi tiết cấu thành để tạo khung (càng) trên đồ gá khung
để hạn chế biến dạng. Hoặc sau khi hàn điểm ghép nối xong phải hàn gá các thanh
giằng để hạn chế biến dạng toàn khung.
 Hàn các mối ghép các thanh. Chú ý tránh hàn tạo nhiệt cục bộ gây biến
dạng lớn ở mỗi bề mặt hàn ghép.
 Khắc phục các biến dạng tạo ra cho khung sau khi hàn ghép.
 Mài sửa tạo dáng mỹ thuật cho các mối hàn ghép.
 Công nghệ chế tạo các chi tiết máy chuyên biệt như: răng trống, cánh quạt.
Công nghệ chế tạo các chi tiết máy chuyên biệt gồm các nguyên công chính
sau:

10


 Chuẩn bị phôi: Phôi chế tạo các chi tiết máy chuyên biệt là vật liệu được
chọn theo yêu cầu như thép tấm CT38.
 Cắt phôi: Phôi chế tạo răng trống và cánh quạt từ các thép tấm. Cắt phôi
khai triển bằng các thiết bị cắt nhiệt như cắt bằng ngọn lửa ôxy và khí cháy, laze,…
cho tất cả các chi tiết.

 Mài sửa dáng mỹ thuật cho các chỗ cắt.
 Khoan các lỗ theo yêu cầu của bản vẽ.
 Ngoài ra, các chi tiết tiêu chuẩn như: bu lông, đai ốc, ổ bi,… được chọn mua
ngoài thị trường.

11


Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Cơ sở thiết kế
4.1.1 Xác định dữ liệu thiết kế
+ Đối tượng làm sạch: Túi nilon được phân loại từ rác thải sinh hoạt;
+ Năng suất: 500 kg/h;
+ Nguồn động lực: Động cơ điện 3 pha;
+ Mức độ làm sạch: ≥ 40 %.
4.1.2 Xác định mô hình thiết kế
Qua phân tích các phương pháp làm sạch túi nilon phế thải ở mục /2.2/ và với các
dữ liệu thiết kế đã nêu trên, mô hình máy làm sạch túi nilon được thiết kế dựa trên sự
cải tiến của máy đập lúa.
Như vậy mô hình máy thiết kế như sau:

1. Máng cấp liệu; 2. Trống; 3. Nắp buồng làm sạch; 4. Cửa thu hồi túi nilon sau
khi làm sạch; 5. Khung máy; 6.Cửa thu hồi chất bẩn; 7. Băng tải; 8. Trục trống;
9. Vỏ quạt; 10. Cánh quạt; 11. Sàng phân ly;12. Răng bản;
13. Bộ truyền đai; 14. Động cơ.
Hình 4.1: Mô hình máy làm sạch túi nilon MLS – 500.
12

1. Trục trống; 2. Trống; 3. Động cơ; 4. Bộ truyền đai; 5. Băng tải.
Hình 4.2: Sơ đồ động học của máy làm sạch túi nilon MLS – 500.
4.2 Tính toán thiết kế bộ phận đập rũ
4.2.1 Tính toán thiết kế trống đập (Theo Đoàn Văn Điện và Nguyễn Bảng, 1987.
Lý thuyết và tính toán máy nông nghiệp. Tủ sách trường đại học Nông Lâm, TPHCM).
 Trống đập của máy làm sạch túi nilon được thiết kế dựa trên sự cải tiến của
trống đập lúa đã có sẵn và được thiết kế như sau:
 Trống đập là trống răng.
 Răng trống là răng bản.
 Vật liệu dùng để chế tạo răng là thép dày 10 mm.
 Máng phân ly bao xung quanh trống một góc 180o theo suốt chiều dài trống
(phần trống có bố trí răng).
 Trống làm việc theo nguyên lý tiếp tuyến – dọc trục.
 Tính toán trống đập:
Năng suất máy thiết kế: Q = 500 kg/h.
Ta có lượng cung cấp riêng trong một giây là: q = 0,14 kg/s.
a) Xác định vận tốc quay của trống đập:
Vận tốc quay của trống được đặc trưng bởi số vòng quay trong một phút hay vận
tốc góc, vận tốc vòng của trống đập.
Vận tốc quay của trống trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của bộ phận
đập. Khi tăng vận tốc trống sẽ làm tăng chi phí công suất và làm cho túi nilon bị
nghiền nhỏ. Như vậy sẽ thiết kế trống với vận tốc thích hợp nhất là trong khoảng

13


v = 10 ÷ 15 m/s để chi phí công suất thấp nhất và đảm bảo túi nilon phế thải sẽ không
bị nghiền khi đập sạch.
+ Vậy chọn vận tốc trống là: v = 12 m/s.

+ Đường kính trống được xác định dựa vào cơ sở của vận tốc. Nên chọn đường
kính trống là: D = 420 mm.
Từ đó, xác định được số vòng quay của trống là:
n

60 . v

 .D



60 . 12
 545,95 vg/ph.
3,14 . 420 . 10 3

Vậy chọn số vòng quay của trống là: n = 550 vg/ph.
b) Xác định lực đập:
Theo V. P. Gơriatskin lực cần thiết để đập là:
P = P1 + F
Trong đó:
P1: Lực làm cho các chất bẩn văng ra khỏi túi nilon phế thải và làm biến dạng
túi nilon, N.
F: Lực ma sát, N.
Với:

P1 = q.v (q là lượng cung cấp riêng trong một giây, q = 0,14 kg/s).
Theo V. P. Gơriatskin lực F tỷ lệ với P: F = fP.

Như vậy, lực đập cần thiết của trống là:
P

q .v
1 f

Trong đó: f là hệ số, chọn f = 0,95.
Vậy:
P

0,14 . 12
 33,6 N
1  0,95

c) Xác định công suất cần thiết của trống đập:
Năng lượng động cơ chuyển cho trống để thắng những lực cản. Tất cả những lực
cản chia làm hai loại:
- Loại lực cản không liên quan trực tiếp đến quá trình làm sạch như lực cản ma
sát trong gối đỡ, lực cản của không khí.

14


- Loại lực cản tham gia trực tiếp trong quá trình đập – rũ như: làm văng các
chất bẩn khỏi túi nilon phế thải, di chuyển khối vật liệu. Loại lực cản này thay đổi tùy
vào cơ lý tính, trạng thái và lượng cung cấp vật liệu.
Gọi N là năng lượng chi phí cho trống làm việc với lượng cung cấp riêng. Năng
lượng đó sẽ gồm hai phần N1 và N2 tương ứng với hai loại lực cản trên.
Ta có:
N = N1 + N2
N1 là một hàm số đối với vận tốc góc  của trống đập:
N1  A  B 3

Thành phần thứ nhất để thắng ma sát trong gối đỡ, thành phần thứ hai để thắng
lực cản của không khí.
A và B là những hằng số phụ thuộc vào cấu tạo trống đập.
Theo Puxtưghin, đối với trống đập loại răng:
A = 0,4.10-2 kGm
B = 0,64.10-6 kGms2
Vận tốc góc  của trống đập:


2 .  . n 2 . 3,14 . 550

 57,57 1 / s
60
60

N2 là tích số của lực đập P và vận tốc v.
N2 

q . v2
1 f

Như vậy công suất cần thiết để trống làm việc là:
N


N

1
q . v2

( A  B 3 ) 
750
750.(1  f )

1
0,14.12 2
(0,4.10 2.57,57  0,64.10 6.57,57 3 ) 
 5,38 HP
750
750.(1  0,95)

d) Xác định số đường lắp răng trên trống:
i

 .D
v . t

Δt: Khoảng thời gian đập giữa hai thanh liên tiếp. Chọn Δt = 0,018 s.
Vậy số đường lắp răng trên trống là:

15


i

3,14 . 420.10 3
6
12 . 0,018

e) Xác định tổng số răng trên toàn bộ trống:

Z

q
q0

Trong đó:
q là lượng cung cấp riêng: q = 0,14 kg/s.
q0 là khả năng đập của mỗi răng trong một giây. Chọn q0 = 0,01 kg/s.
Vậy tổng số răng trên toàn bộ trống là:
Z

0,14
 14
0,01

Do đó chọn Z = 18 răng.
f) Xác định chiều dài trống:
Chiều dài trống thiết kế được chia làm hai đoạn:
+ Đoạn thứ nhất có chiều dài ltr sẽ được bố trí răng ở trên có tác dụng đập – rũ
để làm sạch túi nilon phế thải.
+ Đoạn thứ hai có chiều dài ltr’ sẽ được lắp các cánh quạt có tác dụng thổi túi
nilon phế thải sau khi làm sạch ra ngoài để thu hồi lại.
Chiều dài trống lắp răng được xác định như sau:
Z 
ltr    1 . av  2.l
k


Trong đó:
k là số đường ren chính, ở đây bố trí răng trên trống đập với k = 1.

av là khoảng cách giữa các vết răng, av = 122mm.
Δl là khoảng cách từ tâm răng biên đến đầu mút của thanh, Δl = 61,5 mm.
Vậy chiều dài trống lắp răng là:
 18 
ltr    1 .122  2 . 61,5  2197 mm
1


Chiều dài đoạn trống lắp cánh quạt là ltr’ = 213 mm.
Như vậy chiều dài trống đập là:
Ltr = ltr + ltr’ = 2197 + 213 = 2410 mm
16


g) Bố trí răng trên trống đập:
+ Số đường lắp răng trên trống: i = 6.
+ Số đường ren chính k = 1.
+ Răng trống được bố trí trên từng đường, mỗi đường bố trí ba răng, khoảng
i
k

6
1

cách giữa hai răng trên cùng một đường là: b  . av  .122  732 mm .
+ Răng được bố trí nghiêng một góc 22o so với đường bố trí răng.
+ Sau khi bố trí hết 18 răng trên trống sẽ tạo thành đường xoắn.

1. Trục trống; 2. Trống; 3. Răng bản; 4. Chân đỡ răng.
Hình 4.3: Trống thiết kế.

h) Vẽ khai triển trống đập:
Trước hết ta vẽ sáu đường song song với khoảng cách là:
 .D
5



3,14 . 420
 263,76 mm
5

Với tổng chiều dài trống Ltr = 2410 mm.
Chiều dài trống lắp răng là ltr = 2197 mm, nên ta vẽ sáu đường có chiều dài
2197 mm: 1-10; 2-20; 3-30; 4-40; 5-50; 1’-10’. Lấy vào trong từ hai đường mép 1-1’ và
10-10’ mỗi bên một khoảng Δl = 61,72 mm và đánh dấu A1 và A0. Hai đường này
vuông góc với 1-10 qua A1A0 là hai vết biên của trống.
Đầu tiên trên đường 1-10 ta lắp một răng tại A1, rồi lấy về bên trái những đoạn
bằng b = 732 mm ta được B1, C1.
Tiếp đó ta lấy từ A1 về bên trái một đoạn bằng 610 mm ta được A1’. Từ A1 vẽ
đường đinh ốc khai triển A1A1’. Sau đó vẽ các đường đinh ốc khai triển khác song
song với A1A1’ và khoảng cách giữa các đường đinh ốc khai triển chính là bước đường

17


ren t = b.k = b = 732 mm. Giao điểm của các đường đinh ốc khai triển với các đường
1-10; 2-20; 3-30; 4-40; 5-50; 1’-10’ sẽ cho ta vị trí lắp răng.

Hình 4.4: Khai triển trống đập.
4.2.2 Tính toán thiết kế lưới sàng phân ly

Sàng được lắp ghép bằng các thanh thép tròn bố trí dọc có đường kính  15 mm,
xen kẽ có 5 vành bao bằng thép dày 6 mm và có bán kính trong là R = 400 mm, bán
kính ngoài là R = 450 mm đan ngang để tăng độ cứng vững cho sàng.
Các kích thước của sàng:
+ Sàng phân ly có góc bao: 180o.
+ Khe hở giữa trống và sàng: 50 mm.
+ Bán kính cong mặt sàng: R = 385 mm.
+ Sàng có chiều dài là: 2160 mm.

Hình 4.5: Sàng phân ly.

18