Máy cắt ống giấy băng keo

Đồ án tốt nghiệp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY CẮT GIẤY
BĂNG KEO

I. NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...


Đồ án tốt nghiệp

Trang 2

………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………
Quảng Ngãi, ngày….tháng…..năm 2018
Giảng viên hướng dẫn


II. NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN DUYỆT
………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………
Quảng Ngãi, ngày….tháng…..năm 2018
Giảng viên duyệt

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...............................................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..........................................................................7
PHẦN MỞ ĐẦU..................................................................................................10
Chương 1..............................................................................................................13
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT ỐNG GIẤY BĂNG KEO..........13
1.1.Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo

13

1.1.1. Giới thiệu sơ bộ về công nghệ sản xuất cuộn băng keo

13

1.1.2. Đặc điểm của ống giấy băng keo 17

CHƯƠNG 2..........................................................................................................20
LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN.......................................................................20
2.1. Phân tích các phương án thiết kế
2.1.1.Yêu cầu thiết kế

20

20

2.1.2. Nhiệm vụ thiết kế 20
2.1.2. Phân tích các phương án truyền động

20

2.1.2.1. Phân tích các bộ truyền 20
2.2. Lựa chọn các phương án thiết kế

25

2.2.1. Sơ đồ khối của máy cắt băng keo 26
2.2.2. Nguyên lý hoạt động

27

CHƯƠNG 3..........................................................................................................28
TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÁY...........................................................................28
3.1. Tính chọn động cơ.......................................................................................28
3.2. Tính toán thiết kế bộ truyền đai...................................................................31
3.2.1. Thông số thiết kế 31
3.2.2. Chọn loại đai

31

3.3. Thiết kế bộ phận cắt....................................................................................35
3.3.1. Các thông số dao cắt

35

3.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt ống giấy 35
3.2.3. Chọn vật liệu chế tạo dao cắt

36

3.2.4. Các thông số của dao cắt 37

3.3.2. Cách lắp đặt dao cắt

38

3.3.3. Nguyên lí làm việc của bộ phận cắt

38


3.4. Kiểm tra bền mối ghép hàn.........................................................................38
CHƯƠNG 4..........................................................................................................41
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ GỐI ĐỠ..................................................41
4.1. Tính toán thiết kế trục.................................................................................41
4.1.1. Chọn vật liệu

41

4.1.2 Phân tích lực tác dụng từ bộ truyền
4.1.3 Xác định sơ bộ đường kính trục

41

41

4.1.4. Xác định các khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực
4.1.5. Tính gần đúng trục

42

43

4.1.6.Kiểm nghiệm về độ bền mỏi

45

4.2.Chọn và kiểm tra then..................................................................................47
4.3.Thiết kế gối đỡ trục và kiểm tra bền.............................................................48
4.3.1.Trục lắp bánh đai 48

CHƯƠNG 5..........................................................................................................50
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KHÍ NÉN................................................................50
5.1. Vài nét về sự phát triển của khí nén............................................................50
5.2. Giới thiệu về hệ thống khí nén....................................................................50
5.2.1. Máy khí nén

50

5.2.2. Các phần tử trong hệ thống điều khiển

52

5.2. Tầm quan trọng và khả năng sử dụng của khí nén......................................60
5.2.1. Tầm quan trọng của khí nén

60

5.2.2. Khả năng ứng dụng của khí nén

60

5.3. Sơ đồ hoạt động của hệ thống khí nén.........................................................62
5.4. Tính toán hệ thống khí nén..........................................................................62
5.4.1. Tính toán xilanh A (Xilanh đẩy ụ dao)

62

5.4.2. Tính toán xilanh B (Xilanh đẩy ống giấy đã cắt ống giấy )

63

CHƯƠNG 6..........................................................................................................65
HỆ THỐNG ĐIỆN..............................................................................................65
6.1. Tìm hiểu về hệ thống điện khí nén..............................................................65
6.1.1. Tiêu chuẩn đối với môi trường làm việc

65

6.1.2. Tiêu chuẩn cho môi trường điều khiển

66


6.2. Ứng dụng và đặc trưng................................................................................67
6.3. Nguyên tắc điều khiển.................................................................................68
6.3.1. Sự phản hồi trong điều khiển khí nén
6.3.2. Chuỗi điều khiển hệ thống

68

68

6.3.3. Cấu trúc hệ thống và dòng tín hiệu

71

6.4. Tính chọn các khí cụ điện............................................................................71
6.4.1. Công tắc 71
6.4.2. Công tắc xoay

73

6.4.3. Công tắc hành trình
6.4.6. Rơle

75

6.4.7. Các khí cụ điện bảo vệ
6.4.8.Cầu chì

74

77

77

6.4.9. Áptômát 78

6.5. Tính chọn các dụng cụ khí nén....................................................................78
6.6. Bố trí xy lanh trong máy cắt ống giấy băng keo..........................................79
6.7. Hệ thống điện trong máy cắt ống giấy băng keo.........................................80

CHƯƠNG 7..........................................................................................................81
VẬN HÀNH MÁY...............................................................................................81
7.1. Vận hành máy.............................................................................................81
7.2. Bảo dưỡng kĩ thuật và sửa chữa..................................................................81
7.3. An toàn lao động khi sử dụng máy..............................................................81
KẾT LUẬN..........................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................84

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình
vẽ
1.1

Tên hình vẽ
Sơ đồ khối quy trình sản xuất cuộn băng keo

Trang


1.2

Máy phân cuộn băng keo tự động

1.3

Máy rút lõi

1.4

Máy rút màng co

12

1.5

Máy cắt lõi giấy

12

1.6

Máy nén khí

13

1.7

Các loại ống giấy

15

2.1

Bội truyền đai

17

2.2

Bộ truyền xích

17

2.3

Bộ truyền bánh răng

18

2.4

Máy cắt ống giấy thủ công

18

2.5

Máy cắt ống giấy tự động

19

2.6

Sơ đồ khối máy cắt ống giấy

21

2.7

Máy cắt ống giấy tự động

22

3.1

Thí nghiệm cắt băng keo trên máy tiện

23

3.2

Động cơ điện

24

3.3

Hình dáng dao cắt

30

3.4

Cụm lắp dao cắt

31

4.1

Sơ đồ phân tích lực trên trục I

33

4.2

Sơ đồ đặt lực và biểu đồ nội lực trên trục I

35

4.3

Sơ đồ đặt lực và biểu đồ trục gắn ống giấy

37

4.4

Vẽ minh họa lắp ghép then

41

4.5

Sơ đồ đặt lực gối đỡ trục

41

4.6

Kết cấu gối đỡ

42

5.1

Máy nén khí

43

5.2

Bình trích chứa khí nén

44

5.3

Ký hiệu chuyển đổi vị trí của nòng van

45

5.4

Kí hiệu cửa xả khí

46

5.5

Kí hiệu các cửa nối của van đảo chiều

46

5.6

Các lọai van đảo chiều

47

5.7

Van tiết lưu

47


5.8

Ký hiệu Van tiết lưu

48

5.9

Một số loại Xylanh khí nén

48

5.10

Ký hiệu xylanh tác dụng đơn

48

5.11

Lực tác động lên xilanh tác dụng đơn

49

5.12

Xilanh tác dụng hai chiều

49

5.13

Xylanh tác dụng hai chiều không có giảm chấn

50

5.14

Các loại kết cấu đồ gá lắp thêm với xylanh tác dụng 2
chiều

50

5.15

Dây khí nén

50

5.16

Đầu nối dây khí

51

5.17

Sơ đồ hoạt động của hệ thống khí nén

53

6.1

Dòng tín hiệu

59

6.2

Chuỗi điều khiển

59

Sơ đồ biểu diễn về nhiệm vụ của các thiết bị dòng tín

6.3

hiệu

60

6.4

Ký hiệu của công tắc xoay

63

6.5

Công tắc hành trình

64

6.6

Ký hiệu của công tắc hành trình

64

6.7

Rơle điện từ

65

6.8

Sơ đồ khối mạch điện khí nén

69

7.1

Máy hoàn chỉnh

71

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

1.1

So sánh giữa các bộ truyền

1

3.1

Thông số động cơ điện

24


3.2

Thông số cơ bản kết cấu máy

25

4.1

Hệ thống lại số liệu đã tính toán

33

LỜI NÓI ĐẦU
Trải qua giai đoạn phát triển lâu dài, đất nước đã đạt được những thành tựu phát
triển vượt bậc. Hòa chung sự phát triển đó ngành Cơ Khí đã đạt được những thành
tựu nỗi bậc trên các lĩnh vực và ngày càng đi sâu hơn vào các ngành nghề khác
nhau. Ngày nay, trong lĩnh vực sản xuất băng keo để tự động hóa dây chuyền sản


xuất, nâng cao tính đa dạng của sản phẩm, rút ngắn thời gian, nâng cao chất lượng
sản phẩm, đòi hỏi phải có các máy móc sản xuất hỗ trợ một số khâu trong dây
chuyền sản xuất, góp phần liên kết các sản phẩm để tạo ra cuộn băng keo hoàn
chỉnh.
Để sản xuất cuộn băng keo người ta thường sử dụng ống giấy để quấn băng keo
vào, ống giấy như một khung xương để quấn băng keo được chắc chắn và tăng tính

thẫm mĩ. Việc cắt ống giấy để quấn băng là một khâu rất quan trọng. Vì thế “Máy
cắt ống giấy băng keo” được nghiên cứu chế tạo.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, chủ động trong sản xuất, nâng
cao năng suất thì việc thiết kế máy đóng vai trò quan trọng. Thông qua học phần
này đã giúp em tìm hiểu thêm các kiến thức mới đồng thời phát hiện các yếu kém
của mình để chủng bị tốt hơn trong môi trường công việc sau này.
Mặc dù có những khó khăn khi thực hiện nhưng em được sự giúp đỡ hướng dẫn
tận tình của thầy ThS. ... đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án.
Vì lần đầu thực hiện, khả năng còn yếu kém, kinh nghiệm còn hạn chế nên trong
quá trình làm đồ án không tránh khỏi nhiều thiếu xót, xin các thầy và các bạn giúp
đở chỉ bảo thêm.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong khi trên thế giới đã đạt đến những bước tiến dài về khoa học kỹ thuật và
giáo dục đào tạo và kỹ thuật thì ở nước ta đang trên con đường đổi mới nền kinh tế
từ cơ chế bao cấp sang nền kinh tế nhiều thành phần với cơ chế thị trường có định
hướng XHCN. Để thích ứng với sự đổi mới của nền kinh tế trong giai đoạn mới thì


phải thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá. Và với sự phát triển như vũ bão của
công nghệ thông tin và khoa học kỹ thuật đã tạo điều kiện cho tự động hoá ra đời và
phát triển. Tự động hoá trong quá trình sản xuất làm giảm lao động chân tay và thay
thế vào đó là các thiết bị máy móc đã được tự động hoá đồng thời tăng nhanh năng
suất lao động.
Sự phát triển của nhiều ngành nghề sản xuất đòi hỏi nhiều mặt hàng phải có liên
quan đến nhau.Thêm vào đó là nhu cầu tiêu dùng của con người ngày càng cao, mà
thời gian lao động của con người ngày càng tăng lên đòi hỏi con người phải biết tự

động hoá sản suất để giảm thời gian, sức lao động và tăng năng suất lao động.
Do đó con người phải tìm cách nghiên cứu và chế tạo ra các loại máy móc để
phục vụ cho quá trình sản suất. Đó cũng chính là nguyên nhân mà hàng loạt các loạt
máy móc trên thế giới cũng như tại thị trường Việt Nam đang sử dụng.
Trong công nghệ sản xuất ống băng keo phải qua công đoạn cắt ống giấy. Sau đó
băng keo được quấn lên ống giấy này. Thông thường để cắt ống giấy người ta sử
dụng phương pháp thủ công. Chính vì vậy, thiết kế máy cắt ống giấy cũng góp phần
nâng cao năng suất lao động và tiết kiệm thời gian sản xuất.
2. Mục đích của đề tài
Để tổng kết lại kiến thức đã học cũng như làm quen với công tác thiết kế chế tạo
máy của nguồn cán bộ kĩ thuật ngành cơ khí sau này.
Nghiên cứu, chế tạo mô hình hoàn thiện sản phẩm có đầy đủ tính năng đã thiết
kế. Mô hình làm ra có thể phục vụ cho công đoạn lấy cắt ống giấy nhanh chóng và
có khả năng áp dụng vào thực tế.
Nâng cao năng suất và chất lượng, hạ giá thành và cải thiện điều kiện lao động
sản xuất của người lao động. Từng bước tự động hóa trong sản xuất.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là ống giấy băng keo
Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu ống giấy có kích thước trung bình có
đường kính ngoài: 80- 95 mm với độ dày: 3-15 mm


4. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích định tính: đọc tài liệu, tìm hiểu các loại máy đã có trên thị trường trong
và ngoài nước. Phân tích ưu nhược điểm của từng loại máy hiện có và nhu cầu sử
dụng hiện nay.
Phân tích định lượng: tìm hiểu giá thành, năng suất của từng loại máy trên thị
trường, so sánh mức thu nhập và nhu cầu thực tế để chế tạo máy phù hợp, đảm bảo
được năng suất cần thiết nhưng cũng giảm được giá thành chế tạo.
5. Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa khoa học: là tiền đề, cơ sở ban đầu để sinh viên trường Đại học Phạm
Văn Đồng tiếp xúc với công nghệ chế tạo máy và ứng dụng. Từ đó giúp sinh viên
có nhiều ý tưởng hay hơn để áp dụng vào thực tế.
Ý nghĩa thực tiễn:
Thiết kế chế tạo máy cắt ống giấy băng keo để thay thế sức lao động của công
nhân. Từng bước áp dụng tự động hoá trong quy trình chế tạo băng keo để tăng
năng suất, giảm giá thành và nâng cao chất lượng sản phẩm.
6. Cấu trúc của đồ án:
Chương 1: “Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo”. Trong
chương này nội dung được giới thiệu là giới thiệu chung về công nghệ sản xuất
băng keo, nguyên lý hoạt động của máy cắt giấy băng keo.
Chương 2: “Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế”. Trong chương này
chúng ta phân tích các phương án thiết kế và lựa chọn các phương án thiết kế.
Chương 3: “Tính toán thiết kế kết cấu máy”. trong chương này, ta chúng ta tính
chọn động cơ khí cụ điện, bộ truyền động và các bộ phận khí nén.
Chương 4: “Tính toán thiết kế trục và gối đỡ trục”. Trong chương này, ta thiết
kế trục và gối đỡ trục.
Chương 5: “Tính toán hệ thống khí nén”. Trong chương này ta giới thiệu sơ
lượt về lịch sử phát triển của khí nén, tầm quan trọng và khả năng sử dụng của khí
nén, vẽ được sơ đồ hoạt động của khí nén và tính toán hệ thống khí nén.


Chương 6: “Hệ thống điện”. Trong chương này, ta tìm hiểu về hệ thống khí
nén, ứng dụng và đặc trưng, nguyên tắc điều khiển, bố trí xy lanh và hệ thống điện
trong máy cắt ống giấy băng keo.
Chương 7: “Hướng dẫn sự dụng máy”. Trong chương này nói về các vấn đề sau:
các lưu ý khi sử dụng máy, các thao tác khi vận hành máy, bảo dưỡng và bảo quản
máy.

Chương 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT ỐNG GIẤY BĂNG KEO
1.1.Giới thiệu tổng quan về máy cắt ống giấy băng keo
1.1.1. Giới thiệu sơ bộ về công nghệ sản xuất cuộn băng keo


Pha trộn nguyên liệu

Nấu nguyên liệu

Cán mỏng

Làm nguội

Pha trộn nguyên liệu keo dính

Tra keo vào màng

Tạo thành cuộn băng keo jumbo

Đưa vào máy phân cuộn

Cắt lõi giấy, chia lõi

Quấn màng keo từ cuộn jumbo vào lõi

Cuộn băng keo thành phẩm
Hình 1.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất cuộn băng keo
Để sản xuất được băng keo thì công việc đầu tiên là phải đầu tư trang thiết bị
máy móc, hay còn gọi là dây chuyền sản xuất băng keo phải đầy đủ các thiết bị như
sau:

-

Máy phân cuộn băng keo tự động.


Máy cắt và cuộn băng keo tự động thực hiện chức năng rạch tấm băng keo lớn
bằng lưỡi dao tròn và cuộn băng keo lại thành những cuộn nhỏ. Máy được sử dụng
nhiều trong việc cắt băng keo, màng BOPP, giấy bóng kính, băng keo 2 mặt,…. Có
thể điều chỉnh kích thước, bề rộng và độ dày cuộn, quấn băng keo thành nhiều cuộn
cùng một lúc.

Hình 1.2 Máy phân cuộn băng keo tự động
-

Máy rút lõi

Máy rút lõi tự động thực hiện chức năng rút lõi khi đã cuộn băng keo đã được
quấn xong từ máy phân cuộn băng. Và tự động đưa ống giấy mới đã được phân sẵn
vào rãnh dẫn để đưa ống vào để tiếp tục quá trình cuộn băng keo trên máy phân
cuộn.

Hình 1.3 Máy rút lõi
 Máy cắt lõi giấy


Máy cắt ống giấy tự động chuyên dùng để cắt các ống dài thành những ống nhỏ
với chiều rộng cắt điều chỉnh theo yêu cầu. Máy vận hành dễ dàng, cắt nhanh chóng
và chính xác, mang lại hiệu quả năng suất cao.

Hình 1.5 Máy cắt lõi giấy

 Máy nén khí
Máy nén khí là thiết bị có chức năng làm tăng áp suất chất khí, chuyển năng
lượng điện thành động lực bằng khí nén. Có thể hiểu một cách đơn giản là không
khí được đưa vào máy bơm khí nén và nén lại dưới áp suất cao cho tới khi áp suất
trong bình đạt tới ngưỡng nhất định thì dừng lại. Nguồn năng lượng khí nén này sẽ
hỗ trợ hoạt động của các thiết bị, dụng cụ dùng khí trong các máy sử dụng để sản
xuất băng keo.

Hình 1.6 Máy nén khí


1.1.2. Đặc điểm của ống giấy băng keo
Ống lõi giấy băng keo được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau
như: Ngành in ấn, đóng gói bao bì, ngành dệt, sợi, may và sản xuất nhựa và màng
phim… Công nghệ sản xuất ống giấy đã không còn quá xa lạ với nhiều người.
Trong sản xuất ống giấy băng keo công nghiệp có màu trắng hoặc nâu và có kích
thước tùy thuộc vào đơn đặt hàng của khách vì vậy sẽ dễ dàng hơn khi lựa chọn
được những sản phẩm thích hợp với mục đích và nhu cầu sử dụng của người tiêu
dùng.
 Ưu điểm
+ Có thể uốn cong.
+ Độ bền cao.
+ Ít biến dạng.
+ Rẻ tiền
 Nhược điểm
+ Vì được làm bằng chất liệu giấy lên khi gặp nước băng dính sẽ bị hỏng và
không sử dụng được nữa.
1.1.2.1. Thành phần cấu tạo
Ống giấy được sản xuất từ bột tre, nứa, gỗ…Ngoài bột, trong thành phần của
giấy còn có giấy sợi xenluloza chiếm 75 – 90%. Tỷ trọng sợi xenluloza càng nhiều

thì chất lượng giấy càng tốt.


Công thức cấu tạo của xenluloza là (C6H10O5)n.

 Trong thân cây, hệ số n = 3000.
 Trong sợi bông, n = 12000.
 Trong sợi lanh, n = 30000 - 36000.
Hệ số n càng lớn, sợi xenluloza càng dài và dai. Sợi xenluloza rất nhỏ, mắt
thường khó thấy, nhưng do có cấu tạo hình ống, nên có thể đo qua kính phóng đại:




Đường kính của sợi = 10 - 5 mm.

 Chiều dài của sợi = 10 - 3 – 10 - 2 mm.
 Nhóm OH quyết định tính chất hút ẩm của giấy, làm cho giấy biến dạng.
 Sợi xenluloza có cấu tạo hình ống nên khi hút ẩm, giấy giãn nở nhiều theo chiều
ngang.
Ngoài bột giấy còn có:
 Chất phụ gia để lấp khoảng trống giữa các sợi xenluloza và tăng độ trắng, độ
mịn, nhẵn, độ phản quang trên bề mặt giấy.
 Chất kết dính: để tăng độ liên kết giữa sợi xenluloza với các chất phụ gia, ta sử
dụng: nhựa thông, paraffin ấn, gelatin ấn, tin ấnh bột…
 Muốn ống giấy có màu sắc khác nhau, ta thêm chất độn màu.
 Trong thành phần của ống giấy, nước chiếm khoảng 6 – 7%.


Ống giấy carton hiện nay được nhiều dùng và phổ biến trong cuộc sống. Nó có

tác dụng để cuộn những sản phẩm như là màng co, băng keo, quấn màng pe,
quấn vải, simili, giấy,…

Hình 1.7 Các loại ống giấy
1.1.2.2. Tầm quan trọng của ống giấy băng keo


Hình 1.8 Ống sử dụng cho băng keo
 Để sản xuất được cuộn băng keo người ta sử dụng chủ yếu là ống giấy để quấn
màng băng keo.


Ống giấy băng keo có độ bền cao hơn so với ống giấy thông thường và có thể
uốn cong dưới điều kiện khắc nghiệt mà không bị biến dạng hay hư hỏng. Ống
giấy băng keo được phân phối và sản xuất trong môi trường công nghiệp khép
kín bằng cách tráng keo Polyacrylic lên màng OPP, qua sấy tạo thành lớp keo
hoạt tính có lực kết dính đầu kỳ tốt nên thường được sử dụng trong các môi
trường công nghiệp bao bì, đóng gói và hầu hết các ngành công nghiệp khác có
sử dụng bao bì caton để đóng gói các sản phẩm nhưng được sử dụng trong nhiều
lĩnh vực công nghiệp thực phẩm, nhựa và dệt sợi. Ví dụ cụ thể như làm ống quấn
băng keo hay ống cuốn giấy sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày… Dù trong sản
xuất công nghiệp và trong cuộc sống nhưng cũng chiếm một vai trò lớn trong
ngành sản xuất công nghiệp bao bì, công nghiệp dệt may....


Chương 2
LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN
2.1. Phân tích các phương án thiết kế
2.1.1.Yêu cầu thiết kế
 Chế tạo được máy cắt ống giấy băng keo đáp ứng yêu cầu của ngành sản xuất

băng keo Việt Nam.
 Máy phải đạt được năng suất cần thiết: 100 – 150 m/giờ.
 Sản phẩm được bảo hành, thay thế linh kiện dễ dàng do trong nước sản xuất.
 Sản phẩm sử dụng công nghệ, vật liệu có sẵn trong nước.
 Sản phẩm phải giúp khép kín toàn bộ các khâu có liên quan trong quá trình sản
xuất, đảm bảo đồng bộ và cân bằng với các máy trong dây chuyền sản xuất.
 Sản phẩm có thời gian sử dụng lâu dài, dễ dàng nâng cấp, lắp đặt, thay thế, bổ
sung mới bằng linh kiện chế tạo tại Việt Nam.
 Giá bán sản phẩm chỉ bằng 1/2 máy được nhập từ nước ngoài.
2.1.2. Nhiệm vụ thiết kế
 Năng suất đạt được: 100-150 m/giờ
 Trọng lượng máy nhỏ hơn 100 kg.
 Máy được thiết kế dễ sử dụng và phù hợp với nhiều đối tượng khác nhau trong
quá trình sản xuất.
 Máy được thiết kế an toàn trong quá trình sử dụng cho cả người và máy.
 Tiết kiệm năng lượng.
 Giá thành hạ so với máy được nhập từ nước ngoài.
 Tiêu chuẩn ống giấy:
 Đường kính: 10mm – 300mm.
 Chiều dài: 500mm–1500mm.


 Chiều dày lớp ống giấy: 3mm, 5mm, 10mm.
 Chiều dài vòng quấn là 33m thì chiều dày là 50mm.
2.1.2. Phân tích các phương án truyền động
2.1.2.1. Phân tích các bộ truyền
 Bộ truyền đai:

Hình 2.1 Bộ truyền đai
 Ưu điểm



Kết cấu đơn giản, giá thành hạ



Làm việc êm, không ồn nhờ độ dẻo của đai



Có khả năng truyền động giữa hai trục xa nhau



Đề phòng được quá tải do máy

 Nhược điểm


Khuôn khổ kích thức lớn (cùng điều kiện làm việc, đường kính bánh đai lớn

hơn 5 lần đường kính bánh răng)


Tỷ số truyền không ổn định do sự trượt đàn hồi của đai



Lực tác dụng lên trục và lên ổ lớn (gấp từ 2 đến 3 lần so với bộ truyền bánh

răng)




Tuổi thọ đai thấp từ 1000h-5000h

 Bộ truyền xích

Hình 2.2 Bộ truyền xích
 Ưu điểm


Có thể truyền momen xoắn và chuyển động đến một số trục cách xa nhau

( dùng bộ truyề đai kích thước sẽ lớn, cồng kềnh; dùng bộ truyền bánh răng thì phải
bố trí nhiều bánh răng nối không)


Hiệu suất cao và khả năng tải lớn hơn so với truyền đai



Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyề đai

 Nhược điểm


Có nhiều tiếng ồn do va đập vào khớp, nhất là khi đĩa xích có số răng nhỏ và

bước xích lớn


Vận tốc tức thời của xích và của đĩa bị dẫn không ổn định



Bản lề mòn tương đối nhanh do bôi trơn bề mặt tương đối khó khăn



Kết cấu phức tạp, chi phí chế tạo và bảo dưỡng cao hơn bộ truyền đai

 Bộtruyền bánh răng


Hình 2.3 Bộ truyền bánh răng
 Ưu điểm:


Khả năng tải lớn



Tỷ số truyền không thay đổi



Hiệu suất cao, có thể đạt 0.97-0.98 trong một cấp



Tuổi thọ cao làm việc tin cậy (trong hộp giảm tốc có thể đạt 30000 giờ)

 Nhược điểm:


Công nghệ gia công răng phức tạp



Yêu cầu cao về đọ chính xác khi chết tạo cũng như lắp ráp



Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn

2.1.2.2. Phương án thiết kế máy

 Phương án 1: máy cắt ống giấy thủ công


1. khung máy

2. Trục

7. Bộ truyền đai

3. Lò xo

4. Dao cắt

8. Động cơ

5. Tay cầm

6. Nắp che

9. Đế

Hình 2.4 Máy cắt ống giấy thủ công
 Nguyên lý hoạt động: cho ống giấy chuẩn bị sẵn vào trục bậc công tắc động cơ
quay qua bộ truyền đai làm trục 2 quay, sau đó ta cầm tay gạt 4 gạt xuống nhờ
dao 3 phía dưới tay gạt 4 cắt vào ống giấy theo kích thước yêu cầu.
 Ưu điểm:


Thao tác dễ làm việc cho công nhân.



Thuận tiện dùng trong sản xuất nhỏ.



Máy nhỏ gọn, dễ dàng vệ sinh và bảo dưỡng.

 Nhược điểm:


Làm việc năng suất không cao.



Tốn sức lao động của người làm việc.




Chỉ dùng được trong hộ gia đình chứ không dùng được cho sản xuất lớn.

 Phương án 2: máy cắt ống giấy bán tự động

1. Động cơ

4. Xy lanh đẩy ống

7. Thanh trượt

2. Bộ truyền đai

5. Trục gắn ống giấy

8. Cụm dao cắt

3. Khung máy

6. Cơ cấu trượt ống

9. Xy lanh đẩy cụm dao

Hình 2.5 Máy cắt ống giấy bán tự động
 Nguyên lý hoạt động: Đưa ống giấy vào lõi thép sau đó bật bộ điều khiển khí nén
làm cho xylanh (4)đẩy pittông di chuyển và đẩy cần gạt làm cho cơ cấu gá dao(8)
chuyển động hướng vào ống giấy để cắt đứt ống sau đó xy lanh (9) đẩy pittông
làm cơ cấu gạt phôi chuyển động thẳng đẩy ống giấy ra ngoài.


Ưu điểm:



Dễ thao tác.



Rút ngắn thời gian cắt ống giấy.



Tăng năng suất.