Tính toán thiết kế máy đùn nem tự động - ĐATN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

VIỆN CƠ KHÍ

NHIỆM
VỤ ĐỒ NGHỆ
ÁN TỐT CHẾ
NGHIỆP
BỘ MƠN
CƠNG
TẠO MÁY
(NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY)

1. Thông tin về sinh viên:
Họ và tên sinh viên:……………………………………………
Điện thoại liên lạc:……………………… Email:……………………………..
Lớp:……………………… Hệ đào tạo:………………….
Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại:
Thời gian làm ĐATN: Từ ngày

/ / đến / /

2. Đầu đề thiết kế

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐÙN NEM CHUA TỰ ĐỘNG VÀ THIẾT KẾ QUY TRÌNH
GIA CƠNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRONG MÁY

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐAI HỌC

3. Các số liệu bạn đầu:
• Dạng sản xuất:
• Điều kiện sản xuất:
• Các sổ tay tra cứu:

NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

4. Nội dung thuyết minh và tính tốn:
• Lập quy trình cơng nghệ gia cơng
• Tính và thiết kế đồ gá một số ngun cơng

TÊN ĐỀ TÀI

5. Các
bản vẽkế, chế tạo máy đùn nem chua tự
Thiết
• Bản vẽ chi tiết lồng phơi : 1 bản A0
quy trình gia cơng một số chi tiết
• Bản vẽ sơ đồ ngun cơng: 5 bản A0
• Bản vẽ đồ gá: 2 bản A0

động và thiết kế
trong máy

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thế Cường 20146101 CNCTM K59
Lê Hồng Quân 20133138 KTCK 05 K58
Giáo viên hướng dẫn: TS. Tào Ngọc Linh
Giáo viên phản biện: TS. Trần Vũ Minh

Hà Nội, ngày tháng năm
Giáo viên hướng dẫn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

VIỆN CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:………………………………………………………………………..
Khóa……..Lớp:…………………… Chuyên ngành: …………………………….
Tên đề tài tốt nghiệp:…………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………………....
………………………………………………………………………………………………
NỘI DUNG NHẬN XÉT
I.

Khối lượng đồ án:
1. Phần thuyết minh:………trang
2. Phần bản vẽ: bản A0
II.

Ưu điểm của đồ án
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………........
III.

Nhược điểm của đồ án

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………
IV.

Kết luận

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

Hà Nội, ngày tháng năm
Giáo viên hướng dẫn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:………………………………………………………………………..
Khóa……..Lớp:…………………… Chuyên ngành: …………………………….
Tên đề tài tốt nghiệp:…………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………………....
………………………………………………………………………………………………
NỘI DUNG NHẬN XÉT
V.

Khối lượng đồ án:

3. Phần thuyết minh:………trang
4. Phần bản vẽ: bản A0
VI.

Ưu điểm của đồ án

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………........
VII.

Nhược điểm của đồ án

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………
VIII.

Kết luận

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

Hà Nội, ngày tháng năm


Giáo viên phản biện

MỤC LỤC
MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Sơ đồ cầu tạo máy trục vít
Hình 2. Các dạng trục vít
Hình 3. Đầu cuối của trục vít

Hình 4. Các dạng lưới ở đầu ép
Hình 5. Cầu tạo xi lanh
Hình 6. Các kiểu đầu ép của máy trục vít
Hình 7. Sơ đồ tính tốn về sự thay đổi áp suất pháp tuyến theo chiều dài trục vít
và áp suất này chấp nhận thay đổi theo định luật tuyến tính theo tồn bộ
chiều dài vít ép

14
15
15
16
17
17

Hình 8. Tích phân bề mặt cánh vít
Hình 9. Biểu đổ xác định tải trọng ngang liên tục trong mặt phẳng Oxy

28
29
31

Hình 10. Sơ đồ chịu tải của vít ép : Các momen xoắn và tải trọng dọc trục cũng
như biểu đồ momen xoắn và lực dọc trục

33

Hình 11. Sơ đồ vịng xoắn vít
Hình 12. Arduino Uno R3
Hình 13. Arduino Nano
Hình 14. Động cơ bước

Hình 15. Module A4988
Hình 16. Sơ đồ mạch điều khiển sử dụng module A4988
Hình 17. Lắp ráp Arduino, module với động cơ bước
Hình 18. Bản vẽ lồng phơi chi tiết gối đỡ
Hình 19. Sơ đồ định vị nguyên công phay mặt đáy A
Hình 20. Sơ đồ định vị gia cơng mặt bích B52
Hình 21. Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan_khoét_doa 2 lỗ φ13 làm chuẩn tinh
chính
Hình 22. Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi gia cơng mặt C
Hình 23. Sơ đồ định vị gia cơng trên máy tiện T620
Hình 24. Sơ đồ định vị kẹp chặt chi tiết khi khoan lỗ φ5 để Tarơ ren M657
Hình 25. Sơ đồ kiển tra độ không song song của tâm lỗ với mặt đáy58

35
41
42
44
45
45
46
49
51

54
54
55


Hình 26. Sơ đồ ngun cơng tiện thơ lỗ φ54-0.017
Hình 27. Sơ đồ định vị nguyên công phay mặt đáy A

Hình 28. Sơ đồ định vị gia cơng mặt bích B
Hình 29. Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan_khoét_doa 2 lỗ φ13 làm chuẩn tinh
chính
Hình 30. Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi gia cơng mặt C
Hình 31. Sơ đồ định vị gia cơng trên máy tiện T620
Hình 32. Sơ đồ định vị gia công trên máy tiện T620
Hình 33. Sơ đồ kiểm tra độ khơng song song của tâm lỗ với mặt đáy
Hình 34. Sơ đồ định vị kẹp chặt chi tiết khi khoan lỗ φ5 để Tarơ ren M6
Hình 35. Sơ đồ cân bằng lực và tính tốn lực kẹp cần thiết
Hình 36. Chốt tỳ
Hình 37. Đệm tháo nhanh
Hình 38. Sơ đồ định vị ngun cơng phay mặt đáy
Hình 39. Sơ đồ định vị ngun cơng phay mặt 2
Hình 40. Sơ đồ định vị ngun cơng khoan lỗ
Hình 41. Sơ đồ định vị ngun cơng khoan lỗ φ 8,5 cịn lại
Hình 42. Sơ đồ định vị ngun cơng phay mặt trong
Hình 43. Ngun cơng kiểm tra
Hình 44. Chốt tì

59
63
65
66
68
71
73
74
74
80
82

82
86
87
89
90
91
91
95

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thơng số bộ truyền đai răng
Bảng 2:Thông số về dung sai và lượng dư gia công chi tiết

24

60

Bảng 3: Chế độ cắt cho nguyên công khoan lỗ φ5 ta rô M6
Bảng 4: Kết quả tính chế độ cắt phay tinh và thơ mặt đáy A
Bảng 5: Kết quả tính chế độ cắt phay tinh và thô mặt đáy B
Bảng 6: Chế độ cắt nguyên cơng khoan và doa lỗ φ13 mm
Bảng 7: Kích thước dao cắt nguyên công phay thô mặt C gối đỡ
Bảng 8: Chế độ cắt nguyên công phay mặt C chi tiết gối đỡ
Bảng 9: Chế độ cắt nguyên công tiện lỗ φ54 và φ44 chi tiết gối đỡ
Bảng 10: Chế độ cắt nguyên công taro M6 chi tiết gối đỡ

61
64
66
67

69
70
71
75



LỜI NĨI ĐẦU
Nhắc tới ẩm thực Thanh Hóa, người ta sẽ nghĩ ngay tới nem chua. Mặc dù
món ăn này khá phổ biến ở Việt Nam như Hà Nội, Quảng Ninh, Khánh Hịa, Huế,
Đồng Tháp…, nhưng nổi tiếng nhất có lẽ vẫn là nem chua của xứ Thanh. Chính vì
vậy mà mỗi người con ở Thanh Hóa nói riêng và tất cả những ai đã từng đi qua
mảnh đất này thường chọn nem chua làm quà tặng cho những người thân yêu nhất
của mình như một tình cảm chân thành và sâu sắc nhất.
Nem chua Thanh Hóa là đặc sản nổi tiếng bởi vị chua thanh, giòn, ngọt, cay
đậm đà. Để có được nem chua mà mọi người thưởng thức, người làm ra sản phẩm
đã phải kì cơng qua nhiều công đoạn. Từ khâu chọn nguyên liệu cho tới khi tiến
hành đóng gói sản phẩm.
Nguyên liệu chủ đạo của nem chua Thanh Hóa là thịt, phải là loại thịt nóng,
nghĩa là khi lợn vừa mới xẻ thịt thì người thợ làm nem phải chọn những miếng thịt
tươi ngon nhất để chuẩn bị chế biến và không được để lâu. Bởi nếu thịt nguội khi
xay thịt nem sẽ khơng có độ bóng cũng như sự kết dính trong q trình lên men.
Ngày trước khi chưa có máy xay người thợ phải giã thịt bằng tay.
Một trong những yếu tố cũng rất quan trọng để tạo nên hương vị của đặc sản
này nằm ở khâu sản xuất. Ở đây muốn nhắc tới quá trình sản xuất ra những chiếc
nem bằng máy đùn. Máy được thiết kế chuẩn sẽ cho ra những thành phẩm đẹp mắt,
và giữ trọn hương vị tự nhiên của chiếc nem.
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi sự biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới,
thầy giáo TS. Tào Ngọc Linh. thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo, tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho Em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Và em cũng xin

chân thành cám ơn các thầy trong bộ mơn Cơng nghệ chế tạo máy thuộc Viện Cơ
khí cùng bạn bè trong và ngồi lớp đã góp ý, giúp em hoàn thành đồ án.

Hà nội, ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Phần I
Vài nét về sản phẩm nem chua Thanh Hóa và máy đùn trục vít
I.Nem chua Thanh Hóa
Nhắc đến Thanh Hố, mọi người nhớ ngay đến nem chua, một đặc sản nổi
tiếng xứ Thanh.

1. Địa điểm làm nem
Nghề làm nem chua ở thành phố Thanh Hoá tập trung chủ yếu các phố
Trường Thi, Cầu Sàng, Lị Chum, Tân Bình, Cầu Bố, Ðơng Hương.

2. Cách làm nem
Nguyên liệu chủ yếu để làm nem bao gồm thịt nạc xay nhuyễn; bì lợn (da
heo) luộc chín, cạo thật sạch, lạng mỏng bỏ vào máy cán thành sợi, ngắn chừng
3cm, lá đinh lăng và thính làm từ ngơ (bắp).
Bắt đầu làm nem, người ta đem thịt đã xay nhuyễn ướp kĩ với nước mắm
ngon, hạt tiêu, thính ngơ. Chính loại thính này mới là chỗ quyết định nem ngon hay
dở, nhà nọ khác nhà kia như thế nào. Ngồi ra gia giảm cịn có tiêu bắc, muối tinh
và bột ngọt vừa đủ.
Điểm đặc biệt để phân biệt nem chua Thanh Hóa với nem chua các vùng khác
chính là lá đinh lăng, một loại lá gói lót trong nem. Đinh lăng là một thứ cây cảnh,
lá của nó vừa làm đẹp vừa tạo mùi vị hấp dẫn cho nem chua. Chiếc lá đinh lăng màu

xanh ngắt, bám chặt lấy miếng nem màu hồng ngon mắt mang một sự tương phản
nổi bật nhưng lại hết sức hài hòa giữa nem và lá. Người biết thưởng thức sẽ đưa lên
mũi hít thử một hơi trước khi ăn. Nem ngon sẽ có mùi vị thơm chua phảng phất, có
thống qua cái cay cay của hạt tiêu và hăng hăng của lá đinh lăng. Vị hăng hắc, bùi
bùi của lá đinh lăng giúp giảm bớt độ béo của thịt, đồng thời làm bạn thấy ngon
miệng hơn, cũng như khi người ta ăn nem tai lợn với lá sung lá ổi.
Nem chua Thanh Hoá vừa ngon, vừa dễ ăn, có thể làm đồ nhắm, cũng có khi
ăn với cơm. Tiện hơn cả là ở đâu ta cũng có thể nhấm nháp hương vị hấp dẫn của
nó. Khi ăn có thể chấm với nước mắm hay tương ớt, tùy khẩu vị người dùng.

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Qn
20133138
58
KTCK05

8


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Nem chua Thanh Hoá ăn vào thời điểm nào trong năm cũng ngon. Nhưng thú
vị nhất là vào dịp cuối thu, sang đông và đầu xuân. Lúc này, tiết trời se lạnh, nhâm
nhi vị chua, ngọt và cay nào của nem sẽ cảm thấy thật ấm lòng.
Ngày lễ Tết hoặc cưới xin, nem chua là món ngon khơng thể thiếu với người
Thanh Hóa dùng đãi khách đến chơi nhà, dự tiệc. Và khi đi xa, họ đều không quên
mang theo vài chục nem làm quà cho bạn bè nơi mình đến. Người phương xa đến
Thanh Hoá cũng thường chọn nem mang về quê làm quà cho người thân

3. Nem thương hiệu

Ở Thanh Hoá, thương hiệu nem nổi tiếng nhất là nem chua Hạc Thành.
Muốn mua đúng hàng hiệu thì đến đầu phố Trường Thi, hay phố Lê Hoàn. Nếu mua
nem bán dạo ở các nhà ga, bến xe thường thì khơng đảm bảo chất lượng.
II. Máy đùn trục vít
1 - Sơ lược lý thuyết của qúa trình nén
Sản phẩm rời được chặt lại do sự chuyển dịch tương đối của các cấu tử thành
phần, cũng như do kết quả của sự biến dạng dư (không thuận nghịch) và biến dạng
đàn hồi (thuận nghịch). Trong q trình nén chặt tính chất cơ cấu của vật thể bị nén
ln ln thay đổi .
Q trình nén chặt của vật thể rời được chia làm ba giai đoạn: Ở giai đoạn
thứ nhất, các phân tử ép lại gần nhau, các phần tử này chèn các phân tử kia và biến
dạng. Từ những khu vực có áp suất cao, các phân tử dịch chuyển đến các khu vực
có áp suất thấp hơn. Sự nén chặt xảy ra chủ yếu do kết quả của sự thay đổi độ hổng
của các phân tử không biến dạng nhiều. ở giai đoạn này áp suất tăng không nhiều
lắm cũng đã làm cho sản phẩm nén chặt lại rồi.
Ở giai đoạn thứ hai của q trình nén chặt xảy ra sự biến dạng khơng thuận
nghịch, biến dạng dòn và biến dạng dẻo. Biến dạng dòn gây ra sự phá huỷ các phân
tử, làm cho các phân tử được sắp xếp lại chặt hơn còn biến dạng dẻo thì khơng gây
ra sự phá hoại phân tử.
Ở giai đoạn thứ ba của quá trình nén chặt xảy ra sự biến dạng đàn hồi, ở giai
đoạn này áp suất lớn đã làm cho độ chặt của sản phẩm tăng lên rất cao. Tất nhiên
khơng thể có giới hạn rõ rệt giữa các giai đoạn của quá trình nén chặt .
Sự gắn chặt với nhau của các phân tử nén được giải thích theo nhiều thuyết
( mao quản, keo, phân tử ...). Phổ biến hơn cả là thuyết phân tử, thuyết giải thích sự
gắn chặt các phân tử với nhau là do xuất hiện lực liên kết giữa các phân tử. Trong
quá trình nén các phân tử nằm xít gần nhau có sức căng giữa các phân tử rất lớn, do
Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58

KTCK05

9


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

đó gắn chặt lại với nhau. Thuyết mao quản giải thích rằng sự gắn chặt của các phân
tử là do tác dụng của lực mao quản ở các mặt lồi lõm, muốn thế vật thể phải có đủ
độ ẩm cần thiết để chất đầy vào các mao quản giữa bề mặt các phân tử .
Ta thấy rằng nén sản phẩm đến độ dày h nào đấy thì khơng cần lực ép lớn
(giai đoạn 1 của q trình nén). Sau đó áp suất tăng lên và chiều dày của lớp sản
phẩm giảm xuống, quá trình nén tiến hành với vận tốc giảm dần (giai đoạn hai).
Cuối cùng, nén các sản phẩm trong mặc dù là áp suất ép khá lớn, nhưng chiều dày
của lớp sản phẩm giảm xuống không đáng kể. Chiều dày của lớp sản phẩm tăng từ
h1 đến h2 khi không tiếp tục nén, đó là do sự xuất hiện của biến dạng đàn hồi, và sự
nở của khơng khí bị nén trong sản phẩm .
Chỉ số độ chặt của sản phẩm ép được biểu diễn bằng hệ số nén, V 4 là thể tích
sản phẩm trước khi nén, V2 là thể tích sản phẩm sau khi nén.
Ngồi ra, q trình ép cịn được đặc trưng bằng trị số nở tương đối của sản
phẩm.
V2 là thể tích sản phẩm sau khi nén, V 0 là thể tích nhỏ nhất của sản phẩm khi
bị nén ở áp suất cực đại.
Trong qúa trình nén phải tìm cách tăng chỉ số nén. Các chỉ số nén chịu ảnh
hưởng của điều kiện nén và những đặc tính lý hố của sản phẩm nén.
Điều kiện nén gồm có : áp lực nén, thời gian nén, sản phẩm chịu tác dụng
của lực nén, nhiệt độ của bộ phận nén và nhiệt độ của vật liệu, đặc tính cấu tạo và
tình trạng kỹ thuật của bộ phận nén. Những đặc tính lý hố của của sản phẩm gồm
có : thành phần hoá học của sản phẩm, độ phân tán của sản phẩm, hệ số ma sát nội
và ma sát ngoại, tính hút nước của sản phẩm số lượng và tính chất của chất kết

dính .
Áp suất nén càng tăng chỉ số độ chặt và độ cứng của sản phẩm ép càng tăng,
thời gian nén dài sẽ gây ra sự trễ của lực căng trong sản phẩm, do đó hệ số nở của
sản phẩm giảm xuống.
Nhiệt độ của sản phẩm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình nén, vì
nhiệt độ ảnh hưởng đến trạng thái của nước và độ bền vững của liên kết giữa nước
với sản phẩm. Tăng nhiệt độ sẽ tạo khả năng dịch chuyển ẩm, làm cho sản phẩm trở
nên dẻo, giảm hệ số nở. Tăng độ ẩm thì sự liên kết giữa các phân tử tăng lên, nhưng
thừa nước thì tác dụng sẽ ngược lại .
Ngoài độ cứng của sản phẩm, năng suất của máy nén và chi phí về năng
lượng của những đặc điểm cơ bản của quá trình nén .

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Qn
20133138
58
KTCK05

10


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

2-Sơ đồ cấu tạo và phạm vi sử dụng của các loại máy đùn trục vít:

Hình 30-1 so d? c?u t?o máy tr?c vít
1-d?u ép; 2 xilanh; 3 b? d?t; 4-tr?c vít; 5- ph?u ti?p li?u; 6 thân máy;
7-b? d?n d?ng ; 8-? d? ch?n ; 9- lu?i l?c.

Máy đùn chất dẻo loại trục vít hay cịn gọi là máy đùn trục vít dùng để gia công các

vật liệu dẻo như cao su, chất dẻo, đất sét, than ..vv . Máy đùn trục vít có thể cho ra
sản phẩm ở dạng tấm, thỏi, sợi, ống, thổi màng mỏng, bọc dây…
(Các hình vẽ trong tài liệu [1])
Hình 1 Sơ đồ cấu tạo máy trục vít
1-đầu ép;
1- xilanh;
2- bộ đốt

3- trục vít
Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

11


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

4- phễu tiếp liệu
5- thân máy
6- bộ dẫn động
7- ổ đỡ chặn
8- lưới lọc.
Trên hình 1 mơ tả sơ đồ cấu tạo máy trục vít
Máy đùn có thể có một hoặc hai trục vít
Trục vít có thể là cánh vít liền, cánh vít đứt; cánh vít lệch tâm hoặc cánh vít
tam giác.
Trên hình 2 trình bày các dạng trục vít.

a

b

c

d

Các D?ng Tr?c Vít
a -tr?c vít li?n; b tr?c vít d?t ; c-tr?c vít l?ch ; d - tr?c vít tam giác

Hình 2. Các dạng trục vít
a- trục vít liền; b- trục vít đứt; c- trục vít lệch tâm ; d-trục vít tam giác
Chiều dài trục vít có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm , người ta thường
chọn chiều dài lớn gấp 10-20 lần đường kính trục vít .
Bước vít ở trên trục vừa làm chức năng vận chuyển vật liệu vừa nén ép vật liệu
và đảm bảo vật liệu được đùn đi một cách liên tục thì góc nâng của vít phải nhỏ hơn
góc ma sát của vật liệu với trục vít, người ta thường lấy bước vít S=(0,8-1,0)D. Để
nén ép vật liệu có thể chế tạo bước vít giảm dần từ cửa tiếp liệu đến đầu ép hoặc chế
tạo bước vít không đổi nhưng thay đổi chiều sâu của rãnh nhỏ dần từ cửa nạp liệu
đến đầu ép.

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

12

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

H×
nh 30-3

Đầu cuối của trục vít có thể chế tạo ở dạng phẳng, dạng cơn hoặc dạng cầu như trên
hình 3.
Hình 3. Đầu cuối của trục vít
Đối với máy lớn và có gia nhiệt cho sản phẩm thì trục vít được chế tạo rỗng
và được dẫn nước làm nguội trục và tăng tuổi thọ cho trục.
Tiết diện của cánh vít được chế tạo nhiều dạng khác nhau
Chọn các kích thước của trục vít như sau:
Bước vít S=(0,8-1,0) D ;
Chiều sâu rãnh vít : h=( 0,2-0,3) D
Chiều dày cánh vít e=( 0,2-0,3)D
Khe hở giữa xilanh và đầu mút cánh vít:
ọ=(0,002-0,005)D
D là đường kính trục vít
Đối với loại trục lớn rỗng để dẫn nước làm nguội vào thì chọn như sau:
Chiều sâu rãnh vít: h=(0,1-0,2)D
Đường kính lỗ rỗng d1 = (0,3-0,4)D
Trục vít được chế tạo từ thép tốt chịu nhiệt và chịu mài mòn

Tấm lưới đặt ở cuối trục vít ( nhưng đặt sát với đầu ép) nhằm mục đích để cho vật
liệu lưu đều trên toàn tiết diện của đầu ép và để lọc phần sản phẩm chưa chảy hoặc
sạn lẫn trong sản phẩm. Lưới được chế tạo như một đĩa trịn có dùi lỗ trịn hoặc khe
dài ( xem hình 4)
Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM

Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

13


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Hình 4 Các dạng lưới ở đầu ép:
a) tấm lưới dạng khe ; b) tấm lưới dạng lỗ
Xilanh là một bộ phận quan trọng của máy, nó có nhiệm vụ chứa vật liệu,
cung cấp nhiệt cho vật liệu. Trên xilanh có khoét lỗ đặt cửa tiếp liệu, chiều dài cửa
tiếp liệu lấy bằng (2-3) lần đường kính trục vít. Xi lanh được chế tạo bằng phương
pháp đúc. Bên trong xilanh được lồng vào một ống thép chịu mòn để tăng tuổi thọ
của xilanh. Đối với những máy có gia nhiệt bằng hơi nước thì xilanh đúc rỗng hai

lớp để dẫn
hơi nước vào và nước ngưng ra ( hình 5)
Hình 5. Cấu tạo xilanh:
a) xilanh thường ; b) xilanh 2 lớp 1- vỏ xilanh; 2-ống lót
Trên hình 6 mơ tả đầu của máy ép trục vít tuỳ thuộc vào dạng sản phẩm tạo
thành.

Dao

Dao

Hình 6. Các kiểu đầu ép của máy trục vít:

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

14


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

a) đầu ép tạo sợi ; b) đầu ép tạo tạo hạt có dao tịnh tiến ;
c) đầu ép tạo hạt có dao quay.
Trong máy trục vít có đốt nóng thì có thể sử dụng bộ đốt bằng dây điện trở
hoặc bằng hơi nước. Để dễ điều chỉnh nhiệt độ đốt người ta chia bộ đốt làm nhiều
phần.
Chuyển động quay của trục vít được thực hiện nhờ động cơ điện vào hộp
giảm tốc đặt ở sau máy. Bố trí bộ truyền đai phải gọn.
5) Tính chọn hình dáng máy, cách vận hành và lắp ráp máy
3- Phương án thiết kế
Lựa chọn thiết kế máy đùn trục vít có cấu tạo có nhiều điểm tương đồng với
các máy xay thịt thông thường với phễu nạp liệu có kích thước tương đối lớn. Máy
được trang bị thêm cảm biến tiệm cận và bộ phận dao cắt nhằm tự động hóa q
trình thu sản phẩm.
4- Một số hình ảnh của máy

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58

KTCK05

15


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

16


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

17


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM

Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

18


Đồ án tốt nghiệp chun ngành CNCTM

Phần II
Tính tốn thiết kế máy đùn trục vít
I - Tính chọn các thơng số kỹ thuật của máy
Chọn thơng số hình học của trục vít ép
+ Đường kính trục vít
D = 60mm
+ Đường kính trong trục vít
d = (0,2÷0,5)D = 15mm
+ Bước xoắn vít của trục: do thực hiện q trình ép, để tăng áp suất ép tại đầu ép
qua mỗi bước vít và giảm được chiều dài làm việc của trục vít, ta chọn bước vít
giảm dần từ đầu cửa nạp liệu đến đầu ra sản phẩm.
Khi trục vít làm việc do độ nghiêng của vành nên nó có khả năng đẩy vật liệu
dọc trục, tạo ra áp suất trên vật liệu, và áp suất tạo ra sau mỗi bước vít thì được xác
định bằng công thức sau:
Pkz = Pđ1.k1.k2. . . . . .ki. . . . . . kz
(I-1)
Trong đó:
Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138

58
KTCK05

19


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

+ Pđ1 : là áp suất đầu vào của bước vít thứ nhất, kể từ cửa nạp liệu. Thường
có Pđ1 = 1 KG/cm2
+ Pkz : là áp suất đầu ra của bước vít thứ z kể từ cửa tiếp liệu của máy
KG/cm2
Nghĩa là :
ki =

Pki
Pdi

(I-2)

Trong đó :
+ Pki : là áp suất ra sau bước vít thứ i
+ Pđi : là áp suất vào của bước vít thứ i
Năng suất thể tích được xác định bởi cơng thức :
n
ρ
V=
(m3/h)
(I-3)
Trong đó:

+ n : số vịng quay của trục trên 1 vòng năng suất
+ ρ : khối lượng riêng của hỗn hợp
Mặt khác ta có thể tích ở mỗi bước vít được xác định bởi cơng thức:
Vi = ΠRv2 .Si
Trong đó:
+ Rv = Rn - Rt : diện tích vành khuyên mang liệu của bước vít thứ i
Rn : bán kính ngồi vành vít
Rt : bán kính trong trục vít
Rv = cm2
+ Si : bước vít thứ i
Vi η i
π .R 2 η z
Si =
+ Chiều dày cánh vít
e = 20mm
+ Chiều sâu rãnh vít
h =(D-d)/2=22,5
mm
+ Khe hở giữa trục và xinh lanh
δ = (0,0002÷0,005)D
+ Góc nâng của đường xoắn vít

tgβ =

S tb
2πr0

(I-4)

(I-5)

(I-6)

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

20


Đồ án tốt nghiệp chun ngành CNCTM

Trong đó:
r0 = (0,3÷0,4)D ; khoảng cách từ trung tâm trục vít đến trọng tâm tiết diện
ngang của vật liệu trong xinh lanh và tại đó đặt lực ma sát với cánh vít
mm
r0 = 0,35D = 21
mm
tgβ =

103,125
2π .21

= 0,781

β = 37.98°
II - Công suất động cơ và bộ truyền đai
1. Công suất động cơ điện

Ta chọn động cơ bước size 57 57HS11230A4 SUMTOR có momen xoắn T =
3Nm, có dịng điện định mức I = 3A và sử dụng dịng U =24V
Vì vậy, công suất của động cơ là:
72.10−3

P = UI = 72(W) =
(kW)
Lại có:
T .n
9,55.106
P=
(kW)
Với: T: Momen xoắn của động cơ (Nmm)
n: Số vòng quay của động cơ (v/p)
Suy ra:
9,55.106.P 9,55.106.72.10−3
T
3.103
n=
=
= 229,2 (v/p)
Tỉ số truyền của bộ truyền đai răng u = 3, từ đó ta tính được số vịng quay của trục
vít:

ntv

=

n
u

= 76,4 ≈ 77 (v/p)

Mặt khác, năng suất ép của máy được xác định bởi công thức
ntv
Q = 47D2S ρϕ
(kg/h)
Trong đó:
D - đường kính trục vít
S - bước vít xoắn của trục vít
ntv
- số vịng quay của trục vít
ρ - khối lượng riêng của vật liệu

(II-1)
(m)
(m)
(vịng/phút)
kg/m3

Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

21


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

ϕ - hệ số cung cấp của máy
ϕ = K.η

(II-2)

trong đó
K - hệ số hình học của trục vít

K=

  d  2  e 
1 −   1 − 
  D   S 

  15  2   20 
1 −  ÷   1 − ÷
  60    60 

=
= 0,625
(II-3)
η - nó kể tới các dòng chạy ngược của vật liệu, sự quay của vật
liệu theo trục vít do áp lực lớn của vật liệu ở trên trục và trên xi lanh. Hệ số cung
cấp thể tích này thường nằm trong giới hạn:
η = (0,5÷0,9),chọn bằng 0,5
=> φ = 0,625.0,5 = 0,3125
Từ dó,ta tính được năng suất của máy đùn trong 1 giờ là:
ntv
47.(60.10−3 )2 .0,1.77.300.0,3125

2
Q = 47D S ρϕ =
= 122,15(kg/h)
(II-4)

2 - Tính bộ truyền đai hình răng
2.1 - Xác định thơng số của bộ truyền
2.1.1- Đường kính bánh đai nhỏ
Ta chọn bộ truyền đai răng với pully 3M20 và 3M65 (pitch = 3,0mm)

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

22


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

Thông số bộ truyền được cho như bảng:
Mẫu

Chiều
E
rộng răng

d khoan Đường
kính ngồi

xương
sườn D

3M2
0
3M6
0

11

5
8

1
6
1
6

11

Răng
đường
kính
ngồi
d1

Tổng
chiều
dài L

Lỗ vít

22

Bước
ra
đường
kính
ngồi
D1
17

18,34

25

M4x2

66

46

56,54

25

M5x2

Bảng 1: Thơng số bộ truyền đai răng

Tỷ số truyền u = 3
Đường kính bánh đai nhỏ được chọn d1 = 22 mm
Từ đường kính bánh đai, xác định vận tốc đai
πd n1
60000
v=
1

(II-5)

Trong đó :
+ d1 : đường kính nhỏ bánh đai d1 = 22 (mm)
+ n1 : vận tốc bánh đai dẫn động n1 = 229 (v/p)
Sinh viên thực hiện:Hồng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Qn
20133138
58
KTCK05

23


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

3,14.22.229
60000

Suy ra v =
= 0,263
(m/s) m/s

Từ d1 sẽ tính được d2 đường kính bánh đai lớn theo công thức sau :
d2 = d1u(1 - ε) = 22.3.(1-0,02) = 64,68 (mm)
(II-6)
Trong đó :
+ u : tỷ số truyền của đai u = 3
+ ε = 0,01- 0,02
hệ số trượt, chọn: ε = 0,02
Chọn d2 = 66 (mm)
Tính lại tỉ số truyền theo đường kính bánh đai tiêu chuẩn
d2
d1 (1 − ε )

ut =
= 3,06 ≈ u = 3
Vậy bánh đai đủ tiêu chuẩn yêu cầu.

(II-7)

2.1.2- Khoảng cách trục
Khoảng cách trục nên dùng được tra theo bảng 4.14 (Tài liệu [2]), dựa vào tỉ
số truyền u vào đường kính bánh đai d2
với u = 3 và a/ d2 = 1
(II-8)
Vậy khoảng cách trục a = 66 (mm)
2.1.3- Chiều dài đai và góc ơm
Dựa vào khoảng các trục và các đường kính bánh đại, chiều dài đai xác định
theo công thức sau :
2
(
d1 + d 2 ) ( d 2 − d1 )

π
+

2

l = 2a +
2.66 + 3,14

4a

(II-9)

( 22 + 66 ) + ( 66 − 22 )
2

2

4.66

l=
= 277,49 (mm)
Theo tiêu chuẩn về chiều dài đai chọn ….
Tính khoảng cách trục a theo chiều dài l = 275 mm
λ + λ2 − 8∆2
4

Với

a=
λ = l – 0,5.3,14.(d2-d1)= 275- 0,5.3,14.44 = 205,92 (mm)

(II-10)

∆ = 0,5.(d2-d1) = 0,5(66 – 22) = 22 (mm)

Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

24


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành CNCTM

λ + λ 2 − 8∆ 2
4

205,92 + 205,92 2 − 8.222
4

Vậy suy ra : a =
=
Góc ơm được xác định bởi cơng thức
570
a

α = 1800 – (d2- d1)

180 − (66 − 22)

=

57
102,92

= 102,92 (mm)

= 155,63°
(II-11)

2.2- Xác định số đai
Số đại z được xác định theo công thức

Z=

P1 K d
[ P0 ]C α C1C u C z

(

)

(II-12)

Trong đó :
+ P1 : cơng suất trên trục bánh đai chủ động,

kw (Chọn η = 0,8)

10−3

10−3

P1 = Nđ/c .η = 72.
.0,8 = 57,6.
(kW)
+ [P0] : công suất cho phép, kw.
Trị số [P0] tra theo bảng đối với đai thường, [P0] = 2,47
+ Kđ : hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7 ta có Kđ = 1,25
+ Cα : hệ số ảnh hưởng đến góc ơm, tra bảng 4.15, ta có : Cα = 0,94
+ C1 : hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai, trị số C 1 tra theo bảng 4.16 phụ
thuộc vào tỉ số l/l0 (l0 là chiều dài đai thí nghiêm), ta có : C1 = 1,04
+ Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, trị số C u tra bảng 4.17, ta có :
Cu =1,14
+ Cz : hệ số ảnh hưởng đến sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai,
trị số cho trong bảng 4.18. Cz = 0,85

Vậy suy ra Z =

(

PK
1 d
[ P0 ]Cα C1Cu Cz

)

=

57, 6.1, 25
2, 47.0, 94.1, 04.1,14.0,85

= 2.33 ≈ 2

2.3 - Các thơng số đai hình răng
+ Chiều rộng bánh đai :
B = (z – 1).t + 2e
Trong đó
+ z : số đai
Sinh viên thực hiện:Hoàng Thế Cường MSSV: 20146101 Khóa: 59 Lớp:CNCTM
Lê Hồng Quân
20133138
58
KTCK05

25