ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ÉP THAN TỔ ONG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS DƯƠNG MỘNG HÀ TRẦN THÁI KIÊN Đà Nẵng, 2018 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp giai đoạn cuối chương trình đào tạo kĩ sư trường kĩ thuật Qua đồ án sinh viên vận dụng tổng hợp tất kiến thức để giải đề tài giao.Có thể xem kết đánh giá trình học tập sinh viên,chuẩn bị kiến thức thật tốt cho tân kĩ sư trường Ngày khoa học công nghệ giới phát triển nhanh khơng ngừng hồn thiện ,khơng ngừng vươn tới đỉnh cao ,trong có thành tựu khí sản xuất.Khẳng định vai trị ngành khí chiến lược khí hóa LR C C tự động hóa đất nước việc có ý nghĩa,tạo phát triển ngành cơng nghiệp khí phát triển mạnh mẽ.Ở nước phát triển nghành công nghệ chế tạo máy quan tâm hàng đầu Ở ta công nghệ đưa vào sản xuất Nghiên cứu sản xuất than tổ ong chúng ta,ta thấy từ sản xuất thủ công lao động chân tay, T- người phát minh cải tiến máy ép than tổ ong ngày tiện lợi cho suất cao Hiện nhu cầu sử dụng than tổ ong thay cho nhiên liệu khác cần thiết, cần cải tiến máy móc để phục nhu cầu D U Sau năm học trường kiến thức học ,những kinh nghiệm thầy cơ, máy móc thực tế, sau thời gian khảo sát tính tốn ,tham khảo tài liệu giúp đỡ tận tình thầy giáo TS.Dƣơng Mộng Hà em hoàn thành đề tài Thiết kế máy ép than tổ ong Thực tế máy ép than tổ ong có nhiều loại loại có ưu nhược điểm khác Với kinh tế khó khăn tiêu chí sản xuất giá thành phải ưu tiên Do để đáp ứng tiêu chí em chọn kiểu máy ép dùng tay quay –thanh truyền kết cấu dễ chế tạo cho suất cao Trong trình làm đề tài khơng tránh khỏi sai sót,em mong nhận ý kiến để hoàn thiện Cuối em cảm ơn thầy tận tình hướng dẫn ,sửa chữa để giúp em hoàn thành đồ án Ngày 19 Tháng Năm 2018 Sinh viên thực Trần Thái Kiên Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Chƣơng 1:KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH THAN VIỆT NAM VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG 1.1.Giới thiệu ngành than Việt Nam Ngành than Việt Nam có lịch sử khai thác 100 năm ,với 75 năm truyền thống vẻ vang, từ bãi công ngày 12/11/1936 vạn thợ mỏ giành thắng lợi rực rỡ đánh dấu mốc son chói lọi trang sử hào hùng dân tộc Năm 1994 Thủ tướng phủ có định thành lập Tổng công ty Than Việt Nam mà sau Tập đồn Cơng Nghiệp Than –Khống sản Việt Nam Sự C C đời điểm nhấn giúp nghành than trở nên mạnh mẽ , đóng vai trò kinh tế Trong suốt chặng đường vừa qua,cơng nhân ,cán Tập đồn Cơng nghiệp Than D U T- LR Khoáng sản Việt Nam liên tiếp hoàn thành toàn diện tiêu kế hoạch tiêu kế hoạch năm sau cao năm trước Hình 1.1.Khai thác chế biến than Quảng Ninh Trong bước mình,ngành Than – Khống sản Việt Nam ln góp sức vào cơng xây dựng phát triển kinh tế.Công nghiệp than đáp ứng nhu cầu kinh tế quốc dân mà dành phần quan trọng để xuất khẩu, bù lỗ cho thị trường nội địa có tích lũy,đã bảo tồn phát triển vốn kinh doanh Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Môi trường vùng mỏ,điều kiện làm việc bước cải thiện, đời sống thợ mỏ ngày ổn định nâng cao Năm 2010,Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống sản Việt Nam (TKV) sản xuất 44,8 triệu than nhiều sản phẩm điện,cơ khí, dịch vụ khác,đạt tổng doanh thu 69,9 ngàn tỷ đồng,lợi nhuận 6.000 tỷ đồng,thu nhập bình quân đạt 6,2 triệu đồng/người/tháng.Như việc khai thác khoáng sản không ngừng tăng doanh thu việc khai thác phải đôi với bảo tồn sử dụng hiệu (Hình 1.1) Trong năm 2011, TKV hứa hẹn đạt vượt mục tiêu tổng doanh thu 70.000 tỷ đồng, số có mức tăng cao so với năm 2010.Không sản xuất kinh doanh tốt nước,thực nghị Đảng Nhà nước tăng cường hợp tác quốc tế,Vinacomin mở rộng hợp tác quốc tế lĩnh vực khống sản sang Lào,Campuchia, CHLB Nga.Tập đồn tích cực tìm kiếm nguồn C than để thời gian tới tiến hành nhập than phục vụ cho phát điện nước Cơng tác thăm dị tăng cường,phát thêm nhiều tài nguyên mới,áp dụng LR C công nghệ vào sản xuất,vào đầu tư,rồi tổ chức hiệu nhiều phong trào thi đua, tham gia tích cực hoạt động xã hội địa phương Đây thành tích T- bản, bảo đảm cho phát triển ổn định bền vững Thời gian tới,TKV đẩy mạnh thăm dị khống sản,đảm bảo tăng trữ lượng than D U khoáng sản khác,tiếp tục quản lý khai thác nhiều dự án quan trọng,như Titan,sắt Thạch Khê … Bên cạnh đó,Tập đồn tiếp tục quan tâm đến cơng tác an tồn lao động, ổn định việc làm đời sống cho người lao động,tăng cường công tác thi đua khen thưởng tiếp tục hoàn thiện,để cao hiệu hoạt động mơ hình Tập đồn mà Thủ tướng Chính phủ phê duyệt thời gian vừa qua 1.2.Tầm quan trọng ngành than kinh tế nƣớc nhà Chiến lược phát triển cơng nghiệp ln giữ vai trị trọng yếu việc phát triển kinh tế xã hội Quốc gia phát triển tính đến thời điểm này,cơng nghiệp giữ vai trị chủ đạo cấu kinh tế.Đối với Việt Nam,xác định Đảng chiến lược năm đầu kỷ XXI đẩy mạnh cơng nghiệp hóa –hiện đại hóa đất nước,tạo tảng vững để đưa Việt Nam trở thành đất nước cơng nghiệp đại.Vì vậy,đã xây dựng hệ thống sách cơng nghiệp đắn bàn đạp,cơng cụ hữu ích để phủ thực mục tiêu phát triển ngành cơng nghiệp tồn kinh tế nước nhà Hơn nửa kỷ qua,để lại nhiều nốt thăng trầm lịch sử cách mạng phát triển ngành than,đặc biệt thời kỳ bước vào công đổi đất nước Ngành Than phải đối mặt với vơ vàng khó khăn,thử thách Than bị khai thác Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong trái phép,mọi người hùa làm than cơng ty,cơ quan đua làm than,tranh mua tranh bán để kiếm lợi Chính điều làm cho nguồn tài nguyên Thiên Nhiên môi trường vùng mỏ bị hủy hoại nghiêm trọng.Tất việc nguyên nhân thiết tổ chức thống quản lý máy nhà nước đẩy cơng ty Than thống vào phải thu hẹp sản xuất khiến ngành Than lâm vào khủng hoảng, suy thoái nghiêm trọng.Việc khai thác than phải hiệu đem lại lợi ích cao (Hình 1.2) Khơng thể để tình trạng kéo dài thêm,ngày 10/10/1994,Thủ tướng phủ có định thành lập Tổng công ty Than Việt Nam với mong muốn lập lại trật tự khai thác,kinh doanh Than, thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng than,giải việc làm cho người lao động Và luận điểm cho thấy tầm quan trọng ngành Than D U T- LR C C kinh tế nước nhà.Nó khơng làm tăng thêm GDP mà cịn nguồn thu nhập tạo cho người công nhân công ăn việc làm ổn định với mức thu nhập Hình 1.2: Khai thác chế biến than 1.2.1 Thuận lợi ngành than Sau năm 1975,ngành công nghiệp than Việt Nam Chính phủ ưu tiên hợp tác kinh tế Việt Nam nước thông qua hiệp định thương mại, nghị định thư cấp phủ đường nhập “thiết bị toàn bộ”,“thiết bị lẻ”,“hỗ trợ kỹ thuật”,“đào tạo chuyên gia” Hơn 80% lực sản xuất ngành Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong than hình thành phát triển nhờ giúp đỡ Liên Xơ (cũ).Các cơng trình quan trọng Việt Nam Liên Xô hỗ trợ kỹ thuật (thiết kế, cử chuyên gia giám sát thi công, chạy thử, nghiệm thu) cung cấp thiết bị đồng Đội ngũ cán kỹ thuật chủ chốt ngành than nước (Liên Xô, Ba Lan,Trung Quốc, Đức, Romania, Tiệp Khắc, Triều Tiên) giúp đỡ đào tạo => Tóm lại,từ trước năm 1986, ngành công nghiệp than Việt Nam ngành cơng nghiệp có “độ mở” tương đối cao.Tỷ lệ tổng giá trị nhập khẩu,xuất Việt Nam “giáp mặt” với thị trường quốc tế từ lâu 1.2.2 Những khó khăn phải đối mặt Khó khăn lớn ngành than phải vượt qua thân tư phát triển lực quản lý Tuy chuyên gia dự báo từ C sớm yêu cầu bắt buộc phải nhập than,đã Chính phủ Bộ Công Thương giao nhiệm vụ rõ ràng cụ thể “đảm bảo cung cấp đủ than cho kinh tế”, nhà quản lý, người có trách nhiệm ngành than đến LR C “bình chân vại”,cho than Việt Nam không thiếu,xuất xuất, sau cần có,miễn giá bán than nước Chính phủ chấp T- nhận giá nhập than Thế nhưng,đến nay,nếu so sánh theo chất lượng, giá thành giá bán,than D U nước cao giá than nhập (theo điều kiện CFR) đến cảng Hòn Nét (Quảng Ninh),Sơn Dương Vũng Áng (Hà Tĩnh),hay Phú Mỹ (Bà Rịa - Vũng Tàu) Ngành khai thác than Việt Nam có giá thành hạch tốn cao giới Khó khăn thứ hai lợi ích nhóm hình thành vận hành tối đa ngành than.Từ cuối năm 1994,tại buổi làm việc với Tỉnh ủy Quảng Ninh vịnh Hạ Long (trước tập đoàn Than Khống sản - TKV - thành lập),Tổng bí thư Đỗ Mười gạch đỏ câu viết đăng tuần báo Bộ Thương mại số ngày 14 đến 20-7-1994: “Có người nói đến việc Việt Nam phải nhập than.Khả loại trừ”,“Nguy ngập mỏ Mông Dương khơng cịn điều khó xảy ra”, “Chủ trương tổ chức lại ngành than theo hướng bỏ chủ quản cần thiết lúc” Cả ba dự báo quan trọng cách 21 năm xảy với ngành than Trong đó,việc phải nhập than thực biến thành vấn đề an ninh lượng đất nước việc ngập mỏ Mông Dương cho thấy bế tắc phát triển ngành than ngày rõ Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Đó hậu việc lợi ích nhóm đặt lên cao lợi ích kinh tế Hiện nay,từ giám đốc đến công nhân mỏ hiểu rằng,TPP TKV nặng nề đợt mưa bão gây ngập lụt vừa qua Quảng Ninh 1.3.Nhu cầu sử dụng Trong năm trở lại than tổ ong đưa vào sử dụng phổ biến với nhiều loại khác kích thước khối lượng, tính chất mồi,thời gian nấu,về nhiệt lượng tỏa ra,có thể dùng than hoạt tính than thường.Nếu so sánh việc đầu tư ban đầu chi phí sử dụng hàng ngày hình thức đun nấu than tổ ong gas dễ dàng nhận thấy dùng than tổ ong rẻ nhiều.Đó lý gas vừa tăng giá thêm, nhiều người trở với việc đun nấu than truyền thống Thế nhưng, có điều mà biết làm ngơ độc hại than tổ ong C Theo chuyên gia y tế,việc người dân đun bếp than tổ ong độc hại, than tổ ong có khí độc CO2 Khi đốt,khí giải phóng, bay vào khơng khí làm cho bầu khơng khí bị nhiễm Khi người hít phải khí gây cảm giác tức LR C ngực, mệt mỏi nồng độ oxy máu giảm, nặng bị suy hơ hấp, chí dẫn đến tử vong hít thở CO2 nồng độ cao Chưa hết, khói than tổ ong T- tác nhân gây nên bệnh ung thư phổi Khói than khơng ảnh hưởng trực tiếp tới người sử dụng bếp mà ảnh D U hưởng tới người xung quanh.Những nhóm đối tượng chủ yếu chịu ảnh hưởng nặng nề khói than người già,trẻ nhỏ,phụ nữ mang thai, người bệnh Rõ ràng việc sử dụng than tổ ong thay gas giúp gia đình tiết kiệm chi phí không nhỏ,nhưng than tổ ong lại độc hại.Tuy nhiên, biết sử dụng than tổ ong cách người dân tiết kiệm mà khơng gây độc hại lớn cho sức khỏe.Có thể hạn chế ảnh hưởng khói than cách đặt chỗ đun than cách xa nơi ở,đun chỗ thoáng, dùng tơn có thành cao vây quanh khu vực nấu lại cho khói chỗ xa Đối với than hoạt tính việc nhen mồi mau,đỡ tốn thời gian mồi lửa chế tạo lâu,tốn công làm giá thành cao nên dùng Hiện thị trường Đà Nẵng thường dùng loại than cỡ trung có chiều cao 100 mm, đường kính Φ120 mm, khối lượng 1,5 kg,thời gian cháy 3-4 tiếng đồng hồ (Hình 1.3) Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Hình 1.3 Than tổ ong thành phẩm D U T- LR C C 1.3.1.Giới thiệu chung than đá: Hình 1.4.Than đá Than đá dạng khơng tinh khiết carbon,hình thành từ tàng tích thực vật thời tiền sử,than đá dễ cháy toản nhiều nhiệt.Cũng dầu khí, than đá nhiên liệu hóa thạch dầu khí hình thành từ tàng tích động vật,các tàng tích thực vật bị ép chặt biến đổi lớp đất đá nằm chúng (Hình 1.4) Có ba loại than chính, loại có hàm lượng carbon khác nhau: Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong -Than Antraxit -Than Bitun -Than Nâu Than Antraxit dạng than có giá trị chứa xấp xỉ 95% carbon,than Bitun chứa 70%, than nâu chứa 50%.Phần lớn than tìm thấy vỉa mặt đất.Cơng nghiệp khai thác năm thu 4-5 triệu tấn.Ở Trung Quốc, Mỹ sản lượng 1200 tỉ Than đá nhiên liệu cho cách mạng cơng nghiệp cuối kỷ 18, tạo cơng suất cho động nước chế tạo thép gang.Ngày phần lớn than đá đốt nhà máy nhiệt điện để tạo điện năng, than chưng cất,nó giải phóng dầu hắc ín có chứa hóa chất để làm sản phẩm thuốc nhuộm,sản phẩm nhân tạo,than cốc.Than cốc sử dụng làm nhiên liệu khơng khói chế tạo C gang Đặc biệt việc nấu nướng,chế biến thức ăn, nấu rượu…thì nguyên liệu để cung cấp nhiệt lượng cổ điển than, củi, rơm rạ…đến phương pháp đại LR C đốt ga,dầu Trong than đá giữ vai trị quan trọng có giá thành rẻ so với loại khác tỏa nhiệt lượng lớn, tiếp nhiên liệu D U 1.3.2 Sử dụng than tổ ong T- thường xuyên Hình 1.5 Bếp dùng than tổ ong Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Viên than tổ ong kết dính từ bột than lại với mục đích để tăng bề mặt tiếp xúc với khơng khí tạo hình dạng viên than Khi than cháy nhiệt viên than tập trung 19 lỗ viên than phân bố khơng đều,số lỗ tập trung bên ngồi nhiều Tùy theo nhu cầu thực tế mà người ta sử dụng lị viên lị viên than(Hình 1.5) Đối với lị viên than dùng với việc nấu nướng thông thường với thời gian khoảng tiếng, ta che miệng lò lại ngăng gió sử dụng tiếng Nếu cần dùng lượng nhiệt lớn dùng lị viên.Khi đun nấu cần phải mồi than từ 10 – 15 phút.Trường hợp cần nấu với thời gian dài viên than cháy gần hết đưa viên than vào mồi 1.4 Chọn hỗn hợp than Qua thời gian khảo sát thực tế với người dùng người sản xuất,trong sản xuất C hàng loạt thông dụng than đá + đất sét 2-5% hòa thành nước sau phun tơi lên than,cho nên hỗn hợp than có độ kết dính cao,đảm bảo độ cứng cho vận chuyển đảm bảo thời gian cháy.Như thành phần tạo hỗn hợp than gồm LR C có: +Đất sét: Được khai thác vùng lân cận nơi sản xuất, độ kết dính phụ thuộc vào hàm T- lượng đất sét nhiều + Bột than: Khai thác hầm mỏ Quảng Ninh, Đông Bằng Sông Hồng…vận D U chuyển nơi sản xuất, sau nghiền nhỏ thơng qua trình trộn nghiền trộn thành hỗn hợp định + Nước phun lên hỗn hợp than 20-30% + Chất mồi cháy Hỗn hợp than đưa lên máy ép nhờ băng tải đưa than đến máy trộn làm cho hỗn hợp trước ép 1.5 Các loại than tổ ong Tùy vào yêu cầu thực tế người dùng cung cấp nhiệt thời gian cháy, khả công nghệ máy ép than tổ ong mà người ta tạo nhiều loại than tổ ong với kích thước khối lượng khác nhau(Hình 1.6) Sau số sản phẩm than tổ ong: + Loại lớn có đường kính Φ180 mm, chiều cao H = 180 mm, khối lượng M = kg + Loại trung bình có đường kính Φ120 mm, chiều cao H = 100 mm, khối lượng M = 1,65 kg +Loại nhỏ có đường kính Φ100 mm, chiều cao H = 100 mm, khối lượng M = kg Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong + Lực hướng tâm: Pr3 = P3 tg cos 1  6514,9.0,364.0,981=2326,3 N + Lực dọc trục: Pa3= P3.tg  sin   6514,9.0,364.0,2  474,28 N -Xét cặp bánh nón dẫn động mâm quay 2M x 2.9,55.106.0,2   1868,81 N + Lực vòng: P4 = mtb Z1.n 1,7.72.16,72 + Lực hướng tâm: Pr4 = P4 tg cos 1  1868,81.0,364.0,7071 = 480,9 N + Lực dọc trục: Pa4 = P4.tg  sin 1  1868,81.0,364.0,707  480,9 N * Tính gần đường kính đoạn trục + Trục IV: Sơ đồ lực, phản lực gối đỡ biểu đồ mô men (Hình 5.1) Phản lực gối đỡ: M tđ 0,1.[ ] LR d C C RAx = 7270,95 N RBx = 10626,16N RAy = 723,53 N RBy = 1092,93 N Ta có cơng thức tính đường kính trục tiết diện nguy hiểm: M u2  0,75Tx2 - Mô men tương đương (Nmm) Với : M x2  M y2 - Mô men uốn tương đương (Nmm) U Mtđ = T- đó: Mtđ = D [] - Trị số ứng suất cho phép: [] = 55 N/mm2 Tại đoạn trục lắp bánh thẳng Mtđ = d3 02  0,75.15082652 =1306196 (Nmm) M tđ = 0,1.[ ] 1306196 = 61,9(mm) 0,1.55 Chọn d = 65 (mm) Tại đoạn trục lắp bánh nón Mtđ = 1390440,52  552457,7  0,75.15082652 =1986122,3 (Nmm) d3 M tđ = 0,1.[ ] 1986122,3 = 76,50(mm) 0,1.55 Chọn d = 80 (mm) Tại đoạn trục lắp ổ lăn Mtđ = 4922812  1791752  0,75.15082652 =1407334 (Nmm) Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 90 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong d3 M tđ = 0,1.[ ] 1407334 = 63,48 (mm) 0,1.55 LR C C Chọn d = 65 (mm) Đường kính đoạn trục lắp ổ lăn 65 mm T- Hình 5.1.Biểu đồ momen trục D U +Trục V: Sơ đồ lực, phản lực gối đỡ biểu đồ mô men (Hình 5.2) Phản lực gối đỡ: RCx = 10238,1N RDx = 2223,2N RCy = 1233,1 N RDy = 2882,5N Ta có cơng thức tính đường kính trục tiết diện nguy hiểm: d M tđ 0,1.[ ] đó: Mtđ = M u2  0,75Tx2 - Mô men tương đương (Nmm) Với : M x2  M y2 Mtđ = - Mô men uốn tương đương (Nmm) [] - Trị số ứng suất cho phép: [] = 55 N/mm2 Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 91 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong M tđ = 0,1.[ ] LR d3 02  0,75.753947 =652937 (Nmm) 652937 = 49,14 (mm) 0,1.55 T- Mtđ = C C Hình 5.2.Biểu đồ momen trục Tại đoạn trục lắp bánh thẳng dẫn động cấu ép d3 283235,52  987547,12  0,75.753947 =221325,73 (Nmm) D Mtđ = U Chọn d = 50 (mm) Tại đoạn trục lắp bánh dẫn động băng tải M tđ = 0,1.[ ] 221325,73 = 60,48 (mm) 0,1.55 Chọn d = 70 (mm) Tại đoạn trục lắp bánh nón Mtđ = 598678,82  580436,9  0,75.753947 =1258839 (Nmm) d3 M tđ = 0,1.[ ] 1058839 = 61,16 (mm) 0,1.55 Chọn d = 70 (mm) Đường kính đoạn trục lắp ổ lăn 60mm Các trục VI, VII trục phụ dẫn động nên chọn kích thước ổ lăn sơ Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 92 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong 5.2 Tính xác trục Tính xác trục kiểm nghiệm hệ số an toàn n trục tiết diện nguy hiểm Kiểm nghiệm trục chổ lắp bánh có đường kính d4= 80(mm) trục IV d5 = 70(mm) trục V Hệ số an tồn tính theo cơng thức 7-5[2] n=     [n] Với : n - Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp nT - Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp Vì trục quay nên ứng suất pháp uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng suy : a = max = - min = C m = Mu W C Trong : a - Biên độ ứng suất pháp m - Trị số trung bình ứng suất pháp Mx 2W0 Ta có : D  U T- 1.1  Ta = Tm = Tmax/2 = LR Do truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động   1 ;    n   1 K  a     m    Trong :  - , T - - Giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng K , KT - Hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xoắn  , T - Hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục theo phương pháp tuyến tiếp  - Hệ số tăng bền bề mặt trục  , T - Hệ số ảnh hưởng thơng số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi * Kiểm nghiệm d4= 80(mm) trục IV Vật liệu trục thép C45 thường hóa , b = 600 MPa Ta có : - = (0,40,5). b = 270(N/mm2) Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 93 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong T - = (0,20,3). b = 150(N/mm2) Tra bảng - 10 [2] ta có : K  3,5   theo cơng thức trang 129 [2] ta có : = + 0,6(  K - 1) = + 0,6 2,5= 2,5  Theo bảng - [2] ta có  = Mu W a = Ta có : Mu =1496173,2(Nmm) W - Môme cản uốn Theo bảng – 3[2] ta có : W = 44700 (mm3) C 1496173,2  33,47( N / mm2 ) 44700 Mx 2W0 C a  LR Ta = T m = 1508265  7,93 2.95000 Chọn  = 0,1 D Ta = T m = U W0 = 95000(mm3) Mx = 1508265(Nmm) Suy : T- Với W0 mômen cản xoắn tra bảng - 3[2] ta có T = 0,05 (Bảng - 4[2]) Vậy ta có : nT = 150  5,32 3,5.7,93  0,05.7,93 n = 270  3,22 2,5.33,47  n=2,75 Hệ số an tồn cho phép: [n] = 1,5 ÷ 2,5 * Kiểm ngiệm d2 = 70 (mm) trục V Tương tự ta có : - = 270 ; T - = 150(N/mm2) Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 94 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong K   3,5 ; a = = 2,5 ;  = 0,1 ; T = 0,05 M u 833860,4   27,61( N / mm2 ) W 30200 Ta = T m =  nT = n =  M x 753947   5,9 W0 2.63800 150  9,97 2,5.5,9  0,05.5,9 270  2,79 3,5.27,61 n= 2,79.9,79 6,24  2,44  2,73 Vậy n = 2,27 > [n] = 1,5 ÷ 2,5 Điều kiện thỏa mãn D h lt t t1 18 11 55 5,5 5,6 65 18 11 70 5,5 5,6 80 24 14 50 7,0 7,2 50 16 10 70 5,0 5,1 70 20 12 40 6,0 6,1 Bánh nón 70 20 12 40 6,0 6,1 Bánh nón 70 20 12 40 6,1 Bánh khuyết 30 40 4,5 3,6 Bánh nón 30 40 4,5 3,6 Bánh trụ Bánh nón Bánh trụ Trục VI Trục VII U Bánh trụ D Trục V T- Trục IV 65 LR Khớp nối b C Trục C * Tính kiểm nghiệm độ bền then Bảng 5.1.Thông số then Công thức kiểm nghiệm sức bền dập: бd = 2M x ≤ [бd] dkl đó: Mx - mô men xoắn trục d – đường kính trục l – chiều dài then k – phần then lắp rãnh trục [бd] - ứng suất dập cho phép Theo bảng 7-20[2] chọn [бd] = 150 N/mm2 Công thức kiểm nghiệm sức bền cắt: Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 95 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong ϊc = 2M x ≤ [ϊc] dbl đó: b- chiều rộng then [ϊc] - ứng suât cắt cho phép Theo bảng 7-21[2] chọn [ϊc] = 120 N/mm2 b h lt t t1 k бd ϊc 65 18 11 56 5,5 5,6 6,8 121,8 46,1 65 18 11 56 5,5 5,6 6,8 121,8 46,1 80 24 14 70 7,0 7,2 8,7 61,9 22,4 Bánh trụ 50 16 10 40 5,0 5,1 6,2 121,6 47,12 Bánh trụ 70 20 12 56 6,0 6,1 7,4 51,98 19,2 Bánh nón 70 20 12 56 6,0 6,1 7,4 51,98 19,2 Trục Bánh nón VI 70 20 12 70 6,1 7,4 58,37 21,59 Bánh Trục khuyết VII Bánh nón 30 40 4,5 3,6 3,5 54,46 23,82 30 40 4,5 3,6 3,5 54,46 23,82 Trục V LR Khớp nối Trục Bánh trụ IV Bánh nón T- Trục C d C Từ bảng 7-23[2] chọn loại then kiểm tra cho đoạn trục ta có bảng sau: Bảng 5.2.Thông số then kiểm tra độ bền So sánh với giá trị cho phép then đảm bảo điều kiện D U 5.3 Thiết kế gối đỡ trục Chọn ổ lăn theo hệ số khả làm việc C tải trọng tĩnh Hệ số C tính theo cơng thức sau: C = Q.(nh)0,3 Trong đó: Q – tải trọng tương đương – daN n – số vòng quay ổ h – thời gian phục vụ Tính tải trọng tương đương Q Q = (KvR + mA)KnKt Trong đó: R tổng phản lực gối đỡ, daN m – hệ số chuyển tải dọc trục tải hướng tâm – bảng 8-2[2] Kt hệ số tải trọng động – bảng 8-3[2] Kn hệ số nhiệt độ - bảng 8-4[2] Kv hệ số xét đến vòng ổ quay – bảng 8-5[2] Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 96 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong A – tải trọng dọc trục, daN +Trục IV Tải trọng tương đương Q Q = (1.26243,01 + 1,5.474,28).1.1 = 26960,4 N = 2696,04 daN Hệ số C: C = 2696,04.(27,1.20000)0,3 = 141555,6 Chọn loại ổ bi đỡ dãy cỡ nặng hiệu 413 với C = 144000, bề rộng B = 37 mm + Trục V Tải trọng tương đương Q Q = (1.16576 + 1,5.480,9).1.1 = 17298,2N = 1729,82 daN Hệ số C: C C = 1729,82.(16,72.20000)0,3 = 81435 Chọn loại ổ bi đỡ dãy cỡ nặng hiệu 412, với C = 132000, bề rộng B = 35 mm LR C 5.4 Thiết kế khớp nối trục Ta chọn khớp nối trục chữ thập Nối trục chữ thập gồm hai nối trục (Hình 5.3) có rảnh ăn khớp với gờ T- đĩa giữa.Vật liệu làm nối trục chữ thập thường thép rèn CT5, thép đúc 40Л… Tra bảng 9-7[2] ta có kích thước nối trục chữ thập sau : D U D=160mm; D1 = 120 mm; L = 303 mm; h = 22 mm; δ = 0,5 mm Hình 5.3 Nối trục chữ thập Nối trục kiểm nghiệm áp suất theo công thức : Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 97 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Pmax = 8.K M x  [p] D L Trong : Pmax – áp suất lớn nhất, sinh bề mặt làm việc, N/mm2 Mx – mô men xoắn truyền qua nối trục, Nmm; K – hệ số tải trọng ; D – đường kính ngồi nối trục, mm; L – chiều dài lớn khớp nối, mm; [p] – áp suất cho phép, phụ thuộc vật liệu,cách nhiệt luyện điều kiện làm việc nối trục : thép với thép [p] = 15 ÷25 N/mm2; Thay số : Pmax = 8.1.2.1508265  1,86 160 2.303 D U T- LR C C Vậy khớp nối trục chữ thập chọn thỏa mãn Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 98 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Chƣơng 6: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 6.1 Lắp đặt máy Trong trình lắp đặt, trước hết cần tạo mặt để lắp thân máy cố định bê tông Tạo mặt đế móng xi măng bu lơng chơn cố định với đảm bảo độ cứng vững lắp thân máy lên Trong trình lắp ráp nên ý điểm sau * Bánh nón Khi lắp cần ý kiểm tra độ ăn khớp cặp bánh nón độ hở Kiểm tra độ vng góc cặp bánh nón C C * Bánh trụ Kiểm tra ăn khớp Kiểm tra độ không song song trục LR * Cần ép cấu bánh chuyển vị trí Đối với cần ép cần đẩy đảm bảo tâm chúng trùng với tâm lỗ khuôn T- mâm quay tương ứng Chú ý cấu bánh khuyết đảm bảo ăn khớp, tránh bị kẹt vào khớp U Cơ cấu lò xo hãm xác định vị trí cần xác Nếu lực lớn q cấu bánh khơng làm việc D 6.2.Vận hành bảo dƣỡng máy Khi lắp máy xong, chi tiết lau chùi, vệ sinh ngăn bụi bám vào, bôi trơn phận ổ làm việc, truyền Khi kết thúc kiểm tra bôi trơn, tiến hành chạy thử không tải để kiểm tra xem máy làm việc có vấn đề khơng, phát lỗi cần tắt máy điều chỉnh Để máy làm việc ổn định lâu dài, chi tiết đảm bảo điều kiện làm việc cần bảo dưỡng máy theo quy trình sau: - Bơi trơn truyền định kỳ tùy khối lượng làm việc ngày máy - Sau thời gian định cần kiểm tra độ mài mòn, ăn khớp, biến dạng độ chùng dây đai - Kiểm tra định kỳ để thay chi tiết hư hỏng - Nếu thời gian khơng sử dụng máy cần tháo máy ra, bảo quản ổ, chi tiết dễ bị gỉ cần bảo quản kỹ, khung máy nên sơn lại Bảo dưỡng máy khâu quan trọng sản xuất độ xác, tuổi thọ máy, khả làm việc Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 99 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong -Thay dầu hộp giảm tốc: khoảng 10000 thay dầu lần Để thay dầu trước hết tháo nắp hộp giảm tốc sau tháo nút xả tháo hết dầu vào thùng chứa dầu thải Đóng nút xả dầu đổ dầu vào lỗ nạp dầu phía vặn chặt nắp lại 6.3.Vấn đề an toàn lao động 6.3.1 Nguyên nhân gây tai nạn - Thiết bị che chắn khơng đảm bảo an tồn - Thiếu thiết bị bảo hiểm thiết bị bảo hiểm bị hỏng hay khơng hoạt động xác - Bộ phận điều khiển máy bị hỏng - Vi phạm nội quy an tồn xưởng, xí nghiệp - Điều kiện vệ sinh : thiếu ánh sáng, thơng gió khơng tốt, ồn vượt q tiêu C chuẩn cho phép - Mặt nhà xưởng lộn xộn, giao thông xưởng không thuận lợi - Sắp xếp nguyên vật liệu,thành phẩm bán thành phẩm thiếu gọn gàng, ngăn nắp LR C 6.3.2.Mục đích an tồn lao động -Đảm bảo an tồn hết (Hình 6.1),(Hình 6.2) T- -Đảm bảo an tồn thân thể - Loại bỏ hạn chế đến mức thấp rủi ro đáng tiếc gây tai nạn, D U chấn thương cho người lao động -Đảm bảo tạo điều kiện làm việc tốt cho người công nhân Hình 6.1.Mục tiêu anh tồn lao động Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 100 D U T- LR C C Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong Hình 6.2.Mục tiêu anh tồn lao động 6.3.3.Biện pháp đảm bảo an toàn lao động Để đảm bảo an toàn lao động cần phải tổ chức lớp huấn luyện nâng cao ý thức an toàn hiểm họa tiềm tàng (Hình 6.3), (Hình 6.4) Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 101 C Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong D U T- LR C Hình 6.3.Tập huấn an tồn lao động Hình 6.4.Tập huấn an toàn lao động Ngoài nhà máy, nơi phân xưởng sản xuất cần có biện pháp bảo vệ như: - Hệ thống điện tránh bị nhiễu độ ẩm máy lớn - Có chi tiết bảo vệ máy làm việc như: dây curoa, truyền bánh - Có biển dẫn chi tiết vận hành máy an toàn máy - Trang bị bảo hộ cá nhân: kính, trang, quần áo bảo hộ… - Giày, ủng, găng tay Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 102 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong - Lắp ráp, sửa chữa máy, thử máy: + An toàn di chuyển tháo lắp + Ngắt điện hoàn toàn trước sửa máy + Thử máy cần ý qua giai đoạn: chạy không tải, non tải, tải an D U T- LR C C tồn.Khơng sử dụng q công suất máy Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 103 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế máy ép than tổ ong TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] D U T- LR C C [7] Lê Văn Minh Thiết bị đúc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phạm Văn Nghệ, Đỗ Văn Phúc, Lê Trung Kiên Thiết bị dập tạo hình: Máy ép khí NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội – 2011 Nguyễn Văn Dự Hướng dẫn thiết kế băng tải NXB Trịnh Chất Tính tốn thiết kế dẫn động khí tập NXB P.H ACENOB Abarudavanhie licheinưx xeckhop Izdachelxtvơ “Mashinoxtroenhie” Maxkova -1976 N.E Drozdov, M.I Zuravlev Mekhanhitrekxkoe abarudavanhie zavodov xbornơvơ zelezobetona Izdachelxtvo “Xtroiizdat” -1975 P.H ACENOB Abarudavanhie licheinưx xeckhop Izdachelxtvơ “Mashinoxtroenhie” Maxkova -1976 Sinh viên thực hiện: Trần Thái Kiên GVHD: TS Dương Mộng Hà 104 ... : Thiết kế máy ép than tổ ong phẩm Cơ cấu máy ép gồm cần ép cần đẩy Năng suất làm việc tùy khả máy Ở yêu cầu 1000 viên/giờ Sau ép đẩy than xuống LR C C băng tải phơi Sau số loại máy ép than tổ. .. phải 2.4 Các phƣơng án thiết kế Nói đến việc sử dụng máy móc ép than tổ ong đa dạng, từ máy đơn giản đến máy phức tạp ,từ máy có kích thước lớn đến máy nhỏ, máy ép than tổ ong đa dạng chủng loại... xuất than tổ ong 2.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất than tổ ong Để tạo than tổ ong thành phẩm để sử dụng phải theo quy trình sản xuất lập sẵn (Hình 2.1 ),việc thiết kế quy trình ép than tổ ong phải