Nghiên cứu và thiết kế hệ thống chiết rót nhiên liệu không dùng điện bán tự động tại HCMUTE

• Tác giả: Nguyễn Minh Hải
• Người hướng dẫn: Th.S Đoàn Tất Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hcm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên cứu-Thiết kế-Chế tạo hệ thống chiết rót nhiên liệu không dùng điện bán tự động
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT NỘI DUNG
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Kết cấu của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Các đặc tính của chất lỏng
• 2.2. CHIẾT RÓT SẢN PHẨM LỎNG. MỘT SỐ CƠ CẤU CHIẾT RÓT
• 2.2.1. Cơ cấu rót kiểu van
• 2.2.2. Cơ cấu rót tới định mức
• 2.2.3. Cơ cấu rót có phễu định lượng và van trượt
• 2.2.4. Cơ cấu rót đẳng áp để rót chất lỏng có nạp khí
• 2.2.5. Cơ cấu rót chân không
• 2.2.6. Cơ cấu rót có chi tiết che kiểu van trượt
• 2.3. QUÁ TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG
• 2.3.1. Tổng quan về các phương án định lượng
• 2.3.2. Các phương pháp định lượng chủ yếu thường có
• 2.4. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ HỆ THỐNG RÓT
• 2.4.1. Máy chiết rót dùng nguyên lý tràn đầy hệ thống
• 2.4.2. Máy chiết rót dùng nguyên lý servo làm hệ thống bơm
• 2.4.3. Máy chiết rót dùng nguyên lý điền đầy theo thời gian
• 2.4.4. Máy chiết rót dùng nguyên lý piston
• 2.4.5. Máy chiết rót dùng nguyên lý trọng lượng tịnh
• 2.5. TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG CHIẾT RÓT
• 2.5.1. Các loại máy nén khí
• 2.5.2. Các loại van điều khiển khí nén
• 2.5.3. Động cơ khí nén
• 2.6. NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG CHIẾT RÓT CƠ BẢN
• 2.6.1. Tình hình phát triển máy chiết rót và đóng nắp chai trên thế giới
• 2.6.2. Tình hình phát triển máy chiết rót đóng nắp chai trong nước
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY CHIẾT RÓT BÁN TỰ ĐỘNG
• 3.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ
• 3.1.1. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
• 3.1.1.1. Ý tưởng thứ nhất
• 3.1.1.2. Ý tưởng thứ hai
• 3.1.1.3. Ý tưởng thứ ba
• 3.1.2. Chọn phương án tối ưu và hiệu quả nhất
• 3.2. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
• 3.2.1. Tổng quan hệ thống
• 3.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống
• 3.2.3. Chọn phương pháp gia công
• 3.3. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN ĐỊNH LƯỢNG
• 3.3.1. Bình định lượng
• 3.3.2. Tính toán thể tích trong ống định lượng
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CHIẾT RÓT
• 4.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ BĂNG TẢI
• 4.2. TÍNH TOÁN VẬN TỐC TẢI
• 4.3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRÊN MỘT MÉT DÀI
• 4.4. TÍNH TOÁN LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG VÀ LỰC KÉO CĂNG BĂNG
• 4.5. TÍNH TOÁN LỰC KÉO CHUNG
• 4.6. KIỂM TRA ĐỘ BỀN CỦA BĂNG
• 4.7. TÍNH TOÁN BỘ PHẬN DẪN ĐỘNG
• 4.7.1. Chọn động cơ theo công suất
• 4.7.2. Phân phối tỷ số truyền
• 4.7.3. Xác định các thông số động học tác dụng lên trục
• 4.7.4. TÍNH TOÁN TỈ SỐ TRUYỀN
• 4.7.4.1. Bộ truyền xích
• 4.7.4.2. Kiểm nghiệm xích và độ bền
• 4.7.4.3. Đường kính đĩa xích
• 4.7.5. TÍNH TOÁN TRỤC
• 4.7.5.1. Xác định lực tác dụng lên trục
• 4.7.5.2. Tính toán thiết kế trục
• 4.7.5.3. Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền
• 4.7.5.4. Tính chính xác trục
• 4.7.6. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG PHỄU CẤP CHAI
• 4.7.6.1. Tính toán truyền động đai
• 4.7.6.2. Tính toán trục cho phễu cấp chai
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM KHUNG
• 5.1. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM KHUNG BĂNG TẢI
• 5.1.1. Thiết kế khung băng tải
• 5.2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM KHUNG
• 5.3. THIẾT KẾ KHUNG ĐỠ THÙNG CHỨA NHIÊN LIỆU
• 5.3.1. Thiết kế khung bồn chứa
• 5.3.2. Tính toán kiểm nghiệm khung
• 6. CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 6.1. ĐIỀU KHIỂN HÀNH TRÌNH XYLANH
• 7. CHƯƠNG 7: GIA CÔNG VÀ LẮP RÁP
• 7.1. QUÁ TRÌNH GIA CÔNG VÀ LẮP RÁP
• 8. CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu tổng quan về đề tài

Đề tài 'Hệ thống chiết rót nhiên liệu bán tự động không dùng điện' được nghiên cứu nhằm đáp ứng nhu cầu chiết rót nhiên liệu lỏng, đặc biệt là cồn Ethanol, trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa. Việc ứng dụng công nghệ chiết rót vào sản xuất không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất. Hệ thống này được thiết kế để hoạt động hiệu quả mà không cần sử dụng điện, từ đó tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển một hệ thống chiết rót an toàn, chính xác và dễ sử dụng, phù hợp với yêu cầu của thị trường.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu là thiết kế và chế tạo một hệ thống chiết rót nhiên liệu lỏng bán tự động, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật như an toàn lao động, hiệu suất chiết rót cao và tiết kiệm năng lượng. Hệ thống này sẽ giúp nâng cao năng suất lao động và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, việc không sử dụng điện trong quá trình chiết rót sẽ giúp giảm thiểu rủi ro cháy nổ, một vấn đề nghiêm trọng trong ngành công nghiệp chế biến nhiên liệu.

II. Cơ sở lý thuyết

Chất lỏng, đặc biệt là cồn Ethanol, có nhiều đặc tính quan trọng cần được nghiên cứu để phát triển hệ thống chiết rót hiệu quả. Các đặc tính như khối lượng riêng, độ nhớt, và tính nén của chất lỏng ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình chiết rót. Việc hiểu rõ các đặc tính này sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và quy trình làm việc của hệ thống. Các phương pháp chiết rót hiện có cũng cần được phân tích để lựa chọn phương pháp phù hợp nhất cho hệ thống. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc so sánh các phương pháp chiết rót khác nhau và lựa chọn phương pháp tối ưu nhất cho việc chiết rót cồn Ethanol.

2.1. Đặc tính của chất lỏng

Chất lỏng có nhiều đặc tính quan trọng như khối lượng riêng, độ nhớt và tính nén. Khối lượng riêng của cồn Ethanol là yếu tố quyết định trong việc tính toán thể tích cần chiết rót. Độ nhớt ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong hệ thống chiết rót. Tính nén của chất lỏng cũng cần được xem xét để đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả trong các điều kiện áp suất khác nhau. Việc nắm vững các đặc tính này sẽ giúp thiết kế một hệ thống chiết rót an toàn và hiệu quả.

III. Thiết kế hệ thống chiết rót

Quá trình thiết kế hệ thống chiết rót nhiên liệu bán tự động không dùng điện bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, cần xác định nguyên lý làm việc của hệ thống, từ đó lựa chọn các bộ phận cơ khí phù hợp. Thiết kế cơ khí phải đảm bảo tính chính xác trong việc định lượng và an toàn trong quá trình vận hành. Hệ thống điều khiển cũng cần được thiết kế để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc lựa chọn vật liệu và công nghệ chế tạo cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống.

3.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống

Hệ thống chiết rót hoạt động dựa trên nguyên lý cơ học, sử dụng các cơ cấu như van và xilanh khí nén để điều khiển quá trình chiết rót. Nguyên lý này cho phép hệ thống hoạt động một cách tự động mà không cần điện, từ đó giảm thiểu rủi ro và chi phí. Các bộ phận của hệ thống được thiết kế để dễ dàng bảo trì và sửa chữa, đảm bảo tính bền vững trong quá trình sử dụng. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của hệ thống.

IV. Kết luận và kiến nghị

Hệ thống chiết rót nhiên liệu bán tự động không dùng điện đã được nghiên cứu và thiết kế thành công, đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Hệ thống này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo an toàn trong quá trình chiết rót. Đề tài này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các hệ thống chiết rót khác trong tương lai. Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến để nâng cao hiệu quả và tính năng của hệ thống, đồng thời mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

4.1. Kiến nghị

Để hệ thống chiết rót hoạt động hiệu quả hơn, cần có các nghiên cứu sâu hơn về các vật liệu chế tạo và công nghệ điều khiển. Việc áp dụng các công nghệ mới như tự động hóa và IoT có thể giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, cần có các chương trình đào tạo cho nhân viên vận hành để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng hệ thống.