BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP MÁY HÚT CHÂN KHÔNG DẠNG BỘT GVHD: Th.S THÁI VĂN PHƯỚC SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU MSSV: 11104055 SVTH: LÊ VĂN NHẬT TÂN MSSV: 11104080 SVTH: NGUYỄN VŨ TOÀN MSSV: 11143161 SKL 0 0 3 7 7 0 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Kỹ Thuật Công Nghiệp NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S THÁI VĂN PHƢỚC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TRỌNG HIẾU MSSV: 11104055 LÊ VĂN NHẬT TÂN MSSV: 11104080 NGUYỄN VŨ TOÀN MSSV: 11143161 1. Tên đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế, tính toán và chế tạo máy hút chân không dạng bột” 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Hút chân không, đóng gói bao bột cary trọng lƣợng 50 kg - Công suất 5 phút/bao 3.
Nội dung chính của đồ án: - Thiết kế quy trình hút chân không - Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cơ cấu rung - Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cơ cấu kẹp - Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cơ cấu hàn nhiệt - Phân tích, tính toán công suất bơm chân không 4. Các sản phẩm dự kiến - Máy hút chân không dạng bột công suất 5 phút/bao 5. Ngày nộp đồ án: 20/07/2015 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký tên, ghi rõ họ tên)(Ký tên, ghi rõ họ tên) i do an LỜI CẢM ƠN Khoá luận tốt nghiệp là bƣớc cuối cùng đánh dấu sự trƣởng thành của một sinh viên ở giảng đƣờng đại học. Để trở thành một cử nhân hay một kỹ sƣ đóng góp những gì mình đã học đƣợc cho sự phát triển đất nƣớc.
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cha mẹ, ngƣời đã giúp cho em có điều kiện để tiếp cận với môi trƣờng đại học. Cha mẹ là những ngƣời luôn ở bên cạnh, động viên, chăm sóc, giúp đỡ để em để có thể từng bƣớc vƣợt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập cũng nhƣ trong cuộc sống. Xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô Khoa Cơ Khí Máy, bộ môn Kỹ Thuật Công Nghiệp trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cùng kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Kính gửi đến thầy THÁI VĂN PHƢỚC lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất.
Trong quá trình làm khóa luận, thầy đã tận tình hƣớng dẫn thực hiện đề tài, giúp chúng em giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình làm luận văn và hoàn thành khóa luận đúng định hƣớng ban đầu. Chúng em xin cảm ơn thầy TRẦN QUỐC HÙNG cùng các thầy cô trong hội đồng chấm bảo vệ đã dành chút thời gian quý báu để đọc và chất vấn bài khóa luận, giúp chúng em hoàn thiện hơn bài khóa luận. Trong quá trình thực hiện và trình bày khóa luận không thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế, do vậy em rất mong nhận đƣợc sự góp ý, nhận xét phê bình của quý thầy cô và các bạn. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn.
ii do an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy hút chân không dạng bột - GVHD: Th.s THÁI VĂN PHƢỚC - Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG HIẾU MSSV: 11104055 LÊ VĂN NHẬT TÂN MSSV: 11104080 NGUYỄN VŨ TOÀN MSSV: 11143161 - Khóa : 2011-2015 - Số điện thoại: 01674125195 - Email: nguyenhieu040693@gmail.com - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 20/07/2015 Lời cam kết: “ Chúng tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chúng tôi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2015 Thay mặt nhóm sinh viên Ký tên Nguyễn Trọng Hiếu iii do an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.
ii LỜI CAM KẾT. iii MỤC LỤC .iv DANH MỤC HÌNH. vii DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ .x CHƢƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT .1 Tính cấp thiết .2 Đối tƣợng nghiên cứu .3 Phƣơng pháp nghiên cứu .2 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ QUY TRÌNHHÚT CHÂN KHÔNG .1 Công dụng của việc hút chân không [4] .2 Quy trình hút chân không .3 Nguyên lý hoạt động của máy hút chân không .4 Cơ cấu kẹp miệng bao .6 Cơ cấu hàn miệng bao .12 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ TÍNH TOÁN .1 Công suất bơm chân không .13 iv do an 3.2 Cơ cấu hàn nhiệt .3 Tính độ bền chi tiết chịu lực .4 Tính toán cơ cấu rung .22 CHƢƠNG 4: PHƢƠNG HƢỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP.1 Các giải pháp cho cấu kẹp miệng bao .2 Các giải pháp cho cơ cấu hàn nhiệt .1 Cơ cấu hàn nhiệt 1 .2 Cơ cấu hàn nhiệt 2 .3 Cơ cấu hàn nhiệt 3 .3 Các giải pháp và phƣơng hƣớng cho thân máy .4 Các giải pháp và phƣơng hƣớng cho cơ cấu rung .34 CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ .1 Thiết kế cơ cấu kẹp .3 Tính lực kẹp .2 Thiết kế hệ thống hút khí .3 Thiết kế bộ hàn nhiệt .4 Thiết kế thân máy .5 Tính toán công suất bơm chân không .6 Thiết kế mạch điều khiển cơ cấu kẹp và cơ cấu hàn nhiệt .7 Thiết kế cơ cấu rung .1 Tính lực lò xo [8].47 Chƣơng 6: CHẾ TẠO .1 Cơ cấu kẹp miệng bao .2 Cơ cấu hàn nhiệt .52 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .53 KẾT LUẬN CHUNG .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO .54 vi do an DANH MỤC HÌNH Hình 1: Bột cary. 1 Hình 2: Trạng thái hút chân không.
4 Hình 3: Cơ cấu máy hút chân không. 5 Hình 4: Cơ cấu kẹp miệng bao. 6 Hình 5: Nguyên lý làm việc bơm vòng nƣớc. 7 Hình 6: Nguyên lý hoạt động của bơm chân không.
9 Hình 7: Cơ cấu hàn nhiệt. 11 Hình 10: Cơ cấu rung. 12 Hình 11: Kích thƣớc bao. 13 Hình 12: Hình tứ giác đều.
14 Hình 13: Thông tin thanh chữ L. 15 Hình 14: Biểu đồ trạng thái ứng suất. 16 Hình 15: Biểu đồ trạng thái chuyển vị. 16 Hình 16: Vùng an toàn.
17 Hình 17: Thông tin thanh đẩy. 18 Hình 18: Biểu đồ trạng thái ứng suất. 18 Hình 19: Biểu đồ trạng thái chuyển vị. 19 Hình 20: Vùng an toàn.
19 Hình 21: Thông tin thân máy. 20 Hình 22: Biểu đồ trạng thái ứng suất. 20 Hình 23: Biểu đồ trạng thái chuyển vị. 21 Hình 24: Vùng an toàn.
21 Hình 26: Cơ cấu kẹp 1. 24 Hình 27: Cơ cấu kẹp 2. 25 vii do an Hình 28: Các chi tiết của cơ cấu kẹp 2. 26 Hình 29: Cơ cấu hàn nhiệt 1.
27 Hình 30: Cơ cấu hàn nhiệt 2. 28 Hình 31: Cơ cấu hàn 3. 32 Hình 35: Cơ cấu rung 1. 34 Hình 36: Cơ cấu rung 2.
34 Hình 37: Cơ cấu kẹp cố định. 36 Hình 38: Kẹp di động. 37 Hình 39: Thanh chữ L. 42 Hình 46: Đế lắp chữ nhật.
43 Hình 47: Mạch điều khiển. 46 Hình 48: Cơ cấu rung. 47 Hình 49: Mỏ kẹp cố định. 49 Hình 50: Mỏ kẹp di động.
49 Hình 51: Cơ cấu kẹp. 49 Hình 52: Cơ cấu hàn nhiệt. 50 Hình 53: Bơm chân không. 51 Hình 55: Mặt cơ cấu rung.
52 Hình 56: Thân cơ cấu rung. 52 Hình 58: Cơ cấu rung. 52 viii do an DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ Sơ đồ 1: Quy trình hút chân không sản phẩm dạng rắn và lỏng. 3 Sơ đồ 2: Quy trình hút chân sản phẩm dạng bột.
4 Bảng 1: Giới hạn ứng suất. 16 Bảng 2: Giới hạn chuyển vị. 17 Bảng 3: Giới hạn ứng suất. 18 Bảng 4: Giới hạn chuyển vị.
19 Bảng 5: Giới hạn ứng suất. 20 Bảng 6: Giới hạn chuyển vị. 21 Bảng 7: So sánh ƣu nhƣợc điểm của 2 cơ cấu kẹp. 26 Bảng 9: So sánh ƣu nhƣợc điểm của thân máy.
32 Bảng 10: So sánh ƣu nhƣợc điểm của cơ cấu rung. 35 Bảng 11: Chọn chỉ số lò xo c theo tiếc diện dây lò xo. 48 ix do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tên đề tài : MÁY HÚT CHÂN KHÔNG DẠNG BỘT 1. Thiết kế quy trình hút chân không dành cho sản phẩm dạng bột Rung bột Kẹp miệng bao Hút chân không Hàn miệng bao 2.
Cơ cấu kẹp : làm nhiệm vụ kẹp kín miệng bao lại, ngăn cản không khí bên ngoài vào trong bao, để hệ thống hút có thể hút không khí bên trong bao ra tạo môi trƣờng chân không ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật. Bơm hút chân không: Với công suất khoảng 130 lít/phút 4. Cơ cấu hàn nhiệt: làm nhiệm vụ hàn kín miệng bao lại sau khi hút chân không 5. Cơ cấu rung: có tác dụng làm rung chuyển bột, bột trƣợt lên nhau giảm dần thể tích trống,bột nén chặt lại với nhau, không khí còn lẫn trong bột thoát lên trên.
x do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Thái Văn Phƣớc CHƢƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT 1.1 Tính cấp thiết Để bảo quản bột cary phải dựa vào các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng của bột nhƣ: Hình 1: Bột cary - Độ ẩm của hỗn hợp bột cary - Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng - Lƣợng vi sinh vật có trong hỗn hợp cary Hiện nay ở Việt Nam, các cơ sở sản xuất bột cary thực hiện các phƣơng pháp sau để bảo quản cary trong thời gian dài: - Thêm vào bột một số chất bảo quản - Giảm lƣợng vi sinh vật trong bột cary - Giảm oxi và độ ẩm có trong bột cary Việc sử dụng phƣơng pháp thêm một số chất bảo quản vào bột sẽ làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng của bột, vì trong chất bảo quản thƣờng có thành phần hóa học làm ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời.Phƣơng pháp tiêu diệt vi sinh vật trong bột, làm biến đổi một số thành phần hóa học của bột cà ri làm mất hƣơng vị và vị ngon của bột.