I. Mô hình vận chuyển bột khô Tổng quan
Đồ án tốt nghiệp tập trung vào mô hình vận chuyển bột khô công suất 200-1000kg/giờ bằng vít tải cho Công ty Tú Uyên. Mô hình vận chuyển bột khô này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu vận chuyển vật liệu dạng bột mịn, không mài mòn, với nhiệt độ hoạt động từ 30-40 độ C. Vận chuyển bột khô bằng vít tải được lựa chọn do khả năng hạn chế ô nhiễm môi trường và độc hại, nhờ vận chuyển trong máng kín. Hệ thống vận chuyển bột khô bao gồm các thành phần chính: động cơ, hộp giảm tốc, khớp nối, trục vít xoắn, gối đỡ, cánh vít, vỏ máng, cơ cấu cấp liệu và dỡ liệu. Giải pháp vận chuyển bột khô này nhắm đến hiệu quả kinh tế và an toàn trong sản xuất. Công ty Tú Uyên, đơn vị đặt hàng, sẽ hưởng lợi từ việc nâng cao năng suất và giảm thiểu rủi ro.
1.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật
Yêu cầu về công suất vận chuyển bột dao động từ 200kg/giờ đến 1000kg/giờ. Việc sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ cho phép điều chỉnh linh hoạt công suất phù hợp với nhu cầu sản xuất. Vật liệu vận chuyển là bột mịn, không mài mòn, khối lượng riêng 550kg/m³. Thiết kế vít tải cần đáp ứng các thông số kỹ thuật cụ thể về đường kính vít tải, khoảng cách cánh vít, cốt trục vít, và chiều dài vít (khoảng 16000mm). Vít tải được lựa chọn dựa trên tính khả thi kinh tế, hiệu quả vận hành và độ an toàn. Thiết kế hệ thống cũng cần tối ưu hóa về kích thước, trọng lượng và dễ dàng bảo trì. An toàn vận hành là yếu tố quan trọng cần được chú trọng trong suốt quá trình thiết kế và chế tạo.
1.2. Ưu điểm và nhược điểm của vít tải
Vít tải có nhiều ưu điểm như vận chuyển vật liệu trong máng kín, hạn chế ô nhiễm môi trường và rủi ro an toàn lao động. Vận chuyển vật liệu được thực hiện liên tục, ổn định và tiết kiệm diện tích. Chi phí vận hành thấp hơn so với một số phương pháp vận chuyển khác. Tuy nhiên, vít tải cũng có một số nhược điểm, bao gồm khả năng vận chuyển bị hạn chế đối với vật liệu có tính dính bám cao hoặc dạng sợi. Vật liệu có thể bị đảo trộn mạnh và một phần bị nghiền nát trong quá trình vận chuyển. Hiệu suất vận chuyển có thể giảm khi chiều dài vận chuyển quá lớn hoặc vật liệu có khối lượng riêng khác nhau. Lựa chọn vít tải phụ thuộc vào đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố này.
II. Thiết kế và chế tạo mô hình vít tải
Phần này trình bày chi tiết quá trình thiết kế hệ thống vận chuyển bột. Tính toán vít tải bao gồm xác định đường kính vít, khoảng cách cánh vít, công suất, và tải trọng tác dụng. Thiết kế các chi tiết như máng tải, trục vít, cánh vít được thực hiện dựa trên các phép tính kỹ thuật và tiêu chuẩn thiết kế. Chọn động cơ điện và hệ thống dẫn động phù hợp với yêu cầu công suất và tốc độ. Chọn biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ và tối ưu hóa quá trình vận chuyển. Chế tạo chi tiết được thực hiện theo quy trình công nghệ phù hợp. Lắp ghép và thử nghiệm mô hình để kiểm tra hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống. Bảo dưỡng và an toàn vận hành cũng được đề cập đến để đảm bảo an toàn cho người vận hành và tuổi thọ của hệ thống.
2.1. Tính toán thiết kế vít tải
Tính toán vít tải bao gồm việc xác định các thông số quan trọng như đường kính vít, góc nghiêng của cánh vít, số lượng cánh vít, chiều dài vít, và tốc độ quay. Các phép tính này dựa trên công suất yêu cầu (200-1000kg/giờ), khối lượng riêng của bột, và các thông số vật liệu khác. Kiểm tra điều kiện bền của các bộ phận cấu thành vít tải là rất quan trọng để đảm bảo độ an toàn và tuổi thọ của hệ thống. Thiết kế máng tải phải đảm bảo sự kín khít để tránh rò rỉ bột và ô nhiễm môi trường. Lựa chọn vật liệu chế tạo phù hợp với tính chất của bột vận chuyển cũng là một khía cạnh quan trọng trong quá trình thiết kế.
2.2. Chọn động cơ và hệ thống dẫn động
Việc chọn động cơ điện và hệ thống dẫn động phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả vận hành của vít tải. Công suất động cơ phải đáp ứng được yêu cầu về công suất vận chuyển bột (200-1000kg/giờ). Hộp giảm tốc được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ cho phù hợp với tốc độ quay của trục vít. Khớp nối đảm bảo truyền chuyển động êm ái và hiệu quả giữa động cơ và hộp giảm tốc. Việc sử dụng biến tần cho phép điều khiển tốc độ động cơ một cách chính xác và linh hoạt, giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển bột. Chọn các thành phần này phải dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế.
III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn
Đồ án tốt nghiệp này cung cấp một giải pháp vận chuyển bột khô hiệu quả cho Công ty Tú Uyên. Mô hình vít tải được thiết kế đáp ứng các yêu cầu về công suất, độ tin cậy và an toàn. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sử dụng vật liệu dạng bột. Việc sử dụng biến tần giúp tăng tính linh hoạt và tiết kiệm năng lượng. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của bảo dưỡng và an toàn vận hành để đảm bảo hiệu quả lâu dài của hệ thống. Cung cấp hệ thống vận chuyển bột hoàn chỉnh, từ thiết kế đến chế tạo, giúp Công ty Tú Uyên nâng cao năng suất sản xuất. Dịch vụ vận chuyển bột khô của công ty sẽ được cải thiện đáng kể.
3.1. Đánh giá hiệu quả
Hiệu quả của mô hình vít tải được đánh giá dựa trên các tiêu chí như công suất vận chuyển, độ ổn định, độ tin cậy, chi phí vận hành và mức độ an toàn. So sánh với các phương pháp vận chuyển khác, mô hình vít tải cho thấy những ưu điểm vượt trội về hiệu quả kinh tế và an toàn lao động. Dữ liệu thực nghiệm thu được từ quá trình thử nghiệm mô hình sẽ được sử dụng để đánh giá hiệu quả thực tế của hệ thống. Phân tích rủi ro và đề xuất các biện pháp phòng ngừa sẽ được thực hiện để đảm bảo an toàn vận hành cho hệ thống. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc ứng dụng rộng rãi mô hình vít tải trong các ngành công nghiệp.
3.2. Khả năng ứng dụng
Mô hình vít tải này có thể được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là các ngành sản xuất, chế biến và đóng gói vật liệu dạng bột. Vận chuyển bột mì, vận chuyển bột xi măng, vận chuyển bột màu, vận chuyển bột hóa chất... đều có thể được thực hiện bằng hệ thống vít tải này. Điều chỉnh công suất dễ dàng nhờ biến tần giúp hệ thống thích ứng với nhiều điều kiện sản xuất khác nhau. Thiết kế mô đun cho phép mở rộng quy mô hệ thống một cách dễ dàng. Giải pháp này giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm chi phí và tăng năng suất lao động.
