MỞ ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nƣớc, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sƣ và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tƣơng đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thƣờng gặp trong thực tế. Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành ngƣời kỹ sƣ. Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã đƣợc tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng nhƣ công tác sau này. Sau khi trao đổi với anh K.S Trần Quốc Thanh (công ty TNHH MTV SX TM DV Hoàn Nha) là một ngƣời có kinh nghiệm lâu năm trong việc chế tạo lò nung điện trở, anh có mong muốn cải tiến mẫu đã làm lâu nay và cần một nhóm hỗ trợ , qua tìm hiểu, phân tích nhóm em đã quyết định tham gia và chọn đề tài này làm đồ án tốt nghiệp của mình.
Đƣợc sự đồng ý, chỉ bảo tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Trƣờng Thịnh, nhóm em đã hoàn thành tốt đồ án này. Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành đồ án này, tuy nhiên, do kiến thức còn non yếu nên đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy nhóm em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn để ngày càng hoàn thiện mình hơn. ii do an ỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, công ty hỗ trợ, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Nguyễn Trƣờng Thịnh, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh nói chung, các thầy cô trong Bộ môn công nghệ chế tạo máy nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cƣơng cũng nhƣ các môn chuyên ngành, giúp em có đƣợc cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. Em cũng xin cảm ơn đến Trần Quốc Thanh – công ty TNHH MTV SX TM DV Hoàn Nha đã cung cấp thông tin, chỉ bảo tận tình và hỗ trợ em trong suốt quá trình làm đồ án. Công ty TNHH thiết bị điện Sang Trọng đã hƣớng dẫn, tài trợ cho nhóm phần vỏ lò.S Nguyễn Thanh Tân- bộ môn công nghệ kim loại đã giúp đỡ, tƣ vấn em trong quá trình làm đề tài.
Các thầy trong bộ môn thực hành nghề đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Mang có những góp ý đầy bổ ích và đã xắp cho nhóm em mƣợn máy trong xƣởng để gia công. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. iii do an MỤC ỤC D NH MỤC C C BẢNG BI U. Error! Bookmark not defined.ii D NH S CH C C HÌNH ẢNH, BI U ĐỒ.
Error! Bookmark not defined.iii Chƣơng 1. Tính cấp thiết của đề tài. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài. Ý nghĩa khoa học .2 Ý nghĩa thực tiễn.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.
Phƣơng pháp nghiên cứu. Cơ sở phƣơng pháp luận. Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể. Các nghiên cứu liên quan.
Các nghiên cứu ngoài nƣớc. Các nghiên cứu trong nƣớc. Kết quả dự kiến đạt đƣợc. Tổng quan về lò nung điện trở.
Ứng dụng của lò nung điện trở trong đời sống, công nghiệp. Ƣu nhƣợc điểm của lò nung điện trở. Nguyên lý làm việc của lò nung điện trở. Phân loại lò nung điện trở.
Một số kiểu lò trong công nghiệp. Cấu tạo lò nung điện trở. Phần chịu nhiệt. Phần cách nhiệt.11 iv do an 2.
Hợp kim Nicrôm. Hợp kim Sắt - Crôm - Nhôm. Vật liệu phi kim loại. Vật liệu Cacbuarun.
Vật liệu than và grafit .6 Vật liệu Cripton. Cấu trúc của dây điện trở kim loại.1 Cấu trúc dây điện trở có tiết diện chữ nhật .2 Cấu trúc dây điện trở có tiết diện tròn kiểu dích dắc .3 Cấu trúc dây điện trở có tiết diện tròn, kiểu xoắn lò xo.4 Các kiểu bố trí dây điện trở trong lò .19 QU TRÌNH THỰC HIỆN. Tính toán những kích thƣớc cơ bản của lò .2 Tính toán chọn dây điện trở. Quá trình thực hiện lò nung điện trở.
Gia công phần vỏ lò. Cắt vỏ lò trên máy CNC đột dập .2 Chấn góc các chi tiết đã đƣợc gia công CNC dập. Tính toán cơ cấu mở cửa. Yêu cầu của cơ cấu mở cửa:.
Tính toán chọn dung sai cho cơ cấu mở cửa. Thiết kế gốm sứ. Lắp ráp chạy thử. Lắp ráp phần vỏ lò.
Đo và khống chế nhiệt độ của lò. Khái niệm chung về đo nhiệt độ. Nguyên lý hoạt động. Ƣu, nhƣợc điểm.
Sơ đồ mạch động lực cấp điện cho lò. Error! Bookmark not defined. Hoạt động của hệ thống cung cấp nguồn điện. Điều khiển cấp điện cho dây điện trở .9 Đo và khống chế chế độ nhiệt độ của lò.
Hoạt động của hệ thống bảo vệ sự cố.38 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC. Điều chỉnh, vận hành. Hƣớng dẫn cài đặt lò nung điện trở. Nhận biết bảng điều khiển lò nung:.
Qui trình hoạt động:. Cài đặt thông số cho chƣơng trình lò nung:. So sánh với mục tiêu đề ra. Hƣớng phát triển.43 vi do an NH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CNC: Computer-Numerical-Control PID: Proportional-Integral-Derivative CAD: Computer-Aided-design NH MỤC CÁC ẢNG I U Bảng 2.1 Dây tròn có đƣờng kính d(mm).2 Dây điện trở có tiết diện hình chữ nhật.3 Một vài thông số cơ bản của vật liệu làm dây đốt lò nung điện trở.4 Các giá trị (D/d) max tuỳ theo nhiệt độ dây và vật liệu dây.
17 vii do an NH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, I U ĐỒ Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của lò nung điện trở.2 Điều khiển lò bằng cách đóng ngát nguồn liên tục.3 Khi lò làm việc gián đoạn.4 Kết cấu lò buồng.7 Vỏ lò nung điện trở.8 Kích thƣớc cơ bản của dây điện trở.9 Dây điện trở tiết diện chữ nhật, cấu trúc dích dắc,treo trên tƣờng.10 Các kiểu bố trí dây điện trở trong lò nung.1 Kích thƣớc cơ bản của vỏ lò.2 Thiết kế lò nung điện trở trên phần mềm solidworks.3 Cắt vỏ lò trên máy CNC đột dập…………………….4 Chấn NC chi tiết vỏ lò.6 Sơn tĩnh điện vỏ lò.7 Mô phỏng cơ cấu mở cửa.8 Gia công cơ cấu mở cửa.9 Chọn dung sai cho cơ cấu mở cửa.10 Chi tiết gốm sứ trong vỏ lò.11 Chuẩn bị quấn dây điện trở.12 Dây điện trở khi đƣợc lồng vào sứ.13 Lắp giáp tấm sứ cửa lò.14 Nhét bông cách nhiệt quanh buồng lò.15 Lắp ráp các tấm sứ tạo thành buồng lò.16 Lắp ráp tấm sứ lƣng lò .17 Chèn bông cách nhiệt phía lƣng lò.18 Cố định lại bông và sứ đã lắp ráp.19 Hoàn thành phần lắp ráp.21 Cấu tạo của can nhiệt.22 Sơ đồ mạch động lực cấp điện cho lò nung.1 Biểu đồ thể hiện thời gian khi nung đến 750oc.2 Mẫu nung thử nghiệm từ vỏ lon bia bằng nhôm.3 Bảng điều khiển lò nung điện trở. 40 viii do an TÀI IỆU TH M KHẢO [1] Hoàng Kim Cơ, Nguyễn Công Cần, Đỗ Ngân Thanh, Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp, Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1985. [2] Hoàng Kim Cơ, Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp, Tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1986. [3] Hoàng Kim Cơ, Phạm Kim Đĩnh, Lê Xuân Khuông, Kĩ thuật nhiệt luyện kim, Nhà xuất bản Giáo dục, 1998.
[4] Hồ Sỹ Hùng, Nguyễn Thanh Tân, Xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ rót v ma sát th nh đối với độ chảy loãng của hợp kim nhôm đúc, Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP. [5] Nghiêm Hùng, Giáo trình kim loại học v nhiệt luyện, Tp. Hồ Chí Minh, 2011. [6] Phạm Văn Trí, Dƣơng Đức Hồng, Nguyễn Công Cẩn, ò công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2003.
[7] Trần Lê Dũng, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo lò nung gốm sứ tiết kiệm năng lƣợng sử dụng khí hóa lỏng dung tích 18 m3, Báo cáo tổng kết KHCN, Bộ Công Nghiệp, Tổng Công ty sành sứ thủy tinh Công nghiệp, Công ty XNK sành sứ thủy tinh Việt Nam, 2001. [8] Trần Tự Trác (Chủ nhiệm), Viện Công nghệ (Cơ quan chủ trì), Nghiên cứu công nghệ tận thu hợp kim nhôm C12 từ mạt, ba via nhôm trong quá trình đúc áp lực cao, Đề tài NC KHCN, Tổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp, 2010. Nguồn khác [9] Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của can nhiệt, link: http://bienapdonganh.net/chitiet/3350/nguyen-ly-hoat-dong-can-nhiet.htm , 5/2015 [10] NADCA Product Specification Standards for Die Castings / Section 3 / 2003, link http://www.com/Alloy_Data. [11] Nhôm và công nghệ sản xuất dây cáp nhôm, link http://khotailieu.com/luan-van-doan- bao-cao/ky-thuat-cong-nghe/ky-thuat-vat-lieu-xay-dung/nhom-va-cong-nghe-san-xuatday- cap-nhom.
ix do an Chƣơng 1 TỔNG QU N 1. Tính cấp thiết của đề t i. -Trong thời buổi công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Vấn đề nghiên cứu sản xuất tạo ra những vật liệu mới ngày càng quan trọng và thiết thực, để tạo ra chúng nhất thiết phải cần đến một nhiệt độ cao và ổn định, đồng thời phải tiết kiệm, thân thiện với môi trƣờng và an toàn tiện lợi cho ngƣời sử dụng.
Lò nung điện trở là một trong số những công cụ đáp ứng đƣợc những yêu cầu đó. -Một ví dụ trong vấn đề nhiệt luyện: +Trong chế tạo cơ khí, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng vì không những nó tạo cho chi tiết sau khi gia công cơ những tính chất cần thiết mà còn làm tăng tính công nghệ của vật liệu. Vì vậy có thể nói nhiệt luyện là khâu quan trọng không thể thiếu đƣợc đối với chế tạo cơ khí và là một trong những yếu tố công nghệ quan trọng quyết định chất lƣợng của sản phẩm cơ khí. +Nhiệt luyện có ảnh hƣởng quyết định tới tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí.
Máy móc càng chính xác, yêu cầu cơ tính càng cao thì số lƣợng chi tiết cần nhiệt luyện càng nhiều.