Chương 1 và 2: trình bày tổng quan về các khái niệm cơ bản, thực trạng về vấn đề sàng bột nhang tại Việt Nam, sơ lược về kết cấu cũng như hoạt động của các loại máy sàng trên thị trường + Chương 3: khái quát sơ lược về những lý thuyết liên quan đến tính toán của đề tài + Chương 4: trình bày các phương án thiết kế và chọn phương án tối ưu phù hợp với yêu cầu của doanh nghiệp + Chương 5, 6: trình bày các bước tính toán, kiểm nghiệm từng module hệ thống bao gồm module 1 – Cấp liệu, module 2 – Máy sàng và module 3 – Tải thành phẩm + Chương 7: Tóm tắt quá trình thiết kế mô hình 3D và kiểm bền cơ học bằng phần mềm SolidWorks 2020 SP5, quy trình gia công toàn hệ thống, chạy thử nghiệm và kết quả thu được 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2. Tình hình sàng bột nhang tại Việt Nam hiện nay Nhang (hương) là thứ không thể thiếu trên bàn thờ gia tiên trong đời sống tâm linh của mỗi gia đình người Việt Nam cũng như các quốc gia có tín ngưỡng Phật Giáo. Nghề làm nhang cũng góp phần giải quyết được vấn đề việc làm cho nhiều lao động phổ thông, có thêm nguồn thu nhập hàng ngày. Nếu như những năm trước đây, trong những ngày cận tết hay ngày thường, những thị trấn ở khu vực phía Tây Nam Bộ, có khá nhiều hộ làm nghề nhang.
Nhưng do nhiều yếu tố khách quan lẫn chủ quan đã khiến mọi thứ dần thay đổi, những cơ sở làm nhang năm nào giờ im lìm vắng lặng. Nhiều hộ quyết định bỏ nghề, số ít hộ cố bám trụ nghề bằng cách chuyển sang sản xuất nhang theo hình thức nhỏ lẻ, tiêu thụ trong nước, nhưng gặp phải vấn đề về giá nguyên liệu đầu vào tăng cao cho nên lợi nhuận thu về là không nhiều. Đây cũng là cái khó của người làm nhang, chỉ có người yêu nghề mới cố lấy giữ nghề. Không giống như những năm về trước, vào mỗi dịp Tết, mối lái đặt hàng liên tục, bà con phải làm ngày, làm đêm mới đủ số lượng để giao.
Nếu như trước đây, người làm nhang phải se nhang bằng tay, cây nhang không đều, số lượng ít, một người làm cả ngày nhiều lắm cũng chỉ vài thiên (một thiên 1. Những năm trở lại đây, nhờ có chiếc máy làm nhang ra đời đã giúp cho người làm nhang không chỉ bớt phần vất vả, mà cây nhang làm ra còn đẹp và đều. Để làm ra một cây nhang thành phẩm, đó là sự chăm chút, miệt mài, công phu của người rành nghề và sự khéo tay hòa trộn nguyên liệu mùn cưa, keo dính, bột hương… sao cho phù hợp. Trong các công đoạn làm nhang, khâu trộn bột là khó nhất.
Bột phải mịn, độ ẩm phải đạt yêu cầu để bám chặt được vào thân nhang, còn nếu như pha trộn bột không đúng cách thì nhang sẽ không phát ra mùi thơm, cháy không đều. Vì vậy, công đoạn sàng bột nhang để cho ra nguyên liệu đạt độ mịn cho công đoạn nhồi và trộn phải trải qua thời gian rất lâu mới ra được thành phẩm. Đồng thời, bột càng mịn thì bụi càng nhiều, qua đó, ảnh hưởng đến sức khoẻ của người dân rất nghiêm trọng. Đặc biệt là những người thợ trực tiếp thực hiện công đoạn này.
Thời gian nhiều, năng suất ít, ảnh hưởng sức khoẻ là 3 yếu tố chính khiến cho công đoạn sàng bột trở nên vô cùng vất vả. Hiện tại, các công đoạn khác đều được thực hiện bán thủ công bằng máy móc, phương pháp tự động không quá vất vả, lại rất linh động về thời gian nên người thợ có thể vừa làm vừa lo việc nhà, nhưng vẫn đảm bảo số lượng nhang giao cho khách. Mặc dù trên thị trường vẫn có sản xuất nhiều mô hình máy sàng bột nhang nhưng năng suất lại không đảm bảo, khối lượng thành phẩm đạt được xấp xỉ 50kg cho mỗi 15 phút. Kết luận vẫn chưa thể hoàn toàn hỗ trợ nhiều trong công đoạn này.
Công nghệ - máy móc thiết bị phân loại vật liệu Máy móc thiết bị phân loại thiết bị (gọi tắt là máy sàng) là một loại thiết bị có chức năng phân tách, phân loại các nguyên liệu có kích thước khác nhau, tỉ trọng, hình dáng… ra các phần riêng biệt, xoay quanh một vài cơ cấu chính. Các cơ cấu sàng bao gồm: - Sàng rung - Sàng lắc - Sàng li tâm - Sàng cào Và các loại cơ cấu khác… Từ những nguyên lý hoạt động trên, hàng loạt máy sàng hiện tại ở nhiều lĩnh vực (xây dựng, thực phẩm, nông nghiệp, …) đã áp dụng và cho ra năng suất vượt trội. Máy sàng lồng Ví dụ điển hình trong lĩnh vực vật liệu xây dựng, các hệ thống máy sàng cát sỏi ngày càng phát triển cả về công nghệ lẫn quy mô. Máy sàng lồng tại công trình xây dựng Máy sàng lồng là một loại máy sàng khác hẳn với máy sàng rung khi máy hoạt động không tạo lực rung.
Máy hoạt động dựa trên lực ly tâm do động cơ qua hộp số chuyền làm lồng lưới 5 quay giúp phân loại sản phẩm. Máy thường dùng trong công nghiệp khai khoáng khi nguyên liệu cần rửa. Máy sàng lồng chia hai loại chính là sàng lồng có trục và sàng lồng không trục. Máy sàng lồng có trục thường sàng chịu tải thấp sản phẩm vừa và cần nhiều lớp còn sàng lồng không trục (chạy bằng bánh tì hoặc bánh răng) thường cho nguyên liệu cần tải trọng lớn, thô đến rất thô.
Tổng thể máy sàng lồng * Ưu điểm: - Năng suất lớn, rửa rất hiệu quả - Bảo trì bảo dưỡng dễ dàng với chi phí thấp - Độ ồn thấp, hoạt động êm - Thùng sàng được thiết kế theo công nghệ tiên tiến nhất với chất lượng cao và năng suất lớn - Loại bỏ khả năng ùn tắc trong quá trình vận hành - Chi phí vận hành thấp * Nhược điểm: - Máy cồng kềnh - Không sàng được nguyên liệu mịn 2. Sàng phẳng Sàng phẳng là một loại thiết bị phân loại – làm sạch được sử dụng từ thời cổ. Sàng phẳng có thể là công cụ đơn giản làm bằng các loại vật liệu tre trúc hoặc có thể là một máy sàng hiện đại có khả năng phân loại chính xác các loại vật liệu rời theo các kích thước khác nhau. 6 Nguyên tắc làm việc của sàng phân loại là phân chia khối vật liệu theo kích thước nhờ một bề mặt kim loại có đục lỗ hoặc lưới.
Vật liệu chuyển động trên mặt sàng và được phân chia thành hai loại: - Phần lọt qua sàng là những hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ sàng - Phần không qua sàng có cỡ lớn hơn kích thước lỗ sàng, do đó sẽ nằm lại trên bề mặt của sàng Tùy theo yêu cầu vật liệu rời cần phân loại, có thể bố trí các hệ thống sàng gồm nhiều lớp. Thí dụ, sàng 2 lớp sẽ phân chia nguyên liệu thành 3 loại kích thước khác nhau, sàng 3 lớp sẽ phân chia vật liệu thành 4 cỡ kích thước. Kích của lỗ sàng ở lớp trên lớn hơn ở lớp sàng dưới. Quá trình chuyển động sàng giúp cho có quá trình phân loại-làm sạch xảy ra tốt hơn do tạo cơ hội để cho hạt tiếp xúc với lỗ sàng.
Trong trường hợp làm việc liên tục, sàng được đặt nghiêng một góc từ 2 - 7o, hạt sẽ có khuynh hướng di chuyển xuống phía dưới. Quá trình di chuyển như vậy giúp cho hạt có kích thước nhỏ sẽ chui qua lỗ sàng. Phần hạt không qua sàng sẽ được hứng ở phía đầu thấp của sàng. Tùy theo bố trí hệ thống truyền động, chuyển động của sàng có thể khác nhau làm cho chuyển động của hạt trên sàng cũng khác nhau.
Thông thường sàng được thiết kế sao cho hạt có cả chuyển động xuống và lên nhưng với khoảng đi xuống dài hơn khoảng đi lên. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của sàng có thể kể đến là: - Diện tích bề mặt sàng, là thông số quan trọng nhất. Diện tích càng lớn, năng suất càng lớn. Tổng diện tích lỗ sàng cũng ảng hưởng trực tiếp đến năng suất sàng - Tốc độ chuyển động của sàng.
Tốc độ càng lớn, năng suất càng lớn - Số vật liệu qua lỗ sàng. Lượng vật liệu nhỏ hơn lỗ sàng càng nhiều, năng suất sàng càng giảm do cần nhiều thời gian hơn để tách phần vật liệu này Đối với một sàng đã có sẵn, diện tích mặt sàng và tốc độ chuyển động của sàng hầu như không điều chỉnh được, do đó để điều chỉnh khả năng làm việc của sàng, người ta thay đổi lượng nhập liệu. 7 Vật liệu ban đầu Banh cao su Lưới sàng chống nghẹt lưới Thành phần kích Thành phần kích Thanh truyền thước lớn thước nhỏ Hình 2. Sơ đồ cấu tạo sàng phẳng Công nghệ phát triển thay đổi hình thức vận hành thiết bị sàng từ cơ cấu cần lắc sang cơ cấu rung.
Điển hình là thiết bị sàng rung chữ nhật, thường có công suất vừa và lớn, hiệu quả sàng lọc cao. Thường xử lý nguyên liệu nhỏ và thô của nhiều nguyên liệu khác nhau. Cũng giống máy sàng rung tròn máy hoạt động dựa trên động cơ trung có trục lệch tâm cùng kết cấu máy nhưng khác là nguyên liệu trên lưới máy sàng rung này di chuyển theo phương ngang. Máy sàng rung hình chữ nhật chia làm hai loại chính là: máy sàng rung hình chữ nhật chạy bằng 2 động cơ rung thường cho nguyên liệu vừa, nhỏ và máy sàng rung hình chữ nhật chạy bằng động cơ có gắn trục lệch tâm nguyên liệu vừa, lớn, thô.
Tổng thể máy sàng rung chữ nhật 8 * Ưu điểm: - Phân loại tốt các cỡ hạt, hình dạng - Năng suất lớn, hoạt động ổn định - Sàng được những nguyên liệu rất thô nên thường được sửa dụng trong công nghiệp khai khoáng - Máy có kết cấu kín hoặc hở * Nhược điểm: - Sàng kém với nguyên liệu nhỏ, ẩm, có dầu - Máy cần phải đặt cố định Hình 2. Chế tạo máy sàng rung (VTR) 9 Hình 2. Máy sàng rung tròn Máy sàng rung tròn còn có vài tên gọi khác như máy sàng rung, máy sàng bột, máy sàng rây bột. Đúng như cái tên máy sàng rung tròn hình dạng của máy, hình dạng lưới sàng có dạng hình tròn.
Máy sàng rung tròn được chia nhỏ làm nhiều loại phụ thuộc vào mục đích sử dụng: máy sàng rung tròn danh cho phòng thí nghiệm (LAB) và dùng để sản xuất công nghiệp. Máy rung tròn là một máy sàng rung, nguyên lý hoạt động dựa trên lực rung được tạo ra bởi động cơ rung lệch tâm kết hợp với kết cấu máy.