CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1. Tổng quan về vít tải 1.1 Sơ lượt về vít tải Vít tải là một công cụ, thiết bị dùng để vận chuyển vật liệu rời từ vị trí A đến vị trí B theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc thẳng đứng theo nguyên lí tịnh tiến theo trục vít. Được sử dụng phổ biến trong các lĩnh khác nhau như: nông nghiệp, xây dựng,. Hiện nay vít tải được sử dụng nhiều nhất trong các nhà máy xay xát lúa gạo và các công ty chế biến lương thực, vít tải được dùng để trải đều lúa trên lò sấy, ví tải được dùng để bơm lúa vào hoặc là xả lúa ra khỏi lò và để trộn đều lúa trong lò sấy.
Rất nhiều công việc có thể sử dụng vít tải để giải quyết. Ngoài ra vít tải còn có thể vận chuyển các vật liệu hỗn hợp ướt hoặc nhão thường thấy trong chế biến thức ăn và chế biến lương thực.Về phân loại vít tải, ta phân loại vít tải theo các tính chất sau: - Theo công dụng: Máy vận chuyển thuần túy, máy để trộn, máy để thu hồi, máy để thực hiện các quá trình công nghệ. - Theo dạng cấu tạo của cánh: Cánh liền một mối, cánh băng nhiều mối, cánh mái chèo - Theo sự làm việc của trục vít vận chuyển: Trục vít quay chậm, trục vít quay nhanh. - Theo hướng vận chuyển vật liệu: Vít tải nằm ngang, vít tải nằm nghiêng, vít tải thẳng đứng.
- Theo điều kiện sử dụng: Vít tải cố định, vít tải di động. - Theo số lượng trục vít: Vít tải đơn, vít tải kép. Ưu điểm của vít tải so với các cách vận chuyển nguyên liệu khác là vít tải hoạt động liên tục, chi phí đầu tư thấp, nhỏ gọn không chiếm quá nhiều không gian, có hành trình vận chuyển đa dạng, có thể vận chuyển lên cao hoặc xả xuống thấp. Độ hao hụt của vít tải so với băng tải là thấp hơn vì vít tải kín còn băng tải hở nên nguyên liệu sẽ bị rơi trong lúc vận chuyển.1: Hình ảnh minh họa vít trong nhà máy Vít tải gồm có ba bộ phận chính: máng vít, trục vít và cánh vít.
Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta có các yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu kích thước cho từng bộ phân. Ví dụ như: để vít nhỏ gọn nhưng năng suất cao thì người ta sẽ điều chỉnh bước của cánh vít dài ra hoặc là bề rộng của cánh vít rộng ra, để giảm tải cho động cơ thì làm bước vít ngắn lại hoặc làm bề rộng của cánh vít nhỏ hơn để tải liệu ít đi, .2: Hình ảnh minh họa các bộ phận trên vít tải Nhu cầu sử dụng của vít tải chủ yếu đến từ các đơn vị sản suất như nhà máy xay sát lúa gạo có nhu cầu nhiều nhất, vì lúa là dạng hạt nhỏ nên rất dễ rơi vãi, nên nếu chỉ để 2 di chuyển một đoạn ngắn từ 10 đến 30 mét thì dùng vít tải là phương án tối ưu để đảm bảo năng suất nhưng lại hạn chế thất thoát. Đối với lĩnh vực xây dựng, vít tải có thể dùng để tải xi măng, bê tông hoặc để bơm bê tông đến các vị trí khác và trải đều bê tông. Trong ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia xúc thì vít tải còn được dùng để vận chuyển các loại thịt xay để tạo thức ăn viên,.
Ứng dụng rộng rãi của vít tải khiến cho nhu cầu về vít tải cao vì giá trị sử dụng của nó.2 Khái quát về cánh vít tải Cánh vít tải là bộ phận công tác chính của vít tải, khác với các loại vít khác như vít đùn, vít me trượt,. thì vít tải có bề rộng cánh vít lớn, được gia công bằng phương pháp gia công không phoi. Trong đề tài luận văn này, trọng tâm là ở phần cánh vít tải nên chia thành hai loại cánh chính là cánh vít liên tục (cánh liền một mối) và cánh vít không liên tục (cánh băng nhiều mối).1 Cánh vít tải liên tục Hình 1.3 Hình ảnh minh họa cánh vít liên tục Cánh vít liên tục có ưu điểm là không có mỗi hàn ghép giữa các bước vít với nhau, đồng bộ về kích thước từ đầu đến cuối vít tải. Thường được ứng dụng để tải các vật liệu nhẹ và nhuyễn vì cánh vít tải liên tục thường mỏng và bề rộng cánh nhỏ, giải thích cho điều này thì bởi vì hạn chế về mặt gia công nên cánh vít tải liền trục không thể có những cánh vít cỡ khủng và độ dày lớn.
Thông thường về rộng cánh vít liền trục dưới 130 mm và có độ dày dưới 6 mm.2 Cánh vít tải không liên tục Cánh vít tải không liên tục là loại cánh vít được ghép từ từng cánh rời nhau với mỗi cánh sẽ có chiều dài đúng một bước vít. Đặc điểm của cánh vít tải không liên tục là mối ghép mỗi bước vít là mối hàn, kích thước của bước vít trên cánh vít không liên tục có thể thay đổi để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của người thiết kế. Cánh vít tải không liên tục thường được dùng tải các loại vật liệu nặng. Vít tải không liên tục gia công đơn giản hơn và có thể gia công được loại cánh lớn và có độ dày cao.4 Hình ảnh minh họa cánh vít không liên tục 1.3 Gia công cánh vít Các loại vít như vít me, vít đùn thì thường sẽ được gia công bằng phương pháp gia công có phoi, cụ thể là tiện.
Nhưng với vít tải, vì đặc thì là cánh vít to để tải lượng lớn vật liệu nên không thể gia công có phoi vì thứ nhất là không hiệu quả, thứ 2 là không có thiết bị đáp ứng, nên cánh vít tải sẽ được gia công theo phương pháp gia công không phoi, thông thường sẽ là gia công theo phương pháp nguội.1 Các phương pháp gia công hiện có Có rất nhiều cách gia công cánh vít hiện nay, từ thủ công cho đến máy móc. Từ lâu thì phương pháp thủ công là gò miếng thép vành khăn để thành một cánh vít, sau này khi máy móc phát triển thì người ta thay thế sức người bằng máy và để tăng năng suất 4 hơn người ta dùng palang để gò nhiều miếng thép cùng lúc, nhưng nói chung đây cũng là phương pháp thủ công Với sự phát triển của công nghệ thì hiện nay cánh vít đã được gia công chính xác hơn, năng suất cao hơn thông qua việc áp dụng phân tích vật liệu và tính toán các mối liên hệ giữa thông số cơ tính của vật liệu và kích thước yêu cầu của sản phẩm để thiết kế máy. Có hai kiểu máy dùng để gia công hai loại cánh vít đặc thù là cánh liên tục và cánh không liên tục, hai loại máy dùng để đáp ứng các loại nhu cầu khác nhau và mức năng suất khác nhau nên về cơ bản so sánh với nhau thì không cân xứng nhưng cả hai đều rất hiệu quả. Nhưng vẫn còn các yếu tố khuyết điểm là để vận hành các máy này thì đòi hỏi người sử dụng phải có kinh nghiệm, vì nó thường không có du xích rõ ràng và được hệ thống hóa nên người sử dụng phải thử đi thử lại khi muốn thay đổi kích thước của sản phẩm và chưa áp dụng tự động hóa được vì chưa hệ thống hóa được các liên hệ giữa kích thước sản phẩm và các điều chỉnh thông số trên máy.2 Máy gia công cánh vít không liên tục bằng thủy lực Hình 1.5 Hình ảnh minh họa máy gia công cánh vít tải sử dụng thủy lực Mô tả sơ bộ về máy: Loại máy này sử dụng thủy lực để ép miếng thép hình vành khăn có xẻ rãnh thành cánh vít với chiều dài đúng một bước vít.
Với dòng máy thì dùng để gia công các loại cánh vít lớn và nặng dùng cho các nhiệm vụ như tải đá hoặc vật liệu xây dựng đòi hỏi cánh vít phải cứng và dày. 5 Nguyên lí hoạt động của máy là dùng xy lanh thủy lực để tạo lực đẩy cho một đầu gọi là đầu chấn, nhiệm vụ của đầu chấn này sẽ là ép miếng thép theo biên dạng vít xoắn. Mỗi chu kì của xy lanh thì một phần của tấm thép được đẩy ra theo biên dạng xoắn và sau đó người thợ vận hành sẽ xoay miếng thép hình vành khăn qua phần chưa được ép, như thế sau nhiều chu kì thì đến khi xoay hết 360° của hình vành khăn thì ta sẽ hoàn thiện được một bước vít. Ưu điểm của máy này là với lực đẩy của xylanh thủy lực, có thể gia công được nhiều loại cánh vít lớn, hoặc các loại thép có độ cứng lớn, không sinh nhiệt quá lớn vì không tiếp xúc ma sát liên tục quá lâu và không có cắt xén hay làm biến đổi cấu trúc của thép quá nhiều nên không sinh nhiệt cao, không cần phải giải nhiệt.
Nhược điểm là đòi hỏi phải có kinh nghiệm sử dụng vì để gia công được đúng kích thước yêu cầu của vít thì phải canh đo vị trí tương đối của cánh vít với đầu chấn, có sai lệch ví dụ như đường đường kính trong khi chấn ra nhỏ hơn đường kính ống và bước vít dài hơn so với yêu cầu, vì thế kinh nghiệm của người thợ là điều cần thiết, vậy nên máy còn quá phụ thuộc vào yếu tố con người.3 Máy gia công cánh vít liên tục sử dụng động cơ điện Mô tả sơ bộ về máy: Sản phẩm của máy là loại cánh vít liên tục, máy sử dụng 2 động cơ điện cùng loại để vận hành. Máy sản xuất liên tục nên cho năng suất rất cao, khi thay đổi thông số kích thước sản phẩm thì chỉ cần một công nhân điều chỉnh, vận hành máy chỉ cần một người. Nguyên lí hoạt động: Máy cuốn cánh vít này có nguyên liệu là thép dạng thanh. Để tạo ra cánh vít xoắn thì trước tiên thanh thép sẽ đi qua 2 đầu côn được ghép sao cho 2 đường sinh song song nhau và hở 1 khoản vừa đủ, miếng thép đi qua sẽ biến dạng cong và sau 2 đầu côn sẽ có 1 bánh xe để uốn biên dạng cong này thành hình vít xoắn.
Ưu điểm của máy này là năng suất cao, máy vận hành liên tục và chỉ cần giám sát không tốn sức người quá nhiều, rất thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt. Nhược điểm lớn là không thể gia công các loại cánh dày và các loại thép có độ đàn hồi cao, khi vận hành do ma sát liên tục nên nhiệt sinh ra rất lớn phải có thêm bộ phận giải nhiệt, chiếm không gian lớn trong nhà xưởng. Vận hành tuy hạn chế sức người nhưng vẫn cần thủ 6 công để canh chỉnh, chưa có du xích và chưa hệ thống được các thông số hình học của vít.