Tài liệu Bài giảng máy công nghiệp

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG NHA TRANG UNIVERSITY Hoïc phần: MAÙY COÂNG NGHIEÄP INDUSTRIAL MACHINES Số ĐVHT: 03 Lớp 51CT – 7.11.2011 – 1.1.2012 Giaùo vieân giaûng daïy: Traàn Doaõn Huøng GIÔÙI THIEÄU NOÄI DUNG Chöông 1. CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ MAÙY COÂNG NGHIEÄP 1.1. Khaùi nieäm chung 1.1.1. Maùy vaø caùc boä phaän chuû yeáu cuûa MCN 1.1.2. Phaân loaïi MCN 1.2. Nhöõng yeâu caàu ñoái vôùi maùy 1.3. Vaät lieäu ñaëc bieät duøng ñeå cheá taïo maùy saûn xuaát coâng nghieäp 1.3.1. Kim loaïi vaø hôïp kim choáng aên moøn 1.3.2. Chaát deûo ñeå cheá taïo chi tieát maùy vaø maùy töï ñoäng 1.4. Nhöõng giai ñoaïn chuû yeáu khi thieát keá 1.5. Sô ñoà ñoäng 1.6. Tính toaùn löïc 1.7. Söï boá cuïc keát caáu cuûa maùy Chöông 2. MAÙY LAØM NHOÛ NGUYEÂN LIEÄU 2.1. Khaùi nieäm chung 2.1.1. Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ñaäp nghieàn 2.1.2. Thaønh phaàn ñoä haït cuûa khoaùng saûn 2.1.3. Möùc ñaäp - nghieàn 2.2. Cô sôû lyù thuyeát cuûa maùy laøm nhoû nguyeân lieäu 2.2.1. Phöông phaùp ñaäp nghieàn 2.2.2. Caùc thuyeát veà ñaäp –nghieàn 2.3. Maùy ñaäp 2.3.1. Maùy ñaäp haøm 2.3.2. Maùy ñaäp noùn 2.4. Maùy nghieàn 2.4.1. Maùy nghieàn ñóa 2.4.2. Maùy nghieàn truïc 2.4.3. Maùy nghieàn buùa Chöông 3. MAÙY PHAÂN LOAÏI 3.1. Coâng duïng vaø caùc khaùi nieäm cô baûn 3.1.1. Coâng duïng cuûa vieäc phaân loaïi 3.1.2. Caùc khaùi nieäm cô baûn 3.1.3. Xaùc ñònh hieäu suaát coâng ngheä cuûa quaù trình phaân loaïi 3.2. Phaân loaïi theo ñaëc tính hoïc 3.2.1. Thöù töï phaân chia caùc caáp haït khi saøng 3.2.2. Hieäu suaát saøng 3.2.3. Nhöõng nhaân toá aûnh höôûng ñeán quaù trình saøng 3.2.4. Löôùi saøng 3.2.5. Nhöõng maùy coù löôõi saøng phaúng chuyeån ñoäng tònh tieán qua laïi 3.3. Phaân loaïi theo nhöõng tính chaát khí ñoäng hoïc 3.4. Phaân loaïi theo tyû troïng 3.5. Phaân loaïi theo töø tính Chöông 4 . MAÙY ÑÒNH LÖÔÏNG 4.1. Coâng duïng vaø phaân loaïi 4.1.1. Coâng dung 4.1.2. Phaân loaïi 4.2. Caùc maùy ñònh löôïng duøng cho saûn phaåm daïng haït 4.2.1. Thuøng ñòng löôïng 4.2.2. Ñóa ñònh löôïng 4.2.3. Vít ñònh löôïng 4.2.4. Maùy ñònh löôïng kieåu baêng 4.2.5. Maùy ñònh löôïng coù boä phaän laøm vieäc chuyeån ñoäng tónh tieán qua laïi 4.2.6. Caùc maùy ñònh löôïng theo troïng löôïng 4.3. Caùc maùy ñònh löôïng duøng cho saûn phaåm daïng boät nhaøo 4.4. Maùy ñeå phaân löôïng saûn phaåm thöïc phaåm loûng 4.4.1. Muïc ñích vaø phaïm vi öùng duïng 4.4.2. Phaân loaïi 4.4.3. Cô caáu roùt cuûa maùy phaân löôïng Chöông 5 . MAÙY KHUAÁY TROÄN 5.1. Coâng duïng vaø phaân loaïi 5.1.1. Coâng dung 5.1.2. Phaân loaïi 5.2. Maùy khuaáy troän duøng cho saûn phaåm rôøi 5.2.1. Caáu taïo moät soá maùy khuaáy troän duøng cho saûn phaåm rôøi 5.2.2. Cô sôû tính toaùn 5.3. Maùy troän saûn phaåm thöïc phaåm deûo 5.3.1. Ñaëc ñieåm cuûa quaù trình troän saûn phaåm deûo 5.3.2. Caáu taïo moät soá maùy troän saûn phaåm deûo tieâu bieåu 5.3.3. Cô sôû tính toaùn 5.4. Maùy troän saûn phaåm thöïc phaåm loûng (Maùy khuaáy) 5.4.1. Phöông phaùp khuaáy troän vaø caùc thieát bò thoâng thöôøng 5.4.2. Cô sôû tính toaùn Chöông 6. SÖÏ KEÁT HÔÏP CAÙC LOAÏI MAÙY 6.1. Söï caàn thieát phaûi keát hôïp caùc loaïi maùy 6.2. Moät soá moâ hình keát hôïp trong daây chuyeàn saûn xuaát TAØI LIEÄU THAM KHAÛO CHÍNH 1. A.IA. XOKOLOV, ngöôøi dòch: Nguyeãn Troïng Theå Cô sôû thieát keá maùy saûn xuaát thöïc phaåm NXB khoa hoïc – kyõ thuaät, 1976 2. Traàn Minh Vöôïng, Nguyeãn Thò Minh Thuaän Maùy phuïc vuï chaên nuoâi NXB Giaùo duïc - 1999 3. Nguyeãn Nhö Nam, Traàn Thò Thanh Maùy gia coâng cô hoïc noâng saûn thöïc phaåm NXB Giaùo duc, 2000 4. Phaïm Xuaân Vöôïng Maùy thu hoaïch noâng nghieäp NXB Giaùo duïc - 1999 5. Nguyeãn Bô, Tröông Cao Suyeàn Ñaäp nghieàn khoaùng saûn NXB Coâng nhaân kyõ thuaät, 1983 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO CHÍNH 6. Toân Thaát Minh Maùy vaø thieát bò vaän chuyeån vaø ñònh löôïng ÑH Baùch khoa Haø Noäi - 2000 7. Vuõ Lieâm Chính Cô sôû thieát maùy xaây döïng NXB Xaây döïng - 2002 8. V. Chupakhin, V. Dormenko Fish – Processing Equipment Mir Publishers - Moscow 9. P. Fellows Food Processing Technology – Principles and Practice Ellis Horwood (International Publishers in Science and Technology) - 1988 Chapter 1. CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ MAÙY COÂNG NGHIEÄP Fundamentals of machine design I.1. KHAÙI NIEÄM MAÙY ĐN: Maùy laø taäp hôïp goàm moät hay nhieàu cô caáu coù chuyeån ñoäng xaùc ñònh. Theo caùc nhaø cô hoïc: Maùy laø moät keát caáu cô hoïc hoaøn chænh coù nhieäm vuï bieán ñoåi naêng löôïng, thoâng tin, vaät lieäu… nhaèm muïc ñích thay theáù hoaëc giaûm bôùt söùc lao ñoäng cuûa con ngöôøi. Maùy coâng nghieäp laø maùy duøng ñeå bieán ñoåi vaät lieäu (caû tính chaát cô, lyù, hoùa…). I.1. KHAÙI NIEÄM MAÙY - Maùy coâng nghieäp hieän ñaïi chuû yeáu goàm : •* Thieát bò caáp lieäu : duøng ñeå caáp lieäu lieân tuïc hay giaùn ñoaïn saûn phaåm ban ñaàu hoaëc nguyeân lieäu vaøo maùy ñoàng thôøi ñaûm baûo ñònh löôïng theo khoái löôïng (troïng löôïng) hoaëc theå tích saûn phaåm ban ñaàu hoaëc nguyeân lieäu vaøo maùy tuøy theo yeâu caàu cuûa quaù trình coâng ngheä. •* Cô caáu thöøa haønh: duøng ñeå truyeàn chuyeån ñoäng ñeán caùc boä phaän laøm vieäc cuûa maùy. Cô caáu ñoù goàm khaâu bò daãn noái vôùi boä phaän laøm vieäc vaø khaâu daãn lieân keát vôùi cô caáu daãn ñoäng * Caùc boä phaän laøm vieäc cuûa maùy tröïc tieáp taùc duïng leân saûn phaåm gia coâng (saûn phaåm ban ñaàu, trung gian hay saûn phaåm cuoái cuøng) theo quaù trình coâng ngheä ñaõ bieát. Caùc cô caáu thöøa haønh ñöôïc ñaëc tröng baèng ñieàu kieän cuûa caùc boä phaän laøm vieäc. Coù nhöõng cô caáu laøm vieäc lieân tuïc, nhöng boä phaän laøm vieäc cuûa noù tröïc tieáp tieáp xuùc vôùi saûn phaåm gia coâng trong thôøi gian moät phaàn chu trình chuyeån ñoäng cuûa cô caáu (dòch chuyeån coù taûi); thôøi gian coøn laïi, caùc boä phaän laøm vieäc cuûa cô caáu thöøa haønh laøm vieäc giaùn ñoaïn taïi vò trí khoâng laøm vieäc (dòch chuyeån khoâng taûi). Caùc maùy hieän ñaïi ñöôïc daãn ñoäng chuû yeáu baèng ñoäng cô rieâng. Ngoaøi ra, caùc maùy hieän ñaïi thöôøng coù theâm haøng loaït caùc boä phaän phuï ñeå: - Ñieàu chænh vaø hieäu chænh söï laøm vieäc cuûa maùy. - Ñieàu chænh, khôûi ñoâng, döøng maùy vaø kieåm tra maùy. - Baûo veä vaø chuyeån ñoåi. Caùc boä phaän baûo veä vaø chuyeån ñoåi phaûi phoøng ngöøa vieäc ñoùng, caét sai vaø khoâng ñuùng luùc nhöõng boä phaän rieâng cuûa maùy, ñoàng thôøi cuõng traùnh cho chuùng khoâng bò phaù huûy khi nhöõng cô caáu gheùp hoaëc maùy bò hoûng hoùc. I.2. PHAÂN LOAÏI. Phaân loaïi theo haøng loaït caùc ñaëc ñieåm chung sau: -Tính chaát taùc duïng leân saûn phaåm gia coâng; -Caáu taïo cuûa chu trình laøm vieäc; -Möùc ñoä cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa; -Nguyeân taéc phoái hôïp trong daây chuyeàn saûn xuaát; -Phaân loaïi theo chöùc naêng. a. Theo tính chaát taùc duïng leân saûn phaåm gia coâng, ta phaân ra: - Maùy taùc duïng cô hoïc: khi gia coâng treân maùy aáy, saûn phaåm khoâng thay ñoåi tính chaát cuûa noù, maø coù theå chæ thay ñoåi hình daïng, kích thöôùc hoaëc nhöõng thoâng soá töông töï khaùc chòu taùc duïng cô hoïc (VD maùy ñaäp, maùy nghieàn …). - Maùy coâng taùc loaïi ñaëc bieät: saûn phaåm chòu nhöõng taùc duïng nhö cô lyù, sinh hoùa, nhieät, ñieän nhöng khoâng ñoàng thôøi. Döôùi taùc duïng naøy chuùng thay ñoåi tính chaát vaät lyù hay hoùa hoïc hoaëc traïng thaùi toå hôïp. Trong moät soá tröôøng hôïp, thieát bò coâng ngheä laø nhöõng maùy vaø thieát bò lieân hôïp, trong ñoù ñöôïc phoái hôïp caû cô hoïc, lyù, hoùa, nhieät vaø caùc daïng taùc duïng khaùc. Ñaëc ñieåm cuûa loaïi maùy naøy laø: coù nhöõng boä phaän laøm vieäc chuyeån ñoäng tröïc tieáp taùc duïng cô hoïc leân saûn phaåm gia coâng vaø coù moät khoaûng khoâng gian phaûn öùng nhaát ñònh (buoàng laøm vieäc), trong ñoù tieán haønh taùc duïng leân saûn phaåm vôùi muïc ñích thay ñoåi tính chaát cuûa noù. Dung tích cuûa khoaûng khoâng gian phaûn öùng vaø naêng suaát thieát bò quyeát ñònh thôøi gian cuûa quaù trình. b.Theo caáu taïo cuûa quaù trình laøm vieäc: - Maùy taùc duïng giaùn ñoaïn; - Maùy taùc duïng lieân tuïc; ÔÛ nhöõng maùy taùc duïng giaùn ñoaïn, saûn phaåm gia coâng chòu taùc duïng trong suoát thôøi gian cuûa moät chu kyø nhaát ñònh vaø thaønh phaåm laáy ôû maùy ra ñaõ qua chu kyø ñoù. Sau ñoù quaù trình laïi tieáp dieãn laëp laïi vôùi tính chaát chu kyø. Cheá ñoä laøm vieäc cuûa caùc boä phaän laøm vieäc cuûa nhöõng maùy naøy thay ñoåi lieân tuïc theo thôøi gian moät chu trình. Trong nhöõng maùy taùc duïng lieân tuïc, thôøi gian cuûa quaù trình laøm vieäc ñöôïc oån ñònh, naïp saûn phaåm ban ñaàu vaø laáy thaønh phaåm ra ñöôïc tieán haønh ñoàng thôøi. Caùc boä phaän laøm vieäc cuûa nhöõng maùy nhö theá laøm vieäc trong nhöõng ñieàu kieän oån ñònh. Vaäy nhöõng boä phaän vaø chi tieát coù coâng duïng gioáng nhau cuûa caùc maùy taùc duïng giaùn ñoaïn ñoøi hoûi moät phöông phaùp tính toaùn vaø thieát keá khaùc nhau. c. Theo möùc ñoä cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa: - Caùc maùy khoâng töï ñoäâng; - Caùc maùy baùn töï ñoäng; - Caùc maùy töï ñoäng.