Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiết rót nước (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiết rót nước (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CHIẾT RÓT NƯỚC GVHD: TS.TRẦN NGỌC ĐẢM SVTH: ĐẶNG MINH HẢI MSSV: 11143040 SVTH: LÊ QUANG CHÍNH MSSV: 11143338 SVTH: NGUYỄN ĐỨC PHÚ MSSV: 11143114 S K L 0 0 4 1 0 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn công nghệ chế tạo máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TRẦN NGỌC ĐẢM . Sinh viên thực hiện: ĐẶNG MINH HẢI MSSV: 11143040 LÊ QUANG CHÍNH MSSV: 11143338 NGUYỄN ĐỨC PHÚ .MSSV: 11143114 1. Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiết rót nước” 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Công suất 600 chai/giờ - Loại chai: 330ml, 500ml hoặc 1500ml - Phểu cấp nắp: 100 nắp/ 1 lần - Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm - Hệ thống đóng chai tự động - Thể tích nước trong chai sai lệch không quá 2% - Sai số thành phẩm 1/1000 - Sử dụng điện áp 220V - Áp suất khí nén: 6Pa 3. Nội dung chính của đồ án: - Tìm hiểu về một số máy chiết rót nước đang được sản xuất và sử dụng trên thị trường hiện nay. - Nghiên cứu, phân tích cơ cấu truyền động của một số máy chiết rót nước tiêu biểu. - Đưa ra các phương án có thể thực hiện và chọn phương án tối ưu nhất. - Tính toán số liệu của hệ thống truyền động và đưa ra những số liệu cần thiết. - Thiết kế các cơ cấu, các cụm chi tiết dựa trên số liệu đã được tính toán. - Chế tạo, gia công, lắp ghép và tinh chỉnh máy để vận hành thử. 4. Các sản phẩm dự kiến - Máy hoàn thành sẽ đạt công suất 600 chai/h. - Máy có thể chiết rót theo 3 dung tích khác nhau 500ml, 330ml, 1500ml(±2%) - Hệ thống đóng nắp tự động. i
3. 5. Ngày giao đồ án: 20/02/2015 6. Ngày nộp đồ án: 22/07/2015 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ii
4. LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiết rót nước” - GVHD: TS.TRẦN NGỌC ĐẢM - Họ tên sinh viên: ĐẶNG MINH HẢI MSSV: 11143040 LÊ QUANG CHÍNH MSSV: 11143338 NGUYỄN ĐỨC PHÚ MSSV: 11143114 - Khóa: 2011-2015 - Số điện thoại liên lạc: 01694 484 054 - Email: minhhaidang92@gmail.com - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 22/07/2015 Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 7 năm 2015 Thay mặt nhóm sinh viên Ký tên Đặng Minh Hải iii
5. LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp có tính chất rất quan trọng đối với sinh viên năm cuối và là rất cần thiết trước khi tốt nghiệp, nhằm củng cố và bổ sung lại những kiến thức về chuyên ngành cơ khí chế tạo máy và các môn học khác có liên quan mà chúng em đã được học trong khoảng thời gian ngồi trên giảng đường đại học, cũng như những kinh nghiệm từ thực tế. Đồ án tốt nghiệp này đã giúp cho chúng em biết vận dụng được đi từ lý thuyết vào thực tế để có thể nghiên cứu, tính toán và chế tạo thiết bị ứng dụng trong thực tế. Qua đó giúp cho chúng em biết được khả năng xử lý tình huống trong thiết kế, đã cũng cố vững hơn về kiến thức chuyên ngành và kỹ năng làm việc nhóm sao đạt hiệu quả cao, là một kỹ năng rất cần thiết cho một kỹ sư sau khi ra trường. Để hoàn thành đồ án này, chúng em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hỗ trợ từ thầy cô, gia đình, người thân và bạn bè. Mặc dù chúng em cũng đã rất cố gắng hết sức mình, nhưng trong một khoảng thời gian cho phép, cũng như hạn chế về mặt kiến thức của bản thân, nên đồ án của chúng em không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Chính vì vậy, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy giáo, cô giáo cũng như của bạn bè để chúng em có thể củng cố kiến thức của mình trước khi ra trường. Trước tiên chúng em xin chân thành gửi đến toàn thể quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt những năm tháng trên giảng đường Đại học lời cảm ơn chân thành nhất. Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS Trần Ngọc Đảm, người đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này. Chúng em xin cảm ơn gia đình, những người luôn ủng hộ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong học tập cũng như trong cuộc sống. Ngoài ra chúng em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả những người bạn đã cùng chúng em gắn bó, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập. iv
6. TÓM TẮT ĐỒ ÁN TÊN ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CHIẾT RÓT CHAI NƯỚC” Hiện nay, các dây chuyền khép kín, hiện đại lại có giá thành cao, diện tích lớn. Còn các dây chuyền giá rẻ lại không đảm bảo vệ sinh. Từ thực tế đó cần 1 dây chuyền nước uống đóng chai khép kín, nhỏ gọn, giá thành không quá cao và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhiệm vụ đề tài là gì? Nhiệm vụ đề tài là phải nghiên cứu, thiết kế và chế tạo được một máy (hệ thống) chiết rót nước tự động bao gồm quá trình cấp chai, rót nước và đóng nắp. Phôi liệu đầu vào bao gồm chai nước sạch 330ml, 500ml hoặc 1500ml, nắp chai nước và nước sạch. Quá trình thực hiện công việc của nhóm: Trải qua một thời gian thực hiện đề tài, nhóm đã lên kế hoạch để thực hiện đề tài. Các công việc nhóm đã trải qua bao gồm nghiên cứu các máy chiết rót nước trên thị trường, tìm kiếm tài liệu hỗ trợ, lên phương án thực hiện, phù hợp với yêu cầu đề ra. Phương án mà nhóm đưa ra đơn giản, tính khả thi cao, thời gian và kinh phí làm việc phù hợp, năng suất đáp ứng được với nhu cầu sản xuất vừa và nhỏ nhưng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Thiết kế sơ bộ hệ thống, tính toán thiết kế chi tiết cụ thể, gia công, mua và lắp ráp, chạy thử nghiệm và hoàn thiện. Và cuối cùng là hoàn thành máy chiết rót nước tự động đáp ứng các yêu cầu đã đề ra. Kết quả đạt được: Kết thúc thời gian thực hiện đề tài thì nhóm cũng đã hoàn thiện các nhiệm vụ đề tài đã nêu ra. Máy đã cho ra chai nước thành phẩm đáp ứng như yêu cầu đã đặt ra. Hệ thống ổn định, an toàn vệ sinh thực phẩm, dễ sử dụng và vệ sinh. v
7. ABSTRACT “RESEARCH, DESIGN AND MANUFACTURE WATER FILLING MACHINE” Nowadays, the modern closed line of bottled is high cost, large area. Besides, another cheap assembly is not safe and hygienic. Because of this fact, we need a bottled water line which is closed, small, inexpensive and food safety. Project Task: Research, Design and Manufacture Water Filling Machine. Automatic water filling process includes bottle feeding, water filling, screw caps tightening. Feeding input includes empty 330ml, 500ml or 1500ml bottles, screw caps and safe drinking water. The implementation of our group: Over a period of time, our group had planned to implement the project. What we has experienced include studying water filling machine on the market, looking for material support, to implement the plan, in accordance with the set requirements. The line we offer is simple, feasibility, appropriate timing and funding working, productivity satisfy small and medium manufacturing while ensuring food safety. We make system preliminary design, and then detailed designing, processing, purchasing and assembly, testing and finishing. And finally complete automatic water filling machine meets the requirements outlined. At the end of the project, we has completed the task of the subject. The machine gave out products which meet the requirement. The operation is stable, safe, easy to use and clean. vi
8. MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i LỜI CAM KẾT iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v MỤC LỤC vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 3 2.1. Chức năng của nước đối với cơ thể 3 2.2. Nhu cầu nước uống hiện nay 3 2.3. Máy chiết rót nước đóng chai hiện nay 4 2.4. Chai nước hiện nay trên thị trường 6 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 3.1. Khảo sát kích thước chai nước có trên thị trường 7 3.2. Xác định lực đóng nắp 7 3.3. Xác định kích thước ống nước rót và lưu lượng nước 10 3.4. Xác định lực để vận hành đĩa đẩy chai 11 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP 12 4.1. Yêu cầu của đề tài 12 vii
9. 4.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện chiết rót nước 12 4.3. Nguyên lý hoạt động 16 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 17 5.1. Lập kế hoạch 17 5.2. Yêu cầu của hệ thống 17 5.3. Nguyên lý hoạt động 18 5.4. Các cơ cấu được sử dụng để truyền động 19 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CHI TIẾT 22 6.1. Tính toán sơ bộ 22 6.2. Tổng quan hệ thống: 26 6.3. Tổng quan cụm truyền động chính của máy 27 6.4. Một số chi tiết khác 28 6.5. Thiết kế phần điều khiển và mạch điện 30 CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM 34 CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 36 PHỤ LỤC 37 viii
10. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Kết quả các lần thực nghiệm đo lực xiết nắp 08 Bảng 3.2: Kết quả các lần thực nghiệm đo lực đóng nắp khi vặn nắp vào chai 09 Bảng 3.3: Kết quả các lần thực nghiệm đo lực tác động để quay hệ thống đĩa gá chai 11 Bảng 4.1: So sánh các phương án chiết rót nước 15 Bảng 6.1: So sánh giữa việc sử dụng Role và PLC để điều khiển 31 Bảng 7.1: Liệt kê quá trình thử nghiệm 34 ix
11. DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Sơ đồ 4.1: Sơ đồ chiết rót nước sử dụng băng tải 13 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ chiết rót nước liên tục 14 Sơ đồ 4.3: Dây chuyền chiết rót nước không liên tục 15 Sơ đồ 5.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống rót nước 18 Sơ đồ 6.1: Sơ đồ giải thuật của toàn hệ thống 31 Sơ đồ 6.2: Sơ đồ mạch điều khiển của toàn hệ thống 32 Hình 2.1: Một cơ sở sản xuất nước uống trên thị trường hiên nay 04 Hình 2.2: Dây chuyền đóng chai nước hiện đại (minh họa) 05 Hình 2.3: Dây chuyền chiết rót nước quy mô nhỏ (minh họa) 06 Hình 2.4: Một số mẫu chai trên thị trường (minh họa) 06 Hình 3.1: Phương án xác định lực xiết nắp chai 07 Hình 3.2: Phương án xác định kích thước cánh tay đòn 08 Hình 3.3: Xác định lực ấn nắp chai 09 Hình 3.4: Vòi rót nước (minh họa) 10 Hình 3.5: Xác định lực kéo để quay đĩa đẩy chai 11 Hình 4.1: Dây chuyền chiết rót nước liên tục 14 Hình 5.1: Cơ cấu Malte 19 Hình 5.2: Thông số cơ cấu Malte 20 Hình 5.3: Hộp giảm tốc 21 Hình 6.1: Hộp giảm tốc (hình minh họa) 23 Hình 6.2: Máy nén khí 25 Hình 6.3: Hình dạng phễu 26 Hình 6.4: Hình ảnh tổng quan máy chiết rót nước 27 Hình 6.5: Hình ảnh tổng quan cụm truyền động 28 Hình 6.6: Hình ảnh van 1 chiều 28 x
12. Hình 6.7: Van 5/2 khí nén 29 Hình 6.8: Nối trục xích 29 Hình 7.1: Sản phẩm chiết rót nước được thực hiện 35 xi
13. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐATN Đồ Án Tốt Nghiệp RO Reverse Osmosis TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam CT Công Tắc CTHT Công Tắc Hành Trình xii
14. Chương 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài: Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Trong quá trình phát triển của nền kinh tế thị trường cùng với sự hòa nhập của nền kinh tế của khu vực và quốc tế nền công nghiệp nặng chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế xã hội. Tự động hóa quá trình sản xuất ngày càng được sử dụng rộng rãi vào các thành phần kinh tế. Bên cạnh đó cùng với những ứng dụng tin học đã tạo cho quá trình sản xuất phát triển hoàn thiện bằng những máy móc hiện đại có năng suất cao, chất lượng tốt và đạt độ chính xác cao. Vì thế các thiết bị máy móc ngày càng được phổ biến và đa dạng hơn theo yêu cầu một cách nhanh gọn, vận hành đơn giản, giảm bớt sức lao động cho con người, giá cả hợp lý. Vì thế việc thiết kế máy chiết rót nước có thể phục vụ cho các hộ gia đình, cơ sở nhằm đáp ứng nước uống sạch trong cuộc sống. - Để sử dụng nước uống hằng ngày thì hầu hết các hộ gia đình, cơ quan, xí nghiệp, đều chọn nước uống đóng sẵn bằng chai hoặc thùng với việc lựa chọn này thì rất là tiện lợi, nhanh chóng và không phải tốn nhiều thời gian đun nước sôi hay lọc nước - Đề tài được thực hiện đầy đủ các bước theo một trình tự của quy trình thiết kế chế tạo một sản phẩm mới. - Đồng thời đề tài cũng đáp ứng được một số nhu cầu của các hộ gia đình, cơ sở sản xuất, của thị trường và các doanh nghiệp để chiết rót nước sạch. - Hạn chế được số lượng lao động, tăng năng suất, đảm bảo an toàn vệ sinh. - Góp phần tạo điều kiện phát triển kinh tế nước nhà. - So sánh với những nghiên cứu trước thì máy có những ưu điểm nổi bật: + Năng suất cao. + Giá thành máy thấp + Giảm bớt số lượng lao động. + Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. + Nhỏ gọn, vận hành đơn giản. Giá thành hạ, giúp tăng lợi nhuận. Trang 1
15. Chương 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Đề xuất công nghệ chiết rót nước. - Tính toán, thiết kế máy chiết rót nước. - Thử nghiệm thủ công ứng dụng công nghệ chiết rót nước. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: a. Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiết rót nước vào chai 330ml, 500ml, 1500ml b. Phạm vi nghiên cứu - Các tài liệu, sách, giáo trình có liên quan, tìm hiểu thực tế ở các cơ sở sản xuất, các nhà máy, xí nghiệp - Các phương pháp tính toán, thiết kế và chế tạo các chi tiết hay cụm chi tiết theo nguyên lí và các thông số cơ bản. 1.4. Phương pháp nghiên cứu: a. Cơ sở phương pháp luận - Dựa vào nhu cầu sử dụng nước uống sạch trong nước. - Dựa vào nhu cầu sử dụng máy chiết rót nước. - Dựa vào khả năng công nghệ có thể chế tạo máy chiết rót nước. - Dựa vào nhu cầu sử dụng máy chiết rót nước. b. Các phương pháp nghiên cứu - Tiến hành thu thập tài liệu về máy chiết rót nước có trên thị trường. - Tiến hành thu thập dữ liệu trực tiếp từ người dân, các tiểu thương ở các chợ, các cơ sơ sản xuất sản phẩm nước uống sạch. - Nghiên cứu các tài liệu và xử lý các số liệu có được trước đó. - Tính toán thiết kế máy. - Xử lý số liệu sau sau thử nghiệm và cải tiến. - Đánh giá kết quả. - Rút kinh nghiệm. Trang 2
16. Chương 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1. Chức năng của nước đối với cơ thể: Tiếp nước là một trong những nhu cầu thiết yếu của con người. Nhưng nước đóng những vai trò như thế nào trong cơ thể của chúng ta ? Nước là một thành phần chính của cơ thể và các cơ quan quan trọng. - Nuôi dưỡng tế bào: nước cung cấp, vận chuyển chất dinh dưỡng cần thiết cho các tế bào, chẳng hạn như các khoáng chất, vitamin và glucose - Đào thải các chất cặn bã: nước loại bỏ các độc tố mà các cơ quan, tế bào từ chối đồng thời thông qua đường nước tiểu và phân. - Chuyển hoá và tham gia các phản ứng trao đổi chất: nước là dung môi hoà tan và vận chuyển các chất dinh dưỡng trong thức ăn mà cơ thể đã hấp thu. - Ổn định nhiệt độ cơ thể: nước giúp cân bằng nhiệt độ cơ thể trong môi trường nóng hoặc lạnh. Nước cho phép cơ thể giải phóng nhiệt khi nhiệt độ môi trường cao hơn so với nhiệt độ cơ thể. Cơ thể bắt đầu đổ mồ hôi, và sự bay hơi của nước từ bề mặt da rất hiệu quả làm mát cơ thể. - Giảm ma sát: nước là một chất bôi trơn hiệu quả quanh khớp. Nó cũng hoạt động như một bộ phận giảm xóc cho mắt, não, tuỷ sống và ngay cả đối với thai nhi trong nước ối. 2.2. Nhu cầu nước uống hiện nay: Nước uống an toàn thật sự cần thiết. Nước là một trong những thành phần cơ bản của sự sống, nhu cầu thiết yếu mỗi ngày. Chính vì lẽ đó mà nhu cầu nước uống luôn rất lớn. Đáp ứng nhu cầu nước uống đầy sôi động các hãng nước uống đóng chai mọc lên ngày một nhiều. Từ nước tinh khiết, nước khoáng đến các loại nước giải khát với rất nhiều thương hiệu khác nhau. Nước uống đóng chai hiện nay có nhiều loại không đảm bảo tiêu chuẩn, an toàn chất lượng vệ sinh. Sự có mặt của các vi khuẩn gây bệnh, các kim loại nặng gây độc hại cho cơ thể bị ô nhiễm từ nguồn nước hoặc quy trình sản xuất, gây nên những nhiễm độc cấp tính hoặc mãn tính - nguyên nhân của nhiều loại ung thư, suy gan, suy thận Vì lẽ đó nhiều người trong chúng ta khi có nhu cầu về nước uống luôn đắn đo tìm Trang 3
17. Chương 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp hiểu rất kỹ với mong muốn có được sản phẩm nước uống thật sự an toàn và tốt cho sức khỏe. Hình 2.1: Một cơ sở sản xuất nước uống trên thị trường hiên nay (minh họa) 2.3. Máy chiết rót nước đóng chai hiện nay: Hiện nay thị trường nước đóng chai vẩn chủ yếu do các tập đoàn nước ngoài chi phối. Nước được sản xuất bằng công nghệ RO thẩm thấu ngược. Bên cạnh đó gần đây đã xuất hiện một số cơ sở trong nước vừa và nhỏ tham gia vào thị trường nước uống đóng chai. Một số cơ sở mới có áp dụng công nghệ mới – Công nghệ Plasma. Trang 4
18. Chương 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Hình 2.2: Dây chuyền đóng chai nước hiện đại (minh họa) Các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ hiện nay chưa được đầu tư các dây chuyền hoàn toàn tự động và khép kín. Một số nguyên nhân chủ yếu là: - Giá thành cao, dẩn đến khả năng cạnh tranh thấp. - Diện tich lắp đặt lớn. - Cần đội ngủ bảo trì được đào tạo chuyên môn. Đánh giá dây chuyền hiện tại các cơ sở đang sử dụng: - Mặc dù dây chuyền không hiện đại nhưng giá thành vẩn tương đối cao. - Công suất của dây chuyền còn thấp. - Không hoàn toàn tự động và khép kín nên khó đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Trang 5
19. Chương 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Hình 2.3: Dây chuyền chiết rót nước quy mô nhỏ (minh họa) 2.4. Chai nước hiện nay trên thị trường: Sau một thời gian dài, qua tìm hiểu trên thị trường và một số cơ sở sản xuất nước vừa và nhỏ. Nhóm đã đưa ra kết luận như sau: - Chai nước có nhiều thể tích khác nhau (330 ml, 500 ml, 1500 ml, .) - Vật liệu làm chai: chủ yếu là nhựa tổng hợp. - Tuy các chai có kiểu dáng và thể tích khác nhau nhưng kích thước đầu cổ chai đa số đều theo một tiêu chuẩn kích thước như nhau. - Nắp được liên kết với chai bằng ren. Hình 2.4: Một số mẫu chai trên thị trường (minh họa) Trang 6
20. Chương 3 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để bước vào quá trình thiết kế hệ thống thì nhóm phải dựa trên các cơ sở lý thuyết về cấp phôi liệu đầu vào. Để từ những lý thuyết về cấp phôi liệu đó mà nhóm đã đề xuất ra nhiều phương án với những cơ sở công nghệ khác nhau để có thể chọn ra được phương án tối ưu nhất cho hệ thống chiết rót nước tự động. 3.1. Khảo sát kích thước chai nước có trên thị trường: Như đã trình bày ở chương tổng quan mặc dù chai có các kiểu dáng và thể tích khác nhau. Nhưng kích thước cổ chai hầu hết theo tiêu chuẩn chung cụ thể là: Ø28 3.2. Xác định lực đóng nắp: 3.2.1. Xác định lực vặn nắp: Hình 3.1: Phương án xác định lực xiết nắp chai Bước 1: Đặt chai và đồ vặn nắp vào cân Bước 2: Tác dụng lực vừa đủ để vặn nắp vào chai Phương án đưa ra để xác định lực xiết nắp chai là: “Đặt nắp chai vào móc của cân dùng tay ấn xuống cho đến khi đồ xiết nắp chai trượt đôi. Kết quả ở chỉ số ở cân Trang 7
21. Chương 3 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp là lực xiết nắp chai”. Phương án này tuy thủ công nhưng rất chính xác, thường được áp dụng ở những cơ sở sản xuất nhỏ. Số lần thực nghiệm được ghi vào bảng và được chia trung bình. Số lần thực nghiệm Kết quả đo (kG) Ghi chú 1 0,5 2 0,6 3 0,5 4 0,7 5 0,8 6 0,6 7 0,6 8 0,7 9 0,8 10 0,6 Bảng 3.1: Kết quả các lần thực nghiệm đo lực xiết nắp Từ bảng ta tính lực xiết nắp trung bình: , , , , , , , , , , F = = 0.64 kG tb Chọn Ftb = 1 kG Tính kích thước cánh tay đòn để xiết nắp chai: Hình 3.2: Phương án xác định kích thước cánh tay đòn. Cánh tay đòn: R = 57 – 46 + 46/2 = 34 (mm) Monment đóng nắp: M = Ftb x R = 1 x 34 = 34 kG.mm [1] 3.2.2. Xác định lực đè nắp chai: Phương án đưa ra để xác định lực đóng nắp: “Đặt chai nước lên bàn cân. Dùng tay ép chai xuống, ép động cơ xuống vặn nắp chai đến khi nắp chai được vặn hết Trang 8