Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu về máy chiết rót bán tự động: 1.1.1 Đặt vấn đề : Ngày nay việc ứng dụng khoa học – công nghệ vào lao động sản xuất là một nhu cầu không thể thiếu. Nó quyết định việc tăng năng suất lao động, hạ giá thành sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động cho người lao động, nâng cao hiệu quả kinh tế, chất lượng sản phẩm. Đối với một đất nước đang trong thời kì phát triển của sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa như nước ta hiện nay, việc từng bước cơ giới hóa hoạt động lao động sản xuất là rất quan trọng và là một việc làm hết sức cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu sản xuất đó, nhóm chúng em đã chọn đề tài: “ Thiết kế và chế tạo máy chiết rót bán tự động”, nhằm phục vụ việc chiết rót sản phẩm cho các ngành sản xuất có nhu cầu. Và đây cũng chính là đề tài tốt nghiệp của nhóm chúng em. 1.1.2.Mục tiêu nghiên cứu: Tính toán , thiết kế và chế tạo một loại máy chiết rót sản phẩm lỏng bán tự động đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật ( an toàn, chính xác, dễ sử dụng,…), hiệu quả kinh tế ( năng suất, giá thành sản suất,…), không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường và phù hợp với công nghệ sản xuất trong nước. 1.1.3.Đối tượng 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 lý vá các thông số cơ bản. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 1 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Mục đích và phạm vi ứng dụng Phân lượng sản phẩm lỏng bằng máy được phổ biến rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất thực phẩm. Khi phân lượng bằng máy thì cải tiến được điều kiện vệ sinh, đảm bảo được năng suất cao và định lượng sản phẩm một cách chính xác. Trong ba phương pháp định lượng cơ bản: trọng lượng, thể tích và định lượng theo mức thì phổ biến nhất đối với sản phẩm lỏng là hai phương pháp sau cùng. Các yêu cầu nêu ra với những máy để rót sản phẩm thực phẩm chủ yếu là do những tính chất vật lý khác nhau của chúng quyết định ( tạo bởi độ nhớt, độ bay hơi). Ví dụ như bia, sa6mpanh và các đồ uống có chứa không khí. Để giảm tổn thất khí cacbonic thì phải rót dưới áp suất cao cao hơi áp suất khí quyển. Người ta tạo nên trong bao bì một áp suất cao bằng áp suất trong bình chứa chất lỏng chảy ra. 2.2 Phân loại các máy rót Những máy để phân lượng sản phẩm thực phẩm lỏng có thể phân loại theo những dấu hiệu khác nhau. Trong bản trên nêu ra sự phân loại các cách rót phụ thuộc vào phương pháp rót chất lỏng, cấu tạo máy và của bộ phận rót. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 2 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Số thứ tự Các chỉ số phân loại Các phương pháp vật lý, cấu tạo và kỹ thuật thực hiện rót 1 Loại máy cơ cấu rót bằng tay bán tự động tự động tự động theo các khối chi tiết liên hợp bít kín khác nhau 2 Cấu tạo máy một rãnh thẳng nhiều rãnh thẳng kiểu bàn quay - - 3 Phương pháp nạp chất lỏng dưới áp suất chiều cao cột chất lỏng không đổi dưới áp suất chiều cao cột chất lỏng giảm đi tạo chân không trong bao bì nạp đẩy bơm pittông áp suất cột chất lỏng trên đó có khí 4 Thiết bị đóng kín khóa nút van ngắt bằng không khí van trượt bằng hơi 5 Định lượng theo thể tích nhờ bình lường di động theo thể tích nhờ bình lường cố định theo mức, nghĩa là nạp đầy bao bì đến mức đã biết 6 Tác động lên bộ phận đóng kín nâng mâm bên dưới, trên đó có bao bì nhờ cơ cấu cao cố định nâng mâm bên dưới, trên đó có bao bì nhờ không khí nén cho dòng điện của vào cuộn dây của van hình ống xoắn Đối với những sản phẩm có độ nớt nhỏ từ ( 0,8-0,85).10 -3 N.s/m 2 , khối lượng riêng từ 0,9 – 1 g/cm 3 , thì có thể dùng các bộ phận rót trong đó chất lỏng cần phân lượng chảy dưới tác dụng của khối lượng ( thiết bị rót trọng lượng ). GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 3 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Những sản phẩm thực phẩm ít nhớt như thế gồm sữa, cream, rượu, bia, nước ép, dầu thực vật, dầu cá Những sản phẩm có độ nhớt cao hơn gồm dịch cà chua, dịch sữa, dịch rau, kem cốc…người ta phân lượng những sản phẩm này nhờ ép cưỡng bức chúng trong dụng cụ đặc biệt của máy phân lượng. 2.3 Cơ cấu rót của máy phân lượng 2.3.1 Cơ cấu rót kiểu van Trên hình chỉ cơ cấu rót kiểu van đơn giản nhất, nó gồm có bình lường 1, van 3 chiều 2, ống 3, ống nối 4 để nạp đầy bình lường và ống nối 5 để rót thể tích đã đo vào bao bì chứa. Thể tích chất lỏng đi vào trong bình lường 1 phụ thuộc vào vị trí đầu bên dưới của ống 3 hở cả hai đầu. Khi nút của van ba chiều tại vị trí chỉ ở phần bên phải của hình vẽ, chất lỏng dưới áp suất thủy tĩnh đi vào trong bình lường, đẩy không khí trong bình qua ống 3. Khi chất lỏng dâng đến mép dưới của ống thì không khí không ra được nữa, còn chất lỏng ở trong bình lường được dâng lên cao hơn mép dưới của ống một đoạn h, phụ thuộc vào mực chất lỏng ở trong thùng rót. Áp suất không khí trên chất lỏng sẽ ngăn cản việc nạp tiếp tục vào bình lường , còn lối ra của chất lỏng bị đóng. Chất lỏng trong ống 3 sẽ dâng lên và theo quy tắc bình thông nhau nó được xác định bằng mực chất lỏng ở trong thùng rót. Như thế là chấm dứt một chu trình định lượng. Thể tích được điều chỉnh bằng nâng hoặc hạ ống 3 xuống. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 4 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Để tháo chất lỏng vào bao bì chứa, thì quay nút của van ba chiều ngược chiều kim đồng hồ một góc 90 0 như hình vẽ. Tùy theo cách quay van mà những máy dùng cơ cấu rót này thuộc loại quay tay, bán tự động và tự động. 2.3.2 Cơ cấu rót kiểu van xoáy để rót đẳng áp chất lỏng có nạp khí Để tránh tổn thất khí khi rót chất lỏng có nạp khí người ta nạp đầy bằng cơ cấu rót đẳng áp đặc biệt. Trên hình mô tả mặt cắt của van để rót đẳng áp chất lỏng có nạp khí ( bia) Chu trình làm việc của cơ cấu rót đẳng áp gồm: - Nạp đầy khí vào bao bì, áp suất của khí bằng áp suất dư, chất lỏng sẽ được rót ở áp suất đó. - Mở lỗ nạp chất lỏng GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 5 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. - Chất lỏng chảy vào bao bì chứa không có chênh lệch áp suất ( dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ) - Nạp đầy bao bì đến mức chất lỏng đã định trước - Đóng lỗ nạp chất lỏng Trong thân van 4 có ba lỗ được khoan dưới những góc khác nhau. Ở trong có van 11 cũng có 3 rãnh tương ứng. Phần bên trên của vỏ van nối liền với đáy 12 của thùng rót, còn phần bên dưới thì nối với khớp trục 5, tiếp dưới là hình nón định tâm 9 có vành cao su 10. Các ống 6, 8, 13, 14tho6ng với thùng rót để nạp chất lỏng vào bao bì. Rãnh vòng 15 nối với khoang trong của bao bì cần nạp đầy với ống 13, ống hình ô van 8 như ta thấy ở mặt cắt A-A, đi trong ống 6 kết thúc bằng lỗ 7. Tay gạt 16 quay thân van 4 một cách lien tuc, hợp lý. Trong những máy rót tự động thì tay quay có prophin phức tạp ( cam ). Khi quay bàn quay thì tay quay được lăn trên tấm định hướng cố định. Nhờ đó mà thân van được quay theo với những quy tắc đã được quy định theo thời gian và không gian. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 6 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. ở vị trí làm việc thứ nhất, rãnh 2 mở và chai được nạp đầy khí từ thùng khí có áp suất. Ở vị trí làm việc thứ hai thì các rãnh 1, 3 mở và chai được nạp đầy chất lỏng qua rãnh 1. Khí bị chất lỏng đẩy ra khỏi chai đi vào thùng chứa khi1theo rãnh 3. Chất lỏng được nạp đầy vào chai đến mức h 1 , chổ có lỗ 7 và ống 8. Bên trên chất lỏng còn có khí không có chổ ra, chất lỏng sẽ dược nâng lên theo ống GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 7 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. 3 và theo quy tắc bình thông nhau, nó được xác định bằng mực chất lỏng ở trong thùng áp lực. Ở vị trí thứ 3 thân van ngừng nạp chất lỏng và làm thông thể tích bên trong của bao bì cần nạp đầy với thể tích ở thùng rot1theo hai đường ống 2 và 3. Lúc này chất lỏng ở trong ống 3 chảy ra làm nâng mực chất lỏng ở trong chai lên h 2 , còn lượng khí tương ứng lại từ chai theo đường ống 2 quay ngược về thùng. Ở vị trí thứ 4, khâu van phân cách hoàn toàn bao bì với thùng rót và chất lỏng ở trong ống 1lai5 chảy vào chai làm dâng mực chất lỏng lên đến vị trí h 3 . Điều chỉnh vị trí cuả lỗ 7 theo chiều cao, có thể nạp đầy bao bì tới mức sai số cho phép trong thực tế. 2.3.3 Cơ cấu rót kiểu van chắn Cơ cấu rót kiểu van chắn như hình vẽ dùng trong một số ít nhà máy sữa để rót sữa vào chai có miệng rộng. Trong cơ cấu rót kiểu van chắn chất lỏng nạp đầy vào bao bì nhờ phá vỡ chổ nối kín của van với đế của nó. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 8 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Trong các cơ cấu kiểu van chắn khe hình vành khuyên giữa van và đế của nó được tạo nên là do kết quả tác dụng của miệng bao bì cần nạp đầy lên van hay lên đế. Có thể giải quyết một cách khác, đặc biệt là van nâng cưỡng bức bằng cơ cấu cam đặc biệt đúng lúc khi dưới lỗ rót có bao bì. Ở đáy của thùng rót có lắp ống nối 1 bằng đai ốc 2 ( hình ) Ống lót 3 có vành cao su 4 có thể dịch chuyển dọc theo ống nối. Bề mặt tiếp xúc của ống lót và ống nối phải gia công mài. Ống 5 hở cả hai đầu, dùng để tháo không khí bị chất lỏng đẩy ra khỏi chai. Đầu phía dưới của ống đó ghép chặt với đệm cao su 6. Lò xo 7 dùng để tăng lực đóng kín cặp van đế. Mép dưới của ống lót 3 là van chắn. Khi chai được nâng lên phía trên, ấn chặt miệng vào đệm cao su 4. Nén lò xo 7 và nâng ống lót 3 lên, lúc đó qua khe vừa tạo ra, chất lỏng từ trong thùng rót chải ra nạp đầy vào bao bì ( chai ). Khi nạp vào thì miệng chai được ép chặt vào vành cao su 4, còn không khí thì theo ống 5 đi vào không gian ở bên trên chất lỏng trong thùng rót. Khi chất lỏng lên đến mép dưới của ống thì áp suất của không khí trong chai không có chỗ ra và sẽ ngăn cản việc tiếp tục đưa chất lỏng vào. 2.3.4 Cơ cấu rót kiểu van có bình lường cố định GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 9 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Trên hình chỉ ra thùng rót 1, nối với đáy là bình lường 2 gồm hai ngăn a và b. Van nút 3 cho phép cắt ngăn b trong những trường hợp phải giảm lượng chất lỏng đổ vào bao bì ( thường thì thể tích a và b bằng nhau, bởi vậy khi cắt ngăn b thì việc nạp giảm đi một nữa). Hình nón 4 để định tâm miệng chia bắt buộc nâng các khung 10,12,13 do các chai 5 bị dâng lên khi đó lò so 11 bị nén . Khi đó lò xo nén 6 có thể giản dài và van 8 ép lên đế 9, tách bình lường khỏi thùng rót. Khi thanh ngang 13 đi đến vòng kẹp 14 thì nâng vòng kẹp này lên, thanh 15 có lắp van 7 ở đầu dưới cũng được nâng lên cùng với chúng. Đúng lúc đó chất lỏng bắt đầu ở trong bình lường chảy ra. Sau khi hạ chai xuống lò xo 11 đưa hệ thống về vị trí ban đầu, bình lường được đổ đầy chất lỏng và chu trình làm việc đã mô tả được lặp lại như cũ. 2.3.5 Cơ cấu rót có chi tiết che kiểu van trượt Trên hình trên chỉ van trượt hình trụ dùng như cơ cấu đóng kín của máy rót. Thùng rót 1 nối với thân rỗng 2, bên trong có đặt van trượt hình trụ 3. Van GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 10 [...]... Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động 2.4.4.3 Nguyên lý hoạt động Hình: nguyên lý làm việc máy chiết rót dùng piston Piston được kéo trở lại trong xi lanh của mình để sản phẩm được hút vào xi lanh Một van quay thay đổi vị trí để sản phẩm sau đó được đẩy khỏi xi lanh thay vì trở lại vào phễu Hình: máy chiết rót dùng piston GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 19 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết. .. hoạt động bằng khí nén, van mở và thời gian thông tin trọng tịnh được theo dõi cho đến khi đúng bằng trọng lượng đã định trước và lúc đó van được điều khiển đóng lại GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 20 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động Chương 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN 3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy chiết rót bán tự động: Hình: sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy chiết bán tự động. . .Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động trượt được nâng lên cao hay hạ xuống là nhờ tay gạt 4, đảm bảo việc nạp hoặc không nạp chất lỏng từ thùng 1 Trên hình vẽ chỉ ra hai vị trí của van trượt , có lỗ tương ứng với sự mở lỗ chảy (bên phải) và đóng lỗ chảy ( bên trái ) để nạp chất lỏng từ thùng rót vào chai GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 11 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. .. lại - khi đầu dò mực nước báo tank đệm đã hết phẩm, thì bơm 2 sẽ hoạt động để bơm phẩm vào tank đệm khi đầu dò mực báo tank đệm đã đầy thì bơm 2 sẽ ngắt cứ thế quá trình được thực hiện tuần tự GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 22 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động 3.2 Tính toán máy chiết rót bán tự động: 3.2.1 tính toán máy bơm: - Chọn bơm bình thường trong công nghiệp thì 4 yếu tố chính... được thiết kế để lấp đầy gần như loại sản phẩm có thể bơm được Ví dụ Dùng trong ngành công nghiệp như: dược phẩm, mỹ phẩm, sữa, thực phẩm, hóa chất… 2.4.2.2 Ưu điểm Điều khiển tức thời bằng máy tính, thiết lập điều hành rất đơn giản, dễ dàng làm vệ sinh 2.4.2.3 Nguyên lý hoạt động GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 15 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động Máy tính độc lập theo dõi chuyển động. .. được bơm vào bể giữ trên một tập hợp các van hoạt động bằng khí nén Mỗi van độc lập tính thời gian bằng cách điều khiển của máy tính để có chính xác số lượng chất lỏng sẽ chảy vào mỗi bình chứa, có thể xử lý nhiều loại chất lỏng bao gồm sản phẩm bọt GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 17 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động 2.4.4 Máy chiết rót dùng nguyên lý piston 2.4.4.1 ứng dụng Là loại... quá trình chiết - bơm 2: dùng để bơm phẩm đến tank đệm GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 21 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động - đầu dò mực nước: được đặt ở tank đệm để báo hiệu và điều khiển bơm 2 hoạt động - timer: dùng để cài đặt thời gian chiết khi đủ thời gian được cài đặt sẵn thì bơm 1 sẽ ngưng hoạt động - ngoài ra còn có tủ điện dùng để điều khiển 3.1.2 Nguyên lý hoạt động: - phẩm... Động Máy tính độc lập theo dõi chuyển động quay của mỗi đầu máy bơm để biết chính xác bao nhiêu sản phẩm đã được bơm Khi điền vào mục tiêu là đạt đến khối lượng , mỗi máy bơm và ống hút ngay lập tức tắt 2.4.3 Máy chiết rót dùng nguyên lý điền đầy theo thời gian GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 16 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động 2.4.3.1 Ứng dụng Đây là loại tốt nhất cho các chất lỏng... ban đầu: - Chiết 3 chai, mỗi chai 5 lít - Thời gian chiết đầy mỗi chai là: 30 giây - Suy ra, lưu lượng mỗi đầu chiết là 10 lít/ phút - Dung dịch ở nhiệt độ thường 30oC - Độ nhớt dung dịch ở nhiệt độ bình thường là 10 x 10-6 m2/s: - Vận tốc dung dịch khi chiết là 0.7 (m/s) GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 23 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động - Khối lượng riêng của dung dịch cần chiết là... phí thấp 2.4.1.3 Nguyên lý hoạt động GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 14 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động Phía cung cấp (màu xanh) của một phần ống dẫn được sữ dụng để bơm sản phẩm vào bình chứa Khi thùng chứa lên đến mực chất lỏng đã định trước , các chất lỏng dư thừa và bọt bị buộc ra khỏi thùng chứa (theo mũi tên đỏ ) trở về bồn chứa liệu 2.4.2 Máy chiết rót dùng nguyên lý servo làm . Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu về máy chiết rót bán tự động: 1.1.1 Đặt vấn đề : Ngày. phễu. Hình: máy chiết rót dùng piston. GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng Trang 19 Đề tài: Thiết Kế, Chế Tạo Máy Chiết Rót Bán Tự Động. 2.3.4.5 Máy chiết rót dùng nguyên