Máy Ép Phế Liệu Và Cách Tính Toán Máy Ép Phế Liệu

Hôm nay B2bmart xin giới thiệu đến các bạn đọc về công dụng, các bộ phận chính và cách tính toán các linh kiện thủy lực máy ép phế liệu.

Nhu cầu và sản phẩm đầu ra của máy ép phế liệu

Trong một số quy trình sản xuất công nghiệp liên quan đến gia công cơ khí các bộ phận đúc bằng các nguyên công khác nhau như tiện, phay và khoan. Các phế liệu/ phoi/ phế phẩm kim loại, đặc biệt là nhôm, thép nhẹ và thép cacbon cán nguội, v.v … Việc thu gom, lưu trữ và vận chuyển các phoi kim loại là một khía cạnh quan trọng trong quá trình tái chế.

Dự án này tập trung vào việc nén và tạo ra các kiện phoi kim loại để dễ bảo quản cũng như xử lý và vận chuyển các phoi kim loại. Các nỗ lực đã được thực hiện để đảm bảo một hệ thống quản lý chất thải hiệu quả trong các tầng cửa hàng, với việc sử dụng tối thiểu không gian và năng lượng khi xử lý các phoi kim loại hình thành trong quá trình gia công. Không gian lớn cần thiết để lưu trữ phế liệu/ phoi/ phế phẩm vì phế liệu/ phoi/ phế phẩm rời có diện tích bề mặt lớn.

Phạm vi của bài này chỉ giới hạn trong việc thiết kế, phân tích và chế tạo máy đóng kiện phế liệu. Máy ép kiện là một loại máy trong đó phế liệu rời được chuyển thành dạng bó 8-12 kg. Trong máy này, chúng ta tìm hiểu máy ép mà thành phẩm đầu ra dạng khối hình vuông chứ không phải hình tròn và các kiện vuông có ít không gian hơn so với các kiện tròn.

Một số hình ảnh các loại phế liệu sau ép: Rất đa dạng về chủng loại như vỏ lon nhôm, thép phế liệu, phoi tiện,…

Thép phế liệu được ép thành khối để đưa đến các nhà máy nấu thép

Dạng phế liệu là  lon nhôm, vỏ hộp

Máy đóng kiện là máy đóng kiện ngang với dây buộc bằng tay. Nhiều vật liệu bao gồm, bìa cứng, giấy, bao bì nhựa, Chai PET / HDPE / nhựa cứng khác và lon đồ uống / nhôm có thể được đóng kiện được.

Phôi sau ép của lon bia, vỏ hộp

Tính toán một số bộ phận chính

Yêu cầu Số lượng Vật liệu Phế liệu 

Kích thước kiện hàng yêu cầu = 203,2 mm × 203,2 mm × 101,6 mm

• Mật độ phế liệu rời 150 kg / ?3
• Sau khi nén mật độ sắt vụn tăng lên 12 lần 
• Khi đó Thể tích riêng của vật liệu nén = 1800 kg / ?3
• Thể tích vật liệu yêu cầu = Thể tích sau khi nén × mật độ kiện hàng nén

                                                                = 0.00419 ? 3 × 1800 kg / ? 3 = 7.54 kg

Xác định kích thước của khoang

Thể tích khoang × Mật độ = Thể tích vật liệu

L × B × H × 150 kg / ?³  

⇔ L  0,2032 m × 0,3048 × 150 kg / ?³ = 7,54 kg

⇔ L = 0,811 m

Chúng tôi  đã coi L = 0,850 m= 850 mm

Đặc điểm kỹ thuật thiết kế cho xi lanh

Đối với xi lanh nằm ngang

1. Trọng tải: 50 tấn

2. Áp suất: 200 bar

3. Đường kính xi lanh

Diện tích = lực / áp suất

  = 500000 / (200 × 105)

  = 0,025 ?2

Bore xilanh = √4 × 0,025?

  = 0,1784 m = 178 mm

Từ danh mục tiêu chuẩn, chúng tôi  đã chọn

  Đường kính piston = 180 mm

  Đường kính lỗ khoan piston = 100mm

Đối với xi lanh ép phía trên ( xilanh nắp)

1. Trọng tải: 37 tấn
2. Áp suất: 200 bar
3. Đường kính lỗ khoan xi lanh

Diện tích = lực / áp suất

  = 370000 / (200 × 105)

  = 0,0185 ?2

Bore xilanh = √4 × 0,0185?

  = 0,1534 m

  = 153mm

Từ danh mục tiêu chuẩn, chúng tôi  đã chọn

Đường kính piston = 150 mm

Đường kính lỗ khoan piston = 85mm

Giả sử lưu lượng hệ thống 27 LPM

1LPM = 0,26 GPM

1 bar= 14,5 psi

HP = GPM × PSI / 1714

  = 7,13 × 2900,75/1714

  = 12,06 HP

  = 9 KW

Tính toán thời gian làm việc 

Đối với xi lanh dưới 

Thể tích dầu cần để đi hết hành trình

Thể tích = ? × ?2 × ?

  = π × 0,092 × 0,850

  = 0,02162 m3

  = 21,62 lit.

Thời gian cho xi lanh dưới = Thể tích / Tốc độ dòng dầu

  = 21,62 / 27

  = 48,27 giây

Vận tốc =  hành trình / thời gian

  = 0,850 / 48,27

  = 0,01760 m / giây

Trường hợp thu cần của xilanh ép ngang

Thể tích = vol. của phía lỗ khoan – ? × ?2 × ?

  = 0,02162 – π × 0,052 × 0,850 = 0,01492 m3

  = 14,92 lit.

Thời gian = Thể tích / Tốc độ dòng dầu

  = 14,92 / 27

  = 33,23 giây

Vận tốc = độ dài hành trình / thời gian

  = 0,850 / 33,23

  = 0,0255 m / giây

Đối với xi lanh trên

Đối với phía Bore

Thể tích = ? × ?2 × ?

  = π × 0,0752 × 0,48152

  = 0,0085 m3

  = 8,50 lit.

Thời gian = Thể tích / tốc độ dòng dầu

  = 8,50 / 27

  = 18,90 giây

Vận tốc = Độ dài hành trình / thời gian

  = 0,48152 / 18,90

  = 0,02546 m / giây

Đối với phía Rod

Thể tích = vol. của phía lỗ khoan – ? × ?2 × ?

  = 0,0085 – π × 0,04252 × 0,48152

  = 0,0057 m3

  = 5,75 lit.

Thời gian = Thể tích / tốc độ dòng dầu

  = 5,76 / 27

  = 12,8 giây

Vận tốc = độ dài hành trình / thời gian

  = 0,48152 / 12,8 = 0,03761 m / giây 

Tính toán cho Tổng thời gian chu kỳ

Tổng thời gian chu kỳ = thời gian tải vật liệu + thời gian cho hành trình tiến của xi lanh trên + thời gian cho hành trình tiến của xi lanh dưới + Thời gian mở cửa + thời gian quay trở lại hành trình của xi lanh trên + Thời gian cho hành trình trở lại của xi lanh dưới

= 45 giây + 18,90 giây + 48,27 giây + 25 giây + 12,8 giây + 33,23 giây = 183,2 giây = 3 phút 3 giây

Tính toán bền các chi tiết cơ khí  chính

Ứng suất lý thuyết trên tấm đáy

• Tổng diện tích của tấm nền = (500 + 102,5 × 4) × 243,2 + (450× 343,2)= 37575,2 mm²
• Lực do hình trụ trên tác dụng = 36 tấn = 353160 N
• Ứng suất trên tấm đáy = 353160 / 37575,2 = 9.398N / mm²

Ứng suất lý thuyết trên cửa trước

• Tổng diện tích cửa trước = (2 × 37,5 + 334,49) × (269,8 + 2 × 37,5)= 3635,65 mm²
• Lực tác dụng bởi đáy trụ = 50 tấn = 490500 N
• Ứng suất = 490500 / 3635,65 = = 134.91 N/mm²

Chúng tôi đã chọn vật liệu cho máy ép Baling là Thép nhẹ vì nó có cơ học rất tốt các thuộc tính mà chúng tôi cần trong khi làm máy ép phế liệu.Thép cacbon trung bình bao gồm các thuộc tính  cơ khí sau 

1. Độ dẻo
2. Độ bền
3. Chống ăn mòn
4. Độ dai
5. Độ cứng

Tổng thể mô hình tính toán

Xilanh ép trên có tác làm xoay nắp đậy và ép sơ bộ, khi xilanh này đi hết hành trình thì nắp bàn ép này được khóa chặt và xilanh dưới sẽ làm việc để ép phế liệu thành khối theo kích thước quy ước. 

Sơ đồ và linh kiện thủy lực

Trong khuôn khổ tính toán, mạch chỉ đơn giản như hình trên. Các bạn có thể tham khảo thêm tính năng các phần tử như bên dưới để bổ sung hoàn thiện mạch.

Testpoint dùng để đấu nối đồng hồ đo áp lúc kiểm tra bảo dưỡng

Động cơ báo áp, thường chọn dãi 400 bar là phù hợp

Lọc cao áp giúp bảo vệ van tốt hơn, đặc biệt là  van tỉ lệ, các loại van có yêu cầu độ sạch của hệ thống thủy lực cao

 Trên đây là đặc điểm của máy ép phết liệu và cách tính hệ thống thủy lực của máy ép này. Hy vọng những kiến thức trên sẽ thật hữu ích với mọi người. Đừng ngại chia sẻ ý kiến của bạn với B2bmart.vn để cùng hỗ trợ nhau tốt hơn trong công việc.