Giáo Trình Công Nghệ Kéo Sợi PP - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (77 trang)

Trang chủ

Giáo án - Bài giảng

Hóa học

Giáo trình công nghệ kéo sợi PP

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.45 MB, 77 trang )

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 3CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 1.1 Giới thiệu vài nét về ngành công nghiệp nhựa. Trong mọi ngành sản xuất hiện nay, các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền thiết bị hiện đại đã và đang thâm nhập vào nước ta, với chính sách mở cửa của Đảng và nhà nước chắc chắn nền kỹ nghệ tiên tiến của thế giới ngày càng thâm nhập nhanh vào Việt Nam. Tác dụng của công nghệ mới của những dây chuyền, thiết bị hiện đại đã góp phần tích cực thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Các máy hiện đại trong mọi lĩnh vực, đa phần hoạt động nhờ điện năng thông qua các thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, nhiệt năng. Việc điều khiển các quá trình chuyển đổi này trong các máy với các mục đích khác nhau cũng ngày càng đa dạng và phức tạp. Trong các máy được đưa vào nước ta có nhiều máy móc để sản xuất vào ngành nhựa. Cùng với sự phát triển về công nghệ hoá chất, hợp chất hữu cơ cao phân tử, ngành nhựa đã giúp trong cuộc sống hàng ngày của con người nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp, y tế, quân sự. - Những ưu điểm của đồ nhựa: + Các đồ dùng bằng nhựa bền, dẻo và nhẹ so với các đồ dùng khác như: sắt, đồng, nhôm, gỗ. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 4+ Dễ chế tạo vì nó được ép vào khuôn định hình sẵn, sau đó để nguội và tháo ra là hoàn thành một sản phẩm về nhựa, thời gian chế tạo ngắn. + Giá thành của vật dụng bằng nhựa rẻ hơn nhiều so với giá thành của các vật dụng chất liệu khác. Với sự phát triển của ngành khai thác dầu mỏ sẽ là một nguồn nguyên liệu dồi dào của nhựa. + Các sản phẩm về nhựa sau khi không sử dụng được nữa thì có thể thu gom để tái chế. + Có thể kéo thành sợi để dệt thành manh làm các loại túi bao gói. Nhựa PP hoặc PE, hoặc là manh được tráng thêm một lớp nhựa nữa để làm thành các tấm bạt che phủ cho các công cụ, công trình các quân khí trong quân đội. - Một số loại nhựa thường dùng trong thực tế: + Nhựa PP: Poly propylen: H5300, H510, P4005, F305 Loại nhựa này ở nhiệt độ thường ở trạng thái rắn, màu trong khi nhiệt độ tăng thì hoá dẻo, hoá lỏng. • Được dùng để kéo thành sợi hoặc để tráng các loại bạt, tráng giữa lớp giấy và manh PP của bao bì xi măng hiện nay. • Được dùng để thổi màng, ép các chi tiết hoặc vật dụng dùng trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. • Loại nhựa này được nhập từ ngoài vào Việt Nam: Nhựa của tập đoàn HUYNDAI-Hàn Quốc. + Nhựa PE: Polyetylen CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 5 Loại nhựa này cũng có những tính chất gần giống như nhựa PP + Ngoài ra còn có các nhựa: HDPE, PA (Để chế tạo các chi tiết của máy móc) - Các loại phụ gia dùng trong công nghệ kéo sợi: + Tai cal: Tai cal có tác dụng làm cho sợi được kéo ra xốp hơn, tăng độ bền của sợi, chịu được sự huỷ hoại của môi trường. Tỷ lệ pha trộn của Taical chỉ chiếm 2%. + Phụ gia màu: Tuỳ theo yêu cầu về màu của sợi kéo ra mà người ta có tỷ lệ pha trộn màu khác nhau. Các loại màu thường dùng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ… 1.2 Nguyên lý làm việc và dây chuyền công nghệ - Sản xuất sợi nhựa dẹp cũng giống như đặc điểm và phương pháp kéo sợi kim loại nóng. Sợi nhựa sau khi kéo nóng, tác dụng của kéo nóng là sắp xếp mối liên kết mối phân tử lớn thành trật tự. Những mối liên kết cao phân tử nhựa từ dạng hỗn loạn gấp khúc sắp xếp lại có trật tự theo chiều dài của sợi. Do định hướng được phân tử tăng cường sự hấp thụ giữa các phân tử cường độ của sợi tăng tỷ lệ giãn giảm. - Xu hướng kéo dài yêu cầu ở nhiệt độ độ thủy tinh hóa trở lên, nhiệt độ dính chảy trở xuống. Ở phạm vi này kéo bất kỳ về phía nào sẽ kéo được bội CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 6số dự định, sau đó nhanh chóng làm nguội dưới nhiệt độ thủy tinh hóa và giữ lại ở tổ chức đó. - Máy gồm máy đùn nhựa, lưới thanh nhanh, đầu đùn, thùng nước làm nguội, dao chẻ sợi để kéo, tủ điện để gia nhiệt, hai lô nhiệt quấn sợi và bộ phận hút phế liệu. - Dây chuyên công nghệ gồm: Nhựa qua vitme trộn cắt đùn ép ra miệng khuôn qua thùng nước làm lạnh thành màng mỏng, cắt xẻ thành sợi tăng nhiệt kéo giãn, tăng nhiệt thu lại định hình, được sợi dẹp theo yêu cầu. 1.3. Các thông số kỹ thuật. - Máy đùn nhựa: S1-65x28CY - Đường kính vít me: 900 - Chiều dài vit me: 1820 Khả năng sản xuất - Nhựa PP: 80kg/h - Nhựa HDPE: 80kg/h - Sản lượng: 500 – 550 tấn/năm Quy cách sợi. - Rộng: 1,8-1,3mm - Dày: 0.03-0,08mm - Độ sợi: 800-1000demien - Cường độ: >3,5g/ demien - Độ giãn > 16% CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 7- Tốc độ ra sợi: 80-100m/p - Bội số kéo: 4-9 lần - Tổng công suất: 134 kw 1.4.Thiết bị máy kéo sợi PP Máy này gồm các cụm hợp thành (Hình 1.1), các hệ thống nếu lắp ráp không đồng bộ hoặc bị nhầm vị trí thì máy không vận hành bình thường được. Cho nên trước khi sử dụng phải hiểu cấu tạo của máy nguyên lý làm việc, cách tháo lắp điều chỉnh, sửa chữa thì mới phát huy được hiệu quả, năng xuất và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. 1.4.1 Máy đùn nhựa. Phần máy đùn nhựa có 3 phần chính. a. Thân đùn. Thân đùn là phần để luyện nhựa ở trạng thái hạt rắn hay trạng thái dẻo, lỏng và đẩy ra miệng đùn nhờ có vitme Hệ truyền động cho vitme là một động cơ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc có điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ và hộp số hệ bánh răng. b. Lưới lọc. Máy đùn nhựa có kèm theo bộ phận lưới lọc thay nhanh kiểu tay gạt để tiện cho việc thay nhanh trong khi đang sản xuất, giảm thời gian dừng máy, giảm cường độ lao động. Cơ cấu máy này phỏng theo máy CHNG 1: TNG QUAN V CễNG NGH KẫO SI PP 8tiờn tin ca nc ngoi, nghiờn cu vt liu, cụng ngh an ton, chc chn khụng rũ r vt liu. Li lc thay nhanh khi xut xng ó c iu chnh khe h lp ghộp ngi s dng khụng phi iu chnh. Li lc tt nht l dựng loi ó ch 321.Má y đù n nhựa.Bộ Phận kéo màng ..Bàn nhiệt dã n sợ i .. Bộ phận kéo sợ i .Hình 1.1 Sơ đồ máy kéo sợi PPCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 9 tạo sẵn chỉ việc đặt vào máy hãm của máy là được, đẩy tay gạt vào vị trí là được. Khi thay lưới lọc, trước hết hạ tốc dộ kéo sợi rồi dừng máy chính (máy đùn) kéo tay gạt ra trong khoảng 2 đến 10 giây là xong. Trong thời gian này không phải dừng kéo sợi do thay lưới, giảm cường độ lao động, nâng cao hiệu xuất sản xuất. c. Miệng đùn. Là một loại ống kiểu hình mắc áo đùn ra khe nhỏ, tốt. Bộ phận gia nhiệt của đầu đùi bằng tấm nhiệt nhôm đúc công suất 9kw chia làm ba đoạn để khống chế nhiệt độ( trên đồng hồ nhiệt cũng có ba khu vực tương ứng với ba khoang: khoang nhiệt 6, khoang nhiệt 7, khoang nhiệt 8) để tiện điều chỉnh nhiệt độ màng hướng ngang. Chiều rộng miệng đùn ra là 850mm 1.4.2. Bộ phận kéo màng. a. Thùng nước làm nguội màng kéo. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 10 Để thỏa mãn với đặc điểm sản xuất lớn, tốc độ kéo sợi, tốc độ cao dùng thùng nước làm lạnh có dung tích lớn, miệng thùng có chỗ nước tràn để nước được lưu động làm nguội màng đùn ra. Còn nước vào được cho từ dưới lên và có van để điều chỉnh lượng nước vào. Để cố gắng đạt được độ kết tinh thấp. Nếu như làm nguội ở dưới nhiệt độ thủy tinh hóa thì càng tốt. Do điều kiện nhiệt độ môi trường nên phải điều chỉnh van nước làm nguội. Quả lô trong trong thùng nước có thể điều chỉnh lên xuống để điều chỉnh vị trí dãn xuống của màng ở miệng khuôn. ở thùng nước lạnh có gạt nước, ống hút nước, khử hết nước bám trên màng mỏng. Đồng thời có 2 quả lô kéo. Để đảm bảo sự cân bằng lực giữa hai quả lô kéo và quả lô kéo bước đầu , tỷ lệ tốc độ thấp (3%). Truyền động của quả lô trong thùng nước, thông qua truyền động của xích của quả lô kéo bước đầu. Để tăng chiều rộng của màng, giảm góc co của màng đồng thời đạt được yêu cầu làm nguội màng đồng đều, thường để miệng đùn màng cách mặt nước từ 15 đến 20mm là được. Điều chỉnh bằng bulông dưới chân thùng nước. Trong bể nước có lắp ống cao su để điều chỉnh mực nước. b. Dao chẻ sợi- kéo sợi bước đầu. Kéo sợi bước đầu do trục lô bằng, cơ cấu chẻ sợi và 3 quả lô hợp thành. Dùng quả lô có đường kính lớn tăng ma sát kéo vận hành ổn định, quả lô bằng lắp ở phía trước dao cắt chẻ. Có thể xoay góc độ để điều chỉnh màng mỏng. Giảm độ nhăn của màng. Ở phần này hệ truyền động dùng động cơ xoay chiều 3 pha điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ (4kw) truyền tốc độ tới các trục bằng hộp số và CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 11xích. Độ căng chùng của xích vừa phải. Vận hành một thời gian phải điều chỉnh độ căng của xích. Phía trên quả lô thứ 3 có quả lô bằng cao su được điều khiển bằng van hơi đỡ hai đầu chùng tâm với quả lô bằng. Điều chỉnh bằng bulông tròn ngang ( Những bulông này trước khi lắp đặt đã được chỉnh ) điều chỉnh độ thẳng với quả lô bằng, bulông trên dưới của tấm kéo. Để hướng ngang không có khe hở, ở cạnh quả lô cao su có lắp trang bị phòng hộ để tránh xẩy ra tai nạn trong sản xuất. 1.4.3- Bàn gia nhiệt dãn sợi. Bộ phận gia nhiệt dùng tấm thép không gỉ có độ dày 15mm, có độ ổn định nhiệt tốt hiệu suất tỏa nhiệt cao, chiều dài 2200mm phù hợp với yêu cầu kéo sợi PE mật độ cao, tốc độ cao. Phương thức gia nhiệt dùng bộ nhiệt hồng ngoại từ xa, công suất là 16,2kw, công suất mỗi tấm là 1,8kw x 9 tấm khống chế 3 đoạn nhiệt độ báo nhiệt, nhiệt độ trên dây đồng XMT-1301 Lắp đặt tấm nhiệt dùng kiểu tháo rời khi bất kỳ chỗ nào có sự cố ( báo trên đồng hồ có thể thay nhanh không phải dừng máy). 1.4.4 Bộ phận kéo sợi. Cụm này gồm 5 quả lô truyền động do mô tơ điều tốc điện từ (7.5kw) và hộp số truyền động đến các trục bằng xích. Phương thức truyền động giống như kéo lần đầu. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 12 Thu hồi định hình bằng 2 quả lô nhiệt là quả lô 3 và quả lô 4. Phương thức gia nhiệt kiểu gián tiếp, nhiệt độ đều, dễ sữa chữa, công suất nhiệt mỗi quả lô là 7,2kw do 3 thỏi nhiệt điện 2,4kw hợp thành đấu bằng dây dẫn chịu nhiệt, đảm bảo cách nhiệt tốt. Quả lô thứ 5 là quả lô làm nguội có ống đưa nước vào ra để làm nguội lô. Giữa quả lô 4 và quả lô 5 có lắp bộ phận khử từ tránh bị nhiễm từ khi kéo tốc độ cao nâng cao chất lượng in nhãn trên bao. Công tắc của cơ cấu khử tĩnh điện lắp tay trong bảng điều khiển điện trên máy. Đợi sau khi kéo sợi bình thường ấn nút khử từ để cho bộ phận khử từ hoạt động. Trên trục quả lô số 1 và quả lô số 5 là trục lô bằng cao su, kết cấu và điều chỉnh giống như trên trục quả lô số 3 của lần kéo đầu. 1.4.5. Giàn máy thu sợi. Giàn máy thu sợi gồm 114 máy thu sợi (không thể hiện trên sơ đồ) gồm 144 màng thu sợi riêng lẻ mỗi máy gồm một động cơ xoay chiều 1 pha có điều chỉnh tốc độ bằng bảng điện tử dùng Triac, có chiết áp đặt trên máy để điều chỉnh tốc độ quấn để cho phù hợp với tốc độ của sợi kéo ra. Trên mỗi máy có thiết kế các công tắc hành trình tác động khi sợi quá căng hay quả sợi khi đã đạt đường kính theo yêu cầu đặt ra. Các sự tác động này được thể hiện qua các đèn báo đặt ngay trên máy. Tốc độ quấn và tốc độ rải sợi được tính toán một cách hợp lý để sợi không bị rối đầu hoặc không bị lượn xoắn sóng. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 13 Để máy chạy được êm và quấn sợi được đều thì các chuyển động của máy đều được truyền chuyển động bằng các đai răng nhựa và đai thang cao su. 1.4.6. Các thiết bị phụ trợ máy kéo sợi PP. Đối với máy kéo sợi ngoài các thiết bị chính đã giới thiệu ở phần trên. Để dây chuyền kéo sợi được hoàn hảo và hoạt động được yêu cầu phải có thêm các thiết bị phụ trợ sau. a. Bộ phận thu nghiền phế liệu. Màng mỏng sau khi đựơc xẻ cắt thành sợi, hai mép của màng mỏng đựơc thu vào máy nghiền, nghiền xong được quạt gió quạt vào thùng đựng phế liệu. Ta có thể tận dụng phế liệu theo tỷ lệ phần trăm phù hợp để trộn với nguyên liệu chính tiếp tục sử dụng nâng cao hiệu quả kinh tế. b. Bộ phận thu hút sợi bỏ. Do yêu cầu công nghệ, khi kéo sợi ra để cuốn vào ống suốt không thể cuốn hết tất cả lên ống suốt ngay. Trước hết phải hút vào thùng lưới sau đó mới cuốn từng sợi vào suốt. Bảo đảm sản xuất an toàn văn minh. c. Máy trộn nhựa. - Máy trộn nhựa dùng để trộn nhựa trước khi đưa vào chạy máy nhằm mục đích: + Trong quá trình trộn do ma sát giữa các hạt nhựa với nhau, giữa các hạt nhựa với cách quay và thành máy làm hạt nhựa được nóng lên, nhựa CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 14được sấy khô. Tuy nhiên nếu thời gian trộn quá lớn sẽ làm cho nhựa phát nóng quá nhiệt độ cho phép sẽ làm cho nhựa keo lại thành cục to. + Trộn nhựa để các hạt nhựa được trộn đều với các phụ gia được pha trộn theo yêu cầu kỹ thuật. Ngoài ra còn có máy nén khí, các bình lọc dầu, lọc nước có trong khí nén, máy bơm nước làm nguội. Máy kéo sợi tuy có nhiều bộ phận, thiết bị khác nhau. Nhưng đối với hệ truyền động thì hệ truyền động của nhóm máy được chia thành 3 hệ thống độc lập: Máy đùn nhựa. Bộ phận kéo lần đầu. Bộ phận kéo thu qua nhiệt hai lần. Các bộ phận trên đều do các động cơ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc điều tốc bằng ly hợp điện từ đảm nhiệm riêng. 1.4.7. Thiết bị điện của máy kéo sợi PP. a. Số liệu của các thiết bị điện. - Điều kiện làm việc: + ở độ cao : dưới 1000m so với mặt nước biển. + Nhiệt độ : từ -30oC đến +40oC + Độ ẩm : 85% - Các thông số chủ yếu của các thiết bị điện. 1. Nguồn điện vào : là điện 3 pha 4 dây -380V – 50Hz 2. Điện áp của mạch điều khiển :220V CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 153. Công suất của động cơ dị bộ điều tốc điện từ : 48,5kw gồm: + Máy đùn nhựa : 37kw + Kéo lần 1 : 4kw + Kéo lần 2 : 7.5kw 4. Công suất động cơ quạt. + Làm nguội máy : 0,72kw + Nghiền hút phế liệu : 2,2 kw + Thổi nước trên mặt màng mỏng : 1,5kw 5. Công suất của động cơ máy nghiền : 3kw 6. Tổng công suất nhiệt điện : 37kw 7. Công suất nhiệt điện của bàn giãn sợi : 16,2kw 8. Công suất gia nhiệt của quả lô nhiệt : 14,4kw Dung lượng toàn bộ của máy : 134,52kw b. Các số liệu về công nghệ: Căn cứ vào yêu cầu sản phẩm của sợi để xác định điều kiện gia công. Máy này đùn ra tấm phẳng rộng 800mm (Miệng khuôn cách mặt nước 15mm) Tính toán số lưỡi dao: Số lưỡi dao = Tính toán chiều rộng sợi dẹp. W1 = (WS + 0,6) [1- 100.25,25,46 SR+] Trong đó : W1 : Chiều rộng sợi dẹp (thành phẩm) Chiều rộng lớn nhất của tấm Chiều rộng khởi phẩm của sợi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 16 WS : Chiều rộng khởi phẩm SR : Tỷ số kéo dãn. Trước khi tiến hành thao tác thực tế hoặc vì dừng máy các bộ phận gia nhiệt nguội xuống bằng nhiệt độ môi trường. Các thiết bị kéo sợi đều phải gia nhiệt từ 1 đến 2 giờ giữ nhiệt trong một giờ. Trong đó gia nhiệt ở khoang 4 và khoang 5 phải giữ trong hai giờ. Nếu điều kiện gia công có thay đổi thì tiến hành khống chế và điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt các bộ phận ( nhiệt độ của các khoang nhiệt) Sau đây là nhiệt độ (0C) của các khoang máy đùn, bàn kéo giản, quả lô kéo. Tên Chỉ số chảy Thân nhiệt Nhiệt đầu đùn Bàn dãn sợi Quả lô kéo 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 1 2 Nhựa PP Nhựa PE M13 M10.9 190 160 210 180 210 180210 190230 190 220 200220 200220 200140 120 140 120 130115140120140125 d. Nguyên lý thao tác điện. Phần điện của máy chia làm hai đơn nguyên. Đó là: + Đơn nguyên máy đùn nhựa. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 17+ Đơn nguyên máy kéo sợi. Nguồn điện 3 pha đấu vào tủ điện riêng ( đấu vào máy đùn nhựa) Thao tác: Trước tiên ấn nút nguồn điện chung để cấp điện cho máy, các tấm gia nhiệt. Trên phần kéo sợi có các hộp điều khiển và thông qua hộp điều khiển để mở công tắc và gia nhiệt cho bàn nhiệt, quả lô nhiệt và kiểm tra tình trạng của chúng bằng các đồng hồ Ampe. Sau khi đạt đến nhiệt độ công nghệ có thể mở công tắc của động cơ máy chính trên hộp điều khiển khiến cho hai động cơ điều tốc điện từ đồng thời khởi động. Sau đó tiến hành điều chỉnh tốc độ. Trong bộ phận điều khiển này có một núm điều chỉnh gọi là bộ phận thao tác điều chỉnh đồng bộ. Đợi đồng hồ báo tỷ lệ kéo giãn xong có thể thao tác muốn điều khiển này để điều chỉnh tốc độ kéo nhanh chậm. Sau khi ấn các nút ấn khởi động các động cơ quạt hút nươc, động cơ hút sợi bỏ, bộ khử từ tĩnh điện. Trên các hộp điều khiển có các nút ấn dừng máy khẩn cấp. Khi có sự cố chỉ cần ấn nút khẩn cấp là toàn bộ máy dừng tránh được sự cố xảy ra cho người và thiết bị. 1.5 Tóm tắt về yêu cầu công nghệ và thiết bị . Trên đây em đã giới thiệu về công nghệ dây chuyền kéo sợi PP. Nói chung công nghệ kéo sợi có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhau và yêu cầu sản phẩm sợi kéo ra cũng khác nhau nhưng có một yêu cầu cơ bản nhất của sợi kéo ra đó là. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 18 + Độ đồng đều : Phải có độ rộng bằng nhau cũng như độ dày của sợi không có đoạn dày, đoạn mỏng. + Khả năng chịu kéo: Phải đảm bảo được độ bền của sợi theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra. + Máy phải kéo ra được sợi có chiều rộng và độ dày theo yêu cầu. Muốn đạt được các yêu cầu cơ bản của sản phẩm sợi kéo ra ở trên thì thiết bị máy móc là một phần không thể thiếu đựơc trong công nghệ sản xuất nó được chi phối bởi các bộ phận sau: + Về nhiệt: Nhiệt độ ở các khoang của máy đùn, bàn kéo dãn, quả lô ổn định sợi phải thích hợp. Một phần rất quan trọng về thiết bị máy móc đó là : điều chỉnh tốc độ đùn, tốc độ kéo của các cụm lô. *.Yêu cầu về tốc độ điều chỉnh của máy: . Phải điều chỉnh được tốc độ vô cấp ( điều chỉnh trơn) - Điều chỉnh tốc độ phải ổn định Vì vậy để đáp ứng được công nghệ sản phẩm ra. Trong quyển đồ án này em tập trung vào phần quan trọng của thiết bị là thiết kế bộ điều khiển tốc độ cho động cơ. Phương pháp điều chỉnh ở đây là dùng động cơ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ. Phần thiết kế bộ điều khiển tốc độ được giới thiệu ở các phần sau. Do khối lượng lớn và thời gian có hạn. Mặt khác ba bộ điều khiển tương tự CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 19nhau ( đều điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ). Cho nên em chỉ giới thiệu và thiết kế bộ điều khiển tốc độ cho cụm ba lô (Bộ phận kéo màng). 1.6 Trang thiết bị bộ phận kéo màng cụm ba Rulô. 1.Đặc điểm công nghệ. Nhựa sau khi được đùn ra từ miệng đùn được luồn qua bể nước rồi đưa màng lên theo hướng thẳng đứng để thổi nước bám trên màng đó được đưa qua giá dao chẻ sợi. Để màng được căng đều và đưa qua dao chẻ sợi thì quả lô trước và sau nó được đồng tốc bằng xích với độ trượt khoảng 3%. Màng sau khi được chẻ luồn qua ba lô kéo có đường kính bằng nhau được quay cùng một tốc độ ( Hình 1.2.). Ở đây các quả lô được truyền động với nhau bằng xích với tỷ số truyền 1:1. Và tất cả được truyền động bằng một động cơ thông qua hộp số bánh răng trục vít. Để đảm bảo sợi sau khi ra khỏi cụm ba lô được đồng đều phải giữ được ổn định tốc độ của các lô kéo luôn luôn không đổi. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 20 Hình 1.2: Bộ phận kéo màng cụm ba Rulô. 2. Yêu cầu truyền động Yêu cầu cơ bản của truyền đồng bộ phận kéo màng cụm ba Rulo phải đảm bảo được lực căng của sợi nhất định trong suốt quá trình làm việc là: T=Const. Do đó vận tốc cũng phải không đổi. V = 2π.R.ω = Const Trong đó : R là bán kính của các Rulô là không đổi. Vậy muốn v= Const thì ω = Const Nếu ω không ổn định và quá trình khởi động xảy ra đột ngột ra xung lực lớn, gây lực căng đột ngột sẽ làm cho màng bị dãn không đều gây đứt sợi. Để đáp ứng được yêu cầu trên thì: + Động cơ sử dụng phải đảm bảo được sự ổn định về tốc độ sử dụng khâu phản hồi tốc độ, tín hiệu từ máy phát tốc độ đưa về điều khiển rồi so sánh với tín hiệu đặt sau đó được đưa vào điều khiển động cơ. + Phải điều chỉnh được mọi cấp tốc độ ( điều chỉnh trơn): Từ ω=0 đến ωmax. Vận hành tin cậy có độ bền cao. Như vậy muốn điều chỉnh tốc độ kéo của các Rulô thì ta điều chỉnh tốc độ của động cơ truyền động. Đó là đối tượng điều chỉnh em muốn giới thiệu trong quyển đồ án này. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 21 CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 21CHƯƠNG 2. CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 2.1 Động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ. 2.1.1- Ưu điểm. Các máy điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có rôto quay khác với tốc độ quay của từ trường quay (vì vậy được gọi là động cơ không đồng bộ). Loại máy này được dùng chủ yếu làm động cơ điện. Ưu điểm của động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ. - Có kết cấu đơn giản. - Dễ chế tạo. - Vận hành an toàn. - Sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha. - Dải công suất rộng từ 0,1 kw đến hàng trăm kw. - Cùng với sự phát triển của công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử tin học, động cơ không đồng bộ ngày càng được khai thác các ưu điểm của mình. Từ những ưu điểm trên đây ta chọn động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ để truyền động cho dây chuyển sản xuất sợi nhựa. CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 222.1.2- Cấu tạo và nguyên lý làm việc. Cấu tạo: Hình 2.1 . Hình 2.1- Cấu tạo động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ. Cấu tạo: Gồm 2 phần chính. + Stato:Phần cảm. Gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại trên có phay rãnh để đặt các cuộn dây 3 pha của động cơ lệch nhau 120 0 trong không gian. + Rôto: A X ω B Y C Z CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 23 Là các tấm thép kỹ thuật điện ghép lại có phay rãnh để đặt các thanh dẫn, ở hai đầu thành dẫn được hàn với hai vách ngăn mạch. Loại rôto này gọi là loại rôto lồng sóc. Nếu thay các thanh dẫn bằng các cuộn dây quấn, các đầu dây được đưa ra ngoài bằng vòng trượt và chổi than thì loại rôto này được gọi là rôto dây quấn. Nguyên lý làm việc. Khi cho dòng điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây của Stato thì từ trường tổng hợp do ba cuộn dây tạo ra là một từ trường quay với tốc độ của từ trường quay(tốc độ đồng bộ). N0 = Pf160 (V/P) p- là số đối cực của động cơ. f1 là tần số của lưới điện. Từ trường quay này sẽ quét lên thanh dẫn (hay cuộn dây) làm xuất hiện một suất điện động cảm ứng trên thanh dẫn hay cuộn dây. Bởi vì các thanh dẫn được nối kín mạch(cuộn dây được khép kín ở mạch ngoài) cho nên sẽ có dòng điện chạy trong các thanh dẫn (hay cuộn dây rôto) có chiều xác định theo quy tắc bàn tay phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính cuộn dây cảm ứng này một lực có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái tạo ra một mômen quay làm quay rôto theo chiều quay của từ trường. CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 24 Tốc độ quay của rôto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay. Nếu rôto quay tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ không quét qua các thanh dẫn(hay cuộn dây) nữa nên không có dòng điện cảm ứng nên momen quay cũng không còn. Khi đó do mômen cản lồng trục sẽ quay chậm lại hơn từ trường quay và các thanh dẫn (hay cuộn dây) lại bị từ trường quét qua dây điện cảm ứng lại xuất hiện và do đó có mômen quay làm cho rôto tiếp tục quay nhưng với tốc độ luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay. Tốc độ không đồng bộ n1 của rôto nhỏ hơn tốc độ đồng bộ n0 chút ít và sự sai lệch này được đánh giá qua một đại lượng gọi là độ trượt S S = 010nnn − Ở chế độ động cơ độ trượt S có giá trị 0≤ S≤1. 2.1.3_ Mô tả toán học của động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ. Đối với động cơ xoay chiều ba pha ta coi ba pha của động cơ là đối xứng, được cấp bởi nguồn xoay chiều hình sin ba pha đối xứng và mạch từ động cơ không bão hoà thì có thể xem xét động cơ qua sơ đồ thay thế (hình2.2). Đó là sơ đồ điện 1 pha phía Stato với đại lượng điện ở mạch rôto đã quy đổi về Stato. CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 25 Hình 2.2- Sơ đồ thay thế một pha của động cơ không đồng bộ. Khi cuộn dây Stato được cấp điện với điện áp định mức U1phđm trên một pha mà giữ yên rôto (không quay) thì mỗi pha của cuộn dây rôto sẽ xuất hiện một suất điện động E2phđm theo nguyên lý của máy biến áp. Hệ số quy đổi suất điện động là: KE = phdmphdmEU11 Từ đó có hệ số quy đổi dòng điện: KI = EK1 Hệ số quy đổi trở kháng: KR = KX = IEKK= K2E X1 R1 I’2 I1 I0 ~U1ph R’2 S Rm Xm X’2 CHƯƠNG 2: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. 26 Với các hệ số quy đổi này, các đại lượng ở mạch rôto có thể quy đổi về mạch Stato theo cách sau : Dòng điện : I’2 = KI .I2 Điện kháng : X’ 2 = KX .X2 Điện trở : R ‘2 = KR . R2 Các ký hiệu khác trên hình 2.2 I0 __Dòng điện từ hoá của động cơ . Rm , Xm _ Điện trở điện kháng của mạch hoá . I1 _ Dòng điện cuộn dây stato R1 , X1 Điện trở kháng của cuộn dây stato . Dòng điên quy đổi về stato có thể quy đổi từ sơ đồ: I’ 2 = 221211)'()'( XXSRRUph+++ Khi động cơ hoạt động , công suất điện từ P12 từ stato chuyển sang rô to thành công suất cơ Pcơ đưa ra trên trục động cơ và công suất nhiệt ∆ P2 đốt nóng cuôn dây. P12 = Pcơ +ΔP2 Nếu bỏ qua tổn thất phụ thì có thể coi mômen điện từ Mđt của động cơ bằng mômen cơ Mcơ ta có