Nghiên Cứu Xác Định Một Số Thông Số Tối Ưu Cho Thiết Bị Rửa Các Chi Tiết Máy Sử Dụng Sóng Siêu Âm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

THÁI LONG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU

CHO THIẾT BỊ RỬA CÁC CHI TIẾT MÁY

SỬ DỤNG SÓNG SIÊU ÂM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đồng Nai, 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

THÁI LONG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU

CHO THIẾT BỊ RỬA CÁC CHI TIẾT MÁY

SỬ DỤNG SÓNG SIÊU ÂM

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

MÃ SỐ: 60520103

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

PGS.TS.NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG

Đồng Nai, 2014

1

MỞ ĐẦU

Sự cấp thiết của vấn đề nghiên cứu:

Ngày nay trong các ngành cơ khí, trong lĩnh vực cơ giới hóa nông lâm

nghiệp, trong lĩnh vực quốc phòng, dân dụng… các thiết bị làm sạch có vai

trò quan trọng.

Các phương pháp làm sạch cổ điển như sử dụng tay kết hợp các loại

dung dịch không đảm bảo độ sạch của các chi tiết cần làm sạch do môi

trường làm việc quá độc hại, con người luôn tiếp xúc trực tiếp với hóa chất

do đó sức khỏe không đảm bảo theo thời gian, đặc biệt đối với chi tiết có kết

cấu phức tạp, có độ bám dính tạp chất cao thì phương pháp làm sạch này

khó đảm bảo. Làm sạch bằng phương pháp điện phân ứng dụng trong lĩnh

vực xi mạ thì năng lượng tiêu hao khá lớn, bề mặt chi tiết sẽ không còn

nguyên vẹn khi thời gian rửa cao (do sự ăn mòn trong quá trình điện phân).

Thống kê cho thấy các phương pháp tẩy rửa thông thường độ bẩn trên

bề mặt chi tiết còn 70%. Rửa bằng phương pháp rung độ bẩn trên bề mặt chi

tiết còn 50%. Khi rửa chi tiết bằng tay độ bẩn trên bề mặt chi tiết còn 20%.

Trong phương pháp tẩy rửa bằng sóng siêu âm độ bẩn chỉ còn lại dưới 5%.

Với xu hướng sử dụng những công nghệ giảm tiêu hao năng lượng,

không gây ô nhiễm môi trường, không gây ra tác động độc hại đến sức khoẻ

con người như hiện nay, các thiết bị tẩy rửa sử dụng sóng siêu âm là lựa

chọn hàng đầu trong lĩnh vực làm sạch ở các ngành công nghiệp. Việc sử

dụng năng lượng sóng siêu âm sẽ mang lại hiệu quả tẩy rửa vượt trội hơn so

với các dung dịch tẩy rửa trước đây đặc biệt đối với các vật thể có hình dạng

phức tạp.

Kỹ thuật tẩy rửa dùng sóng siêu âm ra đời nhằm đáp ứng các yêu cầu

về công nghệ làm sạch được áp dụng rộng rãi trong các thiết bị tẩy rửa với

hiệu quả cao, tốc độ nhanh mà các phương pháp khác không đáp ứng được.

2

Hình a. Ví dụ rửa đai ốc bằng siêu âm.

Đối với các chi tiết cơ khí sau khi gia công, các chi tiết máy của các

động cơ đốt trong và các thiết bị cơ khí khi tháo ra để kiểm tra sửa chữa sẽ

không tránh khỏi việc bị các chất bám dính như dầu mỡ, chất bẩn…. thì

công đoạn rửa sạch là một công đoạn vô cùng quan trọng. Đối với các chi

tiết phức tạp về hình dáng cũng như kết cấu (có nhiều lỗ, rãnh…) (hình b)

việc tấy rửa vô cùng khó khăn nếu sử dụng các phương pháp tẩy rửa truyền

thống.

Sử dụng phương pháp sóng siêu âm để rửa làm sạch bề mặt các chi

tiết không chỉ đảm bảo độ sạch yêu cầu mà còn đảm bảo an toàn cho chi tiết.

Hình c trình bày độ sạch khi rửa bằng phương pháp siêu âm cho chi tiết bám

đầy bụi than.

3

Hình b. Các chi tiết cần rửa có các hình dạng phức tạp.

Hình c. Hình ảnh của chi tiết bám bụi than trước và sau khi rửa

Trên cơ sở nổi trội về công nghệ làm sạch của sóng siêu âm và để

triển khai ứng dụng công nghệ mới này ngày càng phổ biến và hiệu quả đã

thôi thúc, tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu cho thiết bị rửa các chi

tiết máy sử dụng sóng siêu âm ”.

4

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

+ Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị rửa sử dụng sóng

siêu âm.

+ Xác định thông số khoảng cách tác động tối ưu từ biến tử siêu âm đến đối

tượng cần rửa khi rửa chi tiết máy.

+ Xác định được chu trình rửa hợp lý cho thiết bị rửa sử dụng sóng siêu âm.

5

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng luận về làm sạch bằng sóng siêu âm

1.1.1. Tổng luận các công trình nghiên cứu về làm sạch bằng sóng siêu

âm ở trong nước

Ở Việt Nam hiện nay thì đa số nhập máy rửa siêu âm của các hãng

Elma- Đức, Telsonic AG -Thụy Sỹ ….

Năm 2013 Công ty TNHH GARAN đã đưa ra thị trường sản phẩm “bể

rửa siêu âm KS-1018”.

Hình 1.1. Bể rửa siêu âm KS-1018 của Công ty TNHH GARAN

Các máy rửa này chủ yếu dùng để rửa rau quả, bát đĩa ấm chén…

Ngày 12 tháng 07 năm 2013 CNC-VINA đã sản xuất máy rửa siêu âm

số 2 và bàn giao cho Công ty TNHH Denso Việt Nam.

Hình 1.2. Máy rửa siêu âm số 2 được sản xuất từ CNC-VINA.