Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
------------- ------------
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỘ CAM DẪN CHÀY TRÊN MÁY DẬP VIÊN ZP33B, NHẰM
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN XUẤT VIÊN NÉN
CHO NGÀNH DƯỢC VIỆT NAM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự do - Hạnh phúc THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG BỘ CAM DẪN CHÀY TRÊN MÁY DẬP VIÊN
ZP33B, NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG SẢN XUẤT VIÊN NÉN
CHO NGÀNH DƢỢC VIỆT NAM
Học viên : KS Phạm Quang Bình
Lớp: CHK9-CTM.
Hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Vũ Quý Đạc
1.2. Thực trạng ngành dƣợc việt nam trong nhũng năm qua.
10
1.3. Xu thế phát triển của ngành dƣợc trong thời gian tới 12
2. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các loại phụ tùng máy
dập viên ở Việt Nam.
13
CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC
CỦA BỘ CAM DẪN MÁY DẬP ZP33B.
1. Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết 16
1.1. Cấu tạo máy 16
1.2. Nguyên lý làm việc 19
1.3. Xác định vận tốc trƣợt, áp lực tác động lên bề mặt làm việc
của cam
21
1.3.1. Phân tích động học các chuyển động của chày 21
1.3.2. Tính toán các bộ truyền 23
1.3.2.1. Bộ truyền đai. 23
1.3.2.2. Bộ truyền trục vít – bánh vít 24
.1.3.3. Phân tích lực tác dụng lên bề mặt của cầu trƣợt 25
1.3.3.1. phân tích các lực tác dụng vào chày 25
1.3.3.2. Lực tác dụng lên cầu trƣợt. 30
1.3.4. Tính toán sức bền của cam sử dụng phần mền cosmos Design
star 4.0 theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn 32
1.3.4.1. Giới thiệu phần mền cosmos Design star 4.0 33
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
2.3.5.3.
Mòn do va chạm của các vật rắn (percussion).
Các nhân tố ảnh hƣởng đến mòn va chạm
54
55
2.3.6.
Đánh giá ảnh hƣởng của các dạng hao mòn ở chi tiết cam.
55
2.4.
Chỉ ra các hạn chế của chi tiết và xác định yêu cầu kỹ thuật
chế tạo chi tiết
55
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO SẢN
PHẨM BẰNG CÔNG NGHỆ CAO VÀ CÁC BIỆN
PHÁP CÔNG NGHỆ BỀ MẶT NÂNG CAO CHẤT
LƢỢNG SẢN PHẨM
1. Giới thiệu chung 57
2. Thiết kế tái tạo sản phẩm 58
2.1. Các phƣơng pháp quét 58
2.1.1. Phƣơng pháp quang học 58
2.1.2. Phƣơng pháp cơ học 58
2.2. Quét hình bề mặt chi tiết 62
2.3. Xây dựng bề mặt 66
2.3.1. Xây dựng lƣới bề mặt từ các đám mây điểm 66
3.5. Sai số khi hiệu chỉnh bề mặt 85
4. Lắp đặt chạy thử. 86
5. Kết luận chƣơng 4 86
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
PHẦN MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài:
- Hiện nay cả nƣớc ta có khoảng 200 công ty dƣợc, trong số đó chỉ có
khoảng 70 công ty đủ tiêu chuẩn GMP (tiêu chuẩn Đông nam Á) theo lộ trình của
nhà nƣớc đề ra là đến 2010 tất cả các công ty dƣợc muốn hoạt động tiếp thì phải đủ
điều kiện theo tiêu chuẩn WHU (tiêu chuẩn thế giới)
- Dân số nƣớc ta hiện nay gần 90 triệu (thứ 13 trên thế giới), điều kiện môi
trƣờng nƣớc ta là kém, phát sinh nhiều bệnh tật. Do vậy thị trƣờng thuốc viên ở
nƣớc ta hiện nay là rất tiềm năng, các máy dập viên ta chƣa sản xuất, hầu hết máy
dập của các công ty đều nhập từ nƣớc ngoài nhƣ Trung Quốc, Đức, Thái Lan…phụ
tùng cho các máy dập viên mua theo hợp đồng kinh tế, hoặc mua theo đƣờng tiểu
Xây dựng qui trình công nghệ chế tạo chi tiết cam và tiến hành chạy thử
nghiệm
4. Cơ sở khoa học và tính thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu hoạt động của máy dập viên nén, điều kiện làm việc của hệ
thống cam dẫn, tình trạng chịu ma sát, mòn giữa bề mặt cam và vai chầy dập từ đó
xác định những yếu tố cơ bản ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng chế tạo sản phẩm.
- Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo và các biện pháp kỹ thuật
bề măt nhằm kéo dài tuổi thọ của máy và nâng cao chất lƣợng sản xuất thuốc viên
- Để chế tạo hệ thống cam dẫn cho máy dập viên ZP33B, có thể gia công trên
các máy vạn năng, vấn đề là hệ thống đồ gá và quy trình công nghệ hợp lí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
- Đã có nhiều cơ sở chế tạo, nhƣng chất lƣợng không ổn định, tỉ lệ phế phẩm
cao không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, sản xuất không hiệu quả.
- Trong khi đó nhu cầu thực tế của các doanh nghiệp dƣợc về loại phụ tùng
này là rất lớn.
corticoid, vitamin...) và một số nguyên liệu dƣợc thiết yếu. Nguồn nguyên liệu thứ
hai đƣợc ngành dƣợc tạo ra dựa trên nguồn ngoại tệ “tự có” do các doanh nghiệp
xuất khẩu dƣợc liệu thô và tinh dầu để nhập khẩu thuốc thành phẩm và nguyên liệu
dƣợc. Nhờ vậy mà trong suốt thời kỳ Việt Nam bị Mỹ thực hiện chính sách thù địch
cấm vận kinh tế, ngành dƣợc vẫn có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu thiết yếu nhất về
thuốc, góp phần quan trọng vào những thành tựu nổi bật của ngành y tế Việt Nam
thời bao cấp. Mức tiêu thụ bình quân thuốc trên đầu ngƣời thời kỳ này (1975-1990)
đạt vào khoảng 0,5-1USD/năm.
1.2. Thực trạng ngành dƣợc việt nam trong nhũng năm qua.
Cho đến cuối những nǎm 80, theo chủ trƣơng phân cấp những hiệu thuốc huyện
giao cho ủy ban nhân dân quản lý. Ngành Dƣợc Việt Nam có hàng trǎm công ty,
xí nghiệp trung ƣơng, tỉnh và hơn 500 công ty dƣợc cấp huyện.
Thực hiện Nghị định 388/HĐBT, ngành Dƣợc đã từng bƣớc sắp xếp lại mạng
lƣới các doanh nghiệp một cách hợp lý và hiệu quả. Từ chỗ hơn 600 doanh
nghiệp, chuyển thành 20 doanh nghiệp trung ƣơng và hơn 100 doanh nghiệp địa
phƣơng chuyên sản xuất, kinh doanh về dƣợc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11
Trƣớc đây, các xí nghiệp sản xuất dƣợc phẩm trong nƣớc đều là xí nghiệp bào
chế thuốc mà nguyên liệu chủ yếu đƣợc nhập từ nƣớc ngoài theo các con đƣờng
khác nhau. Trang thiết bị, máy móc, nhà xƣởng phần lớn còn cũ kỹ, lạc hậu, trình
độ công nghệ rất hạn chế. Những nǎm gần đây, nhiều xí nghiệp dƣợc đã mạnh
dạn đầu tƣ, đổi mới công nghệ đồng bộ và hiện đại, cải tạo, xây dựng lại cơ sở
sản xuất, thực hiện tốt tiêu chuẩn sản xuất thuốc (GMP) của khối ASEAN.
Một số xí nghiệp đã chú ý đầu tƣ nâng cấp trang thiết bị và nâng cao trình độ
chuyên môn kiểm nghiệm chất lƣợng thuốc, nghiên cứu để tǎng tuổi thọ và sinh
khả dụng của thuốc. Chủng loại các mặt hàng sản xuất trong nƣớc ngày càng đa
dạng, phong phú, mẫu mã đƣợc cải tiến, đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng.
thiếu vừa chƣa đủ về trình độ đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ mới. Điều kiện vật
chất của các cơ quan kiểm nghiệm nói chung còn gặp nhiều khó khǎn, thiếu thốn,
phân tán và thiếu đồng bộ, thực sự chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu đòi hỏi của công
tác quản lý chất lƣợng. Các đơn vị nói chung, đặc biệt là các đơn vị sản xuất
thiếu vốn lƣu động, thiếu vốn đầu tƣ để mở rộng khả nǎng kinh doanh của đơn vị
mình, trong khi đó số lao động dƣ dôi do hậu quả từ thời bao cấp còn nhiều.
1.3. Su thế phát triển của ngành dƣợc trong thời gian tới.
Trong những năm qua, ngành công nghiệp dƣợc với sự tham gia của các thành
phần kinh tế đã tạo bƣớc phát triển mới, từng bƣớc đáp ứng nhu cầu thuốc phục vụ
chăm sóc và bảo vệ sức khỏe nhân dân.
Các doanh nghiệp đƣợc đầu tƣ mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu về tiêu chuẩn với
200 doanh nghiệp sản xuất thuốc, trong đó có 76 cơ sở đạt tiêu chuẩn thực hành tốt
sản xuất thuốc (GMP), 83 doanh nghiệp đƣợc cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện sản
xuất thuốc có nguồn gốc từ dƣợc liệu...
Ðến hết năm 2007, thuốc sản xuất trong nƣớc ngày càng đáp ứng nhiều hơn nhu cầu
sử dụng của nhân dân, nếu tính theo giá trị sử dụng thì con số này chiếm hơn 50%;
tiền thuốc bình quân đầu ngƣời của Việt Nam đã đạt 12,7 USD.
Về cơ bản thuốc sản xuất trong nƣớc đã đáp ứng tƣơng đối đầy đủ các thuốc thiết
yếu và thuốc phục vụ điều trị trong khối bệnh viện. Thuốc sản xuất trong nƣớc hiện
nay bảo đảm đƣợc 773 hoạt chất, đạt gần 52% trong tổng số 1.500 hoạt chất đăng
ký lƣu hành ở Việt Nam; đồng thời chiếm 20 trong tổng số 27 nhóm dƣợc lý theo
phân loại của Tổ chức Y tế thế giới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13
Tuy có bƣớc phát triển nổi bật đó, nhƣng nền công nghiệp dƣợc Việt Nam vẫn còn
non yếu, chƣa chủ động đƣợc thuốc sản xuất trong nƣớc để đáp ứng nhu cầu chăm
sóc sức khỏe nhân dân vì tới 90% nguyên liệu sản xuất vẫn phải nhập khẩu.
Bên cạnh đó, hầu hết các cơ sở sản xuất dƣợc phẩm ở Việt Nam sản xuất mang tính
Việt Nam là thành viên của Tổ chức Thƣơng mại thế giới (WTO), đây là cơ hội và
cũng là thách thức đối với ngành dƣợc trong nƣớc. Ðòi hỏi mỗi doanh nghiệp sản
xuất phải có những bƣớc đi, cách làm phù hợp để đạt đƣợc hiệu quả cả về kinh tế và
y tế. Phát triển công nghiệp dƣợc trong nƣớc là xu hƣớng tất yếu, vừa bảo đảm sự
tồn tại của các doanh nghiệp, vừa bảo đảm có thuốc phục vụ công tác chăm sóc sức
khỏe nhân dân.
2. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các loại phụ tùng máy dập viên ở
Việt Nam.
Trong công nghiệp dƣợc, máy dập viên đóng vai trò quan trọng. Hầu nhƣ tât cả các
công ty dƣợc đều có máy dập viên. Ở Việt nam hiện nay có nhiều loại máy dập
viên các thế hệ máy dập viên có nguồn gốc nhập về từ Đức, Trung quốc, Thái lan ...
Có thể nói rằng: Ở Việt nam chƣa sản xuất máy dập viên cho nên các loại phụ tùng
của máy đƣợc sản xuất ở trong nƣớc vẫn còn khiêm tốn, chƣa có tính qui mô và
đồng bộ. Khi các phụ tùng.linh kiện của máy hết hạn sử dụng do mòn hoặc do sự cố
bất thƣờng bị hỏng thì các công ty dƣợc có thể mua từ nguồn nhập khẩu theo đƣờng
tiểu ngạch hoặc đặt hàng với các công ty cơ khí.
Do nền kinh tế nƣớc ta đƣợc mở cửa chƣa lâu vì thế mà công nghiệp phụ tùng
máy dập viên chƣa phát triển, chủ yếu mang tính tự phát cao,chƣa có sự điều hành
vĩ mô của các cơ quan chức năng nhà nƣớc. Trong quá trình làm việc của máy dập
viên phụ tùng có nhu cầu lớn nhất là các bộ chày cối. Các bộ chày cối không những
khi mòn hỏng cần phải thay mà khi thay đổi mã hàng thì loạt bộ chày cối phải thay
theo. Phụ tùng chày cối trong nƣớc hiện nay đã đáp ứng đủ về số lƣợng và đảm bảo
về chất lƣợng phục vụ cho máy hoạt động. Quá trình thiết kế chế tạo bộ chày cối
theo các đơn đặt hàng của các công ty dƣợc riêng lẻ. Ngoài bộ chày cối ra các phụ
khác của máy dập viên hầu nhƣ chỉ đƣợc thiết kế, chế tạo đơn chiếc, nhỏ lẻ
Hệ thống cam dẫn chày dập của máy dập viên trong quá trình làm việc thƣờng bị
mòn bề mặt làm việc dẫn đến chất lƣợng viên nén không đảm bảo dẫn đến phải thay
mới. Thiết kế chế tạo hệ thống cam này đã có một số cơ sở trong nƣớc đã làm xong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16
CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC
CỦA BỘ CAM DẪN MÁY DẬP ZP33B.
1. Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết
1.1.Cấu tạo máy.
Hình 2.1 Máy dập viên nén ZP33B
1- Mâm dập thuốc.
2- Bộ truyền đai
3- Bộ truyền TV-BV
4- Cầu trƣợt trên
5- Chầy dập thuốc.
6-Tay quay.
7- Đồng hồ đo.
8- Đế máy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
17
Máy dập viên nén ZP33B là một loại máy bán tự động dập ra viên nén viên liên
tục, đƣợc ứng dụng chủ yếu trong việc chế tạo thuốc viên dạng nén của ngành công
nghiệp sản xuất Dƣợc phẩm, đồng thời đƣợc sử dụng để nén các nguyên vật liệu của
Độ sâu cối dập (mm): 22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
19
Phạm vi số vòng quay của bàn quay (vòng/phút): 10- 30
Khả năng sản xuất viên nén (10.000 viên/giờ):3.96 - 11.88
Kích thƣớc bề ngoài máy (mm): 920 x 890 x1540.
Sử dụng phối hợp các loại hình động cơ điện và chỉ số kỹ thuật:
Loại hình động cơ điện Y 112
M-6 B6
Công suất động cơ (KW): 2,2
Tần số động cơ (Hz): 50
1.2.Nguyên lý làm việc
Nêu nguyên lý làm việc của máy theo sơ đồ động từ động cơ dẫn động - đai-
li hợp côn - trục vít - bánh vít, bánh vít lắp cố định vào mâm máy, trên mâm máy
lắp 33 lỗ cối và 33 lỗ xi lanh dẫn chầy trên và dƣới đồng tâm với tâm với lỗ chứa
cối. Chày trên và dƣới chuyển động trƣợt lên xuống trong xi lanh nhờ vai chày tì
vào đƣờng trƣợt trên cam mặt đầu kéo chầy lên xuống. Do mây máy quay lên kéo
chày vừa chuyển động xung quanh mình nó vừa quay quanh tâm máy. Nguyên liệu
để dập thuốc đƣợc dẫn từ phễu cấp phôi (chi tiết số mấy trên ảnh chụp..)đƣợc tự
động chảy xuống qua bộ phận phân phối hạt đƣa vào miệng cối, sau một góc quay
nhất định của mâm bột đƣợc đong đầy, chày thực hiện quá trình nén sơ bộ nhờ
đƣờng trƣợt tác động vào vai chày, sau đó chầy đƣợc nén đúng tâm nhờ hệ thống
nén trên và dƣới tác động vào đỉnh chầy trên và đáy chày dƣới đƣa từng cặp chầy
lần lƣợt thực hiện quá trình ép. Khi ép xong viên nén đƣợc chày dƣới tiếp tục đẩy
viên đi lên khỏi mặt mâm, viên thuốc đƣợc hình thành chuyển động thành dòng
thoát ra khỏi mâm máy xuống thùng đựng .
Áp lực làm việc khi nén do lò so điều chỉnh, đƣợc hiển thị qua đồng hồ đo,
còn có thêm đèn hiển thị khi quá tải để đảm bảo vận hành an toàn, xung kích cơ khí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
21
1.3. Xác định vận tốc trƣợt, áp lực tác động lên bề mặt làm việc của cam
Hình 2.4: Sơ đồ động máy ZP33B
1.3.1. Phân tích động học các chuyển động của chày:
Chuyển động từ động cơ qua bộ truyền đai đến bộ truyền trục vít-bánh vít làm
mân chuyển động quay. Chuyển động tịnh tiến lên xuống của chày đƣợc tạo ra nhờ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
22
V
chầy =
)3(
cos
q
V
Kết hợp (1) (2) (3) ta có hệ phƣơng trình sau:
cos
.
cos
.
.
R
V
V
tgVV
RV
q
chay
qd
q
sm
R
V
.
Hinh 2.5. Mô tả quá trình đẩy chày đi xuống và kéo chày đi lên.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
23
Hình 2.6. Sơ đồ làm việc của bộ cam trƣợt.
1.3.2.Tính toán các bộ truyền (theo tài liệu [11]
1.3.2.1. Bộ truyền đai.
Trong máy dập thuốc ZP33B truyền động của mâm đƣợc dẫn động từ động cơ qua
bộ truyền đai sang bộ truyền bánh vít - trục vít.
- Xác định thông số của bộ truyền.
Vận tốc của đai đƣợc xác định theo đƣờng
kính bánh đai.
Hình 2.7. Bộ truyền đai.
Ø
Ø
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
24
u
P
F
- Xác định lực căng ban đầu và lực căng tác dụng lên đai.
Lực căng trên đai đƣợc xác định theo công thức: )(1670
291,0214,6
1,12,2780
..
..780
1
0
NF
CZV
KP
F
r
d
Với
)/(214,6
91,0148
0
smV
C
Z=2 (có 2 dây đai)
3
q
Z
tg
Bƣớc của đƣờng xoắn vít:
124
Z
P
Với
3
1
P
thì bƣớc của ren
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
25
3,41
3
124
1
P
P
P
Z
Góc masát tính theo công thức:
tg
tg
tgCông suất của trục vít là:
P
TV
=P
đc
.
đai
.
ổ
=
1,9855,952,2.0,95.0Mô men xoắn trên trục vít là:
6
6
9,55.10 .
9,55.10 .1,9855
49250,7( . )
385
TV
P
T N m
n
uT
FF
a
rr
aat
ta
1.3.3. Phân tích lực tác dụng lên bề mặt của cầu trƣợt.
1.3.3.1. phân tích các lực tác dụng vào chày:
Muốn tính các lực tác dụng lên cam trƣợt, ta phải phân tích các phản lực tác dụng
từ cam lên chày vì:
cam
cam
Ch ch
R R o R R
Copyright: Tài liệu đại học ©