Giáo trình Đại cương thiết bị cơ điện (Nghề: Bảo trì thiết bị cơ điện - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Đại cương thiết bị cơ điện (Nghề: Bảo trì thiết bị cơ điện - Cao đẳng) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được nguyên tắc hoạt động và khả năng công nghệ của từng thiết bị dùng trong công nghiệp; phân tích Xác định được cấu tạo và hoạt động của các bộ phận, cơ cấu trong các thiết bị trong ngành công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Đại cương thiết bị cơ điện (Nghề: Bảo trì thiết bị cơ điện - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐẠI CƯƠNG THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN NGHỀ: BẢO TRÌ THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:203/QĐ-CĐDK ngày 1 tháng 3 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU Đất nước Việt Nam trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nềnkinh tế đang trên đà phát triển. Yêu cầu sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng. Việc trang bị kiến thức về hệ thống điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh thế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất cần thiết. Với một vai trò quan trọng như vậy và xuất phát từ yêu cầu, kế hoạch đào tạo, chương trình môn học của Trường Cao Đẳng Dầu Khí. Chúng tôi đã biên soạn cuốn giáo trình Đại cương thiết bị cơ điện gồm 3 chương với những nội dung cơ bản sau: Chương 1: Tổng quan về các thiết bị dùng trong công nghiệp. Chương 2: Giới thiệu một số thiết bị công nghiệp trong sản xuất cơ khí. Chương 3: Giới thiệu một số bộ phận, cơ cấu điển hình Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu được liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo. Bên cạnh đó, giáo trình cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Nhóm tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, các bạn người học và bạn đọc. Trân trọng cảm ơn./. Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 06 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Phạm Văn Cấp 2. Ninh Trọng Tuấn 3. Nguyễn Xuân Thịnh 4.
MỤC LỤC 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP. ..................................................................................................................... 1 1.1. Quá trình phát triển và ứng dụng thiết bị công nghiệp. ......................................... 2 1.1.1. Sự ra đời của các máy móc thiết bị công nghịêp. ....................................... 2 1.1.2. Quá trình phát triển các thiết bị công nghiệp .............................................. 2 1.1.3. Hiệu quả của việc ứng dụng các thiết bị công nghiệp ................................. 4 1.2. Khái quát các thiết bị dùng trong công nghiệp. ..................................................... 5 1.2.1. Phân loại và ký hiệu máy công cụ. ............................................................. 5 1.2.2. Các máy công cụ cơ bản. ........................................................................... 7 1.3. Một số loại thiết bị công nghiệp dùng trong các ngành công nghiệp. .................... 7 1.3.1. Các thiết bị công nghiệp trong ngành xây dựng. ........................................ 7 1.3.2. Các thiết bị công nghiệp ngành khai thác khoáng sản. ............................. 15 1.3.3. Một số thiết bị ngành khác. ...................................................................... 18 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ. .................................................................................................. 1 2.1. Khái quát quá trình sản xuất cơ khí. ..................................................................... 2 2.1.1. Một số khái nhiệm ..................................................................................... 2 2.1.2. Quá trình sản xuất, công nghệ sản xuất. ..................................................... 4 2.2. Giới thiệu các thiết bị trong sản xuất cơ khí ......................................................... 5 2.2.1. Máy gia công cắt gọt. ................................................................................ 5 2.2.2. Máy gia công áp lực. ................................................................................. 8 3. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU MỘT SỐ BỘ PHẬN, CƠ CẤU ĐIỂN HÌNH ......... 1 3.1. Các cơ cấu truyền động ........................................................................................ 2 3.1.1. Truyền động đai ........................................................................................ 2 3.1.2. Truyền động bánh răng .............................................................................. 8 3.1.3. Truyền động trục vít – bánh vít ................................................................ 10 3.1.4. Truyền động vít me – đai ốc .................................................................... 12 3.2. Các cơ cấu thay đổi tốc độ ................................................................................. 14 3.2.1. Khối bánh răng di trượt ........................................................................... 14 3.2.2. Cơ cấu thay đổi tốc độ sử dụng ly hợp ..................................................... 16 3.2.3. Khối bánh răng hình tháp ........................................................................ 19 3.3. Các cơ cấu đảo chiều quay ................................................................................. 20 3.3.1. Đảo chiều bằng ly hợp ............................................................................. 20 3.3.2. Đảo chiều bằng bánh răng di trượt ........................................................... 21 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 1
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐẠI CƯƠNG THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN 1. Tên môn học: Đại cương về thiết bị cơ điện. 2. Mã môn học: ELEI62158 Thời gian thực hiện môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 0 giờ; Kiểm tra 2 giờ) Số tín chỉ: 02 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: 3.1. Vị trí: Là môn kỹ thuật cơ sở, được bố trí dạy sau các môn học: Khí cụ điện, Đo lường điện... 3.2. Tính chất: Là môn học cơ sở bắt buộc nhằm giúp cho sinh viên có những kiến thức cơ bản về các máy móc, thiết bị công nghiệp ứng dụng vào quá trình công nghệ và quá trình sản xuất. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: Là môn học khoa học mang tính lý thuyết và ứng dụng thực tiễn dành cho đối tượng là người học chuyên ngành bảo trì thiết bị cơ điện. Môn học này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí từ năm 2018 đến nay. Nội dung chủ yếu của môn này nhằm cung cấp các kiến thức đại cương và ứng dụng của một số hệ thống thiết bị cơ điện dùng trong sản xuất công nghiệp 4. Mục tiêu môn học: 4.1. Về kiến thức: A1. Trình bày được nguyên tắc hoạt động và khả năng công nghệ của từng thiết bị dùng trong công nghiệp; A2. Phân tích Xác định được cấu tạo và hoạt động của các bộ phận, cơ cấu trong các thiết bị trong ngành công nghiệp; 4.2. Về kỹ năng: B1. Thiết lập được hồ sơ của các thiết bị cơ điện để phục vụ cho công tác chuyên môn nghề bảo trì thiết bị cơ điện. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Nghiêm túc trong học tập. C2. Tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn, bảo hộ lao động C3. Rèn luyện tính kiên nhẫn, chính xác tỉ mỉ trong công việc. 5. Nội dung môn học: 5.1. Chương trình khung: Thời gian học tập (giờ) Trong đó Số Thực hành/ Kiểm tra Mã Tên môn học, mô đun tín Tổng thực tập/ MH/MĐ/HP Lý chỉ số thí nghiệm/ thuyết LT TH bài tập/ thảo luận Các môn học chung/đại I 23 465 180 260 17 8 cương
Thời gian học tập (giờ) Trong đó Số Thực hành/ Kiểm tra Mã Tên môn học, mô đun tín Tổng thực tập/ MH/MĐ/HP Lý chỉ số thí nghiệm/ thuyết LT TH bài tập/ thảo luận COMP64002 Chính trị 4 75 41 29 5 0 COMP62004 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 COMP62008 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 0 4 Giáo dục quốc phòng và An COMP62010 4 75 36 35 2 2 ninh COMP63006 Tin học 3 75 15 58 0 2 FORL66001 Tiếng Anh 6 120 42 72 6 0 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 Các môn học, mô đun II 57 1440 365 1009 24 42 chuyên môn ngành, nghề II.1 Môn học, mô đun cơ sở 21 435 182 232 12 9 MECM512003 Vẽ kỹ thuật 1 2 45 14 29 0 2 ELEI53117 Khí cụ điện 3 75 14 58 1 2 ELEI53115 Đo lường điện 3 75 14 58 1 2 ELET5201 An toàn điện 2 30 28 0 2 0 ELEI62158 Đại cương thiết bị cơ điện 2 30 28 0 2 0 ELEO53012 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 42 0 3 0 MECM513104 Gia công nguội cơ bản 3 75 14 58 1 2 AUTM63114 Điều khiển điện khi nén 3 60 28 29 2 1 Môn học, mô đun chuyên II.2 36 1005 183 777 12 33 môn ngành, nghề ELEI53150 Thực tập điện cơ bản 1 3 75 14 58 1 2 ELET55157 Trang bị điện 1 5 120 28 87 2 3 ELEI62158 Trang bị điện 2 2 45 14 29 1 1 ELEM53167 Xử lý sự cố thiết bị cơ điện 3 60 28 29 2 1 ELEM5415 Bảo trì máy điện 4 90 28 58 2 2 ELEM6314 Bảo trì mạch điện 3 75 14 58 1 2 Bảo trì hệ thống truyền động MECM53124 3 75 14 58 1 2 cơ khí
Thời gian học tập (giờ) Trong đó Số Thực hành/ Kiểm tra Mã Tên môn học, mô đun tín Tổng thực tập/ MH/MĐ/HP Lý chỉ số thí nghiệm/ thuyết LT TH bài tập/ thảo luận Bảo trì hệ thống truyền động ELEM5313 3 75 14 58 1 2 điện Bảo trì hệ thống bôi trơn làm MECM63123 3 75 14 58 1 2 mát. ELEM54154 Thực tập sản xuất 4 180 15 155 0 10 ELEM63121 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 0 129 0 6 Tổng cộng 80 1905 545 1269 41 50 5.2. Chương trình chi tiết môn học: Thời gian (giờ) Thực hành, Kiểm tra Số thí Nội dung tổng quát Tổng Lý TT nghiệm, số thuyết thảo luận, LT TH bài tập Chương 1: Tổng quan về các thiết bị dùng trong công nghiệp. 1.1. Quá trình phát triển và ứng dụng các thiết bị công nghiệp. 1 9 9 0 0 0 1.2. Khái quát các thiết bị dùng trong công nghiệp. 1.3. Một số loại thiết bị trong các ngành công nghiệp. Chương 2: Giới thiệu một số thiết bị công nghiệp trong sản xuất cơ khí. 2 2.1. Khái quát quá trình sản xuất cơ khí. 10 9 0 1 0 2.2. Giới thiệu các thiết bị trong sản xuất cơ khí Chương 3: Giới thiệu một số bộ phận, cơ cấu điển hình 3 3.1. Các cơ cấu truyền động. 11 10 0 1 0 3.2. Các cơ cấu thay đổi tốc độ 3.3. Các cơ cấu đảo chiều Cộng 30 28 0 2 0
6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: - Phòng học lý thuyết: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2. Trang thiết bị máy móc: - Máy tính, máy chiếu, bảng - Các thiết bị, máy móc: o Contactor, khởi động từ, Động cơ điện… o Các panel trang bị điện o Mô hình thực hành về thiết bị cơ điện. o Bàn giá thực tập. o Bộ đồ nghề cơ khí cầm tay o Đồ nghề điện cầm tay 6.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: - Giáo trình, giáo án - Qui trình thực hành - Phiếu thực hành, phiếu học tập (nếu có) - Phần mềm chuyên dụng (nếu có) - Dây dẫn điện. 6.4. Các điều kiện khác 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: bài 1, bài 2, bài 3 - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc; + Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và làm việc với các hệ thống điện. 7.2. Phương pháp đánh giá: 7.2.1. Kiểm tra thưởng xuyên: - Số lượng bài: 01. - Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/môn học thực hiện tại thời điểm bất kỳ trong quá trình học thông qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học, kiểm tra viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội dung thực hành, thực tập, chấm điểm bài tập. 7.2.2. Kiểm tra định kỳ: - Số lượng bài: 02 bài, trong đó lý thuyết: 02 bài, thực hành: 0 bài. - Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/môn học thực hiện theo theo số giờ kiểm tra được quy định trong chương trình môn học ở mục III có thể bằng hình thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài thực hành, thực tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án
và đề kiểm tra thực hành kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định. 7.2.3. Thi kết thúc môn học: lý thuyết - Hình thức thi: trắc nghiệm - Thời gian thi: trắc nghiệm 45÷60 phút Hình thức Stt Bài kiểm tra Nội dung Chuẩn đầu ra đáp ứng Thời gian kiểm tra Bài kiểm tra 1. Lý thuyết Bài 2 A1, C1, C2, C3 45 phút số 1 Bài kiểm tra 2. Lý thuyết Bài 3 A2, C1, C2, C3 45 phút số 2 Thi kết thúc A1, A2, B1, C1, C2, 3. Lý thuyết Bài 1, 2, 3 45÷60 phút môn học C3 8. Hướng dẫn thực hiện môn học: 8.1. Phạm vi áp dụng chương trình: - Chương trình được sử dụng cho việc giảng dạy cho học sinh sinh viên trình độ trung cấp và cao đẳng, nghề bảo trì thiết bị cơ điện. 8.2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy môn học: - Đối với giáo viên: + Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết phù hợp với từng chương với thời lượng theo giờ dạy hoặc theo buổi dạy. + Tổ chức giảng dạy: tập trung. - Đối với người học: Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ + được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) + Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. + Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 6-8 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. + Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. + Tham dự thi kết thúc môn học. + Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 8.3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
- Phân loại và công dụng của các thiết bị công nghiệp. - Giới thiệu các thiết bị trong sản xuất cơ khí và cách sử dụng các thiết bị. - Một số bộ phận, cơ cấu điển hình trong thiết bị cơ điện. 9. Tài liệu tham khảo: [1]. Nguyễn Kinh Luân – Giáo trình Máy công cụ cắt gọt – NXB Hà Nội - 2007 [2]. Phạm Văn Nghệ/Đỗ Văn Phúc - Máy búa và máy ép thủy lục – NXB Giáo dục - 2005 [3]. Lưu đức Hoà - Cơ khí đại cương - NXB Đại học và THCN- 1990 [4]. Hoàng Tùng - Cơ khí đại cương – NXB Khoa học Kỹ thuật- 1995
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP  GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: Chương 1 là chương trình bày tổng quan về các thiết bị dùng trong công nghiệp để người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận nội dung môn học liên quan.  MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 1: Về kiến thức: - Phát biểu được một cách tổng quan về các thiết bị cơ điện; - Trình bày công dụng và cách sử dụng các thiết bị cơ điện; - Vận dụng tốt kiến thức bài học lý thuyết vào bài học thực hành. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Nghiêm túc trong học tập, trung thực trong kiểm tra và thi. - Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1: - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1: - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1: Nội dung: - Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:  Nghiên cứu bài trước khi đến lớp  Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.  Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
 Nghiêm túc trong quá trình học tập. Phương pháp: - Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) - Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có - Kiểm tra định kỳ thực hành: không có  NỘI DUNG CHƯƠNG 1: 1.1. Quá trình phát triển và ứng dụng thiết bị công nghiệp. 1.1.1. Sự ra đời của các máy móc thiết bị công nghịêp. Thiết bị máy công nghiệp đầu tiên được phát minh trong ngành dệt vải trong thời kỳ cách mạng công nghiệp lần thứ nhất. Theo thời gian, với sự tìm tòi, sáng tạo và nghiên cứu, các loại máy móc thiết bị công nghiệp khác cũng ra đời. Ngày nay, hầu hết các ngành nghề đều phải sử dụng tới máy móc thiết bị công nghiệp để phục vụ sản suất. 1.1.2. Quá trình phát triển các thiết bị công nghiệp Sự ra đời và quá trình phát triển của máy móc thiết bị công nghiệp gắn liền với các cuộc cách mạng công nghiệp. Nói đến cách mạng công nghiệp là nói đến sự thay đổi lớn lao mà nó mang lại trong các lĩnh vực kinh tế, văn hóa, và xã hội. Nhìn lại lịch sử, con người đã trải qua nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lớn. Mỗi cuộc cách mạng đều đặc trưng bằng sự thay đổi về bản chất của sản xuất và sự thay đổi này được tạo ra bởi các đột phá của khoa học và công nghệ. Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất: Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên trên thế giới được bắt đầu ở nước Anh vào cuối thế kỷ 18 đầu thế kỷ 19, mở đầu với sự cơ giới hóa ngành dệt may. Lúc bấy giờ, các nhà máy dệt đều phải đặt gần sông để lợi dụng sức nước chảy, điều đó gây bất tiện ở nhiều mặt. Năm 1784, James Watt phụ tá thí nghiệm của một trường đại học đã phát minh ra máy hơi nước. Nhờ phát minh này, nhà máy dệt có thể đặt bất cứ nơi nào. Phát minh này được coi là mốc mở đầu quá trình cơ giới hoá. Năm 1785, linh mục Edmund Cartwright cho ra đời một phát minh quan trọng trong ngành dệt là máy dệt vải. Máy này đã tăng năng suất dệt lên tới 40 lần. Trong thời gian này, ngành luyện kim cũng có những bước tiến lớn. Năm 1784, Henry Cort đã tìm ra cách luyện sắt “puddling”. Mặc dù phương pháp của Henry Cort đã luyện được sắt có chất lượng hơn nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu về độ bền của
máy móc. Năm 1885, Henry Bessemer đã phát minh ra lò cao có khả năng luyện gang lỏng thành thép, khắc phục được những nhược điểm của chiếc máy trước đó. Bước tiến của ngành giao thông vận tải đánh dấu bằng sự ra đời của chiếc đầu máy xe lửa đầu tiên chạy bằng hơi nước vào năm 1804. Đến năm 1829, vận tốc xe lửa đã lên tới 14 dặm/giờ. Thành công này đã làm bùng nổ hệ thống đường sắt ở Châu Âu và Mỹ. Năm 1807, Robert Fulton đã chế ra tàu thủy chạy bằng hơi nước thay thế cho những mái chèo hay những cánh buồm. Cách mạng công nghiệp lần thứ hai: Cuộc cách mạng công nghiệp thứ hai lại được khởi xướng từ cuối thế kỷ 19, kéo dài đến đầu thế kỷ 20. Một trong những đặc điểm đáng lưu ý trong nền đại công nghiệp là dây chuyền sản xuất hàng loạt - áp dụng nguyên lý quản trị của F.W.Taylor (đề xuất năm 1909, ứng dụng vào thực tiễn năm 1913 - hãng Ford đi tiên phong). Các nhà khoa học đã có những phát minh lớn về những công cụ sản xuất mới: máy tính, máy tự động và hệ thống máy tự động, người máy, hệ điều khiển tự động. Các nhà sáng chế thời kỳ này cũng nghiên cứu, tạo ra những vật liệu mới như chất polymer với độ bền và sức chịu nhiệt cao, được sử dụng rộng rãi trong đời sống, và trong các ngành công nghiệp. Trong thời gian này, những nguồn năng lượng mới hết sức phong phú và vô tận như năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều… cũng được tìm ra để thay thế cho nguồn năng lượng cũ. Những tiến bộ thần kì trong giao thông vận tải và thông tin liên lạc như máy bay siêu âm khổng lồ, tàu hỏa tốc độ cao và những phương tiện thông tin liên lạc, phát sóng vô tuyến qua hệ thống vệ tinh nhân tạo, những thành tựu kỳ diệu trong lĩnh vực chinh phục vũ trụ như phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên của trái đất, bay vào vũ trụ và đặt chân lên mặt trăng là những thành tựu đi vào lịch sử của cuộc cách mạng công nghiệp lần hai này. Bên cạnh đó, cuộc cách mạng xanh trong nông nghiệp với những tiến bộ nhảy vọt trong cơ khí hóa, thủy lợi hóa, phương pháp lai tạo giống, chống sâu bệnh… giúp nhiều nước có thể khắc phục nạn thiếu lương thực, đói ăn kéo dài. Cách mạng công nghiệp lần thứ ba: Cuộc cách mạng công nghiệp lần 3 diễn ra vào những năm 1970 với sự ra đời của sản xuất tự động dựa vào máy tính, thiết bị điện tử và Internet, tạo nên một thế giới kết nối. Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba diễn ra khi có các tiến bộ về hạ tầng điện tử, máy tính và số hoá vì nó được xúc tác bởi sự phát triển của chất bán dẫn, siêu máy tính
(thập niên 1960), máy tính cá nhân (thập niên 1970 và 1980) và Internet (thập niên 1990). Cho đến cuối thế kỷ 20, quá trình này cơ bản hoàn thành nhờ những thành tựu khoa học công nghệ cao. Vệ tinh, máy bay, máy tính, điện thoại, Internet… là những công nghệ hiện nay chúng ta thụ hưởng là từ cuộc cách mạng này. Cuộc cách mạng công nghệ lần thứ tư: Năm 2013, một từ khóa mới là “Công nghiệp 4.0” bắt đầu nổi lên xuất phát từ một báo cáo của chính phủ Đức đề cập đến cụm từ này nhằm nói tới chiến lược công nghệ cao, điện toán hóa ngành sản xuất mà không cần sự tham gia của con người. Đây được gọi là cuộc cách mạng số, thông qua các công nghệ như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế ảo (VR), tương tác thực tại ảo (AR), mạng xã hội, điện toán đám mây, di động, phân tích dữ liệu lớn (SMAC)… để chuyển hóa toàn bộ thế giới thực thành thế giới số. 1.1.3. Hiệu quả của việc ứng dụng các thiết bị công nghiệp Máy móc thiết bị đóng vai trò cực kì quan trọng và thiết yếu trong bất kỳ nhà máy, xí nghiệp và phân xưởng nào. Đầu tiên, máy móc thiết bị sẽ giúp dây chuyền sản xuất của bạn hoạt động một cách hiệu quả nhất. Các thiết bị cơ khí sẽ giúp cải thiện chất lượng, hạn chế tình trạng sai sót trong thành phẩm, mang lại một chất lượng đồng đều. Các loại máy móc thiết bị cơ khí sẽ góp phần đáng kể trong việc nâng cao hiệu suất lao động, tăng sản lượng sản xuất. Từ đó có thể tiếp kiệm chi phí thuê nhân công, giảm sức lao động chân tay của con người. Đặc biệt, với dây chuyền sản xuất tự động hóa, các sản phẩm sẽ dễ dàng đạt các tiêu chuẩn chất lượng, không bị thôi nhiễm các chất độc, dễ dàng xuất khẩu sang thị trường nước ngoài. Tối ưu được năng suất do có thể sản xuất số lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn. Từ đó có thể giảm giá thành cho sản phẩm. Ứng dụng máy móc vào sản xuất sẽ giúp mang lại sự chuyên nghiệp cao trong mỗi sản phẩm, cho phép thực hiện các công việc được dễ dàng, nhanh chóng mà làm thủ công khó có thể thực hiện được. Ví dụ như công việc chiết rót dung dịch vào chai lọ, thực hiện bằng máy sẽ đảm bảo sự đồng đều về dung tích, không bị tràn cũng như hạn chế thôi nhiễm các chất độc hại khác.
Một dây chuyển đóng rót và đóng chai 1.2. Khái quát các thiết bị dùng trong công nghiệp. 1.2.1. Phân loại và ký hiệu máy công cụ. a) Phân loại Theo khối lượng: Chia làm 03 loại - Loại nhẹ: Dưới 1 tấn - Loại trung bình: dưới 10 tấn - Loại hạng nặng: từ 10 tấn trở lên, có loại đến 1600 tấn Theo độ chính xác: Có 3 loại - Độ chính xác thường
- Độ chính xác cao - Độ chính xác rất cao Theo mức độ gia công: - Máy vạn năng: có công dụng chung để gia công nhiều loại chi tiết có hình dạng, kích thước khác nhau. Chúng thường được dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc sản xuất hàng loạt nhỏ. - Máy chuyên môn hóa: dùng để gia công một loại hay một vài chi tiết có hình dạng gần giống nhau như trục, bạc, vòng bi. Chúng thường được dùng trong sản xuất hàng loạt như máy gia công bánh răng, vòng bi, tiện ren,… - Máy chuyên dùng: để gia công một loại chi tiết có hình dạng, kích thước nhất định. Loại này dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Theo công dụng và chức năng làm việc: - Máy tiện - Máy bào - Máy khoan - Máy phay - Máy mài, … b) Ký hiệu máy công cụ: Để dễ dàng phân biệt các nhóm máy khác nhau, người ta đã đặt các ký hiệu cho máy. Các nước có ký hiệu khác nhau. Các máy sản xuất ở Việt Nam được ký hiệu như sau: - Chữ đầu tiên chỉ nhóm máy: T – tiện; KD – khoan doa; M – mài; TH – tổ hợp; P – phay; BX – bào xọc; C – cắt đứt, … - Chữ số tiếp theo biểu thị kiểu máy, đặc trưng cho một trong những kích thước quan trọng của chi tiết máy hay dụng cụ gia công. - Các chữ cái sau cùng chỉ rõ chức năng, mức độ tự động hóa, độ chính xác và cải tiến máy. Ví dụ: T620A: T – Tiện; số 6 – kiểu vạn năng; số 20 – chiều cao tâm máy là 200 mm tương ứng với đường kính lớn nhất gia công trên máy là 400 mm; chữ A – là cải tiến từ máy T620. Theo TCVN, máy công cụ có 5 cấp chính xác theo các chữ cái E, D, C, B, A. Trong đó, E là cấp chính xác thường; B là cấp chính xác đặc biệt cao; A là cấp siêu chính xác.
1.2.2. Các máy công cụ cơ bản. Các máy công cụ cơ bản gồm có: Máy tiện, máy khoan – doa, máy bào – xọc, máy phay, máy mài. 1.3. Một số loại thiết bị công nghiệp dùng trong các ngành công nghiệp. 1.3.1. Các thiết bị công nghiệp trong ngành xây dựng. a) Công dụng và phân loại tổng thể máy xây dựng Máy xây dựng là danh từ chung chỉ các máy và thiết bị phục vụ cho công tác xây dựng cơ bản: dân dụng, công nghiệp, giao thông vận tải, cảng, thuỷ lợi.... Do vậy Máy xây dựng có rất nhiều chủng loại và cũng rất đa dạng. Để thuận tiện cho việc nghiên cưú, lựa chọn và ứng dụng trong thi công các công trình, người ta phân loại Máy xây dựng theo tính chất công việc hay công dụng mà phân chia thành các nhóm sau: Tổ máy phát lực: Để cung cấp động lực cho các máy khác làm việc, thường là những tổ máy Diezel, Điện, Nén khí v..v.. Các tổ máy này lại do động cơ đốt trong hoặc động cơ điện cung cấp năng lượng. Máy vận chuyển: Để vận chuyển vật liệu và hàng hoá người ta phân ra: - Máy vận chuyển ngang: hướng vận chuyển song song với mặt đất, di chuyển trên đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, đường không. - Máy vận chuyển theo phương đứng hay lên cao còn gọi là máy nâng chuyển: kích, tời, palăng, thang tải, cần trục, cổng trục.... - Máy vận chuyển liên tục: hướng vận chuyển có thể ngang, nghiêng, thẳng đứng nhưng đặc điểm là được vận chuyển thành một dòng liên tục: băng tải, gầu tải, vít tải.... Máy làm đất: gồm các loại máy phục vụ cho công việc thi công khai thác đất, đá, than, quặng như: máy đào đất, máy đào - chuyển, máy đầm đất ... Máy gia công đá: phục vụ cho việc nghiền, sàng phân loại và rửa đá, sỏi, quặng, cát. Máy phục vụ cho công tác bêtông và bêtông cốt thép: phục vụ việc trộn, vận chuyển bêtông và đầm bêtông. Máy gia công sắt thép: phục vụ cho việc cắt, uốn, kéo, hàn cốt thép. Máy gia cố nền móng: gồm các loại máy đóng cọc, ép cọc, khoan cọc nhồi, cắm bấc thấm ...
Các máy và thiết bị chuyên dùng cho công tác thi công đường bộ, đường sắt và công trình cầu: như máy đặt ray, máy rải thảm, máy thi công lao lắp cầu…. Máy và thiết bị chuyên dùng cho từng ngành: như máy hoàn thiện, máy cắt mối bêtông, máy sản suất gạch, ngói, xi măng .... Ngoài các cách phân loại như trên, người ta còn phân loại máy xây dựng theo nguồn động lực (máy dẫn động bằng động cơ đốt trong, điện, thuỷ lực...); theo hình thức bộ di chuyển (bánh lốp, bánh xích, bánh sắt...); theo phương pháp điều khiển bộ công tác (cơ khí, thuỷ lực, khí nén, điện từ …) …. Dù dưới hình thức nào, yêu cầu chung đối với MXD cũng cần phải đáp ứng được một số yêu cầu chính sau: - Về năng lượng: động cơ cần có công suất hợp lý, tuổi thọ cao. - Về kết cấu và công nghệ: máy phải có kích thước nhỏ, gọn, dễ di chuyển và thi công trong mọi địa hình, có công nghệ chế tạo tiên tiến. - Về khai thác: đảm bảo được năng suất và chất lượng trong các điều kiện nhất định, có khả năng làm việc cùng máy khác; việc bảo dưỡng, sửa chữa không quá phức tạp. - Phải có tính cơ động cao, năng lực thông qua lớn, dễ điều khiển, tháo lắp và vận chuyển; sử dụng an toàn, dễ tự động hoá quá trình điều khiển. - Không gây ô nhiễm môi trường và vùng dân cư lân cận. - Về kinh tế: có giá thành đơn vị sản phẩm thấp, năng suất cao, chất lượng tốt. b) Các thông số cơ bản của máy xây dựng Chế độ làm việc: Máy xây dựng có rất nhiều chế độ làm việc khác nhau, song ở bất kỳ chế độ nào thì nó cũng được thành lập trên 3 chỉ tiêu cơ bản: - Chu kỳ làm việc - Tỷ số tải trọng - Hệ số tải trọng động Dựa vào 3 chỉ tiêu trên người ta chia chế độ làm việc của máy thành 5 cấp: - Cấp nhẹ - Cấp trung bình - Chế độ làm việc nặng vừa
- Chế độ làm việc nặng - Chế độ làm việc rất nặng Khối lượng máy: Trừ một vài loại máy cần đến trọng lượng còn lại đối với tất cả các loại máy trọng lượng là yếu tố có hại. Chính vì lý do trên nên các nhà chế tạo luôn tìm mọi cách để giảm nhẹ trọng lượng máy nhưng vẫn phải giữ được các chỉ tiêu khác. Kích thước máy: - Kích thước thân máy: yêu cầu càng nhỏ càng tốt nhưng phải đảm bảo sự ổn định của máy, lắp ráp được đầy đủ những chi tiết cần thiết, có không gian để bảo dưỡng; sửa chữa và phải cân đối với bộ công tác của máy. - Kích thước bộ công tác: yêu cầu bảo đảm được độ bền vững và các điều kiện sử dụng. Tuổi thọ của máy: Là thời gian làm việc của máy ở điều kiện làm việc bình thường đến khi phải sửa chữa cơ bản. Do đó khi chế tạo các nhà thiết kế, chế tạo thường tính trước tuổi thọ của máy để đến khi sử dụng, người sử dụng biết tính khấu hao của máy. Công suất riêng của máy: Là công suất được tính trên một đơn vị khối lượng hay kích thước của bộ công tác. Năng suất: Là khối lượng sản phẩm máy làm ra trong một đơn vị thời gian nhất định (m3/h ; T/h). Có 3 loại năng suất: - Năng suất lý thuyết: xác định trong điều kiện làm việc liên tục với tốc độ và tải trọng tính toán khi thiết kế chế tạo.  Đối với máy làm việc theo chu kỳ (máy đào, cần trục ...) N0 = Q/tck, Trong đó: Q là số lượng sản phẩm làm ra sau một chu kỳ làm việc, tck là thời gian một chu kỳ làm việc  Đối với máy làm việc liên tục (băng tải, vít tải...) N0 = v. F Trong đó, v là tốc độ di chuyển của bộ phận công tác (hay máy), F: lượng vật liệu được di chuyển bởi một đơn vị chiều dài dòng vật liệu
- Năng suất thực tế: Là lượng sản phẩm thực tế do máy làm ra trong một giờ, ca, năm. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào trình độ người lái, cách tổ chức quản lý thi công.... - Năng suất kỹ thuật: xét đến điều kiện thực tế của đối tượng thi công như trạng thái đất đá, điều kiện địa hình .... Tuỳ theo chức năng của từng loại máy mà người ta cho trước những thông số cơ bản như trên và có thể có thêm một số thông số riêng khác nữa; tất cả những thông số riêng đó thường gọi là " Đặc tính kỹ thuật của máy ". Đó là những thông số cơ bản của máy còn muốn đánh giá khảo sát về kinh tế kỹ thuật của một công trình, phục vụ cho việc bảo đảm chất lượng kỹ thuật và những chỉ tiêu kinh tế cần thiết: giá thành, thời gian quay vòng vốn... còn có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: chỉ tiêu về trình độ sử dụng máy, trình độ cơ giới hoá, tính sửa chữa, tính bảo quản... c) Máy nâng - vận chuyển c-1) Công dụng – Phân loại: Máy nâng vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để cơ giới hoá công tác nâng (hạ) và vận chuyển các loại vật nặng và hàng hoá trong không gian. Nó thực hiện các công việc như: - Bốc xếp hàng tại các cảng sông, cảng biển, nhà ga, bến bãi và nhà kho… - Lắp ráp các thiết bị công nghiệp, lắp đặt đường ống…. - Bốc dỡ hoặc vận chuyển các loại vật liệu xây dựng tại các kho bãi - Thực hiện các nguyên công khác để phục vụ sản suất trong các phân xưởng cơ khí, sửa chữa và các nhà máy, hầm mỏ… Máy nâng gồm có các loại: Kích, tời, palăng, cần trục, cầu trục (cầu lăn), cổng trục, thang nâng…. Máy vận chuyển gồm có các loại: băng tải, băng gầu, băng tấm, băng xoắn ốc, băng gạt và thiết bị vận chuyển bằng khí nén…. Phân loại tổng quát của máy nâng – vận chuyển: