Mô phỏng và thiết kế

Ờ Ở Ầ L I M Đ U

ờ ể ủ ớ ự ạ

ố ề ệ ệ ươ ứ ề

c, cùng v i s phát tri n c a h ọ ạ ộ ệ ố ự

ầ ị ự ệ ố ệ ấ ướ ệ Trong th i kì công nghi p hóa hi n đ i hóa đ t n ứ ị ơ ng ti n, nhi u đ n v nghiên c u khoa h c, đã nghiên c u th ng truy n thông đa ph ứ ạ ề mô ph ngỏ nh ng ho t đ ng ph c t p và xây d ng thành công h th ng ph n m m trong các h th ng máy móc trang b d a trên công ngh ữ ệ mô ph ngỏ 3D.

ữ ế ế ụ ệ ẩ mô ph ngỏ s đ

ụ ể ạ ộ ấ

ả ả ồ ọ ả ẩ t b trong nhà ế ị t b dùng Maya, 3DS max,

ế ị ẽ ượ ả t k các thi c áp d ng trong vi c thi Nh ng s n ph m ủ ệ ế ơ ớ ấ máy s n xu t, c th là gi i thi u c u trúc, c ch ho t đ ng c a các thi ừ ằ ườ ấ trong s n xu t, thông th ng b ng các s n ph m đ h a 3D t Invertor, Solidworks, AutoCAD,…

ẩ ả ủ ố ươ

mô ph ngỏ t ơ ủ ậ ớ ộ t b , các ho t đ ng c a các b ph n c khí không quan sát đ

ậ ườ ọ

ế ị ấ ế ề t v các ng đ i chính xác các chi ti ồ ả ượ c. V i kh năng đ ượ ừ ể c t ng i h c có th quan sát đ ạ ả t b trong quá trình s n xu t, quy trình ho t

ệ mô ph ngỏ 3D, ng ộ ậ ươ ủ ộ ặ ể Đ c đi m c a các s n ph m này là ạ ộ ế ị thi ủ ọ h a và l p trình c a công ngh ạ ộ ế chi ti ộ đ ng và t ậ ủ t các ho t đ ng c a các b ph n thi ế ị t b . ng tác c a các b ph n thi

ế ị

ườ ậ các ho t đ ng v t lý trong trang thi nh ng tác đ ng nh h t b , công ngh ủ ng, c a ng

ạ ộ ả ộ ệ ố ế

ọ ố ườ ế ậ ả ệ ớ Cùng v i vi c mô t ữ ả cho phép mô t ị ế ả ạ ượ b đ n k t qu đ t đ ộ ả nh minh h a s ng đ ng, giúp cho ng ưở ng c a môi tr ầ c. H th ng ph n m m ễ i xem d nh n bi ệ mô ph ngỏ 3D ế ườ ử ụ ủ t i s d ng thi ề mô ph ngỏ các thí nghi m b ng hình ằ ệ ễ ế t, d ti p thu.

ệ ử ụ ỏ

ệ ộ ầ

ỏ ằ ỏ ế ế ọ ấ t k là r t quan tr ng và c n thi ế ị ể ậ ủ k thu t c a thi t k cũng ngày càng ế t. Mô ể ể t b đ có th tri n

ộ Trong thời kì công ngh phát tri n thì vi c s d ng mô ph ng thi ể ế ế ế ị ướ ệ c khi thi t b tr cao. Vi c mô ph ng m t thi ỹ ế ả ệ ị ế ị t b nh m xác đ nh hi u qu kinh t ph ng thi ấ ự ễ ả ụ khai áp d ng r ng rãi trong th c ti n s n xu t.

ộ ố ệ

ơ ở ấ ố ố ư i u làm c s hoàn thi n quá ằ ươ ng pháp s y thăng hoa nh m

ấ ứ ế ị ể ỏ Mô ph ng thi t b đ nghiên c u m t s thông s t ế ạ ế ị ằ ế ế ệ t b b ng ph t k ch t o thi trình công ngh và thi ả ẩ ả ấ ượ ng s n ph m, gi m chi phí cho quá trình. nâng cao năng su t và ch t l

ề ọ ỏ ế ế ế ị t k thi t b trong quá trình

ấ Đây chính là lý do chúng em ch n đ tài “Mô ph ng và thi ả s n xu t”.

I. GI

Ớ Ỏ Ế Ề Ệ Ế I THI U CHUNG V MÔ PH NG VÀ THI T K

ỏ ệ I.1. Khái ni m mô ph ng

ỏ ệ ứ ủ ể ể ạ c h

ố ử ế ệ

ự ứ ầ ậ ứ i nghiên c u c n đ

ườ ự ớ ậ ệ ượ ậ ươ ỏ ậ ự ừ ế ậ ệ ượ Mô ph ng là vi c nghiên c u tr ng thái c a mô hình đ qua đó hi u đ ế th ng th c, mô ph ng là ti n hành th nghi m trên mô hình. Đó là quá trình ti n hành ể ạ ạ nghiên c u trên v t th t nhân t o, tái t o hi n t ệ đó rút ra k t lu n t quan sát và làm th c nghi m, t ng mà ng ng t v i v t th t.

ệ ừ ươ ơ

ệ Ta có th th c hi n vi c mô ph ng t ậ ệ ạ ạ ữ nh ng ph ẫ ệ ằ ắ ư ấ ả ỏ ng ti n đ n gi n nh gi y, ỗ ạ i nguyên m u (mô hình b ng g , g ch, s t,…)

ế ệ ệ ử ạ ơ ể ự bút đ n các nguyên v t li u tái t o l hay hi n đ i h n là dùng máy tính đi n t .

ỏ ả Mô ph ng máy tính s d ng mô t toán h c, mô hình c a h th ng th c

ươ ườ ng đ

ủ ượ ử ụ ữ ệ ố ấ ế ỏ ủ ề ệ ẫ ạ

ọ ử ụ ng trình máy tính. Mô ph ng máy tính th ộ ố ứ ậ ẽ ậ ự ở ệ ạ d ng ch c s d ng r t có hi u ả ể qu đ nghiên c u tr ng thái đ ng c a nguyên m u trong nh ng đi u ki n n u nghiên ứ c u trên v t th t s khó khăn, t n kém và không an toàn.

ỏ ị ộ ể ả ặ ỗ

ự ể ỏ ộ ỏ

ộ ạ ữ ộ ề ự ể ạ ộ ộ ị

Mô ph ng máy tính là hi n th m t chu i các hình nh ho c khung hình trên ả ả màn hình ph ng theo m t chuy n đ ng nào đó. Th c ra, mô ph ng là m t d ng o nh ố ượ th giác, t o nên s năng đ ng, truy n sinh khí và chuy n đ ng cho nh ng đ i t ng khô khan.

ọ ỏ ạ ớ Mô ph ng trên máy tính là xu h ệ ng d y h c m i, hi n đ i đã và đang đ

ạ ự

ả ứ ứ ụ ạ ẽ ạ ự ệ ộ ỏ ế ợ ụ

ư ề ộ ỹ

ự ự ọ do phát tri n t

ố ư ể ậ ướ ượ c ề ụ nghiên c u và áp d ng r ng rãi trên nhi u lĩnh v c. Trong lĩnh v c giáo d c, các bài ệ ươ ng ti n nghe nhìn hi n đ i s t o cho sinh gi ng có ng d ng mô ph ng k t h p ph ả ạ ộ ả ặ viên nhi u k năng nh : kh năng ho t đ ng quan sát (các hình nh tĩnh ho c đ ng), ố ượ ể ư ả ả kh năng thao tác trên đ i t duy, l a ch n con ng, kh năng t ứ ườ đ i u đ nh n th c. ng t

ế ị

ụ

ỏ

ạ

Hình 1.1 Thi

ả ứ t b mô ph ng hình nh ng d ng trên xe đ p

ệ I.2. Khái ni m thi ế ế t k

t kế ế là vi c t o ra m t k ho ch ho c quy ộ ế Thi ư ặ ệ ạ ộ ệ ố ệ ả

ạ ả ẫ ộ ố ườ ả ồ ố ậ ỹ ự ế ế ồ ọ ng (nh trong đ g m, k thu t, qu n lý, l p trình và thi ộ ố ặ ự ướ c cho vi c xây d ng m t đ i ậ ẽ ỹ ế ế ế t k ki n trúc, b n v k thu t, quy ế ế t k có ý nghĩa khác nhau trong Thi ộ ố ệ ng h p, vi c xây d ng tr c ti p c a m t đ i ượ c ự ế ủ t k đ h a) cũng đ

ượ t ng ho c m t h th ng (nh trong b n thi ơ ồ ạ trình kinh doanh, s đ m ch và các m u may). ợ các lĩnh v c khác nhau. Trong m t s tr ậ ượ t coi là thi ự ư ế ế t k .

ế ế ậ ặ t k là m t l M t đ nh nghĩa khác cho thi

ườ ộ ộ ộ ế ể ạ ượ ế ị

ộ ị ộ c cho m t ng ậ ố ỹ ứ ạ

ả ạ ộ ị ườ ộ

ụ ế ế ộ trình ho c m t cách ti p c n chi n ấ ượ l c m t k t qu duy nh t. Nó đ nh nghĩa các thông s k thu t, k ho ch, thông s , chi phí, ho t đ ng, quy trình và cách th c và ộ ả ng, an toàn và ph i làm gì trong nh ng ràng bu c pháp lý, chính tr , xã h i, môi tr c m c tiêu đó. kinh t i nào đó đ đ t đ ế ố ữ ệ ạ ượ trong vi c đ t đ

ề Quy trình thi

t k s n ph m: th ả ả ế ế ả ẩ ng s n ph m t ẩ ườ ư ả ớ i khi đ a s n ph m ặ ạ ộ ng là m t chu trình l p l ấ ẩ vào s n xu t, và có th đ ừ khi i nhi u vòng, t ể ượ c mô

hình thành ý t ả t ưở trong hình sau:

ế ế ả

ẩ

Hình 1.2 Quy trình thi

t k s n ph m

ầ ưở ồ ề ả

ề ả ủ ế ệ ể ử ụ ạ  Trong giai đo n đ u: hình thành ý t ế

ẩ ưở ừ ể ắ ầ ng lai. Nó có th b t đ u ngay t c đ a ra th tr

ị ườ ỏ ữ ể

ể ượ ớ

ng m i này có th đ ệ

ạ ộ ủ ệ ậ ộ

ệ ổ ứ ể ộ

ồ ưở ụ ẩ ng, ý đ v s n ph m/công ngh . M c ệ ng v s n ph m và công ngh có th s d ng và tiêu ch y u là tìm ki m các ý t ẩ ộ ả ệ ớ ươ khi m t s n ph m/công ngh m i khai thác trong t ả ấ ỉ ệ ể ư ượ ư ắ ầ ng, nh ng cũng có th ch xu t hi n khi các s n khác b t đ u đ ủ ể ượ ữ ư ượ ử ụ ẩ c đi m c a chúng. Nh ng ý rõ nh ng u đi m và nh c s d ng đã t ph m đang đ ủ ả ứ ậ ưở c thu th p qua công tác nghiên c u c a b n thân doanh t ộ ủ nghi p, qua các thông tin chuyên ngành, qua các quan sát c a cán b , nhân viên công ty, qua các ho t đ ng nghiên c u c a các b ph n có liên quan c a doanh nghi p và qua các ngu n thông tin khác. Nhi u khi, các doanh nghi p t ch c các cu c thi đ tìm tòi các ý t ứ ủ ề ợ ng thích h p cho mình.

 Trong giai đo n thi

ạ ẩ ệ ưở ế ả ế ế t k chi ti

ằ ệ ớ ẽ ượ ầ ượ ụ ể c l n l công ngh m i s đ

ụ t s n ph m và công ngh : các ý t t c th hoá b ng các thi ậ ậ ả ệ ỹ

ị ấ ả ữ ặ

ẽ ề

ạ ộ ợ ả ả ậ ẫ

ướ ươ ệ

ế ợ ữ ữ c t p h p, l u tr đ s d ng l

ề ữ ể ử ụ ả ề ượ ậ ả ế ớ ể ổ ạ ẩ ứ ữ ề ả ng v s n ẩ ế ế ụ ể ề t k c th (v ph m và ử ả ế ấ ấ ể ki u dáng, k t c u, tính năng tác d ng, v t li u, k thu t s n xu t, kh năng s ụ ự ể ượ ể t c các m t này. Nh ng ho t đ ng đó có th đ d ng,...) và ki m đ nh trên t c th c ồ ỉ ổ ộ ặ ộ ệ hi n m t cách riêng r ho c theo đ án (m t cách t ng h p). Nó không ch bao g m ậ ồ ằ ỹ ẽ ỹ ệ ụ ể ng d n k thu t và vi c c th hoá các ý đ b ng các b n v k thu t, các b n h ư ượ ả ậ c đ a ra. công ngh , mà còn có c nh ng k t lu n, đánh giá v các ph ng án đ ạ ẳ ư i sau này (ch ng h n khi Nh ng đánh giá này đ u đ ư ệ nghiên c u đ đ i m i, c i ti n ngay chính nh ng s n ph m công ngh này). Nh

ạ ẩ ữ ữ ộ ệ ố

ộ ứ ủ ộ ụ ể

ẩ ả ộ ử ụ ề

ả ỏ

ẩ ệ ẩ

ế ế ạ ộ ữ ả ọ

ủ ượ ậ ườ ậ ậ ỹ i th

ệ ả

ớ ổ ườ ứ ế ợ

ẩ ữ ườ ả ả ậ ế ế ả ẽ v y, s n ph m c a giai đo n này là m t h th ng nh ng b n v , nh ng b n thi t k ớ ớ ữ ả v i nh ng m c đ c th và n i dung khác nhau liên quan t i toàn b quá trình s n ệ ấ ư ườ xu t, l u thông và khai thác, s d ng các s n ph m/công ngh đó. Trong nhi u tr ng ế ế ỉ ượ ệ ợ t k ch đ h p, vi c thi c coi là hoàn thành khi có mô hình mô ph ng s n ph m/công ệ ớ ư ệ ế ỏ ưở ồ ớ ả ngh m i. N u nh vi c hình thành ý t ng, ý đ v i s n ph m và công ngh đòi h i ườ ự ạ có s tham gia c a đông đ o m i ng t k trong giai đo n i thì nh ng ho t đ ng thi ộ ố ộ ạ c t p trung vào m t s b ph n có liên quan (phòng k thu t, trung ng đ này l ỉ ả ế ế ứ t k và mô hình s n tâm nghiên c u, phòng thí nghi m,...) ch sau khi đã có các b n thi ủ ậ ệ ớ ch c đánh giá chúng và t p h p ý ki n c a i ta m i t ph m/công ngh m i ng i có liên quan. nh ng ng

ả ầ ắ ạ ế ử

ẩ ệ ủ

ả ạ ấ ả ể ử ụ

ặ ệ ẩ ệ

ẩ ườ ấ ợ ệ ặ ẽ

ự ử

ướ ề

ữ ẻ ề ệ ứ ạ ệ ự ị ể ệ ấ ẩ

ậ ả ẩ

ế ặ ư ấ ợ

ượ ậ ả ấ ề ượ ấ ạ ộ ả ộ ấ  S n xu t th : là giai đo n b t bu c ph i có trong h u h t các ho t đ ng ụ ệ ớ ỉ ế ế ả nghiên c u,ứ thi t k s n ph m và công ngh m i. M c đích c a vi c này không ch là ả ậ ẩ ả ki m tra, đánh giá l i kh năng s n xu t ra s n ph m ho c kh năng s d ng, v n ữ ế ế ệ t k phát hi n nh ng b t h p lý trong hành công ngh mà nó còn giúp cho các nhà thi ủ ả ế ấ ả ữ ố ớ k t c u c a s n ph m/công ngh . Đ i v i nh ng s n ph m/công ngh có liên quan ệ ự ể ộ ẻ ớ ứ i và s an toàn lao đ ng, s ki m nghi m càng ch t ch thì vai i s c kho con ng t ệ ả ệ ọ ấ ủ trò c a quá trình s n xu t th càng quan tr ng, vi c th c hi n chúng có quy mô càng ụ ể ề ặ ỹ ậ ế ầ ớ c đ u có nh ng quy đ nh c th (v m t k thu t l n và ph c t p. H u h t các n ệ ư ử ả ứ công ngh và tiêu chu n v sinh, s c kho ) v vi c ki m nghi m s n xu t th nh ệ ượ ỉ ế ế c th này. Giai đo n này ch k t thúc khi có k t lu n rõ ràng s n ph m/công ngh đ ự ế ệ d ki n đ a ra s n xu t không thích h p ho c chúng đ c ch p nh n và các tài li u ỉ ế ế thi ạ ả ử ổ t k (đã s a đ i/đi u ch nh) đ ậ ộ c bàn giao cho b ph n s n xu t.

 Sau khi vi c s n xu t th đã kh ng đ nh tính u vi

ả ẳ ệ ư ả ủ

ẩ ấ ể ị ả ệ ệ ớ ấ ượ ngh m i, chúng đ

ạ

ấ ả ữ ế ả ả ế ầ ệ ớ ự

ạ ặ ử ụ ế ụ ả ặ ẩ

ẩ ệ ờ

ự ế ấ ả ề

ả

ỳ ệ ử ụ ự ả ế ế ộ ứ ạ ẩ ợ

ị ế ế ể ấ ả ử ụ ệ ề ẩ

ứ ố ử ả ệ t, hi u qu c a s n ộ ặ ử ụ ạ c chuy n sang s n xu t hàng lo t ho c s d ng m t ph m/công ẩ ạ s n ph m/công ngh m i. Trong và sau cách đ i trà. Đây là giai đo n khai thác kinh t ả ế ạ ể t ho c có s đa d ng hoá s n khi s n xu t hàng lo t, có th có nh ng c i ti n c n thi ấ ả ư ệ ướ c khi đ a vào ti p t c s n xu t s n ph m (ho c s d ng công ph m/công ngh tr ạ ộ ừ ườ ngh ). Các ho t đ ng này th ng đan xen vào nhau, v a cho phép kéo dài th i gian ọ ệ ẩ ả . Đi u quan tr ng trong 2 giai s n xu t s n ph m và khai thác công ngh trên th c t ấ ả ệ ả đo n này là ph i có ch đ đánh giá đ nh k vi c s d ng công ngh s n xu t s n ủ ụ ộ t k đ có s c i ti n thích h p. M c tiêu c a quá ph m theo giác đ nghiên c u thi ố ả t trình s d ng công ngh và s n xu t s n ph m là khai thác chúng càng nhi u càng t ả ch không ph i càng lâu càng t t.

Theo mô hình trên, có th hình dung đ

ả ể ệ ớ ượ ỉ t kế ế s n ph m và công ngh m i, ng

ẩ ộ ố ả ể ẩ ượ ằ ể i ta có th thu đ ề ệ ứ c r ng, trong quá trình nghiên c u, ộ ườ ả c không ph i ch là m t, ệ ớ Đi u này cho phép các doanh nghi p có

ọ ử ụ ể ự ệ ẩ ợ thi mà có th là m t s s n ph m/công ngh m i. ả th l a ch n s d ng s n ph m/công ngh nào cho thích h p.

ộ ố ầ ỏ ề I.3. M t s ph n m m dùng trong mô ph ng và thi ế ế t k

ộ ả ề

ứ ầ ồ ơ ồ

ỹ ầ ậ ề ặ

ế ế t k các đ hình, mô hình, s đ tuy t đ p đáp ng đ ẩ Edraw Max còn đ ế

ộ ơ ệ

ầ ề ơ ồ ạ ế ế ạ

ệ ấ t k th i trang, s đ UML, quy trình công vi c, c u trúc ch

ơ ồ ỹ ồ ướ ệ ả

ạ ơ

ể ượ ễ ẽ ơ ồ ạ ạ

ệ

ụ ẽ ộ ự  Edraw Max 6.1: là m t ph n m m dành cho các sinh viên, gi ng viên và các ượ ệ ẹ ỹ c các nhân viên k thu t thi ế ế ượ ử ụ t k cho c s d ng thi nhu c u cao v m t th m m . Ngoài ra ộ ấ ả ệ ấ ư ề t c các nhi u ngành khác nh Trang trí n i th t, Đi n, Ki n trúc,… Nó là m t trong t ế ơ ồ ả ạ ả ạ ồ ọ đ h a ph n m m làm cho nó đ n gi n t o chuyên nghi p, tìm s đ , b ng x p h ng ồ ả ự ứ ổ ch c, s đ m ng, thuy t trình kinh doanh, k ho ch xây d ng, b n đ tâm trí, t ơ ồ ơ ồ ế ươ ế ế ờ t ng trình, s đ thi thi ữ ơ ề ơ ồ ơ ở ữ ệ ậ ế ng, s đ c s d li u và nhi u h n n a. k web, s đ k thu t đi n, b n đ h ể ượ ư ệ ạ ơ ồ ớ ơ ng vector V i h n 200 lo i s đ khác nhau, th vi n đa d ng và h n 6000 bi u t ơ Edraw Max cho phép b n t o ra m t lo t các ạ ộ giúp v s đ có th đ ộ ẫ ơ ồ ử ụ s đ s d ng các m u, hình d ng, và các công c v trong khi làm vi c trong m t ườ môi tr c d dàng h n. ạ ng văn phòng phong cách tr c quan và quen thu c.

(cid:0) D s d ng. ễ ử ụ

(cid:0) Ư ể u đi m:

(cid:0) Nhi u m u s n sàng đ s d ng.

ể ử ụ ẫ ẵ ề

(cid:0) Bao g m m t b s u t p clipart phong phú.

ộ ộ ư ậ ồ

(cid:0) Nh

ượ ể Giá còn cao. c đi m:

ể ượ

ủ

ầ

Hình 1.3 Bi u t

ề ng c a ph n m m Edraw Max

ộ ề ố ầ  AutoCAD: là m t trong nh ng ph n m m v đ h a 3D trên máy tính t

ữ ở ậ ẽ ồ ọ ế ầ ỹ ư

ầ ượ ườ ạ ể ở , ki n trúc,... đ u s d ng

ụ ể ườ ế ủ ạ

ả

ề ể ẽ ề ả ọ ấ t nh t ệ c phát tri n b i t p đoàn Autodesk. H u h t các k s công trình, xây hi n nay, đ ề ử ụ AutoCAD là công c đ sáng t o ra ự d ng c u đ ng, nhà ỗ ợ ầ ẩ Ph n m m AutoCAD h tr ng i dùng t o các các tác ph m, công trình c a mình. ề ẽ ề ậ ẽ ỹ ả b n v k thu t vector 2D, 3D hay dùng đ v các b n v 2 chi u (2D) và 3 chi u ể ự ậ ạ (3D) các mô hình hóa hình h c và t o ra nhi u hình nh th c v t th .

(cid:0) Ư ể u đi m:

ử ỗ ễ ạ ơ

(cid:0) T o và s a l

i d dàng h n.

ở ớ ấ

(cid:0) Tr c quan h n vì cho phép ta quan sát mô hình

ề góc nhìn 3D v i r t nhi u

ơ ự cách quan sát khác nhau.

ử ụ ư ứ ả ằ ơ

(cid:0) L u và tái s d ng các b n v d dàng h n b ng đĩa c ng hay CD. ẽ ễ

ẽ ả ắ ấ ắ ộ

(cid:0) Tăng đ chính xác. Do v b ng máy tính nên ch c ch n b n v xu t ra s

ẽ

ằ ấ ơ ẽ ằ ề chính xác h n làm b ng tay r t nhi u.

ữ ơ ở ữ ệ ể ả ơ ồ ờ

ư ễ ữ ơ

(cid:0) L u tr thành c s d li u đ d dàng qu n lý h n. Đ ng th i chuy n file ỹ ư ờ

ể ễ ể mô hình d dàng h n Internet. Gi m thi u th i gian trao đ i thao lu n gi a các k s ậ ở ổ ỉ ấ ự ị ả ậ ử các khu v c đ a lý khác nhau. G i nh n qua email ch m t vài giây.

ệ ỏ ễ ể ơ

(cid:0) Vi c phân tích, mô ph ng và

ki m tra mô hình 3D d dàng h n.

ượ

(cid:0) Nh

ể c đi m:

(cid:0) Th i gian và chi phí cho vi c tri n khai m t h CAD là l n.

ộ ệ ể ệ ờ ớ

(cid:0) Th i gian và chi phí cho vi c đào t o ng

ườ ệ ạ ớ

ờ ồ ệ ễ ạ ậ ở ờ

ầ ơ ệ i dùng CAD l n. Tuy nhiên hi n ả nay nh ngu n tài li u phong phú trên m ng Internet và các di n đàn th o lu n m nên ễ cũng có ph n d dàng h n chút.

(cid:0) Chi phí b o trì cho ph n m m CAD là l n.

ề ầ ả ớ

(cid:0) Th i gian và chi phí cho vi c chuy n các b n v cũ, v b ng tay sang CAD

ẽ ằ ệ ẽ ể ả ờ

cũng không nh .ỏ

ể ượ

ủ

ề

ầ

Hình 1.4 Bi u t

ng c a ph n m m AutoCAD

ộ ầ ề ữ ề ế

ế ứ ữ

ầ ệ

 SolidWorks: Là m t trong nh ng ph n m m chuyên v thi ỏ ế ế ừ t đ n t

ừ c bi

ượ ả ớ

ệ ế ế ơ t k c khí hi n nay. Solidworks đ ậ ượ c du nh p vào n ề ầ ả ầ ơ

ữ

ồ ộ ề ư ệ ơ ữ ấ ế ậ ố ỹ t k 3D do ầ hãng Dassault System phát hành dành cho nh ng xí nghi p v a và nh , đáp ng h u ả ế phiên b n h t các nhu c u thi ớ ế ướ Solidworks 1998 và đ c ta v i phiên b n 2003 và cho đ n nay v i ề ể phiên b n 2016 ph n m m này đã phát tri n đ s v th vi n c khí và ph n m m ệ này không nh ng dành cho nh ng xí nghi p c khí n a mà còn dành cho các ngành ộ khác nh : đ ữ ư ườ ng ng, ki n trúc, trang trí n i th t, m thu t,…

(cid:0) Ư ể u đi m:

ệ ườ ự ệ ơ

(cid:0) Giao di n ng

ễ ử ụ i dùng thân thi n, d s d ng và tr c quan h n.

ươ ươ

(cid:0) Kh năng t ả

ớ ng thích v i các ch ng trình 3D.

ượ ể ắ ề ơ ớ t k m m m i, m t mà, h p lý h n v i nhi u ki u l p ghép thông

ế ế ề ệ

(cid:0) Thi ơ

ạ ế ế minh h n, giúp hoàn thi n thi ợ ơ t k nhanh h n.

ượ ỏ ấ ả ạ ể Đòi h i c u hình máy tính ph i m nh.

(cid:0) Nh

c đi m:

ể ượ

ủ

ề

ầ

Hình 1.5 Bi u t

ng c a ph n m m AutoCAD và SolidWorks

ộ ề ụ ế ế

 Autodesk Inventors: là m t ph n m m CAD ng d ng trong

ớ ả ầ ạ ọ ơ ứ ế ế

ậ ệ

ả ự ệ ậ

ỗ ợ ỹ ả ự ự ế ề ể

ẽ ắ ế ế ả ả ẽ t và các b n v l p; qu n lý các chi ti ắ t và mô hình l p ghép v i s

ế ậ ớ ng l n các chi ti

ệ ề

t k mô hình thi ệ ề ộ t k mô hình Solid, có giao di n đ ng h c c khí, v i nhi u kh năng m nh trong thi ụ ạ ườ i dùng thu n ti n và tr c quan. Autodesk Inventors có các công c t o mô hình ng ầ ể ử ụ 3D, qu n lý thông tin, làm vi c nhóm và các h tr k thu t. Có th s d ng ph n t thích m m này đ xây d ng các mô hình 3D và các b n v 2D; xây d ng các chi ti ớ ố nghi, các chi ti ượ t; nh p các file SAT, STEP, AutoCad, Autodesk Mechanical l ự ớ Desktop và các file IGES; làm vi c nhóm v i nhi u thành viên trong quá trình xây d ng mô hình.

(cid:0) Ư ể u đi m:

ế ế ạ ử ụ ụ ể ệ ạ

(cid:0) Thi

t k m ch l c, s d ng công ngh phát tri n thông d ng.

ươ ệ ạ ớ

(cid:0) T

ầ ứ ng tích v i ph n c ng hi n đ i.

ả ế ụ ắ ớ

(cid:0) Có kh năng x lý hàng ngàn chi ti ử

t và các c m l p ráp l n.

ứ ụ ấ

(cid:0) Cung c p giao di n l p trình ng d ng. ệ ậ

ự ế ả ế ế ớ ẽ

(cid:0) Có kh năng trao đ i tr c ti p d li u thi ổ

ữ ệ ặ ủ ủ ả t k v i b n v 2D c a ệ ố ừ các h th ng

AutoCAD, mô hình 3D c a Mechanical Desktop ho c mô hình STEP t CAD khác.

ượ ỏ ấ ả ạ ể Đòi h i c u hình máy tính ph i m nh.

(cid:0) Nh

c đi m:

ể ượ

ủ

ề

ầ

Hình 1.6 Bi u t

ng c a ph n m m Autodesk Inventor

II. Các b

ướ ỏ c mô ph ng thi ế ị t b

 Các b

ướ ỏ c mô ph ng:

(cid:0) B c 1: Xây d ng s đ quá trình s n xu t ấ

ơ ồ ướ ự ả

(cid:0) B c 2: Ki m tra đ n v đo l ể

ướ ơ ị ườ ng

(cid:0) B c 3: Xác đ nh các thành ph n ầ ị

ướ

(cid:0) B c 4: Ch n nhi

ướ ọ ệ ộ ợ t đ thích h p

(cid:0) B c 5:Cung c p ngu n d li u ồ ữ ệ ấ

ướ

(cid:0) B c 6: Cung c p đi u ki n cho quá trình

ướ ệ ề ấ

(cid:0) B c 7: Ch y và xem k t qu ạ

ướ ế ả

 Các b

ướ ế ị ằ ề ầ ỏ c mô ph ng thi t b b ng ph n m m Inventor:

(cid:0) Shape Generator: S d ng các công c t o hình đ khám phá kh năng thi

ử ụ ụ ạ ả

ế ế ơ ả ứ ạ ạ ơ ị ế ể t t k . Xác đ nh các hình d ng và ch c năng c b n cho ế ớ k s m h n trong giai đo n thi

ậ ế ế i u hóa cho đ

ớ ứ ố ư t k và Inventor cung c p m t hình th c t ụ ộ ể ạ ề ạ

ẩ ả ượ i th c đ xem s n ph m s đ

c s d ng nh th nào; ki m soát xem ố ư ẽ ượ ử ụ ẩ ả ể ư ế i u v i đ dày v t li u t

ậ ệ ố ử ụ

ớ ộ ố ứ ườ ầ ư ộ ả ộ ấ ặ ả ộ ộ m t b ph n ho c c thi ệ ọ ứ ng. V i Shape Generator b n có th n p và áp d ng các đi u ki n c ng, tr ng l ở ự ể ế ớ trong th gi ể ạ i thi u; xác đâu và trong hình d ng nào thì s n ph m là t ạ ị đ nh các vùng c n tránh (keep out zone) và duy trì đ i x ng; s d ng các hình d ng ượ ạ đ c t o ra nh m t hình tham kh o bên trong môi tr ế ế t k . ng thi

ụ ạ

ủ

ề

ầ

ế ế

Hình 2.1 Công c t o hình c a ph n m m thi

t k CAD Inventor

ể ậ i con tr

ử ụ ướ

(cid:0) Mô hình tham s :ố S d ng menu đ truy c p các l nh ngay t ư ướ c linh ho t; l nh Iterate trên thi ệ ữ

ọ c nh đã phác h a; đ i t ế ế ử ụ ố ạ ệ

ụ ể ố ệ ị

ỏ ạ ệ ố ượ ộ ạ ng 3D, fillet, chamfer chu t; t o các thông s và kích th t k s d ng các công c đ nhanh chóng có kích th ử ị xác đ nh nh ng tính năng hi n có trong l ch s mô hình và xem các m i quan h cha con.

ậ

ạ

ệ Hình 2.2 Truy c p các l nh thông qua menu ngay t

ộ ỏ i con tr chu t

(cid:0) L p ráp các mô hình:

ộ ắ ợ ủ ả ạ ẽ ị

ệ ể ỏ

ượ ắ ấ ậ ộ ộ ướ ữ ệ ừ ấ ứ ộ ả ể ắ ẩ Nhanh chóng l p ráp các s n ph m c a b n đ đánh ố ả ạ ợ ỗ ư ứ giá đ phù h p và ch c năng. Xác đ nh các ch ch a phù h p, t o b n v ph i c nh ụ ớ ử ụ ấ ủ c l p ráp. S d ng các kh p đ áp d ng và mô ph ng hi u su t c a các b ph n đ ồ ợ b t c ngu n các ràng bu c thích h p trong m t b ử ụ c duy nh t; s d ng d li u t

ế ế ậ ộ ố nào, duy trì m t liên k t đ n t p tin g c.

ầ

ề

ỏ

ả

ẩ

ắ

Hình 2.3 L p ráp các mô hình trong ph n m m mô ph ng s n ph m 3D Inventor

ạ ả ạ ố

ẽ ế ợ ả ổ ư ậ ẽ T o các b n v k t h p nh t p tin DWG g c trong Inventor ả ẽ ể ạ ướ c trong b n v đ t o thay đ i trong mô hình 3D và

(cid:0) T o b n v : ho cặ AutoCAD. S a đ i kích th ử ổ nhi u h n n a.

ơ ữ ề

ị ỷ ệ ị ướ ể ươ ế ề (cid:0) Xác đ nh v trí, t ị , đ nh h l ớ ng hình chi u v i các đi u khi n t ng tác.

ử ụ ụ ế ể ấ (cid:0) S d ng menu đánh d u đ thêm hình chi u ph và hình c t. ắ

ế ả ẽ ộ ằ ấ (cid:0) Trình bày chi ti t b n v m t cách nhanh chóng b ng cách l y kích th ướ c

ừ t ố các thông s mô hình.

ị

ỷ ệ ủ

ả ẽ

Hình 2.4 Xác đ nh v trí, t

c a mô hình trong b n v

l

ụ ợ ọ ạ S d ng các công c mô hình thích h p cho m i

ử ụ ố ạ ạ ạ

(cid:0) T o mô hình linh ho t: ệ công vi c. T o mô hình theo cách b n mu n:

ệ ữ ố ị

(cid:0) T o mô hình tham s : Xác đ nh m i quan h gi a các tính năng và các ố ầ ạ thành ph n trong mô hình.

ạ ạ ứ ạ ử ụ ạ ạ (cid:0) T o mô hình hình d ng t ự do: T o hình d ng ph c t p s d ng công ngh ệ

T – Splines.

ự ử ệ ạ ỉ (cid:0) T o mô hình tr c ti p: Th c hi n nhanh các ch nh s a trong mô hình v i ớ

ề ể ự ơ ế ả các đi u khi n push/pull đ n gi n.

ồ ọ ỹ

ụ ạ

ề

ầ

ậ

Hình 2.5 Các công c t o mô hình trong ph n m m đ h a k thu t Inventor

(cid:0) Thi

ế ế ở ậ ủ ự M t p tin DWG c a AutoCAD tr c ti p t ế ừ

ệ t k khái ni m và layout: ơ ở bên trong Inventor làm c s cho mô hình 3D:

ố ượ ạ ầ ậ (cid:0) Rút ra các kh i đ c t o bên trong AutoCAD vào các ph n t p tin riêng

bi t.ệ

ộ ể ặ ắ (cid:0) Thêm các ràng bu c đ đ t chúng vào mô hình l p ráp.

ế ụ ử ệ ỉ (cid:0) Ti p t c ch nh s a layout 2D ho c khái ni m bên trong AutoCAD. ặ

ự ộ ầ ậ ả ậ ạ (cid:0) Các mô hình Inventor t đ ng c p nh t mà không c n ph i làm l i.

ế ế

ệ

Hình 2.6 Thi

t k layout và khái ni m trong Inventor

(cid:0) Thi ế ế ể ạ Inventor b n có th :

ụ ậ ớ ế ế ộ ự ộ t k các b ph n nh a: ự V i các công c thi ậ t k b ph n nh a trong

ứ ạ ự ệ ạ ạ (cid:0) T o các hình d ng ph c t p d a trên công ngh T – Splines.

ổ ế ạ ờ ướ ả ệ (cid:0) T o các hình ph bi n nh hình vòm, g cong hay các l ư i t n nhi t.

ấ ượ ề ấ ậ ử ụ ề (cid:0) Xác đ nh các v n đ ch t l ộ ng ti m năng trong b ph n s d ng phân

ệ ị ự ự tích dòng nh a d a trên công ngh Moldflow.

ế ế

ứ ạ ớ

ộ ậ

ự

ẩ

Hình 2.7 Thi

t k các b ph n nh a tiêu chu n, ph c t p v i Inventor

(cid:0) Thi

ạ ẩ ủ ợ ớ t k t m kim lo i ph c t p: ệ ứ ạ phù h p v i tiêu chu n c a doanh nghi p

ụ ớ ả ờ ế ế ấ nh vào các công c v i kh năng:

(cid:0) Chuy n đ i thi ể

ổ ế ế ấ ặ ạ ạ t k t m kim lo i 2D sang mô hình 3D ho c t o m i t ớ ừ

đ u.ầ

(cid:0) T o n p g p, đ ế

ấ ạ ườ ề ặ ờ ổ ng vi n và g n i (m t bích).

ế ế ấ

ạ

ế

ề ặ

Hình 2.8 Thi

t k t m kim lo i và các chi ti

t trên b m t trong Inventor

(cid:0) C u hình s n ph m t

ấ ẩ ả ự ộ đ ng:

ả ừ ư ệ ổ ồ ứ ụ (cid:0) Kéo và th code t ạ th vi n đo n code kh ng l trong ng d ng.

ố ọ ắ ừ ộ m t danh sách và thêm chúng vào form mà

(cid:0) Ch n các thông s và quy t c t ầ ậ không c n l p trình.

ể ể ấ ỉ ầ ả ệ ạ bên ngoài doanh nghi p b n ch c n t i các

(cid:0) Đ tri n khai các c u hình ở ụ ị ử ụ ẩ ả s n ph m lên đám mây, s d ng d ch v Configurator 360.

ẩ ự ộ

ả

ấ

ờ

ố

Hình 2.9 C u hình s n ph m t

đ ng nh các thông s trong Inventor

(cid:0) Thi

ế ế ộ ự ộ ậ ắ ắ ộ t k b ph n và l p ráp t đ ng:

ậ ể ấ ử ụ ạ ị ể ể ố ế Đ chèn b

ằ ế ế ỉ ầ ậ ắ ọ ị ị có th tái s d ng, có th c u hình b ng cách xác đ nh các tham s bi n. ph n, tính năng, l p ráp trong thi T o các b ph n, tính năng, l p ráp ộ ố ủ t k ch c n ch n v trí và xác đ nh các thông s c a

ụ ọ hình h c m c tiêu.

ắ

ị

ố ể Hình 2.10 Xác đ nh v trí, thông s đ chèn các l p ráp trong Inventor

(cid:0) T o và tính toán các thành ph n:

ử ụ

ượ ầ S d ng công c máy tính đ ẹ ớ

ụ ư ố ứ ổ ế ạ ầ ự ộ ầ ợ c tích h p ế t k nh m i hàn, k p và mi ng ế ế ủ t k c a

ạ ể ế ượ t đ ụ ạ ư ế ố ắ ố ắ ộ ế ế ẵ c các kh p ph bi n trong thi s n đ bi ậ ộ đ ng t o ra các b ph n đáp ng yêu c u thi lót. Công c t o thành ph n t ạ b n nh k t n i b t vít bên trong m t kh i l p ráp.

ứ

ầ

ạ

ế ế

ộ ậ Hình 2.11 T o các b ph n đáp ng yêu c u thi

t k trong Inventor

ự ộ ơ ệ ế ế ấ Đ n gi n hóa vi c thi t k các khung c u trúc nh ờ

(cid:0) Thi ả ể đ ng. V i các l nh này b n có th :

ế ế t k khung t ớ đ ng: ạ ệ ự ộ ệ l nh t

ầ ừ ư ệ ủ ẩ (cid:0) Chèn các thành ph n khung t th vi n c a hàng ngàn khung tiêu chu n.

ư ạ ể ặ ố ị (cid:0) D ch chuy n ho c xoay khung nh b n mu n.

ắ ỉ ụ ầ (cid:0) Áp d ng c t t a cho nhi u thành ph n khung cùng lúc. ề

ấ ủ ỉ ầ ể ệ ộ (cid:0) Đ phân tích hi u su t c a khung hình ch c n thêm các ràng bu c và ch ỉ

ơ ể ụ ả ị đ nh n i đ áp d ng t i.

ế ế

ơ ớ

ơ

ệ

ả

ấ

ự ộ

Hình 2.12 Thi

t k khung c u trúc đ n gi n h n v i các l nh t

đ ng trong Inventor

ấ ấ ủ ạ ạ ị

ớ ẩ Xu t kh u các thi ế ế t k 3D v i ế ế t k 3D c a b n sang đ nh d ng PDF ớ Adobe Acrobat Reader. V i tính năng

(cid:0) Xu t file PDF 3D: ể 3D đ b t c ai cũng có th xem thi ể này b n có th :

ể ấ ứ ạ

ả ồ ế ế ườ (cid:0) Bao g m nhi u b n trình bày thi ề t k do ng ị i dùng đ nh nghĩa.

ả ả ệ ẽ ổ ồ ị (cid:0) Đính kèm t p b sung vào file PDF, bao g m c b n v và các đ nh d ng ạ

ậ t p tin CAD.

ệ ậ ắ ấ ộ (cid:0) Xem c u trúc l p ráp hoàn thi n và thu c tính t p tin.

ể ộ

ệ

ấ

ố ơ

Hình 2.13 Xu t tài li u PDF 3D đ c ng tác t

t h n

ả ẽ

ạ ắ

ỏ

Hình 2.14 Chèn các đo n l p ráp nh vào b n v trong Inventor

(cid:0) BIM có kh năng t

ả ươ ử ụ ụ ng tác: S d ng các công c BIM (Building

Information Modeling) đ :ể

ự ứ ạ ủ ẵ ả (cid:0) Gi m s ph c t p c a mô hình 3D trong các mô hình BIM có s n.

ệ ố ể ộ ị (cid:0) Xác đ nh các đi m k t n i và thu c tính h th ng. ế ố

ư ộ ấ ậ ạ ặ ố ị (cid:0) Xu t t p tin nh m t Revit g c ho c trong đ nh d ng IFC đ s d ng ể ử ụ

trong các BIM.

ế ố ệ ố

ả ẽ

ể

ị

Hình 2.15 Xác đ nh các đi m k t n i h th ng trên b n v

ạ ở ộ ị ả t c các d li u thi

(cid:0) Qu n lý d li u: ấ

ả ứ ữ ệ Qu n lý t ế ữ ệ ễ

ế ế ậ ặ ấ ả ẽ t k t p tin đ s d ng chúng trong các thi ế ế ủ t k c a b n ấ ậ t k m i ho c thi

ữ ệ ể ả m t v trí ạ duy nh t. Ch c năng tìm ki m m nh m giúp d dàng tìm th y các t p tin. Nhanh ế ế ế ế ớ ể ử ụ t k chóng sao chép thi ớ chuy n hóa. Tránh ghi đè lên d li u v i kh năng check in, check out.

ả

ấ ả

ệ

ế

Hình 2.16 Qu n lý t

t c các tài li u liên quan đ n thi

ế ế ở t k

ộ ị cùng m t v trí trong

Inventor

ệ ứ

(cid:0) Xem mô hình v i các hi u ng: ớ

ọ ệ ể ạ ể ươ ầ ặ (cid:0) Ch n l nh Tweak đ t o di chuy n t ng tác ho c xoay các thành ph n.

ệ ứ ư ả

ả (cid:0) L u b n ch p khi xem mô hình đ s d ng bên trong timeline hi u ng, ẽ xem b n v ho c l u l ể ử ụ ả i d ng hình nh mô hình. ụ ặ ư ạ ướ ạ i d

ế ậ t l p trình t

(cid:0) Khi trình xem s n sàng, hãy thi ẵ ệ ắ ự ể ể ậ ộ ứ ể ạ ướ c trong c ghép vào

ị ừ đ hi n th t ng b ẽ ượ quá trình l p ráp và t o hi u h ng đ trình bày cách các b ph n s đ nhau.

ế ậ

ự ắ

ệ ứ

ơ

ễ

ể

Hình 2.17 Thi

t l p trình t

l p ráp và hi u ng cho mô hình đ hình dung d dàng h n

(cid:0) Hình dung và d ng hình:

ự ơ ả Tính năng này cho phép hình dung rõ ràng h n s n

ẩ ế ế ớ ụ ự ph m đã thi t k v i các công c d ng hình:

(cid:0) Ch n ki u b n mu n ngay trong môi tr

ể ạ ọ ố ườ ng thi ế ế t k .

(cid:0) S d ng ch đ m c đ nh nh bóng m , wireframe, đ n s c ho c minh

ế ộ ặ ử ụ ư ắ ặ ờ ơ ị

h a.ọ

(cid:0) S d ng k thu t ray tracing đ nh n đ

ử ụ ậ ượ ể ậ ỹ ộ ả ự ố c m t b n d ng hình t ấ t nh t có

th .ể

III. M t s ví d mô ph ng quy trình s n xu t trong công ngh th c ph m

ệ ự ộ ố ụ ỏ ấ ẩ ả

ỏ ề ấ ả III.1. Mô ph ng v quy trình s n xu t bia

ấ

ả

Hình 3.1 Quy trình s n xu t bia

(cid:0) ắ Tóm t t quy trình:

ấ ườ ả III.2. Quy trình s n xu t đ ng

ấ ườ

ả

Hình 3.2 Quy trình s n xu t đ

ng

ỏ ấ ệ ố IV. Mô ph ng h th ng s y thăng hoa

ế ị ệ ố

ạ

ấ

Hình 4.1 Thi

t b h th ng s y thăng hoa gián đo n

ể ứ ướ 1 Bình thăng hoa; 2 Van; 3 Xyphông; 4 B ch a n c nóng;

ư ướ ư 5 Bình ng ng n c nóng ứ ; 6 Bình tách l ng; 7 Giàn ng ng; 8 Bình ch a

ỏ ammoniac;

ơ ơ ệ ộ ơ ướ 9 Máy nén; 10 B m chân không c; ; 11, 12, 13 Đ ng c đi n; 14 B m n

ử ổ ề ỉ 15 Phân t ấ l ; 16 T m gia nhi t ế ệ ; 17 Chân không k ; 18 Van đi u ch nh;

ấ ộ ề ỉ ệ 19 Khay ch a v t li u ệ ướ t d i; 21 B đi u ch nh nhi t ứ ậ ệ ; 20 T m gia nhi

ỏ

ế ị

ấ

Hình 4.2 Mô ph ng các thi

t b trong quá trình s y thăng hoa

ộ ố ế ị

ấ

ỏ Hình 4.2 Mô ph ng m t s thi

t b trong quá trình s y thăng hoa

ể ứ ướ

ề

ỉ

ế 1 – Bình thăng hoa; 2 – Chân không k ; 3 – Van đi u ch nh; 4 – B ch a n

c nóng;

ư

ướ

ỏ

ơ

5 – Bình ng ng n

c nóng; 6 – B m chân không; 7 – Bình tách l ng;

ứ

ư

8 – Máy nén; 9 – Bình ch a ammoniac; 10 – Giàn ng ng

ợ ạ ế ắ ượ ệ ộ ậ ệ ấ V t li u s y đ c làm l nh đ n nhi t quy trình:

(cid:0) (cid:0) ượ 40oC) đ

ượ ư

ạ ằ ư ạ ồ

ư ứ ẩ

ệ ớ

ẹ ạ ơ

(cid:0) Tóm t t đ thích h p trong ộ ạ các kho l nh sâu ( 10 c cho vào bình thăng hoa (1). Bình thăng hoa m t ặ ượ ố ớ ơ c làm c n i v i b m chân không (10) qua bình ng ng – đóng băng (5) và đ m t đ ạ l nh b ng máy l nh ammoniac. Máy l nh g m máy nén (9), giàn ng ng (7), bình tách ừ ờ ỏ l ng (6) và bình ch a ammoniac (8). Nh bình ng ng – đóng băng mà m thoát ra t ề ướ ạ ậ ệ i d ng băng, máy hút chân không (10) làm vi c v i không khí khô. Đi u v t li u d ệ ữ đó không nh ng t o cho b m chân không làm vi c nh nhàng mà theo tính toán trong ố ẽ ả ự ế thì chi phí đi n năng cho c h th ng s gi m. Ngoài ra bình thăng hoa n i th c t ứ ớ ệ ố v i h th ng cung c p n t cho v t li u.

ả ệ ố ừ ệ ấ ướ ậ ệ ệ ồ bình ch a (4) làm ngu n gia nhi c nóng t

ế ị ệ ố ủ ấ Các thi

ỏ ạ ồ t b chính c a h th ng s y thăng hoa bao g m bình thăng hoa, bình ế ị ớ t b : bình tách l ng giàn

ư ư ứ ạ ơ ng ng đóng băng, b m chân không và máy l nh v i các thi ng ng, bình ch a tác nhân l nh và máy nén.

ứ

ấ ế ị ồ ể ấ ệ ố ự ồ Các máy s y thăng hoa bao g m m t bu ng chân không có ch a các khay đ ng ắ ẩ ả t cho quá trình thăng hoa. Các ng xo n s n ph m và thi ộ t b đun nóng đ c p nhi

ộ ả ặ ư ượ ử ụ ự c s d ng đ ng ng t

ẹ ạ ớ ụ ơ ướ h i n ể ữ t b t

ượ ắ c g n v i thi ố ố ượ c tr ng t ượ ế ị ự ộ ệ i đa cho vi c ng ng t ượ ầ ể đ ng làm tan băng đ gi ụ ơ ướ h i n ạ ề ở c dùng làm l nh đông

ộ ầ ớ t b i vì ph n l n năng l ế ế ủ ấ ượ ở ị và vì th tính kinh t ế c tr c ti p ề ặ ủ cho b m t c a ầ c. Đi u này là c n ế ị t b các thi ấ ủ ệ c xác đ nh b i hi u su t c a ng đ u vào đ c a s y thăng hoa đ

ụ ạ ru t gà l nh ho c các b n d t l nh đ thành băng. Chúng đ ắ các dây xo n ru t gà đ ế ở thi ư ụ ng ng t ế ị ư t b ng ng t thi .

ấ ạ ế ị C u t o hai thi t b chính:

ộ ộ ằ ụ ượ

 Bình thăng hoa: Bình là m t hình tr tròn n m ngang. M t đáy đ ụ ằ

ớ ộ ụ c g n v i thanh hình tr b ng bu lông đ

ướ

ể

ớ ậ ệ ấ ộ

ả ộ

ả ả ấ ẽ ượ ấ c áp su t chân không l n nh t trong quá trình s y. Các khay s y s đ

ệ ạ ấ ề c hàn li n ể ầ ượ ắ ớ v i hình tr còn đáy kia là m t chòm c u đ ặ ố ớ ơ ư ậ ệ ấ ộ ỉ đ a v t li u s y vào ra. Đ nh bình thăng hoa có m t m t n i v i b m chân không qua ạ ộ ố ư ườ i ta b trí các h p kim lo i xen bình ng ng – đóng băng. Phía trong bình thăng hoa ng ộ ứ ậ ệ ấ ộ ẽ c nóng k nhau. Trên các h p đó là các khay ch a v t li u s y. Trong các h p là n ấ ậ ộ ấ ấ ệ ộ ộ chuy n đ ng. Do nhi t đ trong bình thăng hoa r t th p và có m t đ chân không r t ủ ế ả ứ ướ ữ ệ ề ớ c nóng v i v t li u s y ch y u s y l n nên truy n nhi t gi a các thành h p ch a n ờ ứ ạ ả ậ ệ ệ t b s y thăng hoa ph i có đ dày và v t li u ph i đ m b o ra nh b c x nhi t. Thi ặ ấ ấ ượ ị ch u đ c đ t ấ ồ vào lòng bu ng s y, thi ế ị ấ ớ ế ị ẽ ượ t b s đ c phân lo i theo di n tích s y.

ấ ạ

ấ Hình 4.3 C u t o bình thăng hoa và khay s y

 Bình ng ng đóng băng

ư ế ị ổ ệ ạ ố ộ t b trao đ i nhi

ộ : Là m t thi ố ng kính 51 57 mm đ

ụ ứ ớ ườ ợ ụ ặ ờ

ỗ ộ ướ ế ớ ơ ừ ướ ủ c a bình là m t hình tr đ ng, trong đó b trí các ng có đ ắ g n k t v i nhau và v i hình tr ượ c b m chân không hút t đ ố ơ ướ nh hai m t sàng. H n h p h i n ố i phân ph i phía d bình thăng hoa qua m t l ấ ạ t d ng ng. C u t o ượ c c và không khí i đi vào

ư ữ

ơ ướ ơ ướ ứ ầ c làm l nh và h i n c – không khí đ

ặ ượ ủ ố

ơ ướ ệ ủ ậ ỗ ố Ở ợ ỗ ạ c trong h n h p đó i bám vào các thành trong c a ng, còn không khí khô qua b m chân không c – ượ ạ c l

ỏ i amoniac l ng nh n nhi ề t c a h n h p h i n ạ ể ơ ể ỏ ố trong các ng. Amoniac đ a vào trên m t sàn và ch a đ y không gian gi a các ng. ợ ỗ đây h n h p h i n ơ ụ ạ ư ng ng t l ợ ể ả đ th i vào khí quy n. Ng không khí đ bay h i và qua bình tách l ng v máy nén cùa máy làm l nh.

ấ ạ

ư

Hình 4.5 C u t o bình ng ng – đóng băng

ư ồ Ố ể ố ế ị ệ ổ

 Giàn ng ng:ư Giàn ng ng là thi ệ ằ ữ

ướ ả ố

ề ằ t ki u ng l ng. ng b ng ượ c ẽ ượ c

ệ ể ư ả ồ t b trao đ i nhi ạ ả ồ c làm mát đi ng t b ng nhôm. Gas l nh đi trong ng còn n đ ng có c nh t n nhi ư ỏ ướ chi u trong không gian gi a hai ng. N c làm mát khi ra kh i giàn ng ng s đ ệ ư đ a lên tháp gi t cho dàn ng ng. ố t đ làm mát r i cho quay l ạ ể ả i đ gi i nhi i nhi

ấ ạ

ư

Hình 4.6 C u t o giàn ng ng

ạ ệ ụ ỏ ế ị ọ ơ ẩ Là thi t h i m còn l t b có nhi m v tách các gi  Bình tách l ng:

ộ ộ ố

ả ệ ượ ừ ề c khi v máy nén, dùng đ ngăn ng a hi n t ộ ả đ t ng t t c đ dòng h i t ế ơ ố

ộ ấ ị ủ ẳ ườ ữ

ộ ươ ng th ng mà th ọ ỏ

ố

ườ ắ i trong ư ể ậ ỏ ướ ng ng p l ng gây h dòng h i tr ơ ừ ố ộ ấ ố ố ộ ỏ t c đ cao xu ng t c đ th p h ng máy nén. Khi gi m ấ ộ ọ ỏ t l ng m t đ ng năng và r i xu ng đáy bình. vào kho ng 0,5 m/s đ n 1 m/s thì các gi ấ ộ ộ ấ ể ổ ướ ng chuy n đ ng c a dòng môi ch t m t cách đ t ng t, dòng môi ch t Khi thay đ i h ư ng theo nh ng góc nh t đ nh. Dùng các đ a vào bình không theo ph ắ ộ ấ ể ắ ể ấ t l ng, khi dòng môi ch t chuy n đ ng va vào các vách ch n, t m ch n đ ngăn các gi ỏ ị ấ ộ ơ ế ợ ơ ọ ỏ ồ ệ t, h i môi khi các gi t l ng b m t đ ng năng và r i xu ng, k t h p tách l ng h i nhi ả ệ ộ ấ ệ ở ỏ ơ ệ ẽ ố ổ t đ th p nên ph i Bình tách l ng làm vi c t s b c h i hoàn toàn. trao đ i nhi nhi ạ ệ ọ b c cách nhi ng l p trên cao ngoài gian máy, ngay trên phòng l nh. t và th

Hình 4.7 Bình tách l ngỏ

ạ ạ ể Ở kì n p, chân không đ

ồ ộ ấ  Máy nén khí ki u piston d ng m t c p: ẩ

ở ở đ ng do s chênh l ch áp su t gây ra b i chân không

ố ệ ướ ể i đi m d i và b t đ u đi lên, không khí đi vào bu ng nén do s

ướ ạ ượ ấ ắ ầ i nên van n p đóng l

ả ứ ồ ớ

ẽ ả

ạ ộ ệ ố ự ấ ở ườ ệ ng có lò xo và các van đóng m t đ ng do s chênh l ch áp su t

ể ố

ở ạ ộ ấ ể

ế ớ ắ ầ ấ ộ ố ườ ượ ợ ượ ạ c t o ạ ậ c đ y vào bu ng nén thông qua van n p. Van l p phía trên piston, do đó không khí đ ề ặ ự ở ự ộ trên b m t piston. này m t ự ồ ớ Khi piston đi xu ng t ắ ấ ằ ấ i và quá trình nén khí b t m t cân b ng áp su t phía trên và d ầ ẽ ấ đ u x y ra. Khi áp su t trong bu ng nén tăng t i m t m c nào đó s làm cho van thoát ạ ể ở m ra, khí nén s thoát qua van thoát đ đi vào h th ng khí nén. C hai van n p và ủ ở ự ộ phía c a thoát th ỗ van. m i ộ ắ ầ i, van thoát đóng và m t Sau khi piston lên đ n đi m trên và b t đ u đi xu ng tr l ượ ượ c l chu trình nén khí m i b t đ u. Máy nén khí ki u piston m t c p có th hút đ ng ế ấ ế ng h p áp su t nén đ n 10 đ n 10m/phút và áp su t nén đ ể c 6 bar, trong m t s tr

ể ế ấ ạ ấ

ộ ấ ạ

ấ ệ ố ể ợ

ể ề ố ấ ệ ứ ươ ề ạ ạ ộ ộ ể bar. Máy nén khí ki u piston 2 c p có th nén đ n áp su t 15 bar. Lo i máy nén khí ấ ế ể ki u piston 3, 4 c p có th nén áp su t đ n 250 bar. Lo i máy nén khí m t c p và hai ằ ấ c p thích h p h th ng đi u khi n b ng khí nén trong công nghi p. Máy nén khí piston ượ đ c phân lo i theo s c p nén, lo i truy n đ ng và ph ng th c làm ngu i khí nén.

ấ ạ

ể

ộ ấ Hình 4.8 C u t o máy nén khí ki u piston m t c p

 B m chân không: ợ

ơ ộ ộ ể ạ ậ ơ ọ B m chân không là m t b ph n quan tr ng đ t o đ ộ

chân không thích h p trong bình thăng hoa.

Ậ

Ế

ơ Hình 4.9 Máy b m chân không K T LU N

ế ể ọ ế ị ướ t b tr t k r t c n thi

ế ế ấ ầ ư c khi thi ạ ộ

ỏ Mô ph ng thi ề ấ ạ ế ậ ế ụ ỗ ả ế ị t b , giúp d ỏ i trong quá trình s n xu t. K t qu mô ph ng là c s

ắ t và kh c ph c l ả ả ưở ấ ế ố ả ệ ả ấ ơ h n v c u t o, nguyên lý ho t đ ng cũng nh nguyên lý v n hành thi ậ dàng nh n bi ọ khoa h c cho vi c kh o sát các thông s nh h t và quan tr ng. Nó giúp hi u rõ ễ ơ ở ộ ả ng đ n quá trình s n xu t m t s n

ượ ế ị ấ ả ằ ợ ơ c thi t b , quy trình s n xu t phù h p h n, nh m nâng cao

ọ ẩ ẩ ph m nh m l a ch n đ ấ ượ ch t l ự ằ ả ng s n ph m.