NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KÉO LƯỚI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY KÉO LƯỚI
NỘI DUNG ĐỀ TÀI:NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY KÉO LƯỚI
I.TỔNG QUAN VỀ MÁY
1.1 Yêu cầu xã hội :
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và thế giới thì nghành kỹ thuật ,máy móc công nghệ của nước ta đang từng bước cũng phát triển một cách nhanh chóng ,bên cạnh đó thì các nghành kĩ thuật nói chung và nghành cơ khí nói riêng cũng không ngừng thay đổi và phát triển. Để đáp ứng cho các nhu cầu công việc thuận lợi và nhanh chóng hơn đã có nhiều máy móc , công cụ đánh bắt thủy hải sản bằng máy móc ra đời nhằm tăng năng suất lao động ,thời gian làm việc và giảm bớt sức lao động của ngư nhân ,so với việc kéo lưới thủ công.
1.2.Sự ra đời của máy kéo lưới:
Khi máy kéo lưới chưa ra đời thì con người sử dụng rất nhiều sức cho việc kéo cá từ biển lên thuyền,tốn nhiều lao động,và chi phí nhân công.Nhưng nay,máy kéo lưới cá ra đời,nó thay thế dường như hoàn toàn thay thế sức kéo của con người,chỉ cần 2 đến 3 người là có thể vận hành máy,giảm nhân công và tiết kiệm chi phí.
II.TÌM HIỂU CÁC LOẠI MÁY.
-Do việc đánh bắt thủy sản ngày càng mạnh,số lao động cần thiết để kéo 1 tấm lưới dài tốn rất nhìu thời gian và công sức.Trước tình hình đó,máy kéo lưới đả ra đời.
-Máy kéo lưới đầu tiên ra đời vào năm 2006 do anh Lê Phước Hoàng(huyện Long Điền,Br-Vũng Tàu) sang chế ra.
chỉ sừ dụng cho kéo lưới dạng mành.
Cũng dựa trên nguyên lý đó,các sản phẩn khác ra đời(chụp thực tế),loại này dùng để kéo lưới rập
-Sơ lược về quá trình kéo lưới:
Máy kéo được lưới nhờ sức nặng của lưới và cá phía dưới,đầu lưới còn lại hạ thấp sao cho lưới ôm vào vòng ben,vòng ben quay,lớp cao su bên ngoài vòng ben tạo ra ma sát nhờ đó kéo lưới lên theo.
Vòng ben quay nhờ hệ thống thủy lực và được điều khiển bằng cóc chia nhớt.
-Sơ đồ nguyên lý:
- Nguyên lý hoạt động máy bẻ đai thép xây dựng :
1.Động cơ
2.Puli 1
3.Dây đai
4.Thùng dầu
5.Bơm dầu
6.Buli2
7.Ống thủy lực
8. Cóc chia nhớt
9. Cần gạt
10. Motor dầu
11. Cuộn lưới rập
-Nguyên lý hoạt động của máy
+ Máy sử dụng 1 động cơ để truyền chuyển động.
Từ động cơ (1) truyền chuyển động qua bộ truyền đai làm cho trục chính của bơm nhớt (5) quay. Trục chính của bơm nhớt quay truyền nhớt từ thùng chứa nhớt (4) qua dây dẫn nhớt (6) lên con cóc chia nhớt (8).Lúc này,nhớt chỉ truyền từ thùng dầu lên cóc chia nhớt và quay lại thùng dầu chứ chưa được truyền lên motor dầu phía trên.Để ben hoạt động,gạt cần gạt (9) (cần điều khiển) qua phải đồng thời nhớt được truyền qua dây dẫn nhớt lên motor dầu (10) làm cho trục chính của motor dầu quay truyền chuyển động qua cuộn lưới rập làm cho cuộn lưới rập quay kéo lưới từ biển lên ghe.
Sau khi nhớt được truyền qua motor dầu (5) thông qua hệ thống dây dẫn nhớt thì nhớt được truyền trở lại qua con cóc chia nhớt (7) xuống thùng chứa nhớt (10) chu trình cứ tiếp tục theo một vòng khép kín.
Nếu ta gạt cần gạt (6)(cần điều khiển) qua trái thì cuộn lưới rập sẽ quay ngược lại. còn nếu ta gạt cần gạt (6) về ở giữa,ben sẽ dừng lại
III:TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ NĂNG XUẤT CỦA MÁY HIỆN CÓ
1.1.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
1.Chọn loại đai:
Với giả thiết vận tốc đai>10 (m/s),với công xuất là 1.5 Kw.Tra bảng 5-13 Bảng hướng dẫn chọn loại tiết diện đai hình thang
Tra bảng ta có Loại đai : O
Tiết diện đai 10x6 (axh)
F( diện tích đai 47
2.Đường kính bánh đai nhỏ D1
Tra bảng (5-14) sách TK – CTM :
= 70 140
Kiểm nghiệm vận tốc của đai :
V = = = 5.3 10.6
V thỏa điều kiện V < Vmax = ( 30 ÷ 35) m/s
3.Đường kính bánh đai lớn D2:
Ta có : = i . ( 1 - ξ )
Với ξ đai thang = 0,02
= i ( 1 - 0,02) = (1-0.02)D1 = 100 200
Tra bảng (5-15) sách TK – CTM ta chọn tiêu chuẩn :
= 100 200
Số vòng quay thực của của trục bị dẫn
= . . ( 1 -ξ )
= 1450 . . ( 1 - 0,02) = 994 994
sai lệch rất ít so với yêu cầu
Tỉ số truyền :1.45
4.Chọn sơ bộ khoảng cách trục A theo bảng 5-16
Tra bảng ( 5- 16 ) sách TK – CTM :
ta có : A = 1,5 (mm)
= 150 300
5. tính chiều dài L theo khoảng cách trục A sơ bộ
Ta có công thức : L = 2A + .( ) + = 568 1136
Lấy L theo tiêu chuẩn bảng (5-12) sách TK – CTM : L để tính toán là chiều dài qua lớp trung hòa của đai
L = 1120 +25 = 1145
= 1180 +25 = 1205
Kiểm nghiệm vòng chạy của u trong 1 (s)
u = = 8,1 8,6
đều nhỏ hơn = 10 thỏa điều kiện
6. xác định khoảng cách trục A theo chiều dài lấy theo tiêu chuẩn :
A = = 393 243
Khoảng cách cần thiết nhỏ nhất để mắc đai
Amin = A - 0,015 . L = 375 224
Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng
Amax = A + 0,03.L = 427 279
7.tính góc ôm:
Công thức ( 5- 3) sách TK – CTM :
= 180 - .57 = 175 165
Kiểm nghiệm góc ôm thỏa điều kiện 120
8. xác định số đai cần thiết :
chọn ứng ứng suất căng ban đầu = 1,2 N
theo bảng giá trị tra bảng ( 5-17) sách TK- CTM có ứng suất cho phép :
= 1,45 1,65
Tra bảng (5-6) sách TK – CTM
= 1
Tra bảng (5-18 ) sách TK - CTM
Với góc ôm = 165 -175(chọn 170)
Thì = 0.98 0.98
tra bảng (5- 19) sách TK – CTM ta xét ảnh hưởng của vận tốc :
Khi v = 5.3 thì = 1.04
Khi v = 10.6 thì = 1
Số đai cần thiết :
Z = 2.03 0.9
Lấy số đai là : 3 và 1
9.Các kích thước chủ yếu của bánh đai.
Chiều rộng bánh đai:
= ( Z - 1 ) t + 2. S
Tra bảng (10-3) trang 257 sách TK – CTM
Ta có : t = 12
S = 8
= 16
Đường kính ngoài của bánh đai dẫn :
= + 2 tra bảng (10- 3) sách TK – CTM :
với = 2.1
= 72 142
Đường kính ngoài của bánh đai bị dẫn :
= + 2
= 102 202
1.2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
*TRỤC CHÍNH:
Tính đường kính sơ bộ các trục : CT (7-2) sách TK –CTM
d C
trục I : N = 4.9 ( kw)
n = 87 (vg/ph)(thực nghiệm)
C : là hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục truyền chung
Lấy C = 110
→ = 110 = 41.8 (mm)
Chọn d=40 (mm)
*TRỤC BƠM:
Tính đường kính sơ bộ các trục : CT (7-2) sách TK –CTM
d C
trục I : N = 65,7 ( kw)
n = 988 (vg/ph)(thực nghiệm)
C : là hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục truyền chung
Lấy C = 110
→ = 110 = 44 (mm)
1.3.TÍNH THEN
Để cố định trục chính với trục của motor dầu để truyền momen ta dung then theo đường kính trục chính với d=40 mm
Tra bảng (7-23) trang 143 sách TK –CTM :
Ta có : b = 12
h =8
t = 4,5
= 3.6
K = 4.4
- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức :
= [] N/
Tra bảng 7-20 trang 142 ta có = 150 N/
ứng suất mối ghép cố định ,tải trọng tĩnh , vật liệu thép C45 .
với = 300000 N.mm
K = 4.4
= 0,8 . 40 = 32
Lấy
= = 106 N/ [] N/
Thỏa điều kiện
- Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức :
= [] N/
= = 39 [] N/
Tra bảng ( 7-21) sách TK-CTM :
Với [] = 120 N/
Thõa điều kiện.
*Để cố định trục của bơm dầu với buli để truyền momen ta chọn then theo đường kính trục với d=21
Tra bảng (7-23) sách TK –CTM :
Ta có : b = 6
h =6
t = 3,5
= 2.6
K = 2,9
- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức :
= [] N/
Tra bảng = 150 N/
ứng suất mối ghép cố định ,tải trọng tĩnh , vật liệu thép C45 .
với = 3288000 N.mm
K = 2.9
= 0,8 . 21 = 16.8
Lấy
= = 635 N/ [] N/
Không điều kiện bền dập
Thõa điều kiện.
1.4.CHỌN Ổ LĂN
Trục của thùng dầu:
Đường kính trục 25 mm
-Tra bảng 17P(Trang 347 - Thiết kế chi tiết máy - tác giả Nguyễn Trọng hiệp-Nguyễn Văn Lẫm)
Ta chọn ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ
Ký hiệu: 6205
d = 25 mm C = 7.94 KN
D= 52 mm = 15 mm
= 43.9 mm = 1.5 mm
= 33.1 mm = 0.5 mm
B = 15 mm
Trục của vòng ben:
Đường kính trục 40 mm
-Tra bảng 17P(Trang 347 - Thiết kế chi tiết máy - tác giả Nguyễn Trọng hiệp-Nguyễn Văn Lẫm)
Ta chọn ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ
Ký hiệu: 6208
d = 25 mm C = 12.7 KN
D= 80 mm = 18 mm
= 67.6 mm = 2 mm
= 52.4 mm = 1 mm
B = 18 mm
IV.TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ THỦY LỰC VÀ TÍNH SỨC BỀN MÁY
1.Chọn bơm
Bơm dầu là một cơ cấu biến đổi năng lượng,dung để biến cơ năng thành năng lượng của dầu.Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dung bơm thể tích,tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc,khi thể tích của buồng làm việc tang,bơm hút dầu thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giãm,bơm đẩy dầu đi thực hiện chu kì nén.
*Bơm bánh răng,là loại bơm được dung rộng rãi vì nó có kết cấu đơn giãn,dễ chế tạo.Phạm vi áp suất sử dụng của bơm bánh răng hiện nay có thể từ 10-200 bar phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo
Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng là thay đổi thể tích.Khi thể tích của buồng hút tang,bơm hút dầu thực hiện chu kỳ hút,và nén khi thễ tích giãm,bơm đẩy dầu ra ở buồng đẩy,thực hiện chu kỳ nén.
*Bơm trục vít:
Là sự biến dạng của bơm bánh răng,nếu bánh răng nghiêng có số rang nhỏ,chiều dày và góc nghiêng của răng lớn thì bánh răng sẽ thành trục vít.
Bơm trục vít có đặc điểm là dầu được chuyển từ buồng hút sang buồng nén thoe chiều trục và không có hiện tượng chén dầu ở chân ren
Nhược điểm của bơm trục vít là chế tạo trục vít khá phức tạp.Ưu điểm căn bản là chạy êm.độ nhấp nhô lưu lượng nhỏ
*Bơm cánh gạt:
Bơm cánh quạt cũng là loại bơmđược sử dụng rộng rai4va2 chủ yếu được dung ở các hệ thốn có áp suất thấp và trung bình.
................................
Máy vận hành và sử dụng rất đơn giản.
Để máy hoạt động ta khởi động cho động cơ kéo bơm nhớt 3,để vòng ben 11 quay ta chỉ cần gạt cần điều khiển của cóc chia nhớt qua phải.Muốn đảo chiều quay của ben thì ta gạt qua trái và muốn dừng lại thì gạt về giữa.
*Những dạng hư hỏng có thể xảy ra kho làm việc.
Khi kéo quá nặng động cơ kéo bơm sẽ không kéo nổi bơm nhớt dẫn đến cháy dây đai.
Điều kiện làm việc của chi tiết là ngoài trời và tren mặt biển nên sự ăn mòn chi tiết do hơi muối gay ra la hiển nhiên.Muốn máy sử dụng lâu dài thì tốt nhất là sử dụng vật liệu làm máy la Inox
*Các lưu ý khi vận hành:
- Thiếu hụt dầu là tình trạng dầu không đủ để nạp đầy vào ngõ nạp của bơm. Khi tình trạng này xảy ra, dầu thoát ra khỏi bơm sẽ có bọt khí, dẫn đến những sai lệch trong truyền động.
2.BÔI TRƠN VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
+Trước khi làm việc
Cần phải kiểm tra lại dầu,mỡ bôi trơn ở các ổ lăn có đủ không,kiểm tra các đường ống dẫn,cóc chia nhớt đảm bảo không bị rò rỉ dầu,tránh tổn thất áp xuất trong lúc làm việc.
+Bảo dưỡng máy:
Để máy hoạt động tốt,nâng cao tuổi thọ cần phải thường xuyên kiểm tra,bôi trơn,lượng dầu còn lại trong thùng dầu,đảm bảo đủ dầu cho máy hoạt động
Lau chùi và lọc nhớt nếu nhớt bẩn
Thay nhớt định kì.
Các bộ phận làm việc phải được bao che,bôi trơn ổ lăn,gối đỡ.
VII.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1.Kết luận:
Dựa trên kết quả nghiên cứu trong đồ án kết luận như sau:
-Kết cấu máy đơn giản
-Sử dụng cơ cấu thủy lực tao ra lực lớn
-Dầu trong thùng chứ phải được kiểm tra thường xuyên,đảm bảo dầu luôn đủ để cung cấp cho hệ thống hoạt động.
-Ống dẫn dầu cũng phải được kiểm tra thường xuyên tránh tình trạng bị vật nhọn đâm thủng làm rò rĩ dầu,gay tổn thất áp xuất trong quá trình làm việc.
2.Kiến nghị.
Để làm tăng sức kéo của các máy kéo,ta nên sử dụng các động cơ kéo bơm mạnh và các bơm có lưu lượng lớn.
