ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY XAY XƠ DỪA
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.. 4
1.1 Lịch sử nguồn gốc cây dừa. 4
1.2 Thực trạng máy xay xơ dừa trong nước. 6
1.3 Thực trạng máy xay xơ dừa trên thế giới10
1.4 Nguyên lí hoạt động của máy xay xơ dừa. 10
CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU - PHƯƠNG PHÁP. 12
2.1 Mục tiêu. 12
2.2 Phương pháp. 12
2.3 Các phương án kết cấu dao. 12
2.3.1 Một số loại dao. 12
2.3.2 Chọn loại dao. 13
2.4 Lựa chọn phương án truyền động. 14
2.5 Thông số đầu vào sơ bộ của máy. 15
2.6 Tính toán và thiết kế phần cơ khí của máy. 16
2.6.1 Tính toán phần cơ khí của máy. 16
2.6.2 Thiết kế bộ truyền đai18
2.6.3 Thiết kế và chọn ổ lăn. 21
2.6.4 Thiết kế lồng máy. 21
2.6.5 Thiết kế trục chính. 22
2.6.6 Thiết kế puli bị động. 23
2.6.7 Thiết kế dao cắt24
2.6.8 Thiết kế khung chân đỡ. 24
2.7 Tính toán và thiết kế phần điện của máy. 25
2.7.1 Tính toán phần điện của máy. 25
2.7.2 Tính toán và lựa chọn dây dẫn:26
CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG.. 28
3.1 Thiết kế và thi công mô hình. 28
3.2 Lưu đồ vận hành máy. 31
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN.. 32
4.1 Những thành quả đã đạt được. 32
4.2 Yêu cầu luận văn đã đạt được. 32
4.3 Những mục tiêu chưa đạt được. 32
4.4 Phương hướng phát triển.33
4.5 Kết luận. 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 34
TÀI LIỆU TỪ INTERNET. 34
PHẦN MỀM SỬ DỤNG.. 36
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Vườn dừa tại Bến Tre. 4
Hình 1. 2: Một cơ sở thu mua vỏ dừa. 6
Hình 1. 3: Máy xay xơ dừa tại công ty sản xuất TNHH và kinh doanh HT. 7
Hình 1. 4: Rau mầm trồng trên giá thể hữu cơ làm từ mụn xơ dừa. 8
Hình 1. 5: Mùn dừa dùng làm lớp lót cho gia súc trong chăn nuôi9
Hình 1. 6: Mùn dừa dùng làm đệm lót chuồng trại, giá thể trồng cây. 10
Hình 2. 1: Một số loại dao. 13
Hình 2. 2: Dao hệ thống sử dụng. 14
Hình 2. 3: Động cơ điện 1 pha Toàn Phát 3,5Kw - 2900 Vòng/phút18
Hình 2. 4: Bộ truyền đai20
Hình 2. 5: Lồng máy. 22
Hình 2. 6: Trục chính. 23
Hình 2. 7: Bản vẽ puli24
Hình 2. 8: Chi tiết Puli mô phỏng 3D trên solidworks. 24
Hình 2. 9: Dao cắt vẽ solidworks. 24
Hình 2. 10: Khung chân đỡ vẽ Solidworks. 25
Hình 2. 11: CB 63A.. 26
Hình 2. 12: Bảng tra dây dẫn. 27
Hình 2. 13: Dây điện đơn CADIVI 1.5 mm2 CV 1.5. 27
Hình 3. 1: Bản vẽ phương án. 28
Hình 3. 2: Bản vẽ gia công chi tiết trục. 29
Hình 3. 3: bản vẽ lắp thiết bị30
Hình 3. 4: sơ đồ đấu nối thiết bị động cơ. 30
Hình 3. 5: hoàn thiện mô hình. 31
Hình 3. 6: Mô hình hoàn thiện thực tế. 31
Hình 3. 7: Lưu đồ vận hành máy. 32
ĐẶT VẤN ĐỀ
- Lý do chọn đề tài
Hiện nay, trên thế giới các nhu cầu sử dụng sản phẩm tái chế đã và đang phát triển với trình độ ngày càng tiên tiến. Lương hàng hóa sản xuất ngày một tăng cao theo nhu cầu thi ̣trường, kéo theo đó là sự đa dạng nhiều hướng của sản phẩm và các loại máy móc. Việc nghiền nhỏ rác thải hữu cơ tái chế được ứng dụng rất nhiều vào sản xuất như xay gỗ làm ván ép, xay nhựa tái chế dùng trong sản xuất hạt nhựa
hoặc xay các loại rau củ thừa dùng làm thức ăn cho động vật…v.v. Một trong các ứng dụng mang tính thực tiễn rất cao trong việc tái chế là sản xuất vật liệu dùng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng, giúp bà con nông dân tiết kiệm được chi phí và đạt hiệu quả cao trong trồng trọt.
Ở Việt Nam, việc sử dụng phế phẩm nông nghiệp khá mới mẻ và chưa phổ biến, đặc biệt là lĩnh vực xay xơ dừa dùng làm phân bón hữu cơ.
Hiện nay, các doanh nghiệp chỉ chú trọng lĩnh vực nhựa tái chế nên các loại máy xay xơ dừa còn rất hạn chế. Chi phí đầu tư một máy xay xơ dừa giá từ 2.000 USD trở lên, tuy nhiên nguyên liệu phục vụ kinh doanh xơ dừa sau khi xay dễ tìm kiếm. Do vậy nhu cầu sở hữu máy xay xơ dừa đối với các doanh nghiệp nhỏ và vừa trong nước là cần thiết và cần đẩy mạnh nghiên cứu hơn để phục vụ nhu cầu sản xuất và giúp đỡ bà con nông dân.
Sản phẩm làm ra đã giải quyết nhanh nhu cầu phân bón trong trồng trọt của bà con nông dân, các loại phân sinh học trước đây như lục bình rất hạn chế trong việc nhân giống cây trồng. Máy xay xơ dừa nếu thay đổi động cơ có công suất lớn hơn, thay đổi dao có độ cứng cao hơn thì có thể linh động thành máy xay gỗ.
Từ những thực tiễn khả quan đó, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy xay xơ dừa”.
- Mục tiêu nghiên cứu
Tính toán, thiết kế, chế tạo máy xay xơ dừa ứng dụng trong nông nghiệp chất lượng cao.
- Đối tượng nghiên cứu
Máy xay xơ dừa ứng dụng trong các hộ gia đình, các doanh nghiệp. Phần cứng của máy là vỏ máy, các đồ gá các linh kiện, cảm biến. Phần mềm của máy là lập trình điều khiển.
- Phạm vi nghiên cứu
Máy xay xơ dừa hoạt động bán tự động.
- Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn, quy mô và phạm vi áp dụng
Ý nghĩa khoa học: thiết kế, chế tạo được máy xay xơ dừa ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp chất lượng cao.
Ý nghĩa thực tiễn: giải quyết được vấn đề nâng cao năng sức sản xuất và chất lượng cao trong lĩnh vực nông nghiệp.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Lịch sử nguồn gốc cây dừa
Có rất nhiều giả thuyết đặt ra về nguồn gốc sâu xa của một loài cây có tên khoa học là Cocos Nucifera (ở Việt Nam thường gọi là cây dừa) nằm trong họ Cau (Arecaceae), nó cũng là thành viên duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (còn gọi là nhóm thân cau dừa). Dựa vào các chứng cứ hóa thạch được tìm thấy ở New Zealand các nhà khoa học cho rằng các loài thực vật nhỏ tương tự như cây dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu năm trước. Một số ý kiến khác cho rằng khu vực Đông Nam châu Á hay tại miền Tây Bắc Nam Mỹ là điểm xuất phát, là gốc rễ của cây dừa. Chính vì vậy, trên thế giới hiện nay dừa có từ bao giờ, quá trình "lưu thông" ra sao mà lại sinh sôi nảy nở ở nhiều nơi.
Trên thế giới, các nước có dừa như: Phi-gi, Kiribati, Marshal, Papua Tân Ghi- nê, quần đảo Samoa, Solomon, Indonesia, Malaysia, Philippin, Thái Lan, SriLanka , Ấn Độ, … và trong đó có cả Việt Nam chúng ta, đến nay luôn là dấu chấm hỏi đặt ra về nguồn gốc thực sự của cây dừa.
Hình 1. 1: Vườn dừa tại Bến Tre
Nếu nhìn chung tổng diện tích từ những nơi trồng dừa đáng kể nhất nêu trên thì chúng ta có thể thấy được một sự trùng hợp là đa phần đều là những đất nước nằm ven biển, duyên hải, chỉ riêng Thái Lan và Việt Nam dừa được trồng ở đồng bằng. Nếu tính quá trình du nhập từ đường biển cũng là một nhận định có cơ sở kết hợp với điều kiện tự nhiên sống của cây dừa rất thích hợp vùng nhiệt đới gió mùa, bên cạnh đó còn có yếu tố tác động của con người trợ giúp trên những chuyến đi biển phần nào cũng tạo nên sự giao thoa, phát tán rộng khắp nhờ các dòng hải lưu lướt nhẹ đưa những trái dừa vào bờ bén rẽ và phát triển cứ như thế lang rộng vào đất liền, trở thành rừng dừa rộng khắp. Theo thống kê của Hiệp Hội Dừa tỉnh Bến Tre trong bài viết tình hình cây dừa thế giới và Việt Nam, diện tích dừa thế giới có hơn 11 triệu ha, được trồng ở 93 quốc gia. trong đó: có 90% diện tích dừa được trồng ở Châu Á - Thái Bình Dương. Khoảng 61% nằm ở Đông Nam Á (trong đó: Indonesia, Philippines, Ấ n đô ̣ chiếm ¾ tổng diên tích dừ a thế giới). Gần 20% ở Nam Á, phần còn lại ở Châu Đại Dương, Châu Mỹ La tinh và Caribbean. Nếu xét về sản lượng thì ở khu vực Nam Á chiếm 19,7% diện tích và 20% sản lượng, ở khu vực Asean chiếm 60,8% diện tích nhưng chiếm 66% sản lượng. Trong đó: Indonesia, Philippines và Ấn đô ̣ chiếm 75% diện tích và 76,8% sản lượng dừa. Ở Việt Nam, cây dừa được xếp hàng trong cây công nghiệp lâu năm với diện tích trồng lớn, đứng hàng thứ tư sau cao su, cà phê và điều. Diện tích có trên 150.000 hecta, phân bố chủ yếu ở Miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long. Riêng Đồng bằng sông Cửu Long chiếm hơn 78% diện tích dừa cả nước, với trên 110.000 hecta và Bến Tre là tỉnh được cho là xứ dừa chiếm hơn chiếm 35% diêṇ tích dừa cả nước và chiếm hơn 43,6% diện tích dừa Đồng bằng sông Cửu Long. Phân bố chủ yếu ở vùng nước lợ và một số ít ở vùng nước ngọt. Đến nay, giống như nhận định ban đầu về sự hình thành và phát triển cây dừa thì ở Việt Nam cũng đã được nghiên cứu rất nhiều từ các tích xưa đến tên của những địa danh gắn liền với chữ dừa nhưng vẫn chỉ là đề tài cần có thời gian nghiên cứu.
Hình 1. 2: Một cơ sở thu mua vỏ dừa
1.2 Thực trạng máy xay xơ dừa trong nước
Từ nhu cầu thực tế rất cần xơ dừa dùng trong sản xuất nông nghiệp nên trong nước đã có một số nơi sản xuất máy xay xơ dừa, đa số là ở miền nam.
Điển hình như CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ TUẤN TÚ đã chế tạo thành công máy xay xơ dừa và cho ra thị trường, nhưng giá thành còn khá cao.
Tại công ty TNHH sản xuất và kinh doanh HT, huyện Hóc Môn, Tp. Hồ Chí Minh đã sản xuất được máy xay xơ dừa. Máy có công suất khá nhỏ, giá thành còn cao, chưa đáp ứng được nhu cầu về năng suất và giá thành cho bà con nông dân. Tại đây, nhóm chúng em đã được công ty hổ trợ cải tiến công nghệ tạo ra máy mới chạy ổn định hơn, năng suất tốt hơn và giảm tai nạn lao động cho người sử dụng.
Hình 1. 3: Máy xay xơ dừa tại công ty sản xuất TNHH và kinh doanh HT
Ứng dụng của máy xay xơ dừa:
- Trong trồng trọt: sau khi dùng máy xay xơ dừa để xay những trái dừa khô thành mụn xơ dừa mà mọi người bỏ đi vì tưởng chừng không có công dụng gì. Mụn xơ dừa chế biến từ vỏ dừa, bao gồm phần bụi xơ dừa (mụn dừa) và sợi xơ dừa. Mụn xơ dừa có nhiều tác dụng khi sử dụng làm giá thể trồng cây như: Chống nóng, giữ ẩm, chống xói mòn, làm tơi xốp đất trồng.
- Giữ ẩm: Xơ dừa giúp đất cải thiện khả năng giữ nước (có thể giữ một lượng nước gấp 5 lần khối lượng riêng của nó). Vì vậy, cách làm phân hữu cơ từ xơ dừa chính là giải pháp hoàn hảo đối với những vùng có khí hậu khô nóng thường xuyên.
- Tạo độ tơi xốp: Thành phần trong xơ dừa không chỉ giúp phân hữu cơ tăng thêm chất dinh dưỡng mà còn tạo ra độ tơi xốp hợp lý giúp cây phát triển.
- Kích thích nảy mầm: Xơ dừa giúp cải thiện quá trình trao đổi cation trong đất. Tăng cường hoạt động các vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật chuyển hóa ammonia và nitrate nhằm thúc đẩy quá trình nảy mầm của cây.
- Cung cấp dinh dưỡng: Phân hữu cơ làm từ xơ dừa có chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, đảm bảo nguồn dinh dưỡng cho cây phát triển đều.
- Hiện nay, trồng cây từ mụn xơ dừa được nhiều người ưa chuộng. Nó được coi là một loại đất trồng hữu cơ rất tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, giúp tơi xốp đất, thoáng khí, có tính ngậm nước nên giúp giữ ẩm tốt, không mang mầm bệnh, chứa nhiều sinh vật có lợi...
Hình 1. 4: Rau mầm trồng trên giá thể hữu cơ làm từ mụn xơ dừa
Trong chăn nuôi: Mụn xơ dừa được sử dụng để lót chuồng trại rất hiệu quả cho các nhà chăn nuôi trồng trọt, với độ hút nước cao 7-14 lít/kg mụn dừa luôn giữ cho chuồng trại sạch sẽ khô thoáng. Hơn nữa, sau khoảng thời gian lót chuồng trại, phân thải của động vật cùng với mụn dừa tạo ra một loại phân bón rất tốt cho cây trồng đặc biệt là tiêu, điều, cà phê…. Giúp cải tạo đất làm đất tơi xốp thông thoáng, tăng độ phì nhiêu cho đất, kích thích bộ rễ phát triển sâu rộng.
Sử dụng để làm đệm lót trong chăn nuôi (heo, bò…) mang lại lợi ích:
+ Làm tiêu hết phân, hút hết nước tiểu do đó mùi hôi thối, khí độc trong chuồng nuôi hầu như không còn, tạo môi trường sống tốt không ô nhiễm.Vì vậy: Cải thiện môi trường sống cho người lao động quét dọn, Tạo cơ hội phát triển chăn nuôi ngay ở nơi dân cư đông đúc
+ Sẽ không phải thay chất độn trong suốt quá trình nuôi do đó giảm tối đa nhân công dọn chuồng và nguyên liệu làm chất độn...
Hình 1. 5: Mùn dừa dùng làm lớp lót cho gia súc trong chăn nuôi
+ Giảm rõ tỷ lệ mắc bệnh đặc biệt là bệnh tiêu chảy và bệnh hen. Giảm tỷ lệ chết và loại. Vì vậy giảm công và chi phí thuốc trong việc chữa trị bệnh.
+ Tăng chất lượng đàn (gà, heo, bò,…) và chất lượng của sản phẩm. Úm (gà, heo, bò,…) trên đệm lót giúp (gà, heo, bò,…) khỏe mạnh, đồng đều, ít bị bệnh và tăng trưởng tốt sau này. (Gà, heo, bò,..) nuôi trên nền đệm lót không bị thối bàn chân, gà không bị què chân, lông tơi mượt và sạch, heo, bò luôn sạch sẽ vệ sinh. Thịt chắc, thơm ngon, giảm tồn dư kháng sinh.
+ Tận dụng đệm lót thành phân trồng trọt
Đệm lót sinh học sau thời gian sử dụng có thể tận dụng làm phân cho trồng trọt, hoặc bán làm phân cho ngành trồng trọt với chất lượng cao, giá bán cao, tăng thêm thu nhập cho người chăn nuôi.
Hình 1. 6: Mùn dừa dùng làm đệm lót chuồng trại, giá thể trồng cây
1.3 Thực trạng máy xay xơ dừa trên thế giới
Thực tế máy xay xơ dừa là 1 phát minh nhỏ của người Việt Nam và chưa thấy các nước trên thế giới chế tạo. Với lợi ích và sự tiện dụng của máy xay xơ dừa nếu được cải tiến và phát triển có thể áp dụng vào nhà máy công nghịêp lớn với mục đích kinh doanh phân bón, mụn dừa sẽ là một sản phẩm rất được ưa chuộng trong và ngoài nước trong thời đại mới.
Từ những thực tế tìm hiểu được về máy xay xơ dừa trong và ngoài nước, Nhóm chúng em quyết định thiết kế và chế tạo máy xay xơ dừa có năng suất cao hơn, giá thành giảm lại để đáp ứng nhu cầu của bà con nông dân.
1.4 Nguyên lí hoạt động của máy xay xơ dừa
Máy xay xơ dừa chạy bằng nguồn điện 3 pha, sử dụng 2 động cơ chính bao gồm 1 động cơ cho trục nghiền và 1 động cơ cho băng chuyền tải chế phẩm ra khu vực khác. Toàn bộ quá trình hoạt động của máy được điều khiển qua công tắc trong tủ điện.
Quá trình vận hành bao gồm các công đoạn: cho nguyên liệu vào máng hứng, nguyên liệu được xay trong lồng máy và ra ống xả đặt ngay trên đầu băng tải. Việc vận hành máy không cần phải nhiều người ( chỉ cần từ 2 -3 người cho 1 máy công suất lớn…) giúp tiết kiệm tối đa chi phí nhân công.
Loại máy được giới thiệu trong báo cáo là loại máy 4 tấc (kích thước bề ngang của lồng máy)
Ngày nay các loại máy xay xơ dừa được sản xuất tương đối phổ biến, điển hình có các loại máy sau:
Bảng 1.1 – Đặc điểm các loại máy xay xơ dừa hiện có trên thị trường
|
Loại |
Đặc điểm |
Ưu điểm |
Nhược điểm |
|
Kích thước lớn |
Sử dụng động cơ 3 pha, đi kèm là băng tải sản phẩm |
Máy công suất lớn , chế biến được các loại hình dạng khác nhau, có băng chuyền để tải sản phẩm ra nơi tập trung |
Máy hình dáng lớn, phù hợp đặt tại nhà xưởng, nặng nên khó di chuyển, phải sử dụng nguồn 3 pha |
|
Kích thước vừa |
Sử dụng động cơ chính là động cơ đốt trong (máy nổ) |
Thiết kế nhỏ hơn loại lớn, nhưng vẫn đảm bảo công suất hoạt động của lưỡi dao . Có thể hoạt động ở những nơi không có nguồn điện sẵn như cánh đồng, vườn, ruộng |
Động cơ hoạt động bằng xăng gây ô nhiễm môi trường, máy có tiếng nổ lớn, kèm theo tiếng hoạt động của nghiền nên dễ gây căng thẳng,, ảnh hưởng đến thính giác |
|
Kích thước nhỏ |
Sử dụng nguồn điện sinh hoạt, điện gia đình(220V) |
Sử dụng nguồn điện sinh hoạt hàngngày, dễ dàng di chuyển do có khối lượng vừaphải |
Chỉ sử dụng được tại các cơ sở nhỏ do số nguyên liệu cho 1 lần bỏ tương đốiít |
Kết luận: Dựa trên bảng 1.1, nhóm chúng em quyết định chọn loại có kích thước lớn để nghiên cứu và chế tạo.
CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU - PHƯƠNG PHÁP
2.1 Mục tiêu
-Tính toán, thiết kế kết cấu cơ khí cùa máy lau nhà xay xơ dừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, an toàn và thẩm mỹ. Từ đây xây dựng được bản vẽ thiết kế máy.
-Chế tạo kết cấu cơ khí máy trên bản vẽ thiết kế.
-Thiết kế và thi công bộ điều khiển hoạt động của máy. Lắp ráp và hoàn thiện máy.
-Chạy thử và kiểm tra sự chính xác, hiệu quả, độ an toàn của máy đối với con người và thiết bị xung quanh trong môi trường sống.
2.2 Phương pháp
-Phương pháp tính toán lý thuyết áp dụng trong việc tính kết cấu máy.
-Phương pháp thiết kế cơ khí sử dụng phần mềm Autocad.
-Phương pháp chế tạo chi tiết máy và lắp ráp máy.
-Nghiên cứu lập trình hệ thống điện điều khiển máy chuyển động.
-Phương pháp kiểm tra và đánh giá độ tin cậy của máy.
2.3 Các phương án kết cấu dao
2.3.1 Một số loại dao
Cấu tạo dao phải cho phép thay đổi được chiều dày của miếng vật liệu. Có thể chỉ là 1 dao hay gồm 1 bộ dao lắp trên vài trục song song, sản phẩm đưa vào phía dao bằng cách cho ăn dao cưỡng bức hay tự ăn dao. Trong trường hợp tự ăn dao thì sản phẩm được kéo trên lưỡi dao bằng lực bám dính xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc của sản phẩm với dao hoặc bằng lực kéo tạo thành do cấu tạo hay hình dạng mép dao cắt nhờ vị trí của dao trên cơ cấu dẫn động. Một số loại dao thường dùng trên thị trường hiện nay:
Dao a được sử dụng cho cắt mỏng. Ví dụ: cắt lát hành tây và rau quả hình dạng như bóng đèn và bề dày cắt là nhỏ hơn 5mm
Dao b được sử dụng cho cắt dày. Vi dụ: cắt lát hành tây và rau quả hình dạng như bóng đèn và bề dày cắt là hơn 6mm.
Dao c được sử dụng để cắt dải mỏng và cắt hình chữ nhật của củ cà rốt, củ cải, măng và băm củ hành.
Dao d được sử dụng để cắt rau ăn lá. Phạm vi cắt là 0,5 – 40 mm.
Hình 2. 1: Một số loại dao
Lưỡi dao cắt là bộ phận làm việc rất nặng và liên tục cắt phôi trong suốt quá trình vận hành. Tùy thuộc vào đường kính của phôi mà hành trình cắt của dao dài hay ngắn. Do yêu cầu phôi phải được cắt dứt khoát, mỏng, đều điều này đòi hỏi hình dạng lưỡi cắt phải được thiết kế sau cho nó có tác dụng thái lát cho hợp lí, để đạt được điều này đòi hỏi vật liệu thiết kế dao phải là loại thép tốt, có độ bền cao và phải được gia công thật sắc. Bên cạnh đó hình dạng bề mặt làm việc của dao cũng rất quan trọng.
2.3.2 Chọn loại dao
Đường kính của đĩa : D = 36 cm
Bề dày của đĩa: S = 6,48 mm
|
|
|
Hình 2. 2: Dao hệ thống sử dụng
2.4 Lựa chọn phương án truyền động
- Bộ truyền bánh răng côn thẳng:
Ưu điểm:
-Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn;
-Tuổi thọ cao, làm việc đáng tin cậy;
-Hiệu suất cao, có thể đạt 0,97 - 0,99;
-Có thể truyền lực giữa hai trục cắt nhau. Vì vậy bánh răng côn thẳng có tác dụng chuyến hướng chuyển động, sự chuyển hướng từ hai trục cắt nhau một góc 40-120 độ, phổ biến nhất là 90 độ.
Nhược điểm:
-Chế tạo phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao.
- Bộ truyền xích:
a. Ưu điểm :
-Có thể truyền chuyển động giữa các trục cách xa nhau tương đối lớn;
-Khuôn khổ, kích thước nhỏ hơn so với truyền động đai;
-Không có hiện tượng trượt như truyền động đai;
-Có thể truyền chuyển động cho một lúc nhiều trục;
-Lực tác dụng lên trước nhỏ hơn truyền động đai vì không cần căng xích với lực căng ban đầu.
b. Nhược điểm:
-Do có sự va đập khi vào khớp nên có nhiều tiếng ồn khi làm việc, vì vậy không thích hợp với vận tốc cao;
-Đòi hỏi chế tạo, lắp ráp chính xác hơn so với truyền động đai, yêu cầu chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên;
-Vận tốc và tỉ số truyền tức thời không ổn định;
-Chóng mòn khớp bản lề, nhất là khi bôi trơn không tốt và làm việc nơi bụi bẩn.
- Bộ truyền đai:
- Ưu điểm :
-Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng ở các trục cách xa nhau;
-Làm việc êm và không ồn.
-Giữ được an toàn cho hệ thống khi làm việc quá tải nhờ hiện tượng trơn trượt;
-Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục;
-Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, bảo quản dễ.
b. Nhược điểm :
-Khuôn khổ và kích thước lớn;
-Tỉ số truyền không ổn định, hiệu suất thấp do có sự trượt;
-Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải căng đai;
-Tuổi thọ của dây đai thấp.
Kết luận
Đối với trục chính (trục số 1)
Dùng bộ truyền đai. Vì máy cần tốc độ quay cao, truyền động được khi khoản cách trục xa nhau, chạy êm, không gây tiếng ồn, khi hư hỏng dễ dàng sửa chữa, tiết kiệm thời gian và chi phí.
2.5 Thông số đầu vào sơ bộ của máy
-Năng suất làm việc của máy: xay ra 800kg mùn dừa trong 1 ngày làm việc 8 tiếng.
- Kích thước hình học:
+ Dài: 750 mm
+Rộng: 500 mm
+Cao: 900 mm
2.6 Tính toán và thiết kế phần cơ khí của máy
2.6.1 Tính toán phần cơ khí của máy
Tính toán phần động cơ và trục cắt chính (Trục 1 – động cơ 1)
- Chọn động cơ điện 1
Thông số đầu vào của sản phẩm thiết kế:
Động cơ sử dụng phải đảm bảo năng suất 800 kg/ ngày (8 tiếng) Tương đương với 100 kg/h ( tương ứng với 10 bao, mỗi bao 10kg)
Khối lượng 1 quả dừa khô khoảng 200 - 250 gram => 1kg tương đương 4 quả dừa khô. – điều kiện lý tưởng là vỏ dừa đã được xử lý nước ( sấy khô, phơi khô ngoài môi trường tự nhiên )
Loại bao sử dụng là loại bao có kích thước Dài x rộng x cao là 58 x 30 x 8 cm
- Qua thực nghiệm ta có lực cắt để phá được vỏ dừa là 350N. Công suất trên trục công tác ( làm việc )
2.11[1]
Hiệu suất hệ thống:
Tra bảng 2.3[1] ta có:
Hiệu suất bộ truyền đai:
Hiệu suất 1 cặp ổ lăn:
Hiệu suất truyền động của hệ thống là:
2.9[1]
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
2.8[1]
Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ điện 1
Số vòng quay trên trục công tác:
2.16[1]
Tỉ số truyền chung của hệ thống dẫn động:
Tra bảng 2.4[1] chọn sơ bộ tỉ số truyền của từng bộ truyền trong hệ thống:
Bộ truyền đai:
Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 1:
nsb1=nlv.uđ =530,5 .5 =2652.5 (vg/ph) 2.18[1]
Điều kiện chọn động cơ 1
Công suất động cơ Pđc và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn:
2.19[1]
Chọn động cơ:
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb1 =2652,5 (vg/ph)
Công suất cần thiết trên trục động cơ: Pct1 = 3,17 (kW)
Chọn động cơ motor công nghệ Úc có các thông số:
Công suất động cơ:
