ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẢI TIẾN MÁY TRỘN ÉP CÁM VIÊN
Thiết kế máy là một nghành quan trọng trong tất cả các lĩnh vực trong công sống nói chung, vì vậy nếu chọn thiết kế chuyên về máy thực phẩm thì cũng rất phong phú và đa dạng.
- Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí và tính hiệu quả là vấn đề quang trọng .Ngoài ra để dảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao.Việc thiết kế máy hợp lý làm giảm thời gian lao động ,tăng năng suất … làm cho giá thành hạ , đáp ứng được nhu cầu của thị trường .Một máy có thể có nhiều công nghệ nguyên lý khác nhau .
- Sau một thời gian học tập nghiên cứu với sự chỉ bảo nhiệt tình của quý thầy cô giáo. Sự nhiệt tình tận tụy đó đã dẫn dắt em trong suốt thời gian qua , chúng em vô cùng biết ơn . Và càng quý hơn khi với sự hướng dẫn và chỉ bảo của Thầy trong suốt quá trình thiết kế MÁY TRỘN ÉP CÁM VIÊN THỨC ĂN (Đồ Án Tốt Nghiệp) cũng như trong suốt thời gian chúng em học tại trường .
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MÁY TRỘN ÉP VIÊN THỨC ĂN
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN ÉP VIÊN THỨC ĂN VÀ TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI NƯỚC TA HIỆN NAY
1.1Tình hình chăn nuôi nước ta hiện nay
-Chăn nuôi là một trong hai ngành sản xuất chính của kinh tế nông nghiệp.Nó có vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa đất nước. Ngoài việc cung cấp thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, ngành chăn nuôi còn là nguồn cung cấp nguyên liệu không thể thiếu cho một số ngành công nghiệp .Ở những nước tiên tiến, giá trị sản xuất chăn nuôi chiếm trên 50% tổng giá trị sản xuất nông,lâm,ngư nghiệp.
Năng suất chăn nuôi trước hết phụ thuộc vào việc cung cấp đúng thức ăn cho gia súc, gia cầm. Việc cung cấp thức ăn đúng có nghĩa là phù hợp với nhu cầu chức năng của gia súc với mức tiêu thụ thức ăn ít nhất nhưng lại cho sản lượng có ích lớn nhất. Thức ăn cho gia súc phải đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng tiêu hóa tốt, không chứa những chất độc hại cho quá trình tiêu hóa và sức khỏe làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gia súc gia cầm.
Thức ăn ở dạng tự nhiên chưa đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng đa dạng theo chức năng và lứa tuổi của gia súc, gia cầm cho nên phải tiến hành chế biến và phối trộn thành thức ăn hỗn hợp nhằm đáp ứng những yêu cầu trên. Như vậy, thức ăn hỗn hợp cho gia súc là hỗn hợp thức ăn đã làm sạch và nghiền nhỏ đến độ nhỏ yêu cầu, trộn với nhau theo một thực đơn xác định.
Cùng với sự phát triển của xã hội, ngành chăn nuôi và chế biến thức ăn chăn nuôi với quy mô nhỏ và quy mô hộ gia đình ngày càng phát triển, do đó nhu cầu trang bị các loại máy chế biến thức ăn chăn nuôi phù hợp với quy mô của từng hộ gia đình là rất cần thiết. Trong chế biến thức ăn hỗn hợp cho chăn nuôi thì trộn hỗn hợp là khâu chế biến cuối cùng có vai trò rất quan trọng đối với chất lượng thức ăn chăn nuôi. Các nghiên cứu gần đây của ngành chăn nuôi cho thấy rằng: nếu độ trộn đều hỗn hợp nhỏ hơn 90% có thể làm giảm mức tăng trọng của gà và lợn từ 5 - 10% .Vì vậy, việc thiết kế và chế tạo một kiểu máy trộn với đầy đủ các thông số kỹ thuật yêu cầu và phù hợp với quy mô kinh tế trang trại nhỏ và hộ gia đình là một vấn đề cấp bách cần phải giải quyết.
1.2máy ép viên thức ăn gia cầm
- Máy ép viên mini được dùng cho trang trại , các hộ gia đình chăn nuôi với quy mô vừa và nhỏ.
- Máy ép viên mini có công sức phù hợp với các trang trại có quy mô từ nhỏ đến lớn.
- máy ép viên mini gọn nhẹ , tiện lợi , dễ sử dụng , công suất tiêu hao ít , tiết kiệm được chi phí…
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN
- Nguyên liệu chủ yếu là tấm, cám…những nguyên liệu tìm thấy xung quanh nhà
- Vật liệu gia công là hỗn hợp thức ăn gia súc dạng bột rời, khô (sau khi đã qua công đoạn nghiền nhỏ).
- Ngoài các yêu cầu về độ sạch, hàm lượng dinh dưỡng, độ nhỏ của thức ăn chăn nuôi cho phù hợp với từng loại vật nuôi… Một chỉ tiêu rất quan trọng có ảnh hưởng đến tỷ lệ tăng trưởng của vật nuôi là độ trộn đều. Đây là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng thức ăn chăn nuôi.Trộn đều phụ thuộc vào từng loại vật nuôi cũng như tuổi của chúng.
CHƯƠNG 3 : CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MÁY MÁY TRỘN ÉP VIÊN THỨC ĂN
- MÁY TRỘN ÉP VIÊN THỨC ĂN GIA CẦM bán tự động .
- Phù hợp với nhu cầu sản xuất, năng suất máy.Chi phí thấp.
- Không gây ô nhiễm môi trường.
- Nguồn động lực: sử dụng được cả động cơ điện ba pha hoặc một pha.
- Sử dụng thuận tiện, dễ di chuyển và an toàn lao động.
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
- Giá thành rẻ.
*Chất lượng viên nén:
Có 2 tiêu chuẩn chất lượng :độ cứng biểu thị kG và độ dai (tỉ lệ %) .Độ cứng tốt nhất của viên nén 6-7 kG, tỉ lệ vụn nát tốt nhất là 5%.
Chiền dài viên nén thường là(1,3:1.4):1 (yêu cầu viên nén tài liệu internet)
Kết quả nghiên cứu
- Kết quả tính toán thiết kế:
- Năng suất máy: 100 – 200 kg/giờ
- Công suất: 0.75 KW
- Kết quả khảo nghiệm:
- Năng suất khảo nghiệm :60kg/giờ
- Máy chạy êm.
- Các ổ đỡ không có hiện tượng phát nhiệt.
Kết luận:
Máy trộn ép đáp ứng được các nhu cầu của sản xuất chăn nuôi hiện nay là:
- Độ trộn đều mà máy đạt thỏa mãn các yêu cầu chăn nuôi.
- Máy phù hợp cho mô hình kinh tế trang trại, quy mô sản xuất nhỏ hay hộ gia đình. Máy có thể dùng trộn thức ăn hỗn hợp từ các nguyên liệu đã được nghiền nhỏ có nguồn gốc tự nhiên hay thức ăn đậm đặc với nguồn nguyên liệu có sẵn ở địa phương theo yêu cầu của nhà sản xuất.
- Mức chi phí thấp.
- Kết cấu máy đơn giản, gọn nhẹ, an toàn lao động và dễ dàng di chuyển .
- Giá thành máy rẻ hơn nhiều lần so với máy nhập từ nước ngoài đã góp phần đáng kể trong việc hạ giá thành sản phẩm
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ
4.1. Một số phương án thiết kế
4.1.1. Phương án 1: máy dập viên thủy lực.
Sơ đồ nguyên lý:
1: Chày tinh 8: cửa tiếp dầu
2: vật liệu chuẩn bị ép 9: vòng kín bít
3: phễu tiếp liệu 10: vít điếu chỉnh
4: khuôn ép 11: ốc hãm
5: chày ép 12: vòng kín bít
6: piston 13: ống thủy lực
7: ống thủy lực 14: piston
Nguyên lý hoạt động:
- Hỗn hộp thức ăn từ phễu tiếp liệu 3 rơi đầy vào khoang ép giữa chày đứng yên và chày chuyển động 5.Khối lượng thể tích viên ép có thể điều chỉnh vít
10.Tiếp theo phễu tiếp liệu được dịch chuyển sang trái nhờ piston và ống thủy lực 13. Khối lượng cần ép viên nằm vào giữa khuôn 4 bị ép do piston 6 chuyển động sang trái. Khi đạt đến độ nén nhất định piston 6 lùi về phải, phễu liệu dịch chuyển sang trái cho piston đứng yên đẩy viên thức ăn được ép ra khỏi khuôn và sau đó phễu nạp liệu rùi về vị trí ban đầu.Chu trình ép lại được tiếp diễn và lặp lai.
- Ưu nhược điểm :
- ưu điểm:
- tạo năng suất và áp lực ép cao
- Có thể tạo được các bánh lớn.
- nhược điểm:
- Cơ cấu máy phức tạp, khó chế tạo nên giá thành sản phẩm cao.
4.1.2. Phương án 2: Máy nén viên trục con lăn
Sơ đồ nguyên lý:
1: động cơ 5: con lăn
2: hộp giảm tốc 6: buồng nén
3: trục quay 7: phễu
4: mâm 8: máng 9:trục con lăn
- Nguyên lý hoạt động:
Từ động cơ 1 qua hộp tốc độ 2 truyền chuyển động sang làm trục 3 quay đồng thời làm trục 9 quay , trên trục 9 có 1 cặp con lăn 5 khi trục quay sẽ làm con lăn 5 quay.Mặt khác, nguyên liệu từ phễu 7 đi vào buồng nén 6 đến mâm quay , với tốc độ quay của trục con lăn cùng với chuyển động của con lăn sẽ nén nguyên liệu vào các lỗ trêm mâm quay tạo thành những viên có hình dạng trụ và được cắt bởi dao cắt được gắn trên trục quay và đi ra ngoài theo máng 8.
- Ưu điểm:
- năng suất cao, tiết kiệm điện, cho ta sản phẩm đều và đẹp
- kết cấu đơn giản, dễ chế tạo…
- Nhược điểm:
- Máy có tiếng ồn hơi to…
4.1.3 Phương án 3 :máy dùn trục vít
-Nguyên lý hoạt động:
nguyên liệu được đưa phểu cấp liệu (5)di vào xilanh (2)được cận chuyển tới đầu ép nhờ vào trục vít (4).ép ra thành viên nhờ lưới bọc.
-ưu,nhược điểm:
+ưu điểm: làm việc êm.sản phẩm đều đẹp
+nhược điểm:kích thước lớn,gia công khó ,giá thành cao
4.2.lựa chọn phơng án thiết kế
vNhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật của máy ép viên là:
- Hỗn hợp sau khi nén phải tạo thành viên và có độ kết dính vững chắc
- Phải đảm bảo kích thước của các viên quy định:
- đường kính của viên: 60mm
- chiều dài cảu viên: 10mm -15mm
- Đảm bảo độ bền của viên, không bị biến dạng khi va chạm
- Ở phương án 1: năng suất máy có cao nhưng kết cấu máy khá phức tạp, dẫm đến tính toán, thiết kế và chế tạo khó khăn dẫn đến giá thành sản phẩm cao
- Chọn phương án thiết kế sao cho phải dễ chế tạo có như vậy giá thành mới hạ và đặc biệt đảm bảo chất lượng sản phẩm không bị tơi vụn.
ðTừ những yếu tố trên ta chọn phương pháp thiết kế máy nén kiểu trục con lăn.
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC MÁY
5.1 Biện luận và chọn động cơ máy ép
- Trong quá trình làm việc cơ cấu chịu tác dụng của các lực : lực quán tính , lực ma sát, lực nén , trọng lực .
- Do lực quán tính, lực ma sát, trọng lực qúa nhỏ nên trong quá trình tính toán ta bỏ qua để bài toán đơn giản.
- Lực nén: P=70N (Yêu cầu kỹ thuật viên thức ăn :tài liêu internet)
- Công suất của máy nén:
NLV =
- Công suất yêu cầu của động cơ:
Nyc =
+ Trong đó:
: Hiệu suất truyền động
= n0.nkn = 0.995x0.97=0.965
ðNyc ==0.105 KW
- Kết luận:
Chọn Nđc =0.75 KW
nđc =145 (v/p)
Tỉ số truyền i= ===
5.2.Tính trục quay:
N=0.75 KW
n=145 (vg/ph)
a)Tính sơ bộ:
d
- Chọn d sơ bộ =30mm
b)Tính gần đúng:
chọn ổ lăn chiệu lực dọc trục ta chọn ổ lăn với d=30 ,B=12 (Tra bảng 17b-trang 337)
- Momen xoắn : =49396(N.mm)
- Lực tác dụng lên trục :
- Lực vòng
- Lực hướng tâm
-Tính phản lực:
+tổng chiều dài trục L=245 mm
ð147Pr-98Rby=0
ðRby=
ðRay=Rby-Pr=719(N)
ðRbx=
ðRax=Rbx-P=1975,5(N)
- Momen uốn tổng
Mu===20603mm
- Momen tương đương
Mtd=
=
- Đường kính trục
d=32
ðLấy d=40
Vậy chọn dk trục là ø30mm ,vai trục =40 mm
c)Tính chính xác
ta có n=
vì trục quay nên ứng suất pháp(uốn) biến đổi theo chu kỳ đố xứng
=
Vậy nên
Bộ truyền làm việc theo chu kỳ nên ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ mạch động.
=
Ta có
(N.mm²)
W=2320(Tra bảng 7-3b/122)
ð
Trong đó
Ta có
Chọn hệ số
Tra bảng 7-4 lấy
Tra bảng 7-8 tập trung ứng suất do then
Tỷ số =
Thay các tỷ số vừa tìm được vào công thức
ð n>(n) với (n)=1,5-> 2,5n
vậy trục đảm bảo hệ số an toàn
d) tính then
+kiểm tra về sức bền dập (công thức 7-11)
N/mm²
Trong đó :Mx=49396 N. mm (tra
d=30 mm bảng7-23
k=4,2 trang 143)
(tra bảng 7-20/142)
ð
+kiểm tra về sức bền cắt công thức 7-12
Trong đó :( (tra bảng 7-21)
B=10 (tra bảng 7-23)
ðVậy điều kiên ghép then thỏa mãng.
5.3Tính trục cán
N=0,75kw
n=145 (Vg/ph)
+tính sơ bộ:
d
+tính gần đúng
Chọn trục quay không chịu lực dọc trục .ta chọn ổ lăn với d=25,tra bảng 14P-337 , ta chọn ổ bi một dãy với chìu rộng B=12
-Momen xoắn :Mx=
-lực tác dụng lên trục
...................................................
CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN DỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY
7.1.hướng dẫn sử dụng máy
- _kiểm tra xem nguồn điện có đảm bảo an toàn không: dây điện bị tóc vỏ , máy sử dung điện áp 220v/380v,……..
- chạy thử máy để kiểm tra xem các bộ phận của máy hoạt động ở tình trạng như thế nào ( sữa chửa nếu thiết bị bị hư hỏng) rồi tiến hành sản xuất.
- khi muốn tắt máy phải ngừng cấp nguyên liệu vào và đợi sản phẩm ra hết khỏi máng mới tắt máy.
7.2.bảo quản máy
- sau khi sản xuất xong phải tiến hành vệ sinh ,bôi dầu các ổ lăn và các bộ phận chuyển động, kiểm tra các bộ phận máy để kịp thời sữa chửa đảm bảo cho quá trình sản xuất .
- kiểm tra định kỳ để thay thế sữa chửa các bộ phận hư hỏng ( 1 tháng)
- sau khi sử dụng cần bảo quản máy ở nơi thoáng , tránh nơi ẩm ướt, có thể dùng tấm la che phủ lên máy tránh bụi bám vào máy,…
CHƯƠNG 8: ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ MÁY
- Máy nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển thuận tiện cho việc sữa chửa và bảo quản máy.
- Có thể tạo ra những viên thức ăn có đường kính khác nhau nhờ vào việc thay đổi đường kính của mâm quay.
- Giá thành của máy rất vừa tiền với các hộ gia đình chăn nuôi
- Tuy nhiên máy khi chạy có tiếng ồn ,….
CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN
- Trong quá trình làm đồ án vừa qua , em được sự hướng dẫn tận tình của Thầy và các thầy trong khoa em đã tổng hợp được nhiều kiến thức hữu ích như là : là chi tiết máy , công nghệ chế tạo máy , máy cắt kim loại ,nguyên lý cắt , dung sai , sức bền vật lệu, … Để vận dụng vào đồ án này.
- Tuy nhiên với kiến thức hạn hẹp của em cùng với chưa có thật nhiều kinh nghiêm thực tế.Nên trong quá trình thiết kế không thể tránh được những sai sót trong tính toán cũng như tra cứu số liệu .Em rất mong sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của quý Thầy Cô để em có thể thiết kế một bài thuyết minh được tốt hơn.
- Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa và đặc biệt là Thầy NGUYỄN VIỆT PHONG đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm tập đồ án này.
.....................................................
MỤC LỤC
PHẦN 1: LỜI NÓI ĐẦU
Lời Nói Đầu
Nhận Xét Giáo Viên Hướng Dẫn
Nhận Xét Hội Đồng
PHẦN 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN GIA CẦM
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN GIA CẦM
1.1Tình hình chăn nuôi nước ta hiện nay
1.2Máy nén viên thức ăn
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH VẬT LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA CẦM
CHƯƠNG 3: CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ
MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN GIA CẦM
3.1 Yêu cầu kỹ thuật của máy
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
4.1. MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
4.1.1 Phương án 1: Máy dập viên thủy lực
4.2.2 Phương án 2: Máy nén viên trục cán
4.3.3 phương án 3 : Máy đùn trục vít
4.2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC MÁY
5.1 Biện luận và chọn động cơ máy ép
5.2 Tính toán trục quay
5.4 Tính toán trục cán
5.5 Tính toán mâm
5.6 Thiết kế phểu
CHƯƠNG 6 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
6.1 Quy trình gia công chi tiết con lăn
6.2 Quy trình gia công chi tiết thân đỡ
6.3 Quy trình gia công chi tiết trục chính
6.4 Sơ đồ mạch điện
CHƯƠNG 7 : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY
7.1 Hướng dẫn sử dụng máy
7.1 Hướng bảo quản máy
CHƯƠNG 8 :ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ MÁY
CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN
CHƯƠNG 10: TÀI LIỆU THAM KHẢO
