ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY cắt và xoay nhuyễn thức ăn chăn nuôi gia súc
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. I
LỜI CAM KẾT. II
LỜI NÓI ĐẦU.. III
LỜI CẢM ƠN.. IV
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. V
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI1
CHƯƠNG 2 :PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC.. 6
I. Phân tích nguyên lý máy. 6
II.Thiết kế động học.11
1.Sơ đồ nguyên lý. 11
2. Sơ đồ động. 12
3. Tỉ số truyền. 13
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÁY.. 13
I. Các bộ phận chính và chức năng cụ thể.13
II. Tính toán các thông số. 15
1. Thông số động cơ.15
2. Thông số bánh đai16
4. Xác định ổ lăn.28
5. Hình ảnh thực tế và chú thích các bộ phận của máy.29
CHƯƠNG 4 :BẢN VẼ CHẾ TẠO, LẮP RÁP. 30
I.Bản vẽ chi tiết và công dụng.30
II. Quy trình công nghệ sản xuất trục chính. 34
CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VẬN HÀNH.. 35
A.Nhận xét đánh giá sau khi chạy thử nghiệm.35
- Vận hành đánh giá.35
2.Năng suất thực tế của máy.36
B. Kiến nghị và các cải tiến máy.37
1. Kiến nghị.37
2. Các cải tiến đạt được.37
C. Hướng dẫn sử dụng và bảo quản.37
1.Hướng dẫn sử dụng.37
2.Bảo quản máy.38
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 41
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
- Giới thiệu
1) Đất nước chúng ta ngày một đổi mới đi theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, máy móc hiện đại dần thay thế sức lao động của con người, nhưng song song đó Việt Nam vẫn là một nước có thế mạnh về nông nghiệp. Một số nơi làm nông nghiệp nước ta nhìn chung vẫn còn sử dụng công cụ thô sơ. Nhìn thấy tình hình chung đó nhóm chúng em tiến hành nghiên cứu máy nhằm cơ giớ hóa hiện đại hóa nền nông nghiệp, cụ thể là máy chế biến thức ăn chăn nuôi.
2) Máy chế biến thức ăn chăn nuôi tận dụng được nguồn thức ăn sạch như các loại: cỏ voi, cây ngô (bắp), cây sắn,hạt ngô, …ngoài ra còn một số loại thức ăn xanh mọc hoang hóa ở lòng sông, lòng lạch, như: lục bình, rong rêu,…
3) Máy chế biến thức ăn chăn nuôi cung cấp thức ăn cho một số vật nuôi như: bò, trâu, dê, gà, heo (lợn),… rất phù hợp cho hộ gia đình.
4) Trong qua trình làm việc sau một thời gian dài những chi tiết trên máy có thể bị mòn, mẻ hoặc bong tróc có thể dễ dàng thay đổi.
5) Máy chế biến thức ăn chăn nuôi ra đời với mong muốn giúp bà con nông dân làm việc hiểu quả hơn, tiết kiệm chi phí, tận dụng nguồn thức ăn có sẵn và góp một ít cho nền nông nghiệp Việt Nam.
6) Dưới đây là một số hình ảnh của nguồn nguyên liệu, thành phẩm, vật nuôi.
- Nguyên liệu :
Hình 1.1 cỏ voi Hình 1.2 cây ngô (bắp)
- Cỏ voi Va06 :
+ Là nguồn nguyên liệu dễ trồng, trưởng thành nhanh thường thời gian thu hoạch 2 tháng/1 lần.
+ Cỏ có chứa Protein đạt 9-11%, chất khô chiếm 18-22%.
- Cây ngô ( bắp):
+ Là nông sản sau khi thu hoạch, sử dụng phần thân làm nguyên liệu.
+ Trong 1 kg thân cây ngô có 600 - 700 g chất khô, 60 - 70 g protein, 280 - 300 g xơ.
=> Vì vậy thân, lá cỏ và ngô là nguồn thức ăn thô quan trọng cho trâu bò ở nhiều vùng.
Hình 1.3 trái ngô (bắp)
- Trái ngô (bắp):
+ Là nông sản thô sao khi thu hoạch phơi hoặc sấy để xay thành cám.
+ Thành phần chính của bắp là tinh bột, đường, chiếm đến 80% vật chất thô. Bắp có 8-10% protein, xơ 1,5% – 3,5%, lipide 4-4.5% => Vì vậy trái ngô (bắp) thường được xay thành cám là thức ăn chủ yếu của gia súc, trong đó có bò sữa, bò thịt và gia cầm tiêu hóa tốt các chất dinh dưỡng có trong hạt bắp (90%).Gà thích ăn bắp vì thơm, ngon.
Hình 1.3 Bèo tây ( lục bình ) Hình 1.4 Bèo tai tượng
- (Lục bình) :
+ Là loại thực vật thủy sinh, thân thảo, sống nổi ở nước hoặc những nơi ẩm ướt.
+ Hàm lượng vật chất khô trong bèo lục chiếm 6-7%. Năng lượng cung cấp từ bèo lục bình, trung bình 1kg vật chất khô (tương đương 12kg bèo) cho khoảng 1.800-1.900 kcal.
- Bèo tai tượng :
+ Là loại thực vật thủy sinh, thân thảo, sống nổi ở nước hoặc những nơi ẩm ướt.
+ Hàm lượng vật chất khô trong bèo lục chiếm 6-10%. Tuy nhiên chất khô của bèo giàu protein và chất béo
=> Lục bình (bèo tây), bèo tai tượng : thường là thức ăn thay thế cho gia súc, gia cầm khi nguồn thức ăn chính khan hiếm.
- Thành phẩm :
Hình 1.7 Cám ngô
Hình 1.6 Cỏ băm Hình 1.7 Bắp nghiền
Hình 1.8 Lục bình băm
c. Vật nuôi:
Hình 1.9 Bò Hình 1.10 Trâu
- Mỗi một ngày một con trâu, bò tiêu thụ khoảng 25 đến 32kg cỏ
Hình 1.11 Heo Hình 1.12 Gà
- Heo tiêu thụ cám từ 2 đến 2,5 kg/1 ngày.
- Gà tiêu thụ cám từ 200 đến 250 g/ngày.
Với những nguyên liệu, vật nuôi như trên đòi hỏi máy có 2 khả năng :
- Thứ nhất máy phải băm được như là cỏ hoặc thân cây ngô
- Thứ hai máy phải xay nghiền để tạo ra cám.
Vì vậy nhóm quyết định nghiên cứu chế tạo máy chế biến thức ăn chăn nuôi.
Năng suất làm việc dự tính :
- Thân cỏ voi , cây ngô tươi (độ ẩm 78% ) 300-500 kg/h
- Thân cỏ voi , cây ngô khô (độ ẩm 17% ) 100-200 kg/h
- Cám với sàn lỗ 5mm 100kg/h
- Cám với sàn lỗ 10mm 200kg/h
CHƯƠNG 2 :PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC
I. Phân tích nguyên lý máy
1.Các loại máy chế biến thức ăn gia súc có trên thị trường.
Hình 2.1:Máy nghiền đa năng.
Giá thị trường: 8.500.000 VND
Thông số kỹ thuật:
|
- Công suất động cơ: 2.2-3 Kw - Nguồn điện: 220V - Năng suất: 150 – 200 kg/giờ - Trọng lượng nguyên bộ: 56 Kg - Kích thước ( DxCxR ): 770x930x380 (mm) |
|
||
|
|
|||
vƯu điểm- Máy được thiết kế nhỏ gọn phù hợp với mọi không gian lắp đặt, là dòng máy đa chức năng. - Máy sử dụng nguồn điện 220v phù hợp với mọi đối tượng sử dụng. - Năng suất từ 150 – 200kg/giờ. - Giúp người nông dân tận dụng được nguồn phụ phẩm có sẵn tại gia đình. Rút ngắn thời gian và tiết kiệm công sức trong công đoạn chế biến thức ăn chăn nuôi. vNhược điểm - Giá thành cao - Khó duy chuyển do không được trang bị hệ thống bánh xe. - Máy không băm được nông sản khô như xơ dừa, bả mía hay nghiền ngô. - Năng suất còn hạn chế, chỉ thích hợp dùng cho các hộ gia đình, trang trại chăn nuôi số lượng vừa và nhỏ. |
|
||
Hình 2.2: Máy băm nghiền đa năng cổ cao
Giá thị trường: 9.000.000 VND
Thông số kỹ thuật:
- Động cơ công suất: 3 - 4kw
- Năng suất: 150 - 200 kg/giờ
- Điện năng: 220 - 380V
- Bảo hành kỹ thuật: 6 tháng
vƯu điểm
- Khả năng băm nghiền đa năng cổ cao giúp nhà nông tiết kiệm được nhiều thời gian và chi phí đầu tư các loại máy móc băm, nghiền khác nhau.
- Thiết kế máy gồm có 2 cửa nạp nguyên liệu, 2 cửa xả và 1 buồng băm nghiền thức ăn.
- Dùng động cơ 3kW - 4kW, chạy điện 1 pha, phù hợp với mọi hộ gia đình.
- Dễ dàng sử dụng, hệ thống dao được nâng cấp hơn cho hiệu quả năng suất cao.
vNhược điểm
- Giá thành cao
- Do máy chạy điện 1 pha, kèm thêm nguyên khô cứng nên khi nạp nguyên liệu không nạp được quá nhiều nguyên liệu một lúc.
Hình 2.2 Máy băm cỏ động cơ đầu nổ 3A6,5Hp
Giá thị trường: 7.000.000 VND
Thông số kỹ thuật:
- Động cơ công suất: 6,5 Hp
- Năng suất: 300-450 kg/h
- Tốc độ vòng quay: 3600 vòng/phút
- Kích thước(LxWxH)mm: 1250x500x920
vƯu điểm :
- Năng suất cao, tiết kiệm tối đa thời gian và công sức.
- Sử dụng động cơ đầu nổ cực kỳ tiện lợi, không ngại địa điểm.
- Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển.
- Thao tác sử dụng và vệ sinh đơn giản.
vNhược điểm
- Tạo ra tiếng ồn.
- Gây ô nhiễm môi trường.
-
Tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn động cơ điện.
Hình 2.3: Máy băm nghiền đa năng 3A2,2Kw
Giá thị trường: 7.000.000 VND
Thông số kỹ thuật:
- Động cơ công suất: 2,2 Kw
- Năng suất: 100-200 (kg/giờ)
- Tốc độ vòng quay: 2800 v/p
- Kích thước đóng gói (DxRxC): 550x550x1100 (mm)
- Trọng lượng máy: 43 (kg)
vƯu điểm
- Máy có đa chức năng: nghiền nát, băm nhỏ, nghiền bột
- Cửa nạp nguyên liệu được làm bằng inox có cấu tạo bền, đẹp chắc chắn.
- Dễ dàng tận dụng được các vật liệu tự nhiên.
vNhược điểm
- Giá thành cao so với nhu cầu của các hộ kinh doanh quy mô gia đình.
- Khó di chuyển do không được trang bị bánh xe.
- Năng suất thấp.
Kết luận : Để lựa chọn kiểu máy phù hợp với yêu cầu của đề tài ta dựa vào ưu và nhược điểm của 2 dòng máy trục đứng và máy trục ngang.
+ Dòng máy trục đứng :
vƯu điểm:
- Năng suất cao giá thành rẻ, sử dụng nhiều trong các nhà máy phân bón và thức ăn chăn nuôi.
- Đa năng khi có thể vừa băm trộn vừa có thể nghiền nát vật liệu .
vNhược điểm:
- Kích thước máy lớn chỉ thích hợp sử dụng cho các cơ sở chế biến.
+ Dòng máy trục ngang :
vƯu điểm
- Được sử dụng phổ biến nhất trong các hộ gia đình chăn nuôi có kích thước đa dạng.
- Nguyên liệu được đổ trực tiếp vào lòng máy , các dao và đầu búa có nhiệm vụ băm cắt nguyên liệu cho đến khi thành phẩm được cho ra ở miệng dưới.
vNhược điểm:
- Máy băm cắt nguyên liệu khô và ướt nhưng khuyết điểm của chúng là nạp liệu khó hơn máy trục đứng.
Những tiêu chí mà việc chế tạo máy hướng tới
- Chức năng kép trong một thiết bị duy nhất: băm cỏ và nghiền hạt;
- Độ bền và sức mạnh cao hơn;
- Chế biến được nhiều loại thức ăn gia súc dẫn đến hiệu suất sản xuất cao hơn;
- Vận hành và bảo trì dễ dàng ;
- Vòng xoay mạnh tạo ra lực ly tâm giúp đẩy thức ăn ra mặt đất dễ dàng;
- Có sẵn hệ thống động cơ điện dễ dàng sử dụng ;
=> Từ những tài liệu tham khảo trên nhóm em nhận thấy mỗi máy có một thế mạnh riêng nhưng để phù hợp với quy mô sản xuất hộ gia đình hoặc nhỏ lẻ thì chúng ta nên tích họp công dụng cả băm và nghiền với cơ cấu máy trục ngang để tối ưu độ cứng.
II.Thiết kế động học.
1.Sơ đồ nguyên lý
- Máy xay nghiền đa năng có cấu tạo đơn giản gồm 1 cửa nạp nguyên liệu, và 2 đầu ra thành phẩm tùy chỉnh.
- Máy được trang bị 2 mặt sàng đi kèm.
- Sàng lỗ dùng để lọc nguyên liệu khi xay các nguyên liệu như ngô, khoai, sắn…
- Sàng kín được dùng để xay các nguyên liệu tươi như cỏ voi, bèo, rau làm thức ăn hữu cơ cho các loại gia súc….
- Có thể dùng nhiều loại mặt sàng khác nhau trên thị trường
- Bộ phận cắt nghiền gốm 3 con dao sắc bén và 9 đầu búa tất cả đều được chế tạo từ thép nhíp xe (C65). Khi quay vật liệu sẽ va đập với đầu búa, nhờđó nguyên liệu được xay nhỏ và nghiền nát nhanh chóng.
Cách vận hành máy :
- Máy được trang động cơ: 1 Pha ,3 HP đủ để máy vận hành, cắt các nguồn nguyên liệu theo yêu cầu của người nông dân.
- Khi khởi động động cơ được truyền lực qua bộ dây đai thang loại A kéo bộ phận cắt và nghiền xoay theo vòng tròn, nhờ lực li tâm các đầu búa phân tách tròn đều nghiền nát các nguyên liệu .
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý
2. Sơ đồ động
Hình 2.5 Sơ đồ động
3. Tỉ số truyền
Thông số kỹ thuật Máy băm thân cây ngô, cỏ voi.
Tỉ số truyền.
Động cơ: 2,2 KW ,1 Pha ,3 HP .
N = 2,2 KW.
n1 = 1450 V/p.
n2= 1800 V/p.
i = 0,8
V= 25,4 m/s
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÁY
I. Các bộ phận chính và chức năng cụ thể.
3.1. Phần vỏ bảo vệ cụm cắt và nghiền.
- Phần vỏ bảo vệ mang nhiệm vụ quan trọng đó là đảm bảo sự an toàn khi hệ thống dao hoạt động. Với chất liệu inox có độ bền cao phần vỏ vừa là phần bảo vệ vừa là phần đảm bảo độ thẩm mỹ của sản phẩm tạo ra sự an tâm cho người dùng. Ở phần vỏ này nhóm chúng em đã tính toán cách khoảng cách an toàn giữa dao, ổ bi,…với phần vỏ để trách tình trạng va đập gây hư tổn nhanh các chi tiết của máy.
3.2. Phần chân máy.
- Đây là bộ phận mang nhiệm vụ tạo ra sự cứng vững cũng như nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của bộ máy, quyết định đến sự an toàn cũng như tạo ra sự ổn định khi máy vận hành. Ở phần chân chúng em lựa chọn sắt V để tạo ra bộ khung chân vững chắc kết hợp cùng 2 bánh xe có thể khóa lúc vận hành để thuận tiện cho việc di chuyển ở nhiều địa hình, phần sắt V được tính toán kích thước để tạo ra sự cân bằng tránh lật, đổ do lúc vận hành luôn tạo ra rung động lớn cũng như tác động của các điều kiện bên ngoài. Sơn chóng gỉ để tăng sự bền bỉ của khung chân theo thời gian qua đó giúp tổng thể bộ máy thêm phần thẩm mỹ.
3.3. Động cơ điện 1pha và 2,2 Kw, n= 1450v/p.
- Động cơ điện mang nhiệm vụ cung cấp chuyển động xoay cho cả hệ thống dao. Động cơ điện 1 pha và 2,2 Kw đáp ứng đủ nhu cầu hoạt động sản xuất ( vì phải đảm bảo tốc độ luôn ổn định để hệ thống dao chính và đầu búa không gặp trục trặc). Vì là vỏ nhôm nên động cơ điện cũng không quá nặng qua đó cũng đỡ mất công sức vận chuyển cho người nông dân nhưng vẫn đủ đáp ứng trọng lượng cần thiết khiến máy vận hành êm mượt không quá rung động. Động cơ điện thì tiết kiệm hơn các loại động cơ khác chạy bằng xăng dầu trên thị trường rất nhiều và dễ vận hành lại đảm bảo sự an toàn cho người dùng.
3.4. Hệ thống đai và bánh đai
- Lựa chọn bộ truyền đai vì những ưu điểm so với những bộ truyền khác.
- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (<15m).
- Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẻo của đai nên có thể truyền động với vận tốc lớn.
- Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu.
- Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ.
- Kết cấu và vận hành đơn giản.
- Yêu cầu độ đồng trục trung bình.
- Giá thành rẻ.
- Phần đai mang nhiệm vụ truyền chuyển động xoay từ động cơ sang hệ thống dao để tạo ra chuyển động cắt trong quá trình làm việc.
- Phần bánh đai thì chúng em chọn loại bánh đai vừa cái tác dụng truyền động vừa mang nhiệm vụ là 1 bánh đà, để khi gặp phải sự cố trục chính thì sẽ lợi dụng lực của bánh đà để khiến vòng trục chính quay để tiếp tục băm cắt vật liệu, tránh tình trạng vật liệu tồn động quá nhiều sẽ gây khó khăn trong việc xử lí.
3.5. Ổ bi đỡ.
- Ổ bi mà chúng em lựa chọn là loại UCP, việc lựa chọn một loại ổ bi phù hợp cũng vô cùng quan trọng vì đây là thành phần chính tham gia vào chuyển động của lòng máy.Không chỉ mang nhiệm vụ truyền chuyển động xoay vào trục chính mà ổ bi còn góp phần đỡ trục chóng lại tác động uốn xoắn trong quá trình máy vận hành.
3.6. Trục chính.
- Trục chính được chọn là thép C35 để nâng đỡ cả hệ thống dao, việc tính toán ứng suất để lựa chọn kích cỡ trục phù hợp cũng được chúng em chú trọng vì trong quá trình vận hành trục chính là vị trí chịu lực lớn nhất trong cả hệ thống máy.
3.7. Cụm cắt và nghiền.
- Cụm cắt và nghiền được làm từ nhíp xe ( thép C65 ) có độ bền cao.
- Độ cứng tuyệt đối của thép nhíp xe ô tô giúp dao có thể chặt được nhiều thứ mà không lo bị mẻ, hư hỏng.
- Độ bền và khả năng chịu lực giúp dao chịu được những lực tác động lớn mà không biến dạng. Dao làm bằng thép nhíp xe ô tô tuyệt đối không bị mài mòn theo thời gian.
- Độ đàn hồi và tính dẻo của thép nhíp xe ô tô giúp lưỡi dao làm ra có thể chịu được lực mà không bị mẻ, cong, rạn, nứt.
- Thép nhíp xe ô tô không bị gỉ theo thời gian cũng như chống trầy xước rất tốt.
- Chính vì các ưu điểm trên, chúng em đã chọn thép nhíp xe tham gia vào quá trình băm cắt vật liệu.
- Dao chính được phân bố đều trên 3 vị trí của bánh cắt để cắt nhỏ vật liệu được đưa vào từ của vào.
- Đầu búa cũng được tính toán khoảng cách cẩn thận để tránh các đầu búa va đập lẫn nhau gây hư hỏng trong quá trình vận hành.Để thuận lợi cho việc thay thế và sửa chữa các đầu búa khi gặp sự cố,chúng em đã thêm các vòng bạc đồng được ép chặt vào đầu búa để tránh gây ra tình trạng mài mòn do ma sát theo thời gian và tháo lắp dễ dàng.
II. Tính toán các thông số
1. Thông số động cơ.
Động cơ: 2,2 KW ,1 Pha ,3 HP
N = 2,2 KW
n1 = 1450 V/p
n2= 1800 V/p
i = 0,8
V= 25,4 m/s
2. Thông số bánh đai
- 1. Chọn loại đai
Ta có vận tốc v > 10 m/s
Theo bảng 5-13 trang 80 sách BTLCTM ta có thể chọn loại đai A, O. Làm theo hai phướng án , loại nào có lợi ta lấy.
Đai loại O tra bảng 5-11/81 sách BTLCTM được : a = 10 , h = 6 , F = 47 mm2
Đai loại A tra bảng 5-11/81 sách BTLCTM được:a = 13 , h= 8 , F= 81mm2
- 2. Đường kính bánh đai nhỏ. (theo bảng 5-14 sách BTL-CTM).
- Đường kính bánh đai O.
D1 = 70 ÷ 140 = 100mm
Kiểm nghiệm vận tốc của đai
- Đường kính bánh đai A.
D1 = 100 ÷ 200 = 150 mm
- 3. Đường kính bánh đai lớn.
Chọn D2 sách btl chi tiết máy ( 5-15)/84 BTLCTM.
D2 = I(1-ξ). D1 trong đó:
Tỉ số truyền đai i= 0,8
hệ số trượt đai thang ( Lấy ξ= 0,02)
+ Đai loại: O
D2 = i(1-ξ). D1 = 0,8(1-0,02).100 = (55÷110) = 80mm
chọn D2 theo tiêu chuẩn (bảng 5-15) trang 84 sách BTLCTM.
Số Vòng quay thực của trục n2 (trục bị dẫn ).
+ Đai loại: A
D2 = i(1-ξ). D1 = 0,8(1-0,02).150 = (78÷150) = 125mm
chọn D2 theo tiêu chuẩn (bảng 5-15) trang 84 sách BTLCTM.
Số Vòng quay thực của trục n2 (trục bị dẫn )
_ Kiểm nghiệm.
Sai số nằm trong phạm vi cho phép ( 1,3-0,6 ), nên không chọn lại D2.
Tỉ số truyền đai
O = 1,01 A = 1,05
- 4. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A.
Theo điều kiện. 2 ( D1 + D2 ) ASB 0,55 ( D1 + D2 ) + h
Theo bảng 5-16/94 sách BTLCTM.
Với I= 0,8
+ Đai loại O:
A= 1,25 D2 = 1,25.80 = 100mm
+ Đai loại A:
A= 1,25 D2 = 1,25.125 = 156mm
2.5. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ :
+ Đai loại O:
+ Đai loại A:
Chọn L theo bảng ( 5-12 ) /83.
O= 500mm A= 750mm
Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây :
O = 0,015 A = 0,0151
o Chiều dài đai loại O:
L= 500 mmo Chiều dài đai loại A:
L= 750 mm
2.6. Xác định khoảng cách trục A theo L.
+ Chọn đai loại: O
+ Chọn đai loại A :
.Kiểm tra điều kiện:
O = 300 A = 550
Sau đó bố trí bộ truyền có thể tăng giảm về hai phía.
- Phía giảm
+ Đai loại O.
+ Đai loại A.
- Phía tăng
+Đai loại O.
+ Đai loại A.
2.7. Tính góc ôm .
Tính góc ôm α1.
+ Đai loại O.
+ Đai loại A.
=> thỏa điều kiện
2.8. Xác định số dây đai cần thiết.
Số đai cần thiết được xác định theo điều kiện xảy ra trượt trơn khi đai và bánh đai.
- Chọn ứng suất căng ban đầu = 1,2 N/2 và theo chr số D1 tra bảng ta có các hệ số. Xác định số đai cần thiết.
σ0 = 1,2 N/mm2
- [σ]Po theo bảng tra trang 5-17/86:
O= 1,5 A= 1,7
- Ct theo bảng tra trang 5-6/77:
O= 0,9 A= 0,9
- Cα theo bảng tra trang 5-18/86:
O= 1 A= 1
- Cv theo bảng tra trang 6-19/56:
O= 1 A= 1
- [σ]p = [σ]Po . C
O= 1,413 A= 1,5
- Số đai cần thiết theo công thức :
+ Đai loại O= 4
+ Đai loại A= 2
2.9. Xác định các kích thước chủ yếu của bánh đai.
Tra bảng 5-13/80.
M ( 2-4 ) V > 10 m/s
- Loại tiết diện O,A:
Kích thước bánh đai.
+ Đai loại: O
B= ( Z-1)t + 2S = 52 mm
Dn1 = D1 +2h0 = 100 + 2.2,5 = 105mm
Dn2 = D2 +2h0 = 80 + 5 = 85mm
+ Đai loại: A
B= ( Z-1 )t + 2S = 68mm
Dn1 = D1 +2h0 = 150 + 2.3,5 = 157mm
Dn2 = D2 +2h0 = 125 + 7 = 132mm
2.10. Tính lực căng ban đầu S0 và lực tác dụng lên trục.
-Tính lực S0 và R.
+ Đai loại: O= 449 N
S0 = σ0 . F= 47.0,7=56,4 N/mm2
+ Đai loại: A =387,8
S0 = σ0 . F =81.1,2= 97,2 N/mm2
Kết luận : Chọn phương án dùng bộ truyền đai loại A vì hiệu suất làm việc cao khổ nhỏ hơn. Với số đai ít và có R vừa đủ.
|
Thông số |
giá trị |
||
|
Đường kính bánh đai |
bánh đai lớn |
bánh đai nhỏ |
|
|
|
D1=150 mm. |
D2= 125 mm. |
|
|
Số đai |
2 Đai |
||
|
Chiều dài đai |
L= 750 mm. |
||
|
Khoảng cách trục |
A= 159 mm |
||
|
Góc ôm |
a = 1880 |
||
|
Lực tác dụng lên trục |
P= 378,84 N |
||
|
Chiều rộng B |
B= 68 mm |
||
|
Đường kính ngoài |
DN1 = 157 mm |
DN2 = 132 mm |
|
3.Tính toán thiết kế trục:
3.1 Xác định kích thước theo phương dọc trục.
a =15mm
c=15mm
b=12mm
l2=10mm
Bt=2
L= a+b+Btx2+l2x2 +Bd =177mm
l1==mm
P1 P1 = = =82,1N
tanδ1= 0
Pr1= P1. Tan . Cos82. Tan 200 . cos30 = 181N
Pa2 = P1. Tan200 .sin3o = 25,9N
Mpa = Pa. = 25,9. = 3496,5N.mm
Mp1 = P1 . = 11085,5N.mm
Pđ = 6 = 6 . = 168N
Mpđ = Pđ. = 11088,6N.mm
3.2. Tính phản lực liên kết tại các gói đỡ.
N
= 635N
ð =>Ray + Rcy - Pr - Rđ = 0N
ð Ray = -Rcy + Pr + Rđ = -635 + 181 + 387,8 = -66,2N
RAx= Rcx = - = -
3.3. Vẽ biểu đồ nội lực .
Vẽ biểu đồ xoắn trên trục .
Mtđ A = 0 mm
Mtđ B = = 11817,59N.mm
Mtđ e = = 26070,7N.mm
Mtđ C = = 9598,59N.mm
Điều Kiện Tại B: dB = 12,5mm
4. Xác định ổ lăn.
- Chọn ổ lăn.
-Chọn loại ổ lăn bi cầu 1 dãy có chức năng đỡ loại 6205 có góc tiếp xúc α=130
-Sơ đồ:
Tính lực hướng tâm tác dụng lên ổ A.
= 82,39N
-Tính lực hướng tâm tác dụng lên lỗ C.
Rc= = = 636,39N
-Tính tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ.
At = Pa1 = 25,9N
At 0, hướng sang phải, ổ c trục lực, Ổ A thì không
-Tính tải trọng tương đương tác dụng lên ổ.
QA = ( RA.Kv. At ). Kn. Kt
= (82,39. 1+ 1,5.25,9). 1.1 = 121,24N
Qc = (Re . kv . m . At). Kn. Kt
= (636,39.1+1,5.25,9).1.1 = 675,24N
-So sánh QA và Qc » Chọn Qc = 675, 24N
-Tính hệ số khả năng làm việc của ổ.
h = 3.360. 2.3 = 6480 giờ
C = Q. (nh)0,3 = 67,524. (1800.6480)03 = 8902,5daN
-Tra bảng đường kính lỗ 20-30m / TCO22.
- Bảng tra vòng bi công nghệ MSK chọn ổ bi cầu 1 dãy có chức năng đỡ cỡ trung với.
d = 25mm, kí hiệu 6205 có C bảng = 14700 (N)> Ct = 8902,5n có D=52 mm, B= 15mm
5. Hình ảnh thực tế và chú thích các bộ phận của máy.
|
STT |
Tên bộ phận |
Vật liệu |
|
1 |
Phần vỏ bảo vệ |
Inox |
|
2 |
Phần chân |
Sắt |
|
3 |
Bánh xe |
Cao su |
|
4 |
Động cơ điện |
Nhôm |
|
5 |
Đai |
Cao su |
|
6 |
Bánh đai |
Sắt |
|
7 |
Ổ bi đỡ |
Gang |
|
8 |
Trục chính |
Thép C35 |
|
9 |
Cụm dao và búa |
Thép C65 |
|
10 |
Bảo vệ đai |
Inox |
Hình 1.1. Bản chú thích bộ phận và vật liệu
CHƯƠNG 4 :BẢN VẼ CHẾ TẠO, LẮP RÁP
I.Bản vẽ chi tiết và công dụng.
Đầu búa.
- Đầu búa nằm trong cụm dao,mang nhiệm vụ nghiền, được cấu tạo từ nhiếp xe ( thép C65 ). Đầu búa lợi dụng lực li tâm để va đập khiến vật liệu vỡ ra đến kích thước vừa đủ sẽ rơi qua sàng lưới để thoát ra ngoài.
Lưỡi cắt.
- Khi vật liệu được chuyển đến đầu vào dao sẽ mang nhiệm vụ cắt vật liệu thành từng phần nhỏ. Lưỡi dao được làm sắc bén và nhiệt luyện để trở nên cứng cáp tránh bị hư hao trong quá trình làm việc .
Bánh cắt.
- Bánh cắt có các rãnh dùng để định vị dao chính tạo sự ổn định trong quá trình vận hành, ngoài ra với kích thước lớn bánh cắt mang nhiệm vụ là bánh đà giúp máy luôn duy trình ổn định các vòng quay.
- Mặt bích.
- Bánh cắt phụ được làm bằng chất liệu thép C35 dùng để cố định ba trục phụ, cùng với bánh cắt, dao, búa và trục phụ tạo nên cụm dao.
- Trục đầu búa
- Trục phụ là nơi gắn đầu búa, để chóng lại lực ly tâm do tốc độ vòng quay gây ra chúng em đã lựa chọn kích cỡ trục phù hợp, thép C35 cũng đáp ứng được nhu cầu chống mài mòn trong quá trình vận hành máy qua đó giúp các chi tiết tiếp xúc khác được bền bỉ.
Bạc lót trục chính.
- Được truyền chuyển động từ trục chính bằng liên kết then, đây là bộ phận chịu lực lớn nên được chúng em tính toán cẩn thận, bạc lót mang nhiệm vụ truyền chuyển độngtừ trục chính qua các bánh cắt bằng liên kết mối hàn vừa có tính thẩm mỹ vừa đám ứng được nhu cầu vận hành của các bộ phận còn lại.
Bạc chặn bánh cắt chính.
- Mang nhiệm vụ định vị bánh cắt chính cũng như giúp dễ dàng tháo lắp nếu trong quá trình vận hành có xảy ra hư hỏng.
Bạc lót đầu búa.
- Bạc đồng thau (LCuZn10) chóng mài mòn cho cả trục và búa trong quá trình vận hành, ngoài ra còn giúp tháo lắp đơn giản và dễ dàng thay thế.
B. Kiến nghị và các cải tiến máy.
1. Kiến nghị.
- Làm phần chân to ra để tăng sự cứng vững.
- Tăng kích thước đầu ra sản phẩm để thuận tiện thoát vật liệu.
- Thiết kế để máy có 2 cấp tốc độ để dễ dàng lựa chọn chất lượng vật liệu.
- Có thể chế tạo nhiều loại vỏ tùy chọn tạo sự thuận tiện sử dụng.
2. Các cải tiến đạt được.
- Máy có thể cắt hoặc xoay nhuyễn được những vật liệu có thân khô như : rơm, rạ, cây bắp khô,…
- Máy có thể thay đổi tốc độ quay để đạt được sản phẩm mong muốn như : kích thước (to, nhỏ, dài và ngắn), vật liệu (dai và cứng hoặc dẻo và mềm) ….
- Mẫu mã và kết cấu máy đa dạng, đẹp, đơn giản và an toàn hơn nữa.
- Giúp bà con tận dụng được nguồn nguyên liệu sạch.
- Giá thành sản phẩm rẻ …..
C. Hướng dẫn sử dụng và bảo quản.
1.Hướng dẫn sử dụng.
vCơ chế vận hành máy.
- Khi motor hoạt động truyền chuyển động đến hệ thống dao, khiến hệ thống dao quay tròn liên tục thực hiện chức năng băm cắt nguyên liệu lọt qua mặt sàng để tạo thành thức ăn gia súc. Do đó, chúng ta cần sử dụng và bảo dưỡng đúng cách để tránh gây ra hư hỏng.
vChuẩn bị nguyên liệu trước khi băm cắt.
- Tùy vào từng thời điểm tăng trưởng của vật nuôi mà ta lựa chọn các loại nguyên liệu để phối trộn với nhau. Máy chế biến thức ăn gia súc có thể băm cắt được những nguyên liệu như sau: bột cám gạo, bột cám ngô, ngô hạt, rau cỏ,... Tuy nhiên, khi trộn các loại nguyên liệu hỗn hợp lại với nhau bà con phải đảm bảo được độ ẩm dao động từ 15 - 20% để tạo sự kết dính, không nên trộn quá ẩm sẽ gây tắc mặt sàng. Chế biến trước những nguyên liệu thô sẽ giúp quá trình ép viên diễn ra nhanh chóng, đạt được năng suất cao.
vLắp đặt và vận hành máy .
- Lắp đặt.
- Nên đặt máy ở nơi bằng phẳng, khô ráo, tốt nhất nên đặt trong nhà để tránh mưa nắng làm hỏng động cơ điện.
- Kiểm tra máy kỹ trước khi vận hành, tránh để vật cứng hay đồ kim loại rơi vào buồng làm việc sẽ làm hỏng dao và mặt sàng.
- Dùng tay quay thử bánh đai xem dao và búa có quay hay không, trục chính có kẹt vướng hay không rồi mới tiến hành cắm điện để máy hoạt động.
- Kiểm tra nguồn điện trước khi cắm điện. Cắm điện và để máy chạy không tải khoảng 30 - 60 giây, đồng thời cho ít nguyên liệu vào máy để tránh đầu búa và mặt sàng ma sát mạnh với nhau sẽ gây mòn sàng và đầu búa.
- Siết chặt bulong để cố định sao cho các vị trí lắp đặp trên máy luôn đảm bảo trong tình trạng an toàn nhất.
- Vận hành.
- Do máy dùng dòng điện 1 pha nên cơ cấu vận hành vô cùng đơn giản :
+ Bước 1 : Kiểm tra tổng quan máy.
+ Bước 2 : Tiến hành cắm điện cho máy.
+ Bước 3 : Gạt công tắc lên để máy chạy không tải trong vài phút trước khi thực hiện băm cắt.
+ Bước 4 : Bắt đầu cho vật liệu cắt vào.
- Nếu băm cắt cỏ thì sẽ dùng miếng sàng kín để cỏ ra ở miệng trên.
- Nếu băm bắp hạt,cám ,.. thì dùng miếng sàng lưới để vật liệu ra ở miệng dưới.
+ Bước 5 : Gạt công tắc xuống để máy dừng hoạt động
Lưu ý : Trong quá trình máy vận hành không để vật cứng như đá , kim loại rơi vào lòng máy để tránh hư hỏng hệ thống dao búa .
2.Bảo quản máy.
- Sau mỗi ca làm việc người nông dân nên kiểm tra hệ thống dao vào đầu búa xem có bất kì hư hại nào hay không.
- Vệ sinh vật liệu trong lòng máy để tránh ôi móc làm ảnh hưởng đến lượt thức ăn gia súc sau.
- Đặt máy nơi tránh mưa nắng trực tiếp để tránh hỏng hóc động cơ.
- Thay thế dao cụ , đai khi nhận thấy hao mòn để đảm bảo hiệu suất làm việc tốt nhất.
|
Bảng vật liệu |
||
|
Tên vật liệu |
Số lượng |
Giá thành |
|
Ổ lăn UCP |
2 |
100.000 VND |
|
Đồng thau |
1 |
100.000 VND |
|
Phôi thép C35 Phôi thép C35 Phôi thép C35 |
1 1 1 |
150.000 VND |
|
Phôi thép tấm C35 |
1 |
250.000 VND |
|
Phôi thép C65 ( Nhíp xe) |
1 |
140.000 VND |
|
Dao thép gió Mũi khoan |
1 1 |
140.000 VND |
|
Mãnh hợp kim |
6 |
245.000 VND |
|
Đai thang A |
1 |
100.000 VND |
|
Đá mài Mũi Taro M8 |
2 1 |
90.000 VND |
|
Bánh xe |
1 cặp |
260.000 VND |
|
Bánh đà Bánh đà |
1 1 |
250.000 VND |
|
Then |
1 1 |
30.000 VND |
|
Động cơ điện 1 pha 2,2 Kw |
1 |
1.600.000 VND |
|
Sắt V |
6m |
175.000 VND |
|
Bulong đai ốc Bulong đai ốc Bulong đai ốc |
10 10 10 |
80.000 VND |
|
Que hàn |
10 |
10.000VND |
|
Inox |
10 kg |
650.000 VND |
|
CB Nút nhấn |
1 2 |
115.000 VND |
|
Tổng |
|
4.485.000 VND |
