ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN CẢI TIẾN
Thiết kế máy: MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN CẢI TIẾN
Với các yêu cầu sau:
A- PHẦN BẢN VẼ
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý
- Bản vẽ lắp/ cụm của máy
- Bản vẽ các chi tiết gia công của máy
- Bản vẽ sơ đồ nguyên công của qui trình công nghệ gia công (nếu khối lượng công việc ít).
B- PHẦN THUYẾT MINH
1. Tổng quan
+ Yêu cầu xã hội
+ Phân tích sản phẩm (Cơ lý tính)
+ Yêu cầu của máy
2. Thiết kế máy
+ Lựa chọn nguyên lý làm việc
+Tính toán động học máy
+Tính toán động lực học máy
3. Kết luận
+ Nhận xét đánh giá máy
+Hướng dẫn sử dụng bảo quản
4. Sản xuất thử mô hình, điều chỉnh, sửa chữa lại thiết kế
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN
Ở nước ta, chăn nuôi là một ngành đem lại hiệu quả kinh tế cao, những sản phẩm của chăn nuôi bao gồm thịt, trứng, sữa,.. là nguồn thức ăn hằng ngày của con người. Chăn nuôi tạo công ăn việc làm cho người dân, tăng thu nhập cho các hộ gia đình, doanh nghiệp, giúp xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên nếu không biết cách chăn nuôi thì sẽ dẫn đến kinh tế bị tổn thất.
Chăn nuôi là một trong hai ngành sản xuất chủ yếu của nông nghiệp ở nước ta, với đối tượng sản xuất là các loại động vật nuôi nhằm cung cấp các sản phẩm đáp ứng nhu cầu của con người. Một xu hướng tiêu dùng có tính qui luật chung là khi xã hội phát triển thì nhu cầu tiêu dùng về các sản phẩm chăn nuôi ngày càng tăng lên.
Để có được nguồn thực phẩm tốt cho con người thì thức ăn cho chăn nuôi là hết sức quan trọng. Thức ăn chăn nuôi bao gồm nhiều loại, có nguồn gốc khác nhau, về cơ cấu, thức ăn cho chăn nuôi phải đảm bảo đầy đủ và cân đối giữa các yếu tố: chất thô, chất bột, đạm và muối khoáng v.v... Tuỳ theo mỗi phương thức chăn nuôi và mỗi loại vật nuôi mà cơ cấu giữa các yếu tố này là khác nhau cho phù hợp. Vì vậy việc khai thác và sản xuất thức ăn cho chăn nuôi cần phải chú ý đảm bảo đủ cả lượng và chất của từng loại thức ăn cho từng loại vật nuôi.
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. Tuy nhiên điểm hạn chế ở đây là họ vẫn phải phụ thuộc vào nguồn cấp thức ăn cho vật nuôi, phụ thuộc vào giá cả thức ăn... làm giảm thu nhập. Để tăng tối đa hiệu quả kinh tế cho chăn nuôi, có thể tận dụng những vật liệu có khắp xung quanh chúng ta như: bắp, cám, gạo... để làm thức ăn cho chăn nuôi. Nhưng vấn đề là làm sao để chế biến ra thức ăn giống như ngoài thị trường và có thể bảo quản lâu dài là một bài toán khó. Do đó, để giải quyết bài toán này là cần phải 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.
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN
Mục đích của việc trộn thức ăn là nhầm cân bằng dinh dưỡng trong khẩu phần ăn của gia súc gia cầm phù hợp khả năng sinh trưởng, phát triển của vật nuôi. Nguyên liệu chủ yếu là tấm, cám… những nguyên liệu tìm thấy xung quanh nhà và một số thực phẩm phụ gia tăng thêm chất sơ, vitamin...
Ngô thì có nhiều loại: ngô đỏ, ngô trắng, ngô vàng... ngô chứa nhiều sắc tố và vitamin và lượng tinh bột cao liên quan đến sắc tố mỡ, vỗ béo cho gia súc, màu lòng đỏ trứng gia cầm... ngô thì chứa tinh bột cao, năng lượng cao rất phù hợp để làm hổn hợp thực phẩm thức ăn gia súc gia cầm.
Cám gạo là phụ phẩm quan trọng của thóc lúa, là nguồn thức ăn giàu vitamin B... rất hấp dẫn đối với vật nuôi. Cám gạo có nhiều thành phần như trấu, cám gạo nếu hàm lượng trấu nhiều thì chất sơ sẽ nhiều.
Như vậy vật liệu là hỗn hợp thức ăn được trộn lẫn từ nhiều thành phần chủ yếu là bắp và cám gạo sẽ tạo ra thức ăn gia súc dạng bột rời, viên khô.
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 NÉN VIÊN THỨC ĂN
MÁY NÉN VIÊN THỨC ĂN GIA CẦM là máy bán tự động nên:
Phù hợp với nhu cầu sản xuất, số lượng đàn gia cầm gia súc của từng hộ hoặc trang trại.
Không gây ô nhiễm môi trường, không gây tiếng ồn lớn.
Nguồn điện: sử dụng được cả động cơ điện ba pha hoặc một pha.
Dễ sử dụng, dễ di chuyển và an toàn lao động.
Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ.
- Công suất: 1,5 KW
- Năng suất: 1 – 2 tấn/ngày
- Máy chạy êm.
- Các ổ đỡ không có hiện tượng phát nhiệt.
- Kết luận:
Máy trộn đáp ứng được các nhu cầu của sản xuất chăn nuôi hiện nay là: máy đạt thỏa mãn các yêu cầu chăn nuôi đó là khả năng trộn thức ăn điều và ổn định 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 như cám, bắp, rau củ...tiêu hao năng lượng thấp.
Kết cấu máy đơn giản, gọn nhẹ, an toàn lao trong khi sử dụng và dễ dàng di chuyển.
Giá thành máy rẻ hơn nhiều lần so với máy ở thị trường hiện nay đã góp phần đáng kể trong việc hạ giá thành sản phẩm.
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
I. MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
v 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 tiếp 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 lại.
- 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.
vPhương 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 quay 8: Máng
- Nguyên lý hoạt động:
Từ động cơ 1 qua hộp tốc độ 2 truyền chuyển động sang làm trục 3 quay đồng thời làm mâm quay 4 quay theo , trên mâm quay 4 có 1 cặp con lăn 5 để khi mâm quay 4 quay sẽ truyền momen 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 mâm quay 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, viên nén này được đưa ra ngoài buồng nén và ra khỏi máng 8 nhờ cánh quạt 9.
- 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…
vPhương án 3: Máy nén viên bằng trục vít.
- Sơ đồ nguyên lý:
1: Động cơ 7: Phiễu
2: Bánh đai nhỏ 8: Vỏ buồng nén
3: Bánh đai lớn 9: Dao nén
4: Trục chính 10: Đầu lỗ
5: Khớp nối 11: Dao cắt
6: Trục vít 12: Vít giữ
- Nguyên lý hoạt động:
Động cơ 1 qua bộ truyền đai 2 và 3 truyền chuyển động sang trục chính 4, trục chính 4 quay thì trục vít 6 quay theo nhờ khớp nối 5, đồng thời khi trục vít 6 quay nguyên từ phiễu 7 rơi vào buồng nén 8 và được trục vít 6 nén tới dao nén 9,dao nén 9 quay cùng với trục vít 6 có nhiệm vụ nén nguyên liệu qua đầu lỗ 10 và dầu lỗ 10 được chống quay bằng 2 vít giữ 12, khi nhiên liệu được nén đầu lỗ 10 tạo thành cám có sợi dài và được dao cắt 11 cắt thành những viên ngắn.
- Ưu điểm:
+ Năng suất cao, tiết kiệm điện, cho ta sản phẩm đều và đẹp
+ Kết cấu đơn giản, nhẹ gọn, dễ chế tạo…
+ Máy chạy êm…
- Nhược điểm:
+ Cấp cám khó đồng đều khi chạy máy…
+ Cần phải bỏ điều tay, và lượng cám vừa đủ…
II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật của máy nén 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: 4mm
Chiều dài của viên: 20mm- 60mm.
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
Phương án 2: Năng suất cao, tiết kiệm điện, sản phẩm đẹp kết cấu đơn giản nhưng tiếng ồn hơi to.
Phuong án 3: Năng suất cao, tiết kiệm điện, sản phẩm đẹp kết cấu đơn giản nhỏ và gọn, máy chạy êm tiến ồn không to.
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.
Từ những yếu tố trên ta chọn phương án 3 máy nén kểu trục vít.
Sơ đồ nguyên lý:
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC MÁY
I. BIỆN LUẬN VÀ CHỌN DỘNG CƠ
- Trong quá trình làm việc cơ cấu chịu tác dụng của các lực : lực quán tính, lực ma sát, lực nén, trọng lực .
Chọn động cơ:
n = 1450;
N = 1,5 KW.
- Tỉ số truyền chung:
Tra bảng 2-2 trang 32 ta có: = 4
Chọn: = 0,95
= 0,99
= 1
Nt = 1,5 KW
η = 0,95.0,99 = 0.94
(v/p).
= 1,5 KW.
II. SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY:
- TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI:
- Chọn loại đai:
Tra bảng 5 -13/ trang 93 / TL1
_Công suất truyền (KW) : 1 2
ðLoại tiết diện : A , O
Tiết diện đai: O A
Tra bảng 5 -11/ trang 92 / TL1
Kích thước tiết diện đai a × h (mm) 13 × 8 17 × 10,5
Diện tích tiết diện F () 47 81
- Định đường kính bánh đai :
a) Đường kích bánh đai nhỏ :
Đường kính bánh đai nhỏ (mm) 70 ÷ 140 100 ÷ 200
Tra bảng 5 – 14 / trang 93 / TL1
Trị số đường kính bánh đai nhỏ (mm) 70 100
_ Kiểm nghiệm vận tốc của đai :
5,3 7,6
ðv < = (30 ÷ 35) m/s
b) Đường kính bánh đai lớn :
(mm) 274 392
Tra bảng 5 – 15 / trang 93 / TL1
Đường kính bánh đai lớn (mm) 280 400
Số vòng quay thực của trục bị dẫn :
) 355 355
ð sai lệch rất ít so với yêu cầu.
Sai số về số vòng quay so với yêu cầu:
(v/p).
2 2
- Chọn sơ bộ khoảng cách trục A :
Tra bảng 5 – 16 / trang 94 / TL1
A = 0,95 mm 266 380
- Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ :
(mm) 1123 1638
Tra bảng 5 – 12 / trang 92 / TL1
Chiều dài đai L sơ bộ : (mm) 1120 1600
Chiều dài đai L: loại O + 25; loại A + 33 1145 1633
Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây :
4,6 4,7
Đều nhỏ hơn = 10
- Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn :
(mm) 278 561
ðKhoảng cách A thoải điều kiện.
Khoảng cách A nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai :
(mm) 261 537
Khoảng cách A lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng :
(mm) 312 610
- Tính góc ôm :
............................
CHƯƠNG 12: ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ MÁY NÉN VIÊN
Ưu điểm:
- Máy nhỏ gọn, dễ dàng vận chuyển và sữa chữa, bảo trì máy.
- Tiêu tốn năng lượng ít hơn với các loại máy ngoài thị trường.
- Giá thành rẻ, phù hợp với dạng sản xuất nhỏ, gia đình.
- Có thể thay đổi đường kính viên thức ăn để phù hợp với từng loại vật nuôi bằng cách thay đổi đường kích lỗ trên đầu lỗ.
Máy chạy êm, gọn nhẹ…
Nhược điểm:
+ Cấp cám khó đồng đều khi chạy máy…
+ Cần phải bỏ điều tay, và lượng cám vừa đủ…
CHƯƠNG 13: KẾT LUẬN
Trong quá trình làm đồ án nhóm chúng em được sự giúp đỡ tận tình của nhiều Thầy, Cô trong khoa Cơ Khí và qua đó chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức bổ ích cho bản thân. Và đồng thời biết vận dụng các tài liệu vào quá trình thiết kế như: Nguyên Lý Chi Tiết Máy, Dung Sai, Nguyên Lý Cắt, Sức Bền Vật Liệu, Vẽ Kỹ Thuật, Công Nghệ Chế Tạo Máy... Và đó cũng là vốn kiến thức sau này khi ra trường để làm việc. Tuy nhiên với kiến thức còn hạn hẹp của chúng em và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình thiết kế không thể tránh được những sai sót trong tính toán cũng như tra cứu tài liệu, số liệu. Chúng em rất mong sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của quý Thầy Cô để chúng em rút kinh nghiệm cho lần thiết kế sau cũng như là kinh nghiệm để làm việc sau này.
MỤC LỤC
Trang
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp………………………………………………………….…1
Lời nói đầu……………………………………………………………….…......... ..…2
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn………………………………………………… …3
Nhận xét của hội đồng…………………………………………………………… .......4
Chương 1: Tính toán thiết kế máy nén viên thức ăn………………………………..…5
Chương 2: Phân tích nguyên liệu chế biến thức ăn…………………………...……….7
Chương 3: Các yêu cầu khi thiết kế máy nén viên
thức ăn……………………………………………………………….…...8
Chương 4: Lựa chọn phương án thiết kế……………………………………….....…..9
Chương 5: Tính toán các thông số động học máy………………………………........15
Chương 6: Thiết kế chi tiết máy………………………………………………….......23
I. Bản vẽ máy…………………………………….…………………… ......23
II. Bản vẽ lắp cụm nén………………………………………………….......24
III. Bản vẽ lắp cụm khung…………………………………………..........….25
IV. Bản vẽ chi tiết cụm nén………………………………………….........…26
- Mặt bích sau…..……………………………………………...........26
- Đế giữ buồng nén………………………………………….............27
- Bạc…………………………………………………………......….28
- Dao nén………………………………………………………........29
- Đầu lỗ………………………………………………….....…….....30
- Tay quay…………………………………………………….... .…31
- Mặt bích trước…………………………………….............… .…..32
- Trục vít…………………………………………….....……….…..33
- Đế giữ phiễu…………………………………………………........34
- Trục định tâm………………………………………….............…35
- Vỏ buồng nén………………………………………………......…36
- Dao cắt……………………………………………………….......37
V. Bản vẽ chi tiết cụm khung…………………………………….........…..38
1. Bạc chặn……………………………………………………….......38
2. Trục chính……………………………………………………....…39
3. Nắp giữ pili nhỏ……………………………………....…………...40
4. Puli lớn……………………………………………...............….…41
5. Nắp giữ puli lớn…………………………………………….….….42
6. Puli nhỏ………………………………………………………...….43
7. Khung máy…………………………………………………......…..44
Chương 7: Sơ đồ mạch điện.......................................................................................45
Chương 8: Hướng dẫn sử dụng và bảo quản máy………………………..............….46
Chương 9: Hiệu chỉnh máy..........................…………………………............…...…47
Chương 10: Quy trình công nghệ…………………………………………...............48
I. Quy trình công nghệ gia công chi tiết
Trục vít…………………………………………………………............52
II. Quy trình công nghệ gia công chi tiết
Mặt bích trước…………………………………………………..............56
III. Quy trình công nghệ gia công chi tiết
Trục chính……………………………………………………......….….61
Chương 11: Tính toán chế độ cắt………………………………………….....….…62
I. Tính toán chế độ cắt cho chi tiết trục vít……………………......……….62
II. Tính toán chế độ cắt cho chi tiết mặt bích trước..……………….........….90
III. Tính toán chế độ cắt cho chi tiết trục chính……………………..........….111
Chương 12: Đánh giá chung về máy nén viên.........................................................133
Chương 13: Kết luận…………………………………………………………....…134
Tài liệu tham khảo………………………………………………………..…….......136
