ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY NÉN CÁM VIÊN – SẤY CÁM VIÊN THỨC ĂN GIA SÚC 2018
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY NÉN CÁM VIÊN – SẤY CÁM VIÊN THỨC ĂN GIA SÚC 2018
NỘI DUNG
Thiết kế máy: MÁY NÉN CÁM VIÊN – SẤY CÁM VIÊN THỨC ĂN GIA SÚC
Với các yêu cầu sau:
A- PHẦN BẢN VẼ
- Bản vẽ sản phẩm, dây chuyền sản xuất
- 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 (nếu có)
Ngày giao đề ……………, ngày hoàn thành ……………
LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới, ngành chăn nuôi đã có từ rất lâu đời, đó là một trong những ngành quan trọng từ trước đến nay, cung cấp thức ăn cho con người để duy trì sự sống. Đây là một ngành kinh tế có hình thức phát triển rất đa dạng và hiện nay đang có xu hướng phát triển theo hướng công nghiệp hoá. Trong xu hướng phát triển như hiện nay thì nhu cầu, thị hiếu của con người càng được nâng cao. Vấn đề đầu tư khoa học công nghệ, phát triển kinh tế, nâng cao chất lượng sản phẩm, hàng hoá là rất quan trọng, trong đó ngành chăn nuôi là không ngoại lệ. Ở các nước phát triển, người ta có các công nghệ hiện đại trong ngành chăn nuôi để nâng cao năng suất, tăng chất lượng cho thực phẩm. Tuy nhiên ở nước ta hiện nay thì hình thức chăn nuôi gia súc đa số vẫn còn theo hướng cổ điển, nhưng do nhu cầu của con người ngày càng cao trong thời buổi hội nhập với thế giới thì yêu cầu áp dụng khoa học công nghệ để phát triển ngành chăn nuôi của đất nước là rất quan trọng. Phát triển ngành chăn nuôi là áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao chất lượng con giống, nâng cao chất lượng sản phẩm thịt, nâng cao sản lượng chăn nuôi nhằm đáp ứng một lượng lớn nhu cầu về sử dụng thịt trên thị trường. Vấn đề này đòi hỏi ngành công nghệ chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm cần phải có những dây chuyền công nghệ hiện đại để tạo ra được những thức ăn có chất lượng tốt, cân đối về nhu cầu dinh dưỡng và giảm được chi phí trong chăn nuôi, cung cấp đủ nguồn thức ăn cho ngành chăn nuôi.
Để giải quyết vấn đề đó, việc thiết kế- chế tạo máy sản xuất thức ăn để làm giảm thời gian lao động, sức lao động của con người, tăng năng suất, làm cho giá thành hạ, đáp ứng được nhu cầu của thị trường hiện nay là vấn đề cần giải quyết cấp thiết nhất.
Trên thị trường hiện nay thì có nhiều loại máy chế tạo thức ăn để phục vụ chăn nuôi, tuy nhiên nó chỉ mang tính tạm thời hoặc là không đạt được chất lượng tốt nhất, tiêu hao năng lượng,.. với các kiến thức đã được học tại Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng và các tài liệu chế tạo máy, cùng với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong Khoa Cơ Khí, nhóm chúng em chế tạo ra máy Máy Nén Viên Thức Ăn Gia Súc để giải quyết vấn đề mà xã hội đang cần, đồng thời đó cũng là Đồ Án Tốt Nghiệp của chúng em. Do kiến thức của chúng em còn hạn hẹp, còn nhiều sai sót, những vấn đề chưa thể giải quyết được trong quá trình thiết kế máy, nhóm chúng em mong được sự góp ý và hướng dẫn của các Thầy, Cô trong Khoa Cơ Khí để lần sau chúng em thiết kế tốt hơn, cải tiến hơn và hoàn chỉnh hơn.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1:Tổng quan và giới thiệu máy sấy cám viên
I.Tìm hiểu thị trường
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.
II. Ưu và nhược điểm của máy sấy cám viên
- Ưu điểm
Máy sấy cám viên được dùng sau khi ta đã sử dụng khi đã sử dụng ép cám hoàn tất. Máy được sử dụng trong các hộ gia đình với quy mô chăn nuôi vừa và nhỏ, số lượng vật nuôi ít.
Máy có công suất vừa nhưng tiêu hao năng lượng nhiều vì sử dụng nhiệt lớn để sấy kho cám. Máy dễ sử dụng , nhưng khá nặng và khá khức tạp.
- Khuyết điểm
Cần có thời gian để máy nóng lên
Máy có cơ cấu khá phức tạp
Điện năng tiêu thụ của máy lớn
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: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
I.Phương án: Máy sấy trên băng tải
- Yêu cầu:
P = 300N
V = 0,005 mm/s
Chọn động cơ điện:
Ta có : Nbt = = = 0,0047 ( KW)
ðNlv =
Mà = = 0,952 x 0,9952 = 0,89
ðNlv = = = 0,0053 (KW) = 5,3 (W)
- Chọn động cơ : Để máy nhỏ gọn và không mất thời gian chế tạo bộ giảm tốc, ta chọn loại động cơ giảm tốc một pha 220V lồng sốc với công suất là 25W, số vòng quay động cơ là 1450(v/ph) và giảm tốc 200 lần, có hiệu suất là 0,89.
Ta thử lại : 25 x 0,89 = 22,25 > Nlv = 5,3 (W)
ðThỏa => Ta chọn động cơ này.
Phân phối tỉ số truyền:
Ta có : ichung =
Mà = = = 0,88(v/ph)
ðichung = = 6,866
ðixích = 6,866
III.Tính toán thông số bộ truyền xích
1/Tính toán thiết kế bộ truyền xích Z1 và Z2
a/ Chọn xích ống lăn vì rẻ hơn xích lăn, chọn động cơ cho toàn máy là động cơ 1 pha có số vòng quay n1 =1450 vg/ph, công suất N= 60 W, hợp giảm tốc có tỉ số truyền i = , cho số răng đĩa xích dưới Z1= 11, số răng đĩa xích trên Z2= 60.
b/Định bước xích Pt:
Nt=K.Ka.Kb.Kc.Kt.Kđc.Kz.Kn.N
Bộ truyền cơ sở
Z01=25
n01=600v/ph
N=0,75
Kt=1,2
Ka=1
Kb=1,25
K=1
Kc=1
Kđc=1
Kz=
Kn
Nt=0,75.1,2.1.1,25.1.1.. =1,2
Tra bảng 6-4/136
Pt=12,7
Khoảng cách trục A
A= 40Pt = 40.12,7=508
X= + + (
X= + +(
X= 117
Tính lại khoảng cách trục A
A=
A=
A=507,8
Giảm 1 lượng khoảng cách trục A
A= (0,002-0,004)A
A= (1,0156-2,0312)
Tính lại khoảng cách trục A:
A= A-A = 507,8-1,8= 506
Số lần va đập trong 1s:
u= = = 9 60
2/Tính toán bộ truyền xích Z3 và Z4
Sau khi đã tính toán phần trên ta có được số vòng quay trục 1 là ntrục1 = 2,64 vg/ph với số răng dự kiến là Z3 = 22 và Z4 = 22
Ta có:
ic =
Trong đó :
ic= inh x ih
inh: tỉ số truyền ngoài hộp. inh =
ih : tỉ số truyền trong hộp, ih = 1
Vậy ta có ic = x 1 = 3
Số vòng quay của trục tải là: ntr2== 0,88 (vg/ph)
b/ Tìm bước xích t.
- Hệ số điều kiện sử dụng k
k= kđ x kA x ko x kc x kb x kc
Trong đó:
kđ = 1.2 ; kA=1; ko=1; kc=1.25; kb=1.5; kc=1.
Vậy k= 1.2x1x1x1.25x1.5x1 = 2.25
Hệ số răng đĩa dẫn : kZ = = = 1,78
Hệ số vòng quay đĩa dẫn : kn = = = 0,82 ( lấy n01 = 1200 )
Công suất tính toán: N= N x k x kz x kn = 0.06x2.25x0.82x1.78 = 0.197 (Kw)
Tra bảng 6-4 trang 106 sách thiết kết chi tiết máy(TKCTM) với n01 = 1200vg/ph ta đươc xích con lăn 1 dãy có bước tiến t =12.7mm, diện tích bản lề F =21.2 mm2
Theo bảng 6-1 trang 103 sách TKCTM ta có tải trọng phá hỏng Q =9000N, khối lượng 1 mét xích q= 0.31kg
Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện n1 ngh( n1=1450 vg/ph) , theo bảng 6-5 trang 107 sách TKCTM và số răng đĩa dẫn Z1=14 ta có số vòng quay giới hạn của đĩa dẫn có thể lên tới 2300vg/ph như vậy thoả điều kiện.
c) Định khoảng cách trục A và số mắt xích X :
Số mắt xích X = + + ( chọn A=40t)
= + + = 115,5
Lấy số mắt xích là X=116
Kiểm nghiệm số lần va đập trong 1 giây :
Điều kiện : u[u]
Ta có : u= = = 13,14
Tra bảng 6-7 trang 109 sách TKCTM ta có [u]= 60 thoả ( u [u])
Tính chính xác khoảng cách trục A :
A= + ]
= + ]
= 599,81(mm)
d/ Tính đường kính vòng chia của đĩa xích:
Đường kính vòng chia đĩa dẫn : dc1 = = = 57 mm
Đường kính vòng chia đĩa bị dẫn : dc2= = = 170 mm
e) Tính lực tác dụng lên trục:
R ktP=== 1.25N
P === 1.09 N
3/THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
a/ Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
Vì i=1 nên ta chỉ tính cho một bánh răng. Chọn vật liệu làm bánh răng là thép 45 thường hóa, đường kính phôi từ 100 đến 300mm.
ð bk= 580N/mm2
ch = 290N/mm2
HB = 220
b/Tính []tx và []u :
Ta có : []tx = []Notx x k’N
Tra bảng 3.9/trang 43
ð[]Notx = 2,6HB= 2,6 x 220 = 572(N/mm2)
N01 = 107
Ta có:
Số vòng quay bánh răng : n = 0,88(v/ph)
Số lần ăn khớp : u = 1
Tổng thời gian làm việc:
T = 300 x X x C = 300 x 7 x 3 = 6300 (giờ)
ðNtđ = 60 x u x n x T = 60 x 1 x 0,88 x 6300= 264600
ðK’N = = = 1,83
ð []tx = []Notx x k’N = 572 x 1,83 = 1046,76 (N/mm2)
[]u = =
Ta có = 0,4 bk
ð= 0,4 x 580 = 232 (N/mm2)
n = 1,5
K = 1,8
ðK’’N = với m=6
ðK’N1 = 0,575
ð[]u1 = = = 74,11( N/mm2)
c/Chọn hệ số tải trọng K :
Chọn Ksơ bộ = 1,5
IV> Chọn hệ số bề rộng răng:
Chọn = 0,4
d/Xác định khoảng cách trục A:
Asb ≥ ( i + 1)
Ta có : n2 = 0,88(v/ph)
N = 0,0047
K = 1,5
= 0,4
= 1,25
ðAsb ≥ (1+1)
Asb ≥ 5,3 mm
Chọn Asb = 140(mm)
e/Tính vận tốc vòng V và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:
V= == =0,005(m/s)
Tra bảng 3-11/trang 46 => Chọn CCX 9.
f/Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.
Ta có : K = Ktt Kđ
Ktt = 1
Tra bảng 3.13/trang 48 => Kđ=1,1
ðK = 1,1
Vì K Ksb = K = 1,5
g/Xác định modun m,z,b.
Ta có mn =(0,01 0,02)A =(1,4 2,8)
ðChọn mn = m = 2
Số răng bánh dẫn:
Z1 = ===70(răng)
Ta có : =0
Tra bảng 3-15/trang 50 => Z1=70 > 14,3 =>thỏa
ðZ2= i Z1 = 1 70 = 70(răng)
Chiều rộng bánh răng
b = A = 0,4 140 = 56
ðChọn b = 56 mm
ðb1 = 60 mm
b2 = 56 mm
h/Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
Ta có : u =
Tra bảng 3-18/trang 52
ðy=0,511
Ztđ = Z = 70
ðu = =16,43(N/mm2)
ðu = 16,43 ≤ [u] = 74,11 => Thỏa
j/Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột:
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[]txqt = 2,5 []Notx = 2,5 572 = 1430 ( N/mm2)
Ứng xuất uốn cho phép :
[]uqt = 0,8 =0,8 290 = 232 (N/mm2)
Tra bảng => Kqt = 2
txqt = tx =
= =332(N/mm2)
ðtxqt = 332 []txqt = 1430(N/mm2)
ðThỏa
Ứng suất uốn quá tải:
txqt = u Kqt = 16,43 2 = 32,86 (N/mm2)
[]uqt = []u Kqt = 74,11 2 = 148,22(N/mm2)
ðtxqt < []uqt => Thỏa
k/Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:
Modun : m =2
Số răng : Z1 = 70
Z2 = 70
Đường kính vòng chia
dc1 = dc2 = mZ = 2 70 = 140(mm)
Khoảng cách trục A = 140 (mm)
Chiều rộng bánh răng : b = 60mm
Đường kính vòng đỉnh răng :
De1 = De2 = dc1 + 2m = 140 + 2 2 = 144(mm)
Đường kính vòng chân răng :
Di1 = Di2 = dc1 – 2,5m = 140 – = 135 (mm)
l/Tính lực tác dụng lên trục:
Lực vòng P = == =0.44(N)
Lực hướng tâm Pr = P tan 200 = 0.44xtan 200 = 0.16 (N)
4/Tính toán bộ truyền xích dùng làm băng tải
Sau khi đã tính toán phần trên ta có được số vòng quay trục 3 là ntrục1 = 0.88 vg/ph với số răng dự kiến là Z5 = 22 và Z6 = 22. Vì là tỉ số truyền ix = 1 nên ta chỉ tính một bánh xích.
a/Tìm bước xích t.
- Hệ số điều kiện sử dụng k
k= kđ x kA x ko x kc x kb x kc
Trong đó:
kđ = 1.2 ; kA=1; ko=1; kc=1.25; kb=1.5; kc=1.
Vậy k= 1.2x1x1x1.25x1.5x1 = 2.25
Hệ số răng đĩa dẫn : kZ = = = 0.83
Hệ số vòng quay đĩa dẫn : kn = = = 0,82 ( lấy n01 = 1200 )
Công suất tính toán: N= N x k x kz x kn = 0.06x2.25x0.82x1.78 = 0.197 (Kw)
Tra bảng 6-4 trang 106 sách thiết kết chi tiết máy(TKCTM) với n01 = 1200vg/ph ta đươc xích con lăn 1 dãy có bước tiến t =12.7mm, diện tích bản lề F =21.2 mm2
Theo bảng 6-1 trang 103 sách TKCTM ta có tải trọng phá hỏng Q =9000N, khối lượng 1 mét xích q= 0.31kg
Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện n1 ngh( n1=1450 vg/ph) , theo bảng 6-5 trang 107 sách TKCTM và số răng đĩa dẫn Z1=30 ta có số vòng quay giới hạn của đĩa dẫn có thể lên tới 2300vg/ph như vậy thoả điều kiện.
b/Định khoảng cách trục A và số mắt xích X :
Số mắt xích X = + + ( chọn A=40t)
= + + = 140
Lấy số mắt xích là X=140
Kiểm nghiệm số lần va đập trong 1 giây :
Điều kiện : u[u]
Ta có : u= = = 28.15
Tra bảng 6-7 trang 109 sách TKCTM ta có [u]= 60 thoả ( u [u])
Tính chính xác khoảng cách trục A :
A= + ]
= + ]
= 312.8 (mm)
c/Tính đường kính vòng chia của đĩa xích:
Đường kính vòng chia đĩa dẫn : dc1 = = = 120 mm
Đường kính vòng chia đĩa bị dẫn : dc2= = = 120 mm
d/Tính lực tác dụng lên trục:
R ktP=== 0.58 (N)
P=== 0.51 (N)
IV.Tính toán trục
Trục I :
Tính sơ bộ: d C = 120 = 14.5(mm)
Tra bảng 17b/trang 338 sách TKCTM chọn ổ đỡ chặn cỡ nhẹ có d = 20mm, B=14mm
ð
l = B + 120 + 150 + 60 + B = x 14 + 120 +150 +60 + x 14 = 344 (mm)
.......................
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: Tổng quan vá giới thiệu máy sấy cám viên…………………………..…5
Chương 2: Phân tích nguyên liệu chế biến thức ăn…………………………...….8
Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế…………………………………………9
Chương 4: Thiết kế chi tiết máy ……….…………………………………….….55
Chương 5: Sơ đồ mạch điện…………………….……………………………....61
Chương 6: Hướng dẫn sữ dụng và bảo quãn máy……….……………………...62
I. Bản vẽ máy…………………………………….………………….....28
II. Bản vẽ lắp cụm sấy……………………………………………….....28
III. Bản vẽ lắp lắp máy sấy…………………………………………....….29
IV. Bản vẽ chi tiết cụm sấy…………………………………………...…..30
- Trục trung gian…..…………………………………………............56
- Trục đĩa xích……………………………………………….….......57
- Trục đĩa xích ………………………………………………….......57
- Tấm định vị……………………………………………………........58
- Tấm định vị………………………………..……………….....…...58
- Tấm định vị………………………………………………....……59
- Khung máy ..........…………………………………….......……..59
- Bạc đỡ............…………………………………………….....…..60
Chương 7:Hiệu chĩnh máy.....................................................................................62
Chương 8: Tìm hiểu và lựa chọn chi tiết máy………………………..…...........…63
Chương 9: Quy trình công nghệ ..……………………………………............……71
Chương 10: Tra chế độ cắt…………………….………………………….............93
Chương 11:Kết luận………………………………………….......................……137
Tài liệu tham khảo………………………………………………………..…..........138
