THIẾT KẾ MÁY XAY LÚA CÓ HAI TRỤC BẰNG CAO SU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XAY LÚA CÓ HAI TRỤC BẰNG CAO SU
NGHIÊN CỨU,THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY XAY LÚA CÓ HAI TRỤC BẰNG CAO SU, 500 MB Bao gồm tất cả file CAD, thiết kế 2D MÁY XAY LÚA CÓ HAI TRỤC BẰNG CAO SU..... , file DOC (DOCX), thuyết minh MÁY XAY LÚA CÓ HAI TRỤC BẰNG CAO SU, quy trình sản

Kí hiệu tốc độ trục quay nhanh  là: V_n= 8.7m/s

             Tốc độ trục quay chậm là: V_c=7m/s

Xác định Ltr theo hình . Khi trục quay nhanh chuyển động ổn định đều với tốc độ trục Vn sau 1 thời gian nhất định thì nó đi đươc 1 đoạn đường từ khi kẹp hạt cho đến khi hạt ra khỏi vùng làm việc bằng L_tr

Từ sơ đồ ta thấy rằng trục V_n vượt sớm hơn trục Vc 1 đoạn L_tr.

Ltr được xác định theo phương trình:

 Từ đó;

Như ta đã biết 1 trong những yêu cầu cơ bản khi xay các hạt ngũ cốc là giữ gìn cho nhân được nguyên vẹn nhất. Vì vậy mà lực ở trong vùng làm việc của máy không được gây nên sự phá hủy bản than hạt trong khi tách riêng lớp màng vỏ một cách có hiệu quả.

Sau khi hạt tiếp xúc với bề mặt cao su thì hạt biến dạng đồng thời lớp cao su cũng biến dạng .

Công thức độ biến dạng tuyệt đối của lớp cao su là: 

 _Cộng thức lực nén lên hạt là:

R1: đường kính hạt cầu (cm)

R2 =D/2: bán kính trục cao su (cm)

µ: hệ số poison

E: môđun đàn hồi

Số hạt trong vùng làm việc

L_c: chiều dài của trục

d: đường kính hạt gạo

thời gian hạt qua vùng làm việc là

t=2L_n/(v₁+v₂ ) = 2 * 25 * /7.9 = 6.3*s

t: thời gian hat đi qua vùng làm việc (s)

L_n: chiều dài đoạn nén hạt trong vùng làm việc , (m)

V₁=(V_n+V_c)/2 : tốc dộ hạt ở thời điểm nó rời khỏi vùng làm việc m/s

V₂= 0

Lực tương tác dụng lên hạt trong vùng giữa 2 trục là P₀= P_n –P_c

Trong đó P_n và P_c là các lực do trục quay nhanh và trục quay chậm tác dụng lên hạt

Xác định trị số P₀ dựa trên cơ sở định luật bảo toàn động lượng

P₀ * t = mv

=>

Công suất tiêu thụ của cặp trục khi làm việc là 500kg/h

3. Thiết kế động học của máy

Vì tốc độ của 2 trục quay ở vận tốc cao. Tức là 2 trục làm việc quay ngược chiều nhau . trục 1 quay với vận tốc 900v/p. trục còn lại quay với tốc độ725v/p . Ta chọng đai thang BB. Sở dĩ ta chọn đai thagng BB vì nó có kết cấu tương đối phức tạp, giá thành hơi cao sơ với loại đai thang nhưng có thể mắc làm cho 2 trục làm việc cùng nằm song song nhau chuyển động ngược chiều với nhau 1 cách dễ dàng , có thể làm việc với tốc độ cao. Có thể mắc đai làm trực tiếp với động cơ ko qua cơ cấu đai thang khác.

Ta chọn sơ đồ động như hình vẽ :

Hình 3.1 : Sơ đồ động học của máy xay lúa có hai trục bằng cao su

1. Bánh đai gắn với động cơ điện

              2. bánh đai gắn với trục làm việc quay nhanh II

              3. bánh đai căng III

              4. bánh đai gắn với trục làm việc quay chậm IV

              5. Trục làm việc

              6. Dây đai

3.1. Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

Chọn động cơ điện ,cần tính cộng suất cần thiết:

Trước khi chọn động cơ điện ta cần tính công suất :

Nct= N/η

Nct: Công suất cần thiết

η: hiệu suất chung

N: công suất trên trục quay chậm

Trong đó

η=

η1=0.94 : hiệu suất của bộ truyền đai

η2=0.995 : hiệu suất của 1 cặp ổ lăn

=900*3.14*185/1000*60 = 8.7m/s

N=206 * 8.7/1000 = 1.79Kw

Nct=1.79/0.87=2Kw

Ta chọn động cơ có công suất 2,2 Kw tốc độ vòng quay của động cơ là 1430v/p. động cơ có kí hiệu là A02(AOπ2)31-4

Phân phối tỉ số truyền

Ta chọn tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục quay nhanh là

i1=1.6

tỉ số truyền từ trục quay nhanh đến trục quay chậm là

i2=1.4

Bảng hệ thống các số liệu tính được

4.Tính toán động lực học của máy

4.1 Thiết kế bộ truyền đai thang

Vì vận tốc của đai V<5m/s . Dựa vào bảng (5-13 sách thiết kế chi tiết máy) ta chọn đai loại B t. tuy tiết diện và lực tác dụng lên trục lớn hơn đai loại A nhưng cấu tạo đai nhỏ gọn và truyền công suất được cao và số đai sử dụng ít.

Kích thước mặt cắt của đai thang loại B là a * h * F = 17 * 10.5 * 138

Theo sách sổ tay thiết kế cơ khí trang 525  (PTS Hà Văn Vui , TS Nguyễn Chỉ Sáng )

Công suất được truyền của truyền động đai hình thang tính theo công thức sau

N= N₀ * k₁ * k₂ * z

N₀: công suất được truyền bởi 1 đai , kW, khi góc ôm =180 , chế độ làm việc không có va đập và rung, N₀ được chọn không được lớn hơn giá trị cho trong bảng 7.29 sách sổ tay thiết kế

K₁- hệ số phụ thuộc vào góc ôm  

K₂: hệ số tính đến đặc tính của tải trọng

z: số đai trong bộ truyền động

Tra bảng 7.29 sách sổ tay thiết kế cơ khí trang 527

Đường kính tính toán bánh đai nhỏ là D < 125mm

Tốc độ quay của bánh đai = 5m/s

Đai loại B

=>công suất N₀ truyền được trong 1 đai là 1,05Kw

Hệ số góc ôm k₁ = 1

Hệ số k₂ là 1

Số đai cần thiết khi thiết kế là

2 =1.05 * 1 * 1 * z =>z=1.9

Chọn z = 2 đai

Hình 4.1 : Sơ đồ tính chiều dài day đai và khoảng cách các trục

Từ hinh vẽ 4.1 cho thấy :

Góc ôm trên các bánh đai và từ đó tính chiều dài dây đai

Góc ôm trên bánh gắn với động cơ là 158⁰   => chiều dài dây cung là:       l=R * 3.14 * α/180 = 30 * 3.14 * 158/180 = 83mm

Góc ôm trên bánh đai quay nhanh là 114⁰  => chiều dài dây cung là: l=R*3.14*α/180= 45*3.14*114/180 = 90mm

Góc ôm trên bánh đai quay chậm là   121⁰ => chiều dài dây cung là: l=R*3.14*α/180= 65*3.14*121/180 = 137mm

Góc ôm trên bánh đai còn lại là 177 ⁰        => chiều dài dây cung là: l=R*3.14*α/180= 65*3.14*177/180 = 201mm

Chiều dài của dây đai là:

L_d= 336 + 202 + 232 + 411 +201 + 137 + 90 + 83 = 1693mm

Chọn đai có chiều dài là 1700mm

Như hình vẽ ta thấy khoảng cách giữa các trục

Khoảng cách giữa trục quay nhanh và động cơ là 244mm

Khoảng cách giữa trục quay nhanh và trục quay châm là 185mm

Khoảng cách giữa trục quay nhanh và bánh đai IV là 229mm

1. Thiết kế trục và then

4.2.1 Tính toán trục theo độ bền

Trục được sử dụng là thép cacbon trung bình

Công thức tính toán gần đúng trục

Trục động cơ:

Trục làm việc quay nhanh I

Trục làm việc quay chậm II

Xác định lực tác động trên trục

Tải trọng trên trục khi gắn bộ truyền đai, khi tính toán về mỏi được lấy gần đúng theo đường tâm của bánh đai. được xác định theo lực căng đai lớn nhất sử dụng cho cả 3 trục là:

Q=3σ₀ *F * z  * sinα/2=3 * 1.2 * 138 * 2 * sinα /2  = 825N

4.2.2 Tính lực tác dụng lên ổ trục

Trục quay nhanh I

Hình 4.2 : Biểu đồ tính lực và momen uốn tác dụng lên trục I

Tính toán phản lực tại gối đỡ trục

Tiết diện nguy hiểm của trục tại điểm n-n

d(n-n) >=  =24.5mm chọn d=25mm

..........................

5.Thiết kế và chọn ổ lăn

Tính toán sơ bộ khả năng tải trọng động:

Trục  quay nhanh I:

f_d – hệ số

f_n- chỉ số được cho trong bảng 2.51 và 2.52

P_r- tải trọng động hướng tâm tương đương gần đúng

P_a- tải trọng dọc trục tương đối gần đúng

Tra bảng 2.53 , 2.51 và 2.52 sách sổ tay thiết kế cơ khí tập 2 ( PTS : Hà Văn Vui và TS : Nguyễn Chỉ Sáng )

Ta có:

f_d=3.5

f_n=0.333

P_r=985N

Dựa vào C_r=10352 ta tra bảng và chọn ổ bi cầu đỡ 2 dãy có kí hiệu ổ là 111305 . Có đường các kích thước là:

d=25mm

D=62mm

B=17

C_r=14100

C_r0=6120

Ta chọn ổ bi cầu 2 dãy là vì ổ có khả năng chịu tải trọng hướng tâm và có thể làm việc khi độ lệch vòng trong so với vòng ngoài lên tới 3⁰. Vì sử dụng máy cho các bộ phận sử dụng độc lập.

Trục quay chậm II

f_d – hệ số

f_n- chỉ số được cho trong bảng 2.51 và 2.52

P_r- tải trọng động hướng tâm tương đương gần đúng

P­_a- tải trọng dọc trục tương đối gần đúng

Tra bảng 2.53 , 2.51 và 2.52 sách sổ tay thiết kế cơ khí tập 2 ( PTS : Hà Văn Vui và TS : Nguyễn Chỉ Sáng )

Ta có :

f_d=3.5

f_n = 0.333                   

P_r=985N

Dựa vào C_r=10352 ta tra bảng và chọn ổ bi cầu đỡ 2 dãy có kí hiệu ổ là 111305 . Có đường các kích thước là

d=25mm

D=62mm

B=17

C_r=14100

C_ro=6120

Ta chọn ổ bi cầu 2 dãy là vì ổ có khả năng chịu tải trọng hướng tâm và có thể làm việc khi độ lệch vòng trong so với vòng ngoài lên tới 3⁰. Vì sử dụng máy cho các bộ phận sử dụng độc lập.

6.Kết Luận

6.1Nhận xét đánh giá máy.

_Máy đạt năng suất bóc vỏ 85%.

_ Tỉ lệ gãy hạt thấp và trấu được thổi vào 1 cái ống. Và cần phải gắn thêm máy hút để hút trấu ra ngoài tới 1 chổ nào đó ta chọn.

Năng suất 85% là năng suất bóc vỏ của máy thật và hoàn chỉnh. Điều kiện máy kính và có quạt thổi và hút đúng công suất .

Vì do máy của chúng em chỉ là mô hình, nên có kích thước nhỏ hơn máy thật 40%. Sản phẩm đạt được của mô hình thì có trộn lẫn 1 ít giữa gạo với trấu  nhưng sản phẩm hạt gạo có tỉ lệ gãy hạt thấp. và năng suất bóc vỏ chỉ hơn 50%. Nguyên nhân có sự trộn lẫn vì những lí do sau:

+ Điều kiện về không gian:

Chúng em mượn thực tập ở cơ sở Trường An do trường gửi thực tập và được các anh ở xưởng cho mượn xưởng để làm mô hình. Nhưng do có các bạn cùng thực tập chung cũng mượn xưởng để làm đề tài. ( khoảng 4 nhóm ) cho nên không gian không được lớn. bởi vì lí do đó nên các máy em sử dụng mối ghép ren nhiều và thay cho mối ghép hàn. Vì do tay nghề của chúng em không cao và lần đầu tiên chế tạo nên mô hình của em không được đẹp và không được kín có nhiều khoảng hở nên quá trình thổi trấu không đạt được hiệu quả tốt.

+Điều kiện về thời gian:

Do thời gian làm máy tương đối ngắn và việc mượn xưởng mà xưởng có đến 4 nhóm xin làm đề tài nên phải chia thời gian cho từng nhóm thực hiện nên có hạn chế phần lớn thời gian. Và phải thực hiện phần bản vẽ và thiết kế nên không có nhiều thời gian khắc phục những sai sót.

+ Hạn chế về kiến thức:

Do hạn chế về thời gian nên em không đủ thời gian để tham khảo và tìm kiếm thêm 1 số sách hay về đề tài mà chúng em thực hiện. Và  một phần có 1 số môn chưa được học qua nên không nắm rõ . Thời gian tiếp xúc ngoài thực tế cũng không nhiều và 1 phần chỉ tìm hiểu qua các hình ảnh tìm kiếm trên mạng.

Do những điều kiện như trên nên mô hình của chúng em sản phẩm không được tốt. Và phải gắn thêm 1 số máy  khác như máy hút trấu và bộ phận sàn . Nhưng do nhóm em chỉ có 2 người và điều kiện kinh tế không nhiều. nên không đủ thời gian làm thêm 1 số bộ phận. Nếu chúng em có nhiều thời gian và điều kiện hơn thì chúng em sẽ khắc phục phần nào những khuyết điểm trên.

6.2Hướng dẫn bảo quản máy.

   Khi sử dụng và lắp ráp máy tránh việc làm lớp cao su bị sừng sùi. tránh các vật nhọn sắt làm sùng sùi lớp cao su.

Khi lớp cao su mòn thì phải thay cặp cao su khác.

Thông thường nếu lớp cao su làm việc liên tục trong 5 đến 7 ngày cần thay lớp cao su mới.

Cao su ép có độ cứng         trên máy          .

Điều kiện cấp liệu phải trên suốt chiều dài cặp trục.

7. Sản xuất thử mô hình, điều chỉnh, sửa chữa lại thiết kế (nếu có)

7.1 Các hình ảnh về sản xuất thử mô hình

..................