ThuyetMinh k56 final

Contents CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN LONG NHÃN .3 1.1 Sản phẩm long nhãn: 1.1.1 Giới thiệu chung: .3 1.1.2 Thị trường: 1.1.3 Địa phương tiềm sản xuất long nhãn: 1.2 Quy trình chế biến long nhãn nay: 1.2.1 Sơ chế: 1.2.2 Kỹ thuật sấy: 1.2.3.Kỹ thuật đóng gói: 12 1.3 Nhận xét quy trình sản xuất long nhãn thủ cơng: 14 1.4 Các loại máy chế biến nông sản thị trường Việt Nam: 16 1.5 Ý tưởng lấy vỏ, hạt 17 1.5.1 Hạn chế phương pháp thủ công 17 1.5.2 Ý tưởng nguyên lý bóc .18 1.5.3 Mục tiêu hoạt động máy 18 1.6 Các yêu cầu thiết kế máy 19 1.7 Sơ đồ nguyên lý máy 19 1.8 Nguyên lý định vị nhãn 21 1.9 Nguyên lý cắt 22 Chương II: Tính tốn thiết kế máy bóc long nhãn tự động 25 2.1 Bài toán động học 25 2.2 Bài toán động lực học 25 2.2.1 Xác định giá trị động học để xích tải 27 2.2.2 Tính tốn cơng suất cần thiết để kéo xích chuyển động đĩa xích 29 2.2.3 Tính tốn cơng suất cần thiết để đĩa xích cấu lắp trục với đĩa xích quay 30 2.3.Bài toán kết cấu: 31 2.3.1 Động cơ: 31 2.3.2 Máy biến tần: 33 2.3.3 Các cấu truyền động: 35 2.3.3.1 Bộ truyền xích 35 2.3.3.2 Cơ cấu truyền đai( IN ĐẬM … ) 37 [Type text] Page 2.3.3.3 Cơ cấu cam: 38 2.3.3.4 Hệ thống điều khiển cấu máy: .39 2.3.3.5 Cơ cấu Malte .42 2.4 PHÂN TÍCH CÁC CƠ CẤU MÁY SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP FEM 52 2.4.1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 52 2,4.1.1 Phân tích tĩnh tuyến tính 52 2.4.1.2 Giả thiết tuyến tính 52 2.4.1.3 Một số định nghĩa 53 2.4.2 THỰC HIỆN CÁC PHÂN TÍCH TĨNH HỌC 2.4.2.1 Để truy cập hộp thoại Study, right-click[1] biểu tượng 54 2.4.3 ĐẦU VÀO CHO CÁC PHÂN TÍCH TĨNH TUYẾN TĨNH .57 2.4.3.1 Tạo lưới cho mơ hình 57 2.4.3.2 Các thuộc tính vật liệu .57 2.4.3.3 Các ràng buộc 57 2.4.3.4 Tải 57 2.4.4 KẾT QUẢ CỦA PHÂN TÍCH TĨNH TUYẾN TĨNH 58 2.4.4.1 Các thành phần chuyển vị 58 2.4.4.2 Các thành phần ứng suất 58 2.4.4.3.Các ứng suất phần tử nút .59 2.4.4.4 Các thông số không dùng tham chiếu: .59 2.4.5 TẠO LƯỚI 59 2.4.6 TẢI VÀ RÀNG BUỘC (LOAD/RESTRAINT) 62 2.4.6.1 Các ràng buộc 62 2.4.6.2 Các kiểu ràng buộc 63 2.4.6.3 Tải trọng 65 2.4.7 TIẾN HÀNG PHÂN TÍCH CÁC CƠ CẤU 67 Chương 3: Thiết kế q trình cơng nghệ gia cơng số chi tiết điển hình 74 [Type text] Page CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN LONG NHÃN 1.1 Sản phẩm long nhãn: 1.1.1 Giới thiệu chung: - Long nhãn sản phẩm chế biến từ nhãn tươi, hương thơm tự nhiên, có vị dẻo Ở nước ta, đứng đầu sản xuất long nhãn phải kể đến Hưng Yên, nơi thiên nhiên ưu đãi ban tặng giống nhãn quý Nhãn trồng nhiều nơi khắp nước có nhãn đất Hưng Yên cho thứ cùi dày, hạt nhỏ, vị sắc sảo, thơm ngon Hình 1.1 Nhãn lồng Hưng Yên - Tác dụng long nhãn: Có thể dung long nhãn kết hợp làm ăn ngon bổ dưỡng Trong y học cổ truyền, long nhãn xếp vào nhóm thuốc bổ huyết, có tác dụng bồi bổ thể, sử dụng dạng thuốc sắc hay ngâm rượu… - Tuy nhiên nay, việc sản xuất long nhãn nhỏ lẻ hình thức cá thể, hộ gia đình, nên suất thấp, lao động chân tay chủ yếu Do vây, việc tập trung vào thiết kế chế tạo thiết bị có khả tăng suất, giảm tải sức lao động người, tăng giá trị xuất vô cần thiết, nhằm đưa nhãn lồng Hưng Yên trở thành thương hiệu lớn nước - Một số sở sản xuất long nhãn có tên tuổi như: Nhãn long phố Hiến, Tịng Mai… [Type text] Page Hình 1.2 Sản phẩm long nhãn Hình 1.3 Bao bì sở sản xuất đặc sản long nhãn địa phương 1.1.2 Thị trường: - Long nhãn tiêu thụ nhiều tỉnh thành nước Hà Nội, Huế, Đà Nẵng, Sài Gịn… [Type text] Page - Ngồi ra, long nhãn sản phẩm xuất ưa chuộng thị trường Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan - Hiện nay, giá long nhãn thị trường dao động từ 350.000đ 500.000đ/kg 1.1.3 Địa phương tiềm sản xuất long nhãn: - Nghề làm long nhãn có nhiều nơi tỉnh Hưng Yên, tập trung xã Hồng Nam, thị xã Hưng Yên, với gần 180 hộ tham gia sản xuất Sản lượng năm khoảng 200 tấn, sử dụng lao động địa phương chủ yếu Người xã Hồng Nam không chế biến long nhãn Hưng Yên mà tổ chức thu mua chế biến long nhãn Mộc Châu, Sơn La phía Nam - Gần đây, người ta lựa chọn thu mua nhãn tươi từ Thái Lan để bổ sung thêm nguồn nguyên liệu sản xuất, giống nhãn có chất lượng tương đương với nhãn lồng Hưng Yên như: cùi dày, giòn, vỏ mỏng, hạt nhỏ, dễ chế biến… Hình 1.4 Sản xuất long nhãn thủ công, lao động không cố định 1.2 Quy trình chế biến long nhãn nay: - Hiện chế biến long nhãn làm hoàn toàn theo phương pháp thủ công Thu hoạch [Type text] Page Rửa Tách hạt Nguyên liệu làm phân đun Tách vỏ Cùi Sấy Đóng gói Sản phẩm Hình 1.5 Mơ hình sản xuất long nhãn thủ cơng 1.2.1 Sơ chế: - Để sản xuất loại long nhãn ngon, trước hết cần phải tuyển chọn loại nhãn tươi gốc nhãn lồng Hưng Yên, ưu điểm kể Yêu cầu đặt nhãn tươi, dày cùi, hạt nhỏ, to Công đoạn chủ yếu thực thủ công Tức là, nhãn phân loại thu hoạch, người thu hoạch lựa chọn loại to để làm long nhãn riêng, loại nhỏ để bán hình thức tươi, sử dụng Nhãn tươi trước tách hạt cần nhúng [Type text] Page qua nước sôi 1-2 phút, sau tiến hành phơi nắng khoảng 15-20 phút đến lắc nhẹ quảnhãn, thấy kêu lọc xọc Công đoạn nhằm giúp lấy cùi nhãn dễ dàng hơn, đồng thời hạn chế việc cùi nhãn q trình bóc tách bị dập, nước Sau tiến hành tách cùi nhãn khỏi vỏ bỏ hạt Hình 1.5 Quả nhãn tươi - Công đoạn tách vỏ, lấy hạt nhãn: Hiện nay, công đoạn chủ yếu sử dụng lao động thủ công Người lao động dung dụng cụ riêng để tách hạt khỏi cùi nhãn, dụng cụ tren thị trường có giá 15.000đ/ Hình 1.6 Dụng cụ xốy long nhãn Kỹ thuật yêu cầu sau xoáy cùi nhãn không bị bẹp, vỡ, không bị chảy nước, cùi phải xếp đặn, thơng thống khay, bảo đảm thuận tiện cho trình sấy sau [Type text] Page Thơng thường, để xốy nhãn, người ta dùng que nhỏ quản bút (có thể làm tre, vật liệu tương tự) đầu có gắn miếng sắt nhỏ uốn cong để di Bóc phần nửa vỏ phía núm quả, dùng dụng cụ luồn nhẹ vào phần tiếp giáp cùi hạt, xoáy nhẹ, bảy cho hạt long Sau đó, nhẹ nhàng bóc nốt phần vỏ cịn lại, xếp cùi vào khay sấy Thao tác xốy nhãn địi hỏi người làm phải khéo léo dứt khốt, cho phần cùi trịn ngun, không bị vỡ nát 1.2.2 Kỹ thuật sấy: Trước kia, người ta thường tiến hành phơi khô nhãn tự nhiên cách phơi trời nắng từ 2-3 ngày Hiện nay, để đẩy nhanh trình sản xuất, đáp ứng nhu cầu người sử dụng nhu cầu xuất khẩu, lò sấy sử dụng rộng rãi, giảm thời gian sấy long nhãn xuống cịn 15-20 tiếng Thường 10kg nhãn tươi thu 1,1kg long nhãn Một số phương pháp sấy nay: Sử dụng lò sấy thủ công: Ở Hưng Yên nay, người dân thường áp dụng cách Lò sấy xung quanh bao gạch dày 10cm, cao khoảng 1,0m đến 1,2m; chiều ngang 1,0m; chiều dọc 1,40m Cách đáy lò 90-100cm đặt phên đan tre nứa, đan theo kiểu mành mành, chỗ để nhãn sấy Phần phía mành khoảng trống 20-30cm đáy đặt bếp than nhỏ, đường kính trung bình 20-25cm, cao 25cm Thành tường phía ngồi có cửa lị đặt sát để tiện di chuyển cần thiết Như khoảng cách từ mặt bếp đến phên chứa nhã cần sầy 70cm Để nhiệt tỏa không không bốc thẳng làm cháy phên nhãn, phên bếp than buộc sắt nhôm 25x25cm Cắm nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ lò Nhiệt độ lị lí tưởng 50-60 độ, mẻ sấy cần 10-12g Trong trình sấy phải đảo, trở thường xun nhãn, tiếng/lần, từ ngồi vào trong, từ lên Các khay sấy, phên tre có hình chữ nhật dài khoảng 1,0 m, rộng 0,5 m, thành gỗ cao 1,0-1,5 m (cao nhãn) Không dùng lưới kim loại để làm khay, lưới loại dẫn nhiệt cục bộ, dễ bị xy hố làm giảm chất lượng sản phẩm - Sử dụng máy sấy ngang: Phương pháp cho suất thấp, nhãn đổ lên lưới thép, lỗ nhỏ nằm ngang, xếp nhiều tầng vỉ phí lị đốt Khói lị xuyên qua lớp mang ấm thoát qua ống khí ẩm Tuy nhiên, chất lượng sấy kém, khơ khơng đều, tổn thất nhiệt q trình sấy cao phải chuyển rời vỉ tầng [Type text] Page Hình 1.7 Lị sấy thủ cơng - Sấy kiểu sàn nghiêng: Máy sấy kiểu sàn nghiêng gồm hay nhiều máng có lỗ làm kim loạt đặt buồng sấy Kèm theo máng có lị đốt quạt gió Có kiểu: tĩnh di động Kiểu sấy chưa áp dụng phổ biến nước ta Hình 1.8 Máng sấy long nhãn [Type text] Page - Sử dụng sấy kiểu chớp: bố trí thành lớp thẳng đứng sàn nghiêng, chiếm tồn khơng gian chớp Nhờ mặt thoáng lớp quả/hạt mỏng nên dễ thoát ẩm Máy làm việc điều kiện gió thường có gia nhiệt khơng gia nhiệt với khói lị, hoạt động liên tục hay gián đoạn Hình 1.9 Máy sấy long nhãn - Áp dụng cơng nghệ sấy nhãn khí đốt bồn hơi: Lị đốt than đá đặt cạnh phịng sấy có ống dẫn khí đốt từ bồn chứa vào Với công nghệ này, thời gian sấy rút ngắn xuống cịn 12-16 giờ, lị sấy thủ cơng 48 giờ, ngày cho nhãn thành phẩm, khắc phục tình trạng lị đốt thải khói gây nhiềm mơi trường Đặc biệt chất lượng sản phẩm vượt trội: cơm nhãn sấy khô giữ độ dẻo mùi thơm đặc trưng, có màu vàng cánh gián, khơng phải vàng sậm sấy củi, hoàn toàn cạnh tranh với hàng Thái Lan thị trường xuất Giá thiết bị công nghệ 600 triệu đồng, chủ sở sấy nhãn tận dụng vỏ nhãn làm phân bón bán cho nơi trồng rau sạch, hạt nhãn xay làm phụ gia sản xuất thức ăn gia súc - Máy sấy rung: Gồm loại mặt sàng (lưới tôn đục lỗ) xếp chông lên với khoảng cách định, có chuyển động rung qua lại, tạo cho hạt dịch chuyển, tự đảo Khi hạt chuyển động mặt sàng, tác nhân sấy thổi từ lên làm khô vật liệu ẩm [Type text] Page 10 Hình 2.20 :Các tùy chọn tạo lưới Bạn đặt Meshquality Draft High.Lưới chất lượng thấp khơng có nút cạnh tam giác.Lưới chất lượng thấp dùng để tính nhanh mơ hình solid có hiệu ứng uốn nhỏ.Lưới chất lượng cao khuyên dùng đa số trường hợp, đặc biệt mô hình có hình dạng cong Lưới tiêu chuẩn Standard dùng sơ đồ tạo lưới Voronoi-Delaunay cho thao tác tạo lưới cuối cùng.Quá trình tạo lưới nhanh lưới so le dùng đa số trường hợp.Chỉ nên sử dụng lưới so le Alternate lưới tiêu chuẩn có lỗi Lưới Alternate bỏ qua thiết lập kiểm soát lưới: [Type text] Page 61  Jacobian check thiết lập số điểm tích phân dùng việc kiểm tra mức độ méo phần tử tứ diện bậc cao  Automatic transition tự động áp dụng kiểm soát lưới đặc điểm nhỏ (lỗ, góc lượn…) Hãy hủy kiểm Automatic transition trước tạo lưới mơ hình lớn có nhiều ngóc ngách chi tiết nhỏ để tránh sinh số lượng phần tử lớn mức cần thiết  Tùy chọn Smooth surface, kiểm, tạo dịch chuyển nhỏ nút biên để cải thiện lưới Nên dùng tùy chọn đa số trường hợp  Automatic looping tự động tạo lại lưới với cỡ phần tử nhỏ Bạn kiểm soát số phần tử tối đa cho phép tỷ lệ giảm cỡ phần tử dung sai sau lần  Thiết lập màu cho bề mặt phần tử shell giúp bạn dóng thẳng phần tử Bảng thuộc tính Mesh Bảng thuộc tính Mesh cho phép bạn tạo lưới cho mơ hình: Mesh Parameters Thiết lập cỡ, dung sai chung phần tử tùy chọn  Thanh trượt cho phép bạn thay đổi cỡ dung sai chung phần tử Vị trí tận bên trái (Coarse) đặt cỡ dung sai chung lớn gấp đôi giá trị mặc định Vị trí tận bên phải (Fine) đặt cỡ dung sai nửa giá trị mặc định  Global Size Đặt cỡ phần tử trung bình COSMOSWorks đề xuất giá trị mặc định dựa thể tích mơ hình diện tích bề mặt Cỡ phần tử chung cho theo đơn vị chiều dài mặc định SolidWorks  Tolerance Đặt giá trị dung sai Dung sai mặc định 5% cỡ phần tử chung  Reset to default size Đặt lại trường Global Size giá trị mặc định theo đề xuất chương trình Run analysis after meshing Nếu kiểm, COSMOSWorks chạy nghiên cứu sau tạo lưới cho mơ hình thành công [Type text] Page 62 Options Click nút để kiểm tra thay đổi tùy chọn lưới 2.4.6 TẢI VÀ RÀNG BUỘC (LOAD/RESTRAINT) Tải tác động từ bên như: lực, áp suất, nhiệt độ, lực trọng trường v.v… Ràng buộc khống chế hạn vị từ bên liên kết: ngàm, gối trượt, gối xoay v.v… Các kết phân tích trực tiếp tùy thuộc vào tải ràng buộc Các tải ràng buộc tác động lên mô hình ta thay đổi hình dạng mơ hình,nhằm khảo sát phương án thiết kế khác nhau, chúng tự động điều chỉnh theo thay đổi 2.4.6.1 Các ràng buộc Bảng thuộc tính Restraints cho phép quy định chuyển vị khác không cho đỉnh, cạnh bề mặt để dùng cho nghiên cứu tĩnh, cộng hưởng, ổn định phi tuyến Đặt ràng buộc 1.1 Trong nghiên cứu, right -click thư mục Load/Restraint chọn Restraints.Bảng thuộc tính Restraint xuất 1.2 Đặt kiểu ràng buộc Type sau:  Fixed: cố định  Immovable (No translation): không tịnh tiến  Symmetry: đối xứng  Roller/Sliding: lăn/trượt  Hinge: lề  Use reference geometry: dùng hình dạng tham chiếu  On flat face: mặt phẳng  On cylindrical face: mặt trụ  On spherical face: mặt cầu [Type text] Page 63 2.4.6.2 Các kiểu ràng buộc a Fixed (Cố định) Với lưới solid, kiểu ràng buộc đặt tất bậc tự tịnh tiến không Với lưới shell, ràng buộc đặt tất bậc tự tịnh tiến quay không Khi dùng kiểu ràng buộc này, không cần chọn đối tượng tham chiếu Bảng tóm tắt thuộc tính đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này: Hình 2.21 Bảng thuộc tính kiểu ràng buộc [Type text] Page 64 Hình 2.12 Các dạng ràng buộc b Immovable (không tịnh tiến) Kiểu ràng buộc đặt tất bậc tịnh tiến tự không, với lưới solid shell Không dùng đối tượng tham chiếu Bảng tóm tắt thuộc tính đầu vào cần thiết cho kiểu ràng buộc này: Hình 2.23 Ràng buộc kiểu không tịnh tiến [Type text] Page 65 c Dùng tham chiếu Có thể dùng hình dạng tham chiếu để áp dụng ràng buộc Tham chiếu mặt phẳng, trục, cạnh, bề mặt Dùng tùy chọn này, bạn ràng buộc đỉnh, cạnh bề mặt 2.4.6.3 Tải trọng Pressure (Áp suất) Bảng thuộc tính Pressure đặt áp suất đẳng áp bất đẳng áp (thay đổi) lên bề mặt nghiên cứu cấu trúc (tĩnh học, cộng hưởng, ổn định phi tuyến) Áp suất đẳng áp tác động theo hướng xác định với phân bố không đổi lên tất bề mặt Áp suất tác động vng góc với bề mặt chọn có nhiều hướng khác PressureType Chọn kiểu áp suất  Normal to selected face Áp dụng áp suất theo hướng vng góc với bề mặt cạnh shell bạn chọn Trong trường hợp cạnh shell, áp suất tác động vng góc với bề mặt hẹp (chiều dày) shell  Use reference Áp dụng áp suất theo hướng xác định đối tượng tham chiếu chọn  Faces, Edges for Pressure: Chọn bề mặt mơ hình solid cạnh hay bề mặt mơ hình shell để áp dụng áp suất  Face, Edge, Plane, Axis for Direction: Chọn đối tượng tham chiếu để xác định hướng tác dụng áp suất Tùy chọn xuất bạn chọn Use reference  Show preview Tắt bật hiển thị ký hiệu áp suất  Pressure Value Đặt đơn vị Units giá trị áp suất Pressurevalue [Type text] Page 66 Force (Lực) Bảng thuộc tính Force đặt lực, moment, lực xoắn phân bố bề mặt, cạnh đỉnh nghiên cứu cấu trúc Giá trị lực xác định áp dụng cho bề mặt, cạnh đỉnh Type.Đặt kiểu lực tác dụng  Apply force/moment Áp dụng lực và/hoặc moment Tùy chọn đòi hỏi xác định hướng lực đối tượng tham chiếu  Apply normal force Áp dụng lực vng góc với bề mặt chọn Tùy chọn khơng có đỉnh cạnh Apply torque Áp dụng lực xoắn.Tùy chọn đòi hỏi xác định hướng xoắn đối tượng tham chiếu Xác định lực phân bố vng góc với bề mặt: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint chọn Force Bảng thuộc tính Force xuất Dưới Type, click Apply normal force Trong vùng đồ họa, click bề mặt chịu lực Chọn đơn vị lực Units Trong hộp Normal Force, nhập giá trị lực Click OK Gravity (trọng lực) Bảng thuộc tính Gravity đặt gia tốc tuyến tính lên mơ hình phân tích cấu trúc phi tuyến Ta xác định gia tốc hướng x, y z hệ tọa độ chuyển động mặt phẳng tham chiếu bề mặt phẳng Ta xác định gia tốc dọc theo cạnh thẳng Lực trọng trường theo hướng tính tốn cách nhân gia tốc trọng trường xác định với khối lượng Khối lượng tính tốn từ khối lượng riêng vật liệu Xác định trọng lực: Trong COSMOSWorks Manager, right-click thư mục Load/Restraint chọn Gravity Bảng thuộc tính Gravity xuất [Type text] Page 67 Chọn bề mặt phẳng, mặt phẳng tọa độ tham chiếu, cạnh thẳng Đối tượng tham chiếu chọn xuất hộp Face, Edge, Plane for Direction Selected Reference Dưới Gravitational Acceleration, làm sau: a Chọn hệ đơn vị thích hợp Units bạn muốn dùng để nhập giá trị gia tốc b Nhập giá trị cho thành phần gia tốc 2.4.7 TIẾN HÀNG PHÂN TÍCH CÁC CƠ CẤU Phân tích cấu Malte (phân tích tĩnh) F F Dựa vào phần tính tốn cấu Malte ta tính tốn lực tác dụng lên bánh dẫn bánh bị dẫn có dạng sau : 85 N Hình 2.24 Biểu đồ lực  Bước : Chọn nghiên cứu phân tích tĩnh Hình 5.19: Biểu đồ lực tác dụng lên bánh dẫn & bị dẫn [Type text] Page 68  Hình 2.25 Chọn nghiên cứu phân tích tĩnh  Bước : Đặt điều kiện ràng buộc lực tác dụng lên bánh bị dẫn bánh dẫn - Điều kiện ràng buộc : cố định bề mặt trụ bánh [Type text] Page 69 Hình 2.26 Thiết lập điều kiện ràng buộc lực tác dụng  Bước : Tạo lưới [Type text] Page 70 Hình 2.27 Tạo lưới để phân tích bánh bị dẫn bánh dẫn [Type text] Page 71  Bước 4: Chạy phân tích Hình 2.28 Kết ứng suất tác dụng lên chi tiết [Type text] Page 72 Hình 5.24: Kết chuyển vị chi tiết Hình 2.29 Kết chuyển vị chi tiết [Type text] Page 73  Bước 5: Kiểm tra độ an toàn chi tiết theo giới hạn chảy với s=2 Hình II.4.23: Kiểm tra độ an toàn chi tiết [Type text] Page 74 Chương 3: Thiết kế q trình cơng nghệ gia cơng số chi tiết điển hình 3.1 Chi tiết [Type text] Page 75