NGHIÊN cứu, TÍNH TOÁN và THIẾT kế máy cắt cỏ đẩy TAY

Họ tên sinh viên : Trươn g Quan g Diệu NGHI ÊN CỨU, TÍNH TỐ N VÀ THIẾ T KẾ MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY 2022 Trần Phạm Hồng Thái ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu Mã sinh viên: 1811504110110 Lớp: 18C1 Sinh viên thực hiện: Trần Phạm Hồng Thái Mã sinh viên: 1811504110239 Lớp: 18C2 Đà Nẵng, tháng năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu Lớp: 18C1 Mã sinh viên: 1811504110110 Sinh viên thực hiện: Trần Phạm Hồng Thái Mã sinh viên: 1811504110239 Lớp: 18C2 Đà Nẵng, tháng năm 2022 TÓM TẮT Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy cắt cỏ đẩy tay Sinh viên thực : Trương Quang Diệu Mã SV: 1811504110110 Lớp: 18C1 Sinh viên thực : Trần Phạm Hồng Thái Mã SV : 1811504110239 Lớp : 18C2 Máy cắt cỏ đẩy tay thiết bị đại trọng điểm phổ biến việc đòi hỏi hay nhu cầu người ngày tăng lĩnh vực môi trường Thường áp dụng trường học thảm cỏ, nhằm giảm bớt sức lực người công tác cắt cỏ tiết kiệm thời gian tạo suất cao việc cải tạo môi trường xanh, sạch,đẹp Vậy nên nhóm tác giả gồm hai thành viên dược hướng dẫn tận tình thầy giáo mơn dựa theo kiến thức tích lũy học trường học Đã đưa việc tính tốn, thiết kế chế tạo máy cắt cỏ đẩy tay thực dựa nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Khi sử dụng mơ hình làm thảm cỏ cách thuận tiện nhanh chóng Sử dụng phần mềm Solidworks để vẽ mơ hình tổng thể máy 3D xuất file 2D để đưa vẽ thiết kế chi tiết máy Sau dựa vẽ gia công chi tiết lắp ráp phận lại với để mô hình máy cắt cỏ đẩy tay hồn thiện TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu : Trần Phạm Hồng Thái Mã SV: 1811504110110 Mã SV: 1811504110239 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Các số liệu, tài liệu ban đầu: Khổ máy: Dài: 300mm, Rộng: 200mm, Cao: 150mm Kết cấu: Inox,Sắt Nội dung đồ án: Lý thuyết: Tổng quan máy cắt cỏ đẩy tay Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục Bản vẽ: Bảng vẽ 3D Bảng vẽ chế tạo Các sản phẩm dự kiến Bảng thuyết minh tổng hợp thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Mơ hình 3D vẽ phần mềm Solidworks Bảng vẽ sơ đồ động máy cắt cỏ đẩy tay (A0) Bảng vẽ lắp máy cắt cỏ đẩy tay (A1) Ngày giao đồ án: 01/02/2022 Ngày nộp đồ án: 20/6/2022 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại kinh tế phát triển việc đòi hỏi hay nhu cầu người ngày tăng theo đặc biệt lĩnh vực giáo dục Xanh, sạch, đẹp an toàn cho học sinh yêu cầu quan trọng môi trường thân thiện trường học ngày Nhằm giáo dục bảo vệ môi trường, ngành giáo dục đề mục tiêu thiết lập hệ sinh thái nhà trường Tuy nhiên, đầu tư số lượng xanh,thảm cỏ ngày nhiều trường chưa đáp ứng tiêu chí mảng xanh theo quy định Bộ Giáo dục đào tạo Trong có việc chăm sóc, bảo vệ phát triển thảm cỏ Chính nhóm em giao nhiệm vụ: “Nghiên cứu tính toán thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay ” mục đích nhằm cho sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu kết cấu cách thức hoạt động máy từ tính tốn thiết vẽ, để đưa quy trình thiết kế chế tạo máy hoàn chỉnh Sau thời gian tháng làm đề tài tốt nghiệp nổ lực nhóm em hướng dẫn nhiệt tình thầy TS Nguyễn Xuân Bảo thầy khoa Cơ Khí, trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng anh kỹ thuật nơi cơng ty chúng em thực tập đến nhóm hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp với thời gian quy định Vì lần đầu cơng tác thiết kế, kiến thức nhiều hạn hẹp, hướng dẫn thầy TS Nguyễn Xuân Bảo không tránh khỏi bở ngỡ, thiếu sót gặp nhiều khó khăn Nên mong giúp đỡ vả bảo thầy khoa Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Cơ Khí, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Đại học Đà Nẵng với lòng biết ơn sâu sắc thời gian học tập trường CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế chế tạo máy cắt cỏ đẩy tay” sản phẩm nghiên cứu nhóm em thời gian qua Mọi số liệu sử dụng phân tích báo cáo chúng em tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng chưa cơng bố hình thức Em xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thơng tin sử dụng cơng trình nghiên cứu Sinh viên thực TRƯƠNG QUANG DIỆU TRẦN PHẠM HỒNG THÁI MỤC LỤC Nhận xét người hướng dẫn Nhận xét người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu i i Lời cam đoan ii ii Mục lục iii iii Danh sách bảng, hình vẽ .vi Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt viii Trang MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TRỒNG CỎ TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC Lịch sử phát triển máy cắt cỏ Ở Nước Ngoài Ở Việt Nam Chương 2: KHÁI NIỆM,PHÂN LOẠI, ĐẶC ĐIỂM KĨ THUẬT CỦA MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY Khái niệm phân loại Yêu cầu kĩ thuật việc trồng chăm sóc cỏ Đặc điểm kĩ thuật Chương 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 11 Cấu tạo 11 Nguyên lí hoạt động .11 Tính chọn bề rộng làm việc máy 12 4.Tính tốn thơng số phận cắt 12 4.1 Tính chọn vận tốc làm việc dao .12 4.2 Đặc điểm điều kiện làm việc dao 14 5.Thiết kế dao cắt .14 Tính tốn động lực học cho máy 15 6.1 Tính lực cắt 15 6.2 Tính tốn động 18 10 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Bảng 4.4 Bảng chế độ cắt nguyên công Nguyên công Tiện thô, tiện tinh, tiện ren, vát mép nửa đoạn trục lại Ø12, Ø9, Ø8 ren M6x1 1.3.1 Sơ đồ gá đặt : giống nguyên công 1.3 − − − − − − − − 1.3.2 Chọn máy: Giống nguyên công 1.3.3 Các bước công nghệ: Bước tiện thô đoạn trục (mm) Bước tiện thô đoạn trục (mm) Bước tiện thô đoạn trục (mm) Bước tiện tinh đoạn trục (mm) Bước tiện tinh đoạn trục (mm) Bước Tiện rãnh thoát dao L = (mm) Bước Tiện ren M6x1 Bước vát mép 1*45o Do đường kính đầu trục giảm dần phía có đường kính đoạn trục tính tốn chế độ cắt lấy giống tiện đoạn trục SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 49 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Ta có bảng thơng số sau : Bước Máy Tiện thô Ø12 1K62 Tiện thô Ø9 1K62 Tiện thô Ø8 1K62 Tiện tinh Ø8 1K62 Tiện tinh 1K62 Ø12 Tiện rãnh 1K62 thoát dao Tiện ren 1k62 M6x1 Vát mép 1K62 1x45º Dao T15K6 T15K6 T15K6 T15K6 t(mm) 1 0.3 S(mm/v) 0.4 0.4 0.4 0.15 V(m/ph) 65 65 65 100 n(v/ph) 425 425 425 300 T15K6 0.3 0.15 100 300 T15K6 0.4 65 425 T15K6 0.15 0.15 50 150 T15K6 0.4 325 Bảng 4.5 Bảng chế độ cắt nguyên công Nguyên công Nhiệt luyện trục 1.4.1 Chọn phương pháp nhiệt luyện − Từ phôi thép ban đầu để tăng độ cứng, Tính chịu mài mòn để phù hợp với 1.4 điều kiện làm việc chi tiết dạng trục ta tiến hành nhiệt luyện chi tiết Quy trình nhiệt luyện: Tơi đẳng nhiệt => ram nhẹ chi tiết − Thành phần ban đầu thép C45: 1.4.2 Phương pháp tiến hành SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 50 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay − Bước 1: Kiểm tra sơ chi tiết trước tôi: bề mặt chi tiết phải nhẵn, sáng, vết nứt Làm bề mặt chi tiết, tránh tạp chất bề mặt − Bước 2: Xếp chi tiết vào gá, dùng palang đưa tồn gá vào lị nung − Bước 3: Đóng cửa lị, bật lị, nâng nhiệt nhanh − Bước 4: Xác định nhiệt độ nung: Tnung = Ac3 + (30 ÷ 50) o C Ac3 = 896oC, Tnung = 896 + (30 ÷ 50) o C = 926 ÷ 946oC Khi nhiệt độ lị đạt 936oC bắt đầu tính thời gian giữ nhiệt, trì nhiệt độ lị 936±5oC − Bước 5: Tính thời gian nung: Sử dụng thiết bị nung chi tiết phù hợp đạt tốc độ nung chi tiết 325°C/h ta xác định thời gian nung chi tiết: Tn = 936/325 = 2,88 (Giờ) Thời gian giữ nhiệt: Tgn = (1/4÷1/2) Tn = 1,44 (Giờ) − Bước 6: Khi đủ thời gian giữ nhiệt (khoảng 2,6 giờ), lấy nhanh chi tiết khỏi lò, đưa vào bể làm nguội vời vòi phun nước mãnh liệt khoảng (s) Sau làm nguội chậm mơi trường khơng khí − Bước 7: Sau tôi, ta ram chi tiết nhiệt độ 250 oC Thời gian ram 0,7 tiếng để ổn định tổ chức tế vi chi tiết Chọn thời gian giữ nhiệt 0,4 (h), thời gian gia tăng nhiệt đến 250oC 0.7 (h) Sau làm nguội ngồi khơng khí 1.5 Ngun cơng Kiểm tra 1.5.1 Dụng cụ đo Đồng hồ so Thước cặp SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 51 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Panme Bảng 4.6 Dụng cụ đo 1.5.2 Sơ đồ gá đặt Chi tiết gá lên mũi chống tâm Định vị bậc tự 1.5.3 Thao tác kiểm tra Dùng đồng hồ so − Cho mũi đồng hồ so tiếp xúc với mặt đầu chi tiết, xoay mặt đồng hồ kim đồng hồ trở vị trí − Kiểm tra độ khơng song song đường kính trục đồng thời kiểm tra độ đảo không vượt 0,012 mm theo yêu cầu kĩ thuật Có thể theo dõi lượng biến động kim đồng hồ ta tính độ đảo hướng trục tính theo cơng thức: δ = (X.a)/R Trong đó: X số vạch dao động kim đồng hồ a giá trị vạch (a = 0,01) R bán kính chi tiết cần đo kiểm SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 52 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Hay ta đánh giá trực tiếp thơng qua quan sát số vạch dao động tính cho 100 mm bán kính X = [δ]/a Dùng dụng cụ đo kiểm khác: − Dùng Panme đo đường kính trục theo dung sai ứng với cấp xác − Cuối tổng hợp lại kết đo đưa kết đo đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 5: THIẾT KẾ BẢN VẼ TRÊN SOLIDWORKS VÀ AUTOCAD VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH Thiết kế vẽ 3D: Hình 5.1 Bản vẽ 3d máy cắt cỏ đẩy tay SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 53 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Thiết kế sơ đồ động: Hình 5.2 Bản vẽ sơ đồ động cắt cỏ SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 54 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Thiết kế vẽ lắp: Hình 5.3 Bản vẽ lắp SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 55 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Chế tạo mơ hình : SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 56 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Hình 5.4 Bước đầu làm thân máy SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 57 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Hình 5.5 Hàn kín để hồn thành thân máy SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 58 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Chương : HOÀN THÀNH VÀ THỬ NGHIỆM - Qua trình thiết kế bắt tay vào việc chế tạo máy cắt cỏ Cuối chúng em hoàn thành công việc chế tạo đưa máy vào thử nghiệm thực tế - Quá trình thử nghiệm diễn thành cơng với việc máy hoạt động bình thường + Cắt nhiều loại cỏ khác nhau, trình cắt gọn gàng, + Cùng với trình thu gom cỏ đạt suất cao đạt 80% + Máy vận hành sử dụng dễ dàng đơn giản + Việc máy chạy động xăng nên tính động máy cao - Song song với việc thử nghiệm thành cơng q trình chế tạo cịn gặp số khó khăn sau: + Q trình chế tạo khơng thiết kế, tính tốn ban đầu kinh nghiệm thực tế chúng em chưa có nhiều hay phụ thuộc vào vấn đề kinh tế + Máy hoạt động gây tiếng ồn lớn + Quá trình chế tạo lắp ráp cịn thiếu xác tay nghề chưa cao trang thiết bị hạn chế + Chi phí chế tạo cịn cao SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 59 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN Kết Luận Qua thời gian tháng thực đến đề tài hồn thành Trong q trình thực hiện, em dựa vào tài liệu phổ cập, tin cậy, vận dụng kiến thức học trường, thực tế tham khảo số máy nước ngồi để vận dụng vào cơng việc thiết kế, chế tạo máy cắt cỏ Trong q trình tính tốn thiết kế, em vận dụng, tổng hợp lại kiến thức học trường để giải vấn đề cụ thể Từ đó, em củng cố lại lý thiết tong suốt trình học Tuy nhiên, máy cắt cỏ máy có nhiều chi tiết, cụm chi tiết phức tạp Vì vậy, q trình tính tốn thiết kế chế tạo cịn gặp nhiều khó khăn Hơn nữa, cơng việc mẻ với người kỹ sư tương lai nên chắn khơng tránh khỏi thiếu xót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện Đề Xuất Ý Kiến Em thấy đề tài hay, có tính thời sự, phù hợp với chuyên ngành chế tạo máy Nếu áp dụng triển khai vào thực tiễn sản xuất góp phần tích cực vào việc giải nhu cầu cắt chăm sóc cỏ trường học nói riêng xã hội nói chung Đưa máy vào hoạt động góp phần thúc đẩy giới hóa đại hóa, tránh hậu việc dùng số máy cắt cỏ nay.Trong q trình tính tốn thiết kế + tìm hiểu tình hình thực tế việc chế tạo máy cắt cỏ thu cỏ có số vấn đề cần xem xét lại: − Hoàn thiện khả tự động máy cắt cỏ mà máy hoạt động không cần người trực tiếp tham gia − Máy cắt cỏ thu cỏ máy có nhiều chi tiết, cụm chi tiết phức tạp nên để thiết kế hồn thiện đưa vào chế SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 60 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay tạo xác, giao cho sinh viên thiết kế chế tạo phận máy − Nếu có điều kiện đưa vào sản xuất máy với quy mô vừa nhằm phục vụ người dân giảm chi phí từ việc nhập loại máy cắt cỏ từ nước với giá thành cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] GS.TS Trần Văn Địch (2003), Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [2] GS.TS Trần Văn Địch (2007), Công Nghệ CNC Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [3] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (1999), Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất giáo dục [4] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt (2000) Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2003), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập Nhà xuất giáo dục Tiếng Anh: [6] Mach3 CNC controller software installation and configuration, Artsoft USA Website: [7] www.hiendaihoa.com.vn [8] www.dientuvietnam.net [9] www.meslab.org SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 61 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay [10] http://cdtvn.net/ [11] http://torchmate.com/ [12] http://www.machsupport.com/ SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 62 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Phụ lục ... nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Chương 2:KHÁI NIỆM,PHÂN LOẠI, ĐẶC ĐIỂM KĨ THUẬT CỦA MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY Khái niệm phân loại Máy cắt cỏ loại máy móc thiết bị sử dụng... Xuân Bảo 26 Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Hình 1.8 : Mẫu máy cắt cỏ đẩy tay Makita Chương 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ Cấu tạo : SVTH: Trương Quang Diệu... nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay Hình 2.1 : Cấu tạo máy cắt cỏ đẩy tay Tay đẩy Động Trục Thân máy Gối đỡ Lưỡi dao Bánh xe Bộ bắp chuối động Túi chứa cỏ Nguyên lí