Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý nấm mốc từ các hạt cari bằng công nghệ plasma lạnh

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.5 Cơ sở phương pháp luận 1.6 Kết cấu Đồ án tốt nghiệp (ĐATN):ĐATN gồm chương: Chương 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan hạt cari 2.2 Tổng quan plasma lạnh 12 2.1.1 Giới thiệu 12 2.1.2 Thí nghiệm 14 2.1.2.1 Mơ hình xử lý nấm men công nghệ Plasma 14 2.2.1.1 Tiến hành thí nghiệm 16 2.3.1 Kết thảo luận 18 2.3.2 Kết luận 21 2.3 Tổng quan máy trộn 22 2.3.1 Máy khuấy trộn sản phẩm rời 22 2.3.1.1 Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng 22 2.3.1.2 Máy trộn kiểu thùng kép ( kiểu chữ V) 23 2.3.1.3 Máy trộn kiểu thùng ngang 23 2.3.2 Máy trộn có phận quay 25 Chương 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN ĐƯA RA PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 28 3.1 Yêu cầu kỹ thuật máy thiết bị 28 3.2 Lựa chọn phương án thiết kế 29 3.2.1 Giới thiệu phương án thiết kế 29 3.2.1.1 Máy trộn cánh guồng xoắn 29 3.2.1.2 Máy trộn kiểu vít đứng 30 3.2.1.3 Máy trộn kiểu vít ngang 31 3.2.1.4 Máy trộn kiểu trục cán 32 3.2.1.5 Máy trộn kiểu thùng quay 33 3.2.2 Lựa chọn phương án thiết kế 34 Chương 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ 35 4.1 Kích thước thùng 35 4.2 Bề dày thùng 36 4.3 Tính cơng suất cần thiết 37 4.4 Tính tốn hệ thống truyền động 38 4.5 Thiết kế trục 40 4.6 Tính mối ghép trục thùng trộn 53 Chương 5: ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 56 Chương 6: KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 59 NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 60 PHIẾU CHO ĐIỂM 61 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Thông số ống noozle 16 Bảng Chọn động 38 DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Hình 1.1.1 Quy trình sản xuất bột cari Hình 2.1.1 Quy trình sản xuất bột cari 10 Hình 2.1.2 Các hạt tạo bột cari 11 Hình 2.2.1 Ảnh hưởng gốc oxy hóa bật cao HO*,O* lên cấu trúc phân tử tế bào, vi khuẩn 13 Hình 2.2.2 Ảnh hưởng tia UV lên cấu trúc DNA 14 Hình 2.2.3 Ảnh thực tế mơ hình 15 Hình 2.2.4 Quá trình xử lý 15 Hình 2.2.5 Mơ hình xử lý nấm men công nghệ plasma (a), ống thủy tinh đĩa petri phóng lớn (b) 16 Hình 2.2.6 Sơ đồ di chuyển phận mang đĩa (4) 17 Hình 2.2.7 Ảnh chụp đĩa petri sau xử lý plasma 17 Hình 2.2.8 Ảnh hưởng tốc độ đến bề rộng vùng xử lý 18 Hình 2.2.9 Ảnh hưởng dòng điện đầu vào đến bề rộng vùng xử lý 19 Hình 2.2.10 Ảnh hưởng điện áp đầu vào đến bề rộng vùng xử lý 20 Hình 2.2.11 Ảnh hưởng lưu lượng khí Ar đến bề rộng xử lý 21 Hình 2.3.1 máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiên 22 Hình 2.3.2 Máy trộn kiểu chữ V VM-500 23 Hình 2.3.3 Máy trộn kiểu thùng ngang 23 Hình 2.3.4 Một số kiểu thùng trộn 24 Hình 2.3.5 Máy trộn kiểu thùng ngang 26 Hình 2.3.6 Cấu tạo bên máy trộn TB- 1A 27 Hình 3.2.1 Máy trộn cánh guồng xoắn 30 Hình 3.2.2 Máy trộn kiểu vít đứng 31 Hình 3.2.3 Máy trộn kiểu vít ngang 31 Hình 3.2.4 Máy trộn kiểu trục cán 32 Hình 3.2.5 Máy trộn kiểu thùng quay 33 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Như biết bột cà ri loại gia vị thiếu bếp hầu hết gia đình Việt Nam, từ bột cà ri làm nhiều ăn ngon có lợi cho sức khẻo người như: Bò hầm cà ri, chân gà nấu cà ri thịt bị xào lăn, tơm nấu cà ri , bánh gối cà ri gà , bánh khoai tây vị cà ri,…… Bột cà ri loại gia vị tổng hợp từ nhiều loại hạt ngun liệu khác thơng qua quy trình sau: Hình 1.1.1 Quy trình sản xuất bột cari Đó quy trình mà đa số sở sản xuất bột cà ri áp dụng Tuy nhiên vấn đề đặt sở hay công ty sản xuất bột cà ri việc để đảm bảo chất lượng hạt cà ri hay kiểm soát số lượng vi khuẩn có bột cà ri thành phẩm để kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm sau xuất xưởng, theo quy trình thời gian bảo quản bột cà ri khoảng tháng Để giải vấn đề cơng ty hay sở sản xuất có biện pháp khác Trong có hai biện pháp phổ biến sử dụng gói hút ẩm tia UV để làm tăng thời gian bảo quản nhiên phương pháp có hạn chế lớn gây ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng thời gian dài Mà loại thưc phẩm tiêu dùng việc làm ảnh hưởng tới sức khẻo người điều khó chấp nhận được, đặc biệt vấn đề xuất bột cà ri nước thực trở ngại lớn Vậy để nâng cao chất lượng, kéo dài thời gian bảo quản cho bột cà ri mà không làm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng, để an tâm sử dụng bột cà ri để chế biến ngon an tồn cho gia đình, để sản phẩm bột cà ri Việt Nam xuất nước ngồi Đó vấn đề mà chúng tơi trăn trở nhiều tâm nghiên cứu để tìm giải pháp Trong trình nghiên cứu chúng tơi phát cơng nghệ giải vấn đề trên, công nghệ mà hiên dần phổ biến ngành thực phẩm giới, nhiên Việt Nam việc ứng dụng cơng nghệ cịn hạn chế.Đó cơng nghệ Plasma lạnh Khi biết cơng nghệ plasma lạnh diệt khuẩn chúng tơi tiến hành làm nhiều thí nghiệm thực nghiệm để chứng minh tính hiệu cơng nghệ plasma lạnh bột cà ri kết thí nghiệm khẳng định cơng nghệ plasma lạnh diệt vi khuẩn, nấm móc hạt tạo bột cà ri, từ nâng cao chất lượng, thời gian bảo quản cho bột cà ri thành phẩm mà không làm ảnh hưởng đến sức khẻo người Vì chúng tơi định thực đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy xử lí vi khuẩn hạt tạo bột cà ri công nghệ phấm lạnh” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy xử lý nấm móc từ hạt cari cơng nghệ plasma lạnh, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ( xác, dễ vận hành….) hiệu kinh tế ( suất, giá thành sản phẩm…) không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường phù hợp với công nghệ sản xuất nước 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy xử lý nấm móc từ hạt cari công nghệ plasma lạnh 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Các tài liệu, sách, giáo trình có lien quan, tìm hiểu thực tế sở sản xuất, nhà máy, xí nghiệp… Các phương pháp tính tốn,thiết kế chế tạo chi tiết hay cụm chi tiết theo nguyên lý thông số 1.4 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể - Tham khảo tổng hợp tài liệu từ nguồn khác nhau; - Tiến hành thực nghiệm mơ hình thực tế nhóm; - Theo dõi, đánh giá nhận xét số liệu thực nghiệm; - Xử lý số liệu, tính tốn viết báo cáo 1.5 Cơ sở phương pháp luận Đề tài thực phạm vi tương đối hẹp, chưa thể ứng dụng thực tế khơng có nghiên cứu đầu tư thêm qua nhóm thực mục tiêu mà hướng đến ứng dụng điều học nghiên cứu để giải vấn đề thực tiến sống Mặt khác phạm vi định tập đồ án coi tài liệu tham khảo, học tập cho sinh viên nghành kỹ thuật 1.6 Kết cấu Đồ án tốt nghiệp (ĐATN):ĐATN gồm chương: Chương 1: Chương 2: Chương 3: Chương 4: Chương 5: Chương 6: Giới thiệu: Giới thiệu chung đề tài Tổng quan nghiên cứu đề tài Phân tích lựa chọn đưa phương án thiết kế Tính tốn, thiết kế Đánh giá thực nghiệm Kết luận Chương 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan hạt cari Bột cà ri hỗn hợp gia vị nhiều thành phần khác như: bột nghệ, ớt bột, hột ngò, màu điều, quế, tiểu hồi, đại hồi, đinh hương, hạt mù tạt, thìa là, thơm…….được phát triển người Anh thời kỳ Ấn Độ thuộc Anh.Nó sử dụng nhiều trong ẩm thực đặc biệt ẩm thực Á châu Một số ăn khơng thể thiếu bột cà ri như: + Bò hầm cà ri nước cốt dừa + Chân gà nấu cà ri + Thịt bò xào lăn + Tôm nấu cà ri cực ngon + Bánh gối cà ri gà + Bánh khoai tây vị cà ri QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CÀ RI Hình 2.1.1 Quy trình sản xuất bột cari 10 e.Kiểm nghiệm bánh vít độ bền uốn ứng suất uốn sinh chân bánh vít truyền phải thỏa điều kiện sau: ߪF = 1,2T2.YF.KF/(b2.d2.mn) < [ߪF] mn = m.cosy = 2.cos(4,6) = modun pháp bánh vít, y góc vít KF hệ số tải trọng KFB = KHB = ; KFV = KHv = 1,3; d2 = mz2 = 2.50 = 100, da2=m.(q+2)=29 b2 = 0,75.da2 = 21,75 chiều rộng vành bánh vít (bảng 7.9) YF = 1,45 hệ số dạng (7.8) số tương đương zv = z2/cos3y =50,5 ߪF = 1,2.31197.2,45.1,3/(21,75.100.2) = 39 < [ߪF] = 90 MPa Kiểm nghiệm bánh vít tải Để tránh biến dạng dư dính bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại không vượt giá trị cho phép ߪு௠௔௫ = ߪH.ඥ‫ܭ‬௤௧ < [ߪH] (7.27) = 178.√2 = 252 < 405 MPa Để tránh biến dạng dư phá hỏng tĩnh chân răng, ứng suất uốn cực đại không vượt giá trị cho phép ߪி௠௔௫ = ߪF.ඥ‫ܭ‬௤௧ < [ߪF] (7.27) = 39.√2 = 55,2 < 90 MPa Các thơng số truyền trục vít Khoảng cách trục aw = 62,5 (mm) Hệ số dịch chuyển x = Đường kính vịng chia d1 = q.m = 12,5.2 = 25 (mm) d2 = z2.m = 2.50 = 100 (mm) Đường kính vịng đỉnh da1 = 29 (mm); da2 = 104 (mm) Đường kính vịng đáy df1 = 20,2(mm); df2 = 95,2(mm) Đường kính ngồi bánh vít daM2 = 108(mm) Chiều rộng bánh vít ba = 21,75 (mm) Góc ôm ߜ = arcsin[b2/(da1 – 0,5m)] = 510 Chiều dài phần cắt ren trục vít b1 = (11 + 0,06Z2).m = 28(mm.) F Tính nhiệt truyền động trục vít Nhiệt độ td dầu hộp giảm tốc phải thỏa điều kiện sau: td = t0 + 1000(1-η).P1/[Kt.A.(1+߰)B] < [td] (7.29) đó: to – nhiệt độ mơi trường xung quanh Kt = hệ số tỏa nhiệt A – diện tích bề mặt nhiệt hộp giảm tốc m2 A = A1 + A2 A1 = 20.a w = 0,08 – diện tích bề mặt hộp giảm tốc khơng có gân A2 = 0,2.A1= 0,016 – diện tích gân hộp giảm tốc ߰ = 0,25 hệ số thoát nhiệt 44 ‫ = ܤ‬1 hệ số giảm nhiệt td = 32 + 1000(1-0,5).0,103 / [8.0,096.(1+0,25).1] = 85 < [td] = 90 (C0) TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 1.chọn vật liệu - dùng thép C45 cải thiện: + ứng suất bền ߪb = 600 MPa + ứng suất xoắn cho phép ߬ = (15….30) MPa 2.tính sơ trục య ் ଺ହ଺ య య d2 = ට మ = ට = (mm) ଴,ଶ.ଵହ ଴,ଶఛ ் య ଷଵଵଽ଻ d3 = ට య = ට = 20 (mm) ଴,ଶ.ଶ଴ ଴,ଶఛ T2 – momen xoắn trục vít Chọn ứng suất xoắn cho phép ߬ = 15 MPa T3 – momen xoắn bánh vít Chọn ứng suất xoắn cho phép ߬ = 20 MPa 3.Lực tác dụng lên trục Lực vịng Ft có phương vng góc trục (không cắt trục) Fa1 = Ft2 = ଶ.்య ௗయ = ଶ.ଷଵଵଽ଻ ଵ଴଴ = 624 (N) Lực hướng tâm Fr có phương vng góc trục Fr1 = Fr2 = ிೌభ ୡ୭ୱ(ఝ) ୡ୭ୱ(ఝାఊ) cos(ߛ ) ‫= )ߙ(݃ݐ‬ ଺ଶସ.ୡ୭ୱ(ଶ,ହ଼) ୡ୭ୱ(ଶ,ହ଼ାସ,଺) cos(4,6) tg (20) = 228 (N) Lực dọc trục Fa có phương song song trục Fa2 = Ft1 = Fa1.tg(߮ + ߛ) = 624.tg(2,58+4,6) = 79 (N) Lực ăn khớp Fn: Fn = ி೟మ ௖௢௦∝.௖௢௦ఊ = ଺ଶସ ୡ୭ୱ(ଶ଴).ୡ୭ୱ (ସ,଺) = 666 (N) Xác định khoảng cách điểm đặt lực ổ lăn Chiều dài mayo bánh vít lm = (1,2…1,8).d = (120… 180) Chọn lm = 150 Chiều dài mayo khớp nối lm = (1,4…1,5).d = (8,5… 9) Chọn lm = Chiều dài mayo bánh đai lm = (1,2…1,5).d = (7,2… 9) Chọn lm = Khoảng cách từ mặt mút chi tiết đền thành hộp k1 = 10 Khoảng cách từ mặt mút ổ đền thành hộp k2 = 10 45 Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ k3 = 10 Chiều cao nắp ổ nút dầu bulong k4 = 15 Trục vít l12 = -lc12 = 0,5(lm12 + bo) + k3 + hn = 0,5.(9 +15 ) + 10 +15 = 37 l11 = (0,9….1)daM2 = 108 l13 = ll11/2 = 54 Bánh vít l22 = 0,5.(lm22 + b0) + k1+ k2 = 0,5.(150 + 15) +10 + 10 = 102,5 l21 = 2.l22 = 205 l23 = l22 + lc23 = 102,5 + 0,5(150+15) +10+15 = 210 Bảng tóm tắt lực Trục I Trục II Fa1z = 624(N) Ft2z = 624(N) Fr1y = 228(N) Fr2y = 228(N) Ftx1 = 79(N) Fa2x = 79(N) T1 = 656 46 T2 = 31197 Trục vít ∑ ݉௬௢ = 228.54 – 108.Fy1 = => Fy1 = 114 (N) ∑ ܻ = Fy0 + Fy1 – 228 = => Fy0 = 114(N) ∑ ݉௫௢ = 79.54 – 108.Fx1 = => Fx1 = 39,5 (N) ∑ ܺ = Fx0 - Fx1 + 79 = => Fx0 = - 39,5 (N) Biểu đồ momen Bánh vít 47 ∑ ݉௬௢ = - 228.102,5 – 205.Fy1 + 795.210 = => Fy1 = 700,4 (N) ∑ ܻ = Fy0 + Fy1 – 795 +228 = => Fy0 = -133,4(N) ∑ ݉௫௢ = 624.102,5 + 205.Fx1 - 210.795 = => Fx1 = 502,4 (N) (Fx1 ngược chiều vẽ) ∑ ܺ = Fx0 + Fx1 - 795 + 624 = => Fx0 = -331,4 (N) Biểu đồ momen Tính momem uốn tổng momen tương đương ଶ ଶ Trục vít: M2 = ට‫ܯ‬௬ଶ ൅ ‫ܯ‬௫ଶ = √6156ଶ ൅ 2133ଶ = 6515 N.mm ଶ Mtđ2 = ඥ‫ܯ‬ଶଶ ൅ 0,75 ܶ௓ଶ = ඥ6515ଶ ൅ 0,75.656ଶ = 6540 N.mm ଶ ଶ bánh vít: M2 = ට‫ܯ‬௬ଶ ൅ ‫ܯ‬௫ଶ = ඥ33968,5ଶ ൅ 13673,5ଶ = 36617,3 N.mm 48 ଶ Mtđ2 = ඥ‫ܯ‬ଶଶ ൅ 0,75 ܶ௓ଶ = ඥ36617,3ଶ ൅ 0,75.31197ଶ = 45505,6 N.mm Tính đường kính trục Trục vít: d = ඥ‫ܯ‬௧ௗ /(0,1 ሾߪሿ) = ඥ6540/(0,1.64) = 10,07 chọn d =10 mm య య య య Trục vít: d = ඥ‫ܯ‬௧ௗ /(0,1 ሾߪሿ) = ඥ45505,6/(0,1.64) = 19,2 chọn d =20 mm Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi Kết cấu trục thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau; Sj = ܵఙ௝ ܵఛ௝ /ටܵఙ௝ ଶ ൅ ܵఛ௝ ଶ > [S] (10.19) [S] = (1,5… 3) – hệ số an toàn cho phép ܵఙ௝ ܵఛ௝ hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp tiếp ܵఙ௝ = ܵఛ௝ = ఙషభ ௄഑೏మ ఙೌమ ା ந഑ ఙ೘మ ఛషభ ௄ഓ೏మ ఛೌమ ା நഓ ఙ೘మ (10.20) (10.20) Trong : ߪିଵ , ߬ିଵ giới hạn mỏi muốn xoắn ứng với chu ký đố xứng ߪିଵ = 0,436 ߪ௕ = 0,436.600 = 262 => ߬ିଵ = 0,58 ߪିଵ = 152 Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng ߪ௠௧௩ = 0; ߪ௔௧௩ = ߪ௠௔௫ଶ = Mj / wj = 67 (Mj theo 10.15) ߪ௠௕௩ = 0; ߪ௔௕௩ = ߪ௠௔௫ଶ = Mj / wj = 58 (Mj theo 10.15) Khi trục quay chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ki mạch động ߬௠௝ = ߬௔௝ = ߬௠௔௫ /2 = Tj/(2woj) Wotv = 3,14.d3j/16 = 3,14.103/16 = 196,25 => ߬௠௧௩ = ߬௔௧௩ = 656/2.196,25 = 1,67 Wobv = 3,14.d3j/16 = 3,14.203/16 = 1570 => ߬௠௕௩ = ߬௔௕௩ = 31197/2.1570 = 10 ψఙ ψఛ (ψఙ =0,05, ψఛ = 0)- hệ số ành hưởng trị số ứng suất trung bình đền độ bền mỏi, tra bảng 10.7 K ఙௗ௝ = (K ఙ /ߝఙ + K ௫ − 1)/ K ௬ (10.25) K ఛௗ௝ = (K ఛ /ߝఛ + K ௫ − 1)/ K ௬ (10.26) Trong đó: Kx = 1,06 - hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công bảng 10.8 Ky = 1,7- hệ số tăng bền bề mặt trục 10.9 ߝఙ ߝఛ – hệ số kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi(ߝఙ = 0,92, ߝఙ = 0,89) (bảng 10.10) ‫ܭ‬ఙ /ߝఙ = 2,06 (bảng 10.11) ‫ܭ‬ఛ /ߝఛ = 1,64 (bảng 10.11) K ఙௗଶ = (2,06+ 1,06−1)/ 1,7 = 1,56 K ఛௗଶ = (1,64+ 1,06−1)/ 1,7 = 1,32 Trục vít ܵఙଶ௧௩ = ଶ଺ଶ ଵ,ହ଺.଺଻ ା ଴ = 2,5 49 ܵఛଶ௧௩ = ଵହଶ ଵ,ଷଶ.ଵ,଺଻ = 69 S2tv = 2,5.69./ඥ2,5ଶ + 69ଶ = 2,5 < [S] bánh vít ܵఙଶ௕௩ = ܵఛଶ௕௩ = ଶ଺ଶ ଵ,ହ଺.ହ଼ ା ଴ ଵହଶ ଵ,ଷଶ.ଵ଴ = 2,9 = 12 S2bv = 2,9.12/ඥ2,9ଶ + 12ଶ = 2,8 < [S] Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Để phòng khả bị biến dạng ẻo lớn tải đột ngột cần kiểm tra độ bền tĩnh Trong đó: ߪ௕௩ ߬௕௩ ߪ௧đ = √ߪ ଶ ൅ ߬ ଶ < [ߪ ] (10.27) ߪ௧௩ = Mmax / (0,1d3) (10.28) = 6156 / (0,1.10 ) = 62 = Mmax / (0,1d3) = 33968,5/ (0,1.203) = 42,5 ߬௧௩ = Tmax / (0,2d3) (10.28) = 656 / (0,2.10 ) = 3,3 = Tmax / (0,2d3) = 31197/ (0,2.203) = 19,5 ߪ = 0,8.ߪ௖௛ = 0,8.340 = 272 MPa ߪ௧đ௧௩ = ඥ62ଶ + 3.3,3ଶ = 62 < [ߪ ] ߪ௧đ௕௩ = ඥ42,5ଶ + 3.19,5ଶ = 54 < [ߪ ] Tính độ cứng uốn Khi độ vọng lớn làm cho bánh ăn khớp bị nghiêng, làm tăng phân bố không tải trọng chiều rộng vành răng, cịn góc xoay q lớn làm kẹt lăn ổ Điều kiện đảm bào độ cứng uốn là: f < [f] = (0,01…0,02) (10.31) ߠ < [ߠ] = 0,005 50 Khi trục vít bố trí đối xứng với hai ổ ଶ ଶ f = l.ඥ‫ܨ‬௧ଵ + ‫ܨ‬௥ଵ / (48EJ) య (10.32) đó: l – khoảng cách hai gối đỡ trục vít l = 108 E – modun đàn hồi E =2.106 J – momen quán tính J tv= 3,14.d3/64 = 3,14.103/64 = 49 J bv= 3,14.d3/64 = 3,14.203/64 = 392,5 f tv= 108 ට79ଶ + 228ଶ / (48.2.106 49) = 5,5.10-6 య య f bv= 205 ට624ଶ + 228ଶ / (48.2.106 392,5) = 3,6.10-6 góc xoay ߠbv = 228.102,5.102,5.(102,5-102,5)/(3.2.106.392,5.210) = ߠtv = 228.54.54.(54 - 54)/(3.2.106.49.108) = Tính độ cứng xoắn Đối với trục then hoa chuyển vị góc làm tăng phân bố tải trọng khơng tải trọng chiều rộng vành Vì cần hạn chế biến dạng xoắn theo công thức: ߮ = T.L./(GJ0) < [߮] = 300 trục vít ߮ = T.L.K/(GJ0) < [߮] = 30 bánh vít K = L / [L – 4h.ߛ/݀] (10.37) Trong đó: G-modun đàn hồi trượt MPa Đối với thép G = 8.104 MPa J0-momen quán tính độc cực với tiết diện trịn đường kính d, J0tv = 3,14.d4/32 = 9812,5 J0bv = 3,14.d4/32 = 19625 L-chiều dài trục tính (Lbv =210, Ltv =108) ߛ = có rãnh then Kbv = 210 / [210 – 4.6.1/10] = 51 ߮bv = 31197.210.1/(8.104 19625) = 0,0004 < [߮] = 300 ߮tv = 31197.108./(8.104 9812,5) = 0,0004 < [߮] = 300 Tính mối ghép then Điều kiện bền dập điều kiện bần cắt có dạng sau đây: ߪd = 2T / [d.lt.(h – t1)] < [ߪd] (9.1) ߬c = 2T / (d.lt.b) < [߬c] (9.2) Trong đó: ߪd, ߬c - ứng suất dập cắt tính tốn MPa; d - đường kính trục ( dbv =20 ) T – momen xoắn trục (Tbv = 31197 ) Lt, b, h, t – kích thước bảng 9.1 9.2 bánh vít: Lt = (0,8….0,9)Lm = 0,8.150 =120 , b = 6, h = 6, t1 = 3,5 ߪd ứng suất dập cho phép (bảng 9.5) ߬c - ứng suất cắt cho phép thép C45 chịu tải tĩnh [߬c] =90 MPa ߪd = 2.31197 / [20.120.(6 – 3,5)] = 10,4 < [ߪd] = 80 MPa ߬c = 2.31197 / (20.120.6) = < [߬c] = 90 MPa Tính ổ lăn.Trục vít 1.Chọn ổ lăn Fa/Fr = 2,7 > 1,5 dùng ổ đũa Chọn cấp chình xác ổ lăn - Đối với hộp giảm tốc, hộp tốc độ kết cấu khác ngành chế tạo máy, thường dùng ổ lăn cấp xác bình thường (O) 3.Chọn kích thước ổ lăn - Chọn kích thước ổ lăn theo khả tải động Cd tính theo cơng thức: ೘ Cd = Q √‫ܮ‬ (11.1) Trong đó: Q – tải trọng động quy ước, kN L – tuổi thọ tính triệu vịng quay m – bậc đường cong mỏi m =3 ổ bi đũa Gọi Lh tuổi thọ ổ tính giờ: Lh = 106.L/(60.n) (11.2) Trong đó: Lh đồi với hộp giảm tốc Lh =(10….25)103 Chọn Lh = 18.103 L = Lh.60.n /106 = 18.103.60.1500 /106 = 1620 (triệu vòng) Tải trọng động quy ước ổ đũa côn: Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ (11.3) Fr Fa –tải trọng hướng tâm dọc trục , (kN) V- hệ số kể đến vòng quay Khi vòng quay V = Kt = – hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Kđ = – hệ số đặc tính tải trọng (bảng 11.3) X =1 – hệ số tải trọng hướng tâm.(bảng 11.4) Y = – hệ số tải trọng dọc trục (bảng 11.4) Q = (1.1.228 ).1.1 = 228 య Cd = 228 √1620 = 2677,8 52 Tính ổ lăn.Bánh vít 1.Chọn ổ lăn Fa/Fr = 79/228 = 0,34 dùng ổ bi đỡ chặn Chọn cấp chình xác ổ lăn - Đối với hộp giảm tốc, hộp tốc độ kết cấu khác ngành chế tạo máy, thường dùng ổ lăn cấp xác bình thường (O) 3.Chọn kích thước ổ lăn - Chọn kích thước ổ lăn theo khả tải động Cd tính theo cơng thức: Cd = Q √‫ܮ‬ ೘ (11.1) Trong đó: Q – tải trọng động quy ước, kN L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi m =3 ổ bi đũa Gọi Lh tuổi thọ ổ tính giờ: Lh = 106.L/(60.n) (11.2) Trong đó: Lh đồi với hộp giảm tốc Lh =(10….25)103 Chọn Lh = 18.103 L = Lh.60.n /106 = 18.103.60.50 /106 = 54 (triệu vòng) Tải trọng động quy ước ổ đũa côn: Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ (11.3) Fr Fa –tải trọng hướng tâm dọc trục , (kN) V- hệ số kể đến vòng quay Khi vòng quay V = Kt = – hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Kđ = – hệ số đặc tính tải trọng (bảng 11.3) X =1 – hệ số tải trọng hướng tâm.(bảng 11.4) Y = – hệ số tải trọng dọc trục (bảng 11.4) Q = (1.1.228 ).1.1 = 228 య Cd = 228 √54 = 1675,5 4.6 Tính mối ghép trục thùng trộn Mối ghép thùng trộn trục chịu lực cắt ngang mơmen xoắn cho bulơng : +Nhóm bu lơng chịu lực ngang nằm mặt phẳng ghép qua trọng tâm mối ghép Để tránh trượt Fms ൒ F 53 Vật liệu chế tạo bu lông thép carbon thường, thép carbon chất lượng tốt hay thép hợp kim> tiêu chuẩn qui định cấp bền (Grade) bảng sau Tiêu chuẩn cấp bền 4,6 ߪ௖ = 240 (MPa) Suy ߪ௞ = ఙ೎ ሾ௦ሿ = ଶସ଴ ଶ = 120 (MPa) [s]: hệ số an toàn 1,4 ൊ thép cacbon tải trọng không thay đổi Chọn [S] = Trường hợp có khe hở Giả thiết: Lực tác động lên bu lông ி F1 = F2 = F3 = F4 = F5 = F6 = = ଺ Lực xiết V để tránh trượt Hệ số an toàn k = 1,5 Hệ số ma sát f = 0,15 Số bề mặt ghép i = V= ௞ி ௜௙௓ = ௞ி ௜௙௓ = ଼଴଴ ଺ ଵ,ହ.଼଴଴ ଵ.଴,ଵହ.଺ = 133,4 (N) = 1333,4 (N) 54 Đường kính bu lơng d ≥ ට ଵ,ଷ.ସ.௏ = ට గ.ሾఙೖ ሿ ଵ,ଷ.ସ.ଵଷଷଷ,ସ గ.ଵଶ଴ = 4,3 (mm) - Nhóm bu lơng chịu mơmen nằm mặt phẳng ghép + Lực tác động lên bu lông tỉ lệ thuận với khoảng cách từ tâm bu lông đến trọng tâm bề mặt ghép ி೘భ ௥భ ൌ ி೘మ ௥మ ൌ ி೘య ௥య Lực xiết V để tránh trượt V = Đường kính bu lơng d ≥ ට Chọn d =8 (mm) ி೘ర ௥ర ൌ ‫ܨ‬௠ଵ ൌ ∑లభ ி೘ ௞ ௥ఱ ௥ ் ௜.௙ ଵ,ଷ.ସ.௏ గ.ሾఙೖ ሿ = ൌ ி೘ఱ మ భ ௥೔ Lực tác động lên bu lông Hệ số an toàn k = 1,5 Hệ số ma sát f = 0,15 Số bề mặt ghép i = ൌ = ଵ,ହ.ଵ଼଻ ଵ.଴,ଵହ = ට ி೘ల ௥ల ൌ const ହ଴.ହ଺଴ଶ଺, ଺.ହ଴మ = 187 (N) = 1870 (N) ଵ,ଷ.ସ.ଵ଼଻଴ గ.ଵଶ଴ = (mm) 55 Chương 5: ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 5.1 Cơ cấu thùng trộn Qua kết thực nghiệm cấu thùng trộn có ưu điểm nhược điểm sau: • Ưu điểm: - Thùng sấy hạt - Cánh đảo • Nhược điểm: - Đối trọng thùng khơng tốt - Khó sửa chửa 5.2 Cơ cấu thùng làm mát Ưu điểm: - Làm giảm nhiệt độ ống khí - Giảm nhiệt độ thùng sấy Nhược điểm: - Kềnh - Mất lưu lượng khí ozon vào thùng sấy 5.3 Cơ cấu buồng plasma Ưu điểm: - Dễ vận hành - Nhỏ gọn Nhược điểm: - Khó sửa chữa 56 Chương 6: KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu hướng dẫn tận tình Thầy Th.S thái văn phước thầy môn, em hoàn thành đề tài : “nghiên cứu, thiết kế -chế tạo máy xử lý nấm móc hạt tạo bột cari cơng nghệ plasma lạnh, em có số nhận xét sau: + Trong trình thực hiện, dựa vào tài liệu phổ cập, tin cậy, vận dụng kiến thức học Đây đề tài hay có tính thời Với nội dung thực em thấy cố nhiều kiến thức chuyên môn học đặc biệt khả thiết kế máy + Với đề tài giúp em hiểu rõ công việc kỹ sư thiết kế, điều quan trọng nhu cầu học hỏi thiết yếu sinh viên trước hồn thành khóa đào tạo kỹ sư khí Sau thực đề tài tốt nghiệp đề tài chưa thiết kế chế tạo nhiều thiếu sót, giúp em tự tin sau trường làm với vị trí kỹ sư khí + Trong q trình thiết kế, khơng tiếp xúc với thực tế nên em găp nhiều khó khăn thực nghiệp số thơng số kỹ thuật, hình dáng số chi tiết thiết kế lần đầu nên dẫn đến chưa hợp lý => Tóm lại: Qua thời gian thực đề tài em nhận thấy việc giao đề tài tốt nghiệp thiết kế máy cho sinh viên cuối khóa tốt, giúp sinh viên tổng hợp nhiều kiến thức chuyên môn học Đây hội để sinh viên tổng hợp lại lẩn hầu hết kiến thức sở chuyên ngành trước trường trở thành kỹ sư 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, 2, NXB GD, 2006 [2] Đặng Thiện Ngôn ,Trang bị điện điện tử máy cơng nghiệp, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2014 [3] Trần Quốc Hùng, Dung sai vẽ kĩ thuật, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2014 [4] Nguyễn Ngọc Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng, Hệ thống điều khiển thủy lực, 2007 [5] SKF Tài liệu ổ lăn tổng hợp [6] Trần Văn Địch, Thiết kế máy, NXB KHKT,2006 [7] Nguồn [:vi.wikipedia.org/] [8] Nguồn [http://www.thietkemay.com/] [9] Nguyễn Văn Thông Sổ tay công nghệ hàn tập [10] Trần Hữu Quế Vẽ kỹ thuật khí tập NXB Giáo dục 2006 [11] Lê Ngọc Hồng Sức bền vật liệu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2006 58 ... ? ?Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy xử lí vi khuẩn hạt tạo bột cà ri công nghệ phấm lạnh? ?? 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy xử lý nấm móc từ hạt cari công nghệ plasma. .. nước 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy xử lý nấm móc từ hạt cari cơng nghệ plasma lạnh 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Các tài liệu, sách, giáo... giải vấn đề trên, công nghệ mà hiên dần phổ biến ngành thực phẩm giới, nhiên Việt Nam việc ứng dụng cơng nghệ cịn hạn chế. Đó cơng nghệ Plasma lạnh Khi biết cơng nghệ plasma lạnh diệt khuẩn chúng