Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO GVHD: PGS.TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ SVTH: HUỲNH NGỌC HUY MSSV: 11143065 SVTH: LÊ MINH TUẤN MSSV: 11143181 SVTH: PHẠM QUỐC VIÊN MSSV: 11143192 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Sinh viên thực hiện: HUỲNH NGỌC HUY -11143065 LÊ MINH TUẤN -11143181 PHẠM QUỐC VIÊN -11143192 Lớp: 111431 Khoá: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2015 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Sinh viên thực hiện: HUỲNH NGỌC HUY -11143065 LÊ MINH TUẤN -11143181 PHẠM QUỐC VIÊN -11143192 Lớp: 111431 Khoá: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2015 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ mơn Cơ Khí Chế Tạo Máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Huỳnh Ngọc Huy MSSV: 11143065 Họ tên sinh viên: Lê Minh Tuấn MSSV: 11143181 Họ tên sinh viên: Phạm Quốc Viên MSSV: 11143192 Lớp: 111431 Khoá: 2011-2015 Ngành đào tạo: Chế Tạo Máy Hệ: Chính quy Tên đề tài: Nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nghiên cứu máy tách vỏ ca cao sẳn có Năng suất: > 2500 trái/giờ Nội dung đồ án: Tổng quan nghiên cứu đề tài Xây dựng ý tưởng phương án thiết kế máy tách vỏ cứng trái ca cao Thiết kế sơ đồ hệ thống máy tách vỏ cứng trái ca cao Tính tốn, thiết kế máy tách vỏ cứng trái ca cao Chế tạo, thử nghiệm đánh giá Các sản phẩm dự kiến: Máy tách vỏ cứng trái ca cao gồm: Cụm dao cắt, cụm dẫn hướng, cụm sữa hướng… Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: 02/01/2015 22/07/2015 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) Được phép bảo vệ (Ký, ghi rõ họ tên) ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) Trang i an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ LỜI CAM KẾT Tên đề tài: Nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao GVHD: PGS.TS Trương Nguyễn Luân Vũ Họ tên sinh viên: Huỳnh Ngọc Huy MSSV: 11143065 Họ tên sinh viên: Lê Minh Tuấn MSSV: 11143181 Họ tên sinh viên: Phạm Quốc Viên MSSV: 11143192 Số điện thoại liên lạc: 01694159075 - Huy; 0985530914 – Tuấn ; 0963222675- Viên Email: ngochuybagia@gmail.com tuanleminh2909@gmail.com quocvien0404@gmail.com Ngày nộp đồ án tốt nghiệp:17/07/2015 Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp cơng trình nhóm chúng tơi nghiên cứu thực Nhóm chúng tơi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, nhóm chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Ký tên Huỳnh Ngọc Huy - Lê Minh Tuấn – Phạm Quốc Viên Trang ii an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, gặp nhiều khó khăn kiến thức lý thuyết cịn ít, kinh nghiệm thiết kế nhiều hạn chế, việc sử dụng phần mềm thiết kế chưa thục Thế nhưng, chúng tơi ln có hỗ trợ nhiệt tình từ q thầy khoa Cơ Khí Máy, giúp đỡ chân thành bạn bè người thân Chính điều tạo điều kiện cho chúng tơi hồn thành đồ án Nay chúng tơi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới: Giảng viên PGS TS Trương Nguyễn Luân Vũ giảng viên ThS Đặng Minh Phụng tận tình bảo, hướng dẫn, động viên cho chúng tơi suốt q trình làm đồ án Với kinh nghiệm thiết thực mình, thầy giúp nhận hạn chế, khắc phục sai sót, có cách làm, bước hợp lý - Thầy ThS Dương Đăng Danh giúp đỡ chúng tơi nhiều việc tính tốn để chọn động hợp lý - Chú Dũng – Chủ sở sản xuất Cơ Khí CAO THÁI hỗ trợ nhiệt tình trình lắp ráp chi tiết máy để nhóm hồng thành máy tách vỏ cứng trái ca cao - Anh Khoa học viên cao học trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM hỗ trợ nhóm nhiều việc chọn ngun lý thiết kế mơ hình máy tách vỏ cứng trái ca cao - Tất q thầy khoa Cơ khí Chế Tạo Máy khuyến khích, tạo điều kiện, hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm cho thực đồ án Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng năm 2015 Sinh viên thực Huỳnh Ngọc Huy - Lê Minh Tuấn – Phạm Quốc Viên Trang i an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO Ngày nay, sản phẩm sô cô la, bột ca cao sử dụng phổ biến toàn giới Nguyên liệu để tạo sản phẩm hạt ca cao thơ Trong quy trình chế biến hạt ca cao thô, công đoạn tách vỏ cứng trái ca cao chiếm phần lớn thời gian xử lý sau thu hoạch Do đó, việc khí hóa tự động hóa công đoạn cần thiết Tuy nhiên, ngày việc cắt vỏ cứng trái ca cao hầu hết thực phương pháp thủ công (bằng tay), suất thấp thường gây tai nạn lao động Một số máy có thị trường nhiều hạn chế: suất chưa cao, cắt phạm vào hạt lượng vỏ vụn lẫn vào hạt cao Vì vậy, tác giả chọn đề tài “nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái cao cao” nhằm góp phần nâng cao suất, chất lượng sản phẩm đồng thời giảm thời gian công sức cho người lao động Trong nghiên cứu này, máy tách vỏ cứng trái ca cao hoạt động nguyên lý đưa Máy định hướng dẫn ca cao vào vùng cắt cặp rulo đặt song song quay ngược chiều Cặp rulo đặt nghiêng góc so với mặt sàn Cơ cấu cắt trái ca cao gồm dao đĩa quay ngược chiều đặt khe hở hai rulo để cắt đứt vỏ trái ca cao theo chiều dọc trái Kết cho thấy, máy tách vỏ cứng trái ca cao hoạt động ổn định, không cắt phạm vào hạt, lượng vỏ vụn lẫn vào hạt thấp Năng suất máy đạt từ 6000 – 7000 trái/giờ Trong tương lai, nhóm cố gắng cải tiến kỹ thuật để máy vào hoạt động sống, đạt hiệu quả, suất cao Đồng thời, nhóm đẩy mạnh việc thăm dị thị trường nhu cầu khách hàng để đưa sản phẩm vào ứng dụng đời sống Nhóm tin máy tách vỏ trái ca cao nhiều người quan tâm hi vọng đóng góp phần vào việc phát triển khoa học – kỹ thuật Việt Nam nói riêng giới nói chung Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng năm 2015 Sinh viên thực Huỳnh Ngọc Huy - Lê Minh Tuấn – Phạm Quốc Viên Trang i an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ĐỒ ÁN .i MỤC LỤC .ii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vii CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu ca cao 2.1.1 Nguồn gốc ca cao 2.1.2 Đặc điểm ca cao .5 2.1.3 Thành phần hóa học hạt ca cao 10 2.2 Công dụng ca cao .12 2.2.1 Tác dụng lên sức khỏe người 12 2.2.2 Tác dụng tim mạch 13 2.2.3 Tác dụng chống ung thư 13 2.2.4 Tác dụng não 13 2.2.5 Tác dụng khác 13 2.2.6 Tác dụng ngành dược .14 2.3 Các phương pháp tách hạt ca cao .14 2.4 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài .15 2.4.1 Các nghiên cứu nước 15 2.4.2 Các nghiên cứu nước .15 CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO 20 Trang ii an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ 3.1 Các yêu cầu thiết kế 20 3.2 Các phương án thiết kế .21 3.2.1 Phương án tách hạt ca cao máy đập búa 21 3.2.2 Phương án tách hạt ca cao dao có bước xoắn 22 3.2.3 Phương án tách hạt ca cao dao đĩa tròn 24 3.3 Chọn phương án thiết kế 25 CHƯƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26 4.1 Quy trình sản xuất ca cao thô 26 4.1.1 Thu hoạch ca cao .26 4.1.2 Lưu trữ ca cao .27 4.1.3 Tách hạt .28 4.1.4 Lên men .28 4.1.5 Phơi, sấy 29 4.1.6 Bảo quản 30 4.2 Cơ sở thiết kế hệ thống kéo ca cao vào .31 4.3 Cơ sở thiết kế cụm dao cắt .31 4.4 Cơ sở thiết kế cụm dẫn hướng ca cao .32 4.4.1 Dẫn hướng băng tải nghiêng .32 4.4.2 Xích tải 32 4.4.3 Cặp rulo dẫn 33 4.5 Các phương án sàng 33 CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO 38 5.1 Sơ đồ hành trình trái ca cao 38 5.2 Sơ đồ hệ thống máy tách vỏ cứng trái ca cao 40 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT CA CAO .41 6.1 Nguyên lí làm việc 41 6.2 Tính tốn trục rulo dẫn .41 6.3 Tính tốn cụm dao cắt 50 6.4 Tính tốn truyền xích dao cắt 56 6.5 Tính tốn truyền sàng thùng 57 6.6 Kiểm nghiệm độ bền chi tiết mơ hình 57 CHƯƠNG 7: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 60 7.1 Kết đạt .60 7.1.1 Mơ hình thiết kế 60 7.1.2 Mơ hình thực tế 61 Trang iii an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ 7.2 Đánh giá kết .64 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Trang iv an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LN VŨ Tính tốn chọn động cho cụm dao cắt: Nhóm tiến hành khảo sát tìm lực cắt cần thiết cho dao cắt Mơ hình thí nghiệm: Hình 6.9 Mơ hình tính lực cắt trái ca cao Hình 6.10 Mơ hình tính lực cắt trái ca cao Trang 54 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ - Cắt 50 trái ca cao, với 10 lần cắt + Lần 1: Cắt trái ca cao lấy trung bình ta lực cắt Fc1 =… (N) + Lần 2: Cắt trái ca cao lấy trung bình ta lực cắt Fc2 = … (N) + ……………… + Lần 10: Cắt trái ca cao lấy trung bình ta lực cắt Fc10 =… (N) Bảng 6.7 Kết tính lực cắt trái ca cao Fc1 Fc2 Fc3 Fc4 Fc5 Fc6 Fc7 Fc8 Fc9 Fc10 Fctb L 205 230 260 280 275 265 300 250 280 215 256 L 190 195 295 285 275 305 310 280 310 230 247,5 L 195 235 300 300 285 310 285 200 275 255 264 L 215 235 275 320 250 285 270 230 230 260 257 L 200 240 255 315 265 265 300 245 300 215 260 L 175 210 250 280 245 295 305 265 305 200 253 L.7 195 195 240 285 235 230 265 285 290 195 241,5 L.8 210 230 280 270 255 280 250 290 285 175 252,5 L.9 205 235 285 275 275 235 255 220 245 185 241,5 L.10 225 220 275 290 235 275 270 240 250 200 230 250 Fc Ta tính lực cắt trung bình ta Fc: Fc = 𝐹𝑐1+𝐹𝑐2+𝐹𝑐3+𝐹𝑐4+𝐹𝑐5+𝐹𝑐6+𝐹𝑐7+𝐹𝑐8+𝐹𝑐9+𝐹𝑐10 10 = 250 (N) - Theo kết thực nghiệm ta có: Fc = 250 (N) - Công suất cắt: P c = 𝑉.𝐹𝑐 60.1000 = 𝜋.𝑛.𝑑 𝐹𝑐 1000 60.1000 = 0,0817 (kW) - Công suất cắt cặp dao: Pc1 = 0,0817.2 = 0,163 (kW) - Cơng suất tồn cấu cắt (gồm cặp dao cắt): Pc4 = 0,163.4 = 0,652 (kW) - Công suất động cơ: Pct = 𝑃𝑐4 ɳ mà ta có ɳ = ɳx.ɳol2 = 0,9.0,995 = 0,891 P ct = 0,652 0,891 = 0,732 (kW) Trang 55 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Vậy ta chọn động cho cấu cắt có cơng suất 0,8 (kW), nhiên để đảm bảo độ ổn định ta chọn động có cơng suất 1,2 (kW) 6.4 Tính tốn truyền xích dao cắt - Chọn truyền xích có ưu điểm truyền đai, khơng có tượng trượt truyền đai, tỉ số truyền ổn định - Tải trọng tác dụng lên trục gối trục nhỏ - Hiệu suất cao - Có thể lúc truyền chuyển động cho nhiều trục - Chọn loại xích ống lăn rẽ xích u cầu truyền khơng phải làm việc êm,khơng ồn Nđc = 1430 (v/ph), động có hộp giảm tốc có tỉ số truyền i = 60, cho trục quay với tốc độ 24 vịng/ phút Định thơng số đĩa xích: - Tỉ số truyền u =1, chọn số đĩa nhỏ Z1 = 21, số đĩa lớn Z2 = u.Z1 = 1.21= 21 - Theo công thức 5.3 tài liệu [1] P t = P.k.kz.kn Trong đó: Z1 = 25; kz = 25/z1 = 25/21 = 1,2; n01 = 50 vg/ph; kn = n01/n1 = 50/25 = - Theo công thức 5.4 bảng 5.6 tài liệu [1] + k = k0 ka.kđc.kđ.kc.kbt 1,25.1.1.1,2.1.1 = 1,5 + Với k0 =1,25 hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền + ka = hệ số ảnh hưởng đến khoảng cách trục chiều dài xích + kđc = hệ số kể đến ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích + kđ = 1,2 hệ số tải trọng động, kể đến tính chất tải trọng + kc =1 hệ số kể đến chế độ làm việc truyền + kbt = hệ số kể đến ảnh hưởng việc bôi trơn Như vậy: P t = 0,76.1,5.1,19.2 = 2,7 (kW) Theo bảng 5.5 tài liệu [1], với n01 = 50 vg/ph, chọn truyền xích dãy có bước xích p = 25,4 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn P t < [P] = 3,2 (kW) Đồng thời theo bảng 5.8 tài liệu [1], p < pmax Trang 56 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Khoảng cách trục a = 30p = 30.25,4 = 762 mm; Theo công thức 5.12 tài liệu [1] x = 2a/p + 0,5(z1 + z2) + (z2- z1)2 p/(4π2a) = 2.30 + 0,5(21+21) = 81 Lấy số mắc xích chẵn x = 84, Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 tài liệu [1] a = 0,25.p.[xc – 0,5(z1 + z2) + √[𝑥𝑐 − 0,5(𝑧1 + 𝑧2)] − [ 𝑧2−𝑧1 𝜋 ]2] 21−21 = 0,25.25,4.[84-0,5(21+21) + √[84 − 0,5 (21 + 21)]2 − [ 𝜋 ]2 ] = 800,1 Để xích khơng chịu lực căng lớn, giảm a lượng ∆a = 0,003a = 0,003*800 = 2mm, a = 800 - = 798 mm Số lần va đập xích: theo cơng thức 5.14 tài liệu [1] i = z1.n1/(15x) = 21*25/(15*84) = 0,46 < [1] = 30 Bảng 5.9 tài liệu [1] Kiểm nghiệm độ bền xích - Theo công thức 5.15 tài liệu [1] S = Q/(kđ.Ft + F0+Fv) Theo bảng 5.2 tài liệu [1], tải trọng phá hủy Q = 56700 N, khối lượng mét xích q= 2,6kg; kđ = 1,2 máy làm việc chế độ trung bình V = Z1 p.n1 /60000 = 21.25,4.25/60000 = 0,22 (m/s) Ft = 1000P/v = 1000*0,76/0,22 = 3454 (N) Fv = qv2 = 2,6.0,22 = 0,13 N F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.2.2,6.0,798= 40,7 (N) - Trong kf = truyền nghiêng góc lớn 40 - Do : s = 56700/(1,2.3454+ 0,13 +40,7) = 13,5 Theo bảng 5.10 với n01 = 50 vg/ph, [s] = Vậy s > [s] truyền đảm bảo đủ bền 6.5 Tính tốn truyền sàng thùng Nđc = 1430 (v/ph), động có hộp giảm tốc có tỉ số truyền i = 9,5, cho trục quay với tốc độ 150 vòng/ phút Định thơng số đĩa xích : Trang 57 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Tỉ số truyền u =1, chọn số đĩa nhỏ Z1=21, số đĩa lớn Z2 = u.Z1= 1.21= 21 Theo công thức (5.3) tài liệu [1] P t = P.k.kz.kn Trong đó: Z01= 25; kz= 25/z1 = 25/21= 1,2; n01=200 vg/ph; kn = n01 /n1 = 200/150 = 1,33 - Theo công thức 5.4 bảng 5.6 tài liệu [1] + k = k0 ka.kđc.kđ.kc.kbt = 1,25.1.1.1,2.1.1= 1,5 + Với k0 =1,25 hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền + ka = hệ số ảnh hưởng đến khoảng cách trục chiều dài xích + kđc = hệ số kể đến ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích + kđ = 1,2 hệ số tải trọng động, kể đến tính chất tải trọng + kc =1 hệ số kể đến chế độ làm việc truyền + kbt = hệ số kể đến ảnh hưởng việc bôi trơn Như vậy: P t = 0,4.1,5.1,19.1,33=0,72(kW) Theo bảng 5.5 tài liệu [1] Với n01= 200 vg/ph, chọn truyền xích dãy có bước xích p = 12,7 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn P t < [P] = 1,27 kW Đồng thời theo bảng 5.8 tài liệu [1], p < pmax Khoảng cách trục a= 30p =30.12,7 = 381 mm; Theo công thức (5.12) tài liệu [1], số mắc xích x = 2a/p + 0,5(z1 + z2) + (z2- z1)2.p/(4π2a) = 2.30 + 0,5(21+21) = 81 Lấy số mắc xích chẵn x = 84, Tính lại khoảng cách trục theo cơng thức 5.13 tài liệu [1] 𝑧2−𝑧1 a = 0,25p[xc – 0,5(z1 + z2) + √[𝑥𝑐 − 0,5 (𝑧1 + 𝑧2)]2 − [ 𝜋 ]2 ] 21−21 = 0,25.12,7.[84-0,5(21+21) + √[84 − 0,5 (21 + 21)]2 − [ Để xích khơng chịu lực căng lớn, giảm a lượng ∆a = 0,003a= 0,003*400= 1mm, a= 400-1= 399 mm Trang 58 an 𝜋 ] ] = 400 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LN VŨ Số lần va đập xích: theo cơng thức 5.14 tài liệu [1], i = z1.n1/(15x) = 21*150/(15*84)= 2,5 < [i] =80 Bảng 5.9 tài liệu [1] Kiểm nghiệm độ bền xích Theo cơng thức 5.15 tài liệu [1], S = Q/(kđ.Ft + F0+Fv) - Theo bảng 5.2 tài liệu [1], tải trọng phá hủy Q= 18200 N, khối lượng mét xích q = 0,75 kg; + kđ = 1,2 máy làm việc chế độ trung bình + V = Z1.p.n1/60000= 21.12,7.150/60000 = 0,67 m/s + Ft = 1000P/v = 1000*0,4/0,67 = 597 N + Fv = qv2 = 0,75.0,67 = 0,34 N + F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.2.0,75.0,399 = 5,9 N Trong kf = truyền thẳng đứng Do đó: s = 18200/(1.597+ 0,34 +5,9) = 30,2 Theo bảng 5.10 với n01 = 200 vg/ph, [s] = 7,8 Vậy s > [s] truyền đảm bảo đủ bền 6.6 Kiểm nghiệm bền chi tiết mơ hình Sau thiết kế mơ hình xong, để đảm bảo độ bền khả chịu tải trọng chi tiết máy, nhóm tiến hành thực kiểm tra độ bền chi tiết Kiểm nghiệm độ bền khung Hình 6.11 Kết kiểm nghiệm độ bền khung Dùng phương pháp phần tử hữu hạn với trợ giúp phần mềm thiết kế autodesk inventor 2015 Ta kết hình 6.11 Kết cho ta thấy khung đủ bền để chịu tải trọng máy ứng suất max khung chịu tải 19,23Mpa < [P] = 270 Mpa Kiểm nghiệm độ bền trục dao Trang 59 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Do trình làm việc, ta thấy trục dao chịu nhiều tải trọng trình cắt, trục vừa chịu tải trọng lực cắt vừa chịu tải trọng dao Vì ta cần phải kiểm nghiệm bền Hình 6.12 Kết kiểm nghiệm bền trục dao - Với kết hình 6.12 ta thấy trục đủ bền Kiểm nghiệm bền đỡ Do trình làm việc đỡ vừa chịu tải trọng dao vừa chịu va đập cụm dao trên, ta kiểm nghiệm bền Hình 6.13 Kết kiểm nghiệm độ bền đỡ Theo kết nghiên cứu kiểm nghiệm bền phần mềm ansys anh Khoa – học viên cao học trường Đại Học SPKT Tp.HCM ta thấy đủ bền CHƯƠNG 7: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 7.1 Kết đạt 7.1.1 Mơ hình thiết kế Trang 60 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Hình 7.1 Mơ hình thiết kế 7.1.2 Mơ hình thực tế - Sau khoảng thời gian hai tháng nghiên cứu, thiết kế chế tạo, nhóm hồn thành mơ hình máy tách vỏ ca cao hình 7.2 Trang 61 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LN VŨ Hình 7.2 Mơ hình máy tách vỏ trái ca cao Trang 62 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Hình ảnh chi tiết Hình 7.3 Khung máy Hình 7.4 Máng dẫn Hình 7.5 Trục rulo Trang 63 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ Hình 7.6 Dao Hình 7.7 Đĩa gá dao Hình 7.8 Ổ dao 7.2 Đánh giá kết + Q trình thiết kế chế tạo thực nghiệm cịn gặp nhiều khó khăn + Thiết kế gia cơng cần phải đảm bảo, việc thiết kế cho việc gia cơng đơn giản đạt độ xác cao + Theo kết cắt máy tách vỏ cứng trái ca cao hoạt động tốt, suất 6000 – 7000 trái/giờ + Trong trình thực nghiệm cịn tồn vấn đề mà lý thuyết khơng kiểm sốt được, cần đưa phương hướng giải khác cho vấn đề để có kết tối ưu Trang 64 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu, tìm hiểu thực đề tài nhóm xây dựng mơ hình máy cắt vỏ cứng ca cao gồm phần sau: - Cụm rulo dẫn hướng - Cụn dao cắt gồm: Dao cắt, đĩa dao - Máng dẫn - Khug máy Với tính kỹ thuật nguyên lý làm việc trình bày phần Những thiết kế vẽ đáp ứng yêu cầu đề tài sở lý thuyết, nhiên cần kiểm định qua sản xuất vận hành thực tế Đề tài hồn thành giúp cho cơng việc tách hạt ca cao đạt về: - Năng suất chế biến - Đáp ứng nhu cầu phát triển tương lai Tuy nhiên nghiên cứu thực đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong thầy bạn bè đồng nghiệp chân thành góp ý để đề tài nghiên cứu có đầy đủ ý nghĩa trọn vẹn hơn, hồn thiện đề tài này! Những vấn đề nghiên cứu giải quyết: Khi thực đề tài: “Nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao’’ giải số vấn đề sau đây: - Đã xác định phương pháp tối ưu để cắt vỏ ca cao - Đã thiết kế dao cắt đảm bảo yêu cầu cắt trái ca cao - Đã nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy với tính kỹ thuật yêu cầu - Đã chế tạo thử nghiệm mơ hình máy Những mặt hạn chế: Bên cạnh vấn đề nghiên cứu giải tồn mặt hạn chế trình nghiên cưu đưa bàn luận sau: - Tính thẫm mỹ - vệ sinh máy - Tinh gọn kết cấu máy Trang 65 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ KIẾN NGHỊ - Nghiên cứu, định hướng viết báo khoa học “Nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao” - Từ mặt hạn chế trình trình thực đề tài này, có vấn đề cịn tồn cần giải cho đề tài - Cần kết hợp sản xuất hoàn thiện cụm máy chạy thử nghiệm đơn vị số lượng ca cao lớn - Lấy số liệu thực tế sử dụng thiết bị để có cải tiến để nâng cao hiệu suất hoạt động máy cải tiến nhằm tinh gọn lại máy Trang 66 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [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 công 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] Tôn Thất Minh, Máy Và Thiết Bị Chế Biến Lương Thực, NXB BK_HN [8] Đoàn Văn Điện _ Nguyễn Bảng, Lý Thuyết Và Tính Tốn Máy Nông Nghiệp ĐHNL TP.HCM [4] Nguyễn Hay, Máy Sau Thu Hoạch, NXB ĐHQG TP.HCM [8] Nguyễn Bin, Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 2, NXB KHKT HN Tiếng Anh Bài báo tiếng Anh “SOLVING COCOA POD SIGMOID GROWTH MODEL WITH NEWTON RAPHSON METHOD” Bài báo tiếng Anh “Producing Cocoa in Northern Australia” Nguồn internet http://maxwellsci.com/print/rjaset/v2-622-634.pdf https://www.daff.qld.gov.au/research/commercialisation-opportunities/technology-andplant-varieties/mechanical-pod-splitter-for-opening-cocoa-pods http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0973082611000834 http://amdchina.en.alibaba.com/product/399430793209960722/Cocoa_Bean_Color_Sorting_Machine.html Trang 67 an S an K L 0 ... 2011-2015 Ngành đào tạo: Chế Tạo Máy Hệ: Chính quy Tên đề tài: Nghiên cứu, phát triển chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nghiên cứu máy tách vỏ ca cao sẳn có ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ CỨNG TRÁI CA CAO... dân tách vỏ thủ công - Giải số khó khăn tách vỏ ca cao nêu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu tách vỏ cứng trái ca cao dao đĩa tròn - Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh máy tách vỏ cứng trái
Ngày đăng: 02/02/2023, 09:22
Xem thêm:
