(Đồ án hcmute) thiết kế máy thái măng

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 THIẾT KẾ MÁY THÁI MĂNG GVHD: ThS NGUYỄN HOÀI NAM SVTH: NGUYỄN THANH TUẤN MSSV: SVTH: THÁI VŨ MSSV: SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 an Lời cảm ơn Được phân công Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM khoa khí chế tạo máy , đồng ý giáo viên hướng dẫn Ths Nguyễn Hoài Nam em thực đề tài “ Thiết kế máy thái măng “ Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM , đặc biệt thầy cô khoa khí chế tạo máy trường tạo điều kiện cho em tham gia làm khóa luận tốt nghiệp Và em xin chân thành cảm ơn Thấy Nguyễn Hồi Nam tận tình hướng dẫn em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Trong q trình em thực khóa luận tốt nghiệp thi cơng làm mơ hình khó tránh khỏi sai sót , mong Thầy , bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy , để em học thêm nhiều kinh nghiệm Em xin chân thành cảm ơn an Tóm tắt Mục đích nghiên cứu Măng loại thực phẩm phổ biến tỉnh Đồng Nai khu vực Nhơn Trạch , hộ gia đình sống chủ yếu dựa vào thu hoạch chế biến măng Các sản phẩm làm từ măng gồm nhiều công đoạn chủ yếu thủ công, nên suất chất lượng sản phẩm không cao Để giải vấn đền nhóm em tiến hành thiết kế máy thái măng Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu măng MạnhTơng có chiều dài 150-200mm, đường kính đáy măng từ 50-90mm Máy thiết kế phần mềm INVERTOR Các cấu động lựa chọn phù hợp với kích thước măng đảm bảo suất Các thông số kỹ thuật măng , nguyên lý cắt….được nghiên cứu tài liệu kỹ thuật máy thực phẩm Kết Sau thời gian thiết kế nhóm thiết kế xong phần thái măng cho miếng măng đáp ứng yêu cầu hộ gia đình đồng thời máy có giá thành thấp lại cho suất cao , khắc phục tình trạng nhân cơng tiêu tốn nhiều thời gian cho trình thái măng an Mục Lục Trang bìa phụ TRANG Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp i Trang nhận xét giáo viên hướng dẫn ii Trang nhận xét giáo viên phản biện iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Mục lục vi Danh sách bảng biểu vii Danh sách hình ảnh, biểu đồ viii CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MĂNG 1 Giới thiệu măng Phân loại măng Gía trị dinh dƣỡng măng Thu hoạch măng Các thực phẩm đƣợc làm từ măng Qui trình chế biến măng Tình hình chế biến măng 13 CHƢƠNG GIỚI THIỆU VỀ MÁY CẮT 14 Yêu cầu khách hàng 14 1.1 Đối tƣợng khảo sát : 14 Xác định thông số kĩ thuật máy 14 Các nguyên lí 18 3.1 Phân tích nguyên lí 18 Nguyên lý hoạt động máy 25 an 4.1 Nguyên lý cấp măng 25 4.2 Nguyên lý cắt 28 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 30 Các thông số ban đầu 30 Chọn động điện cho trục dao cắt 30 2.1 Tính số vịng quay trục công tác 30 Tính cơng suất động tỷ số truyền truyền đai 31 Thiết kế truyền đai 32 4.1 Đƣờng kinh bánh đai nhỏ, bánh đai lớn 32 4.2 Tính khoảng cách trục 33 4.3 Xác định số đai z 34 4.4 Chiều rộng đƣờng kính ngồi bánh đai 34 4.5 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 34 Thiết kế trục dao 35 5.1 Các thông số ban đầu 35 5.2 Chọn vật liệu 35 5.3 Xác định sơ đƣờng kính trục 35 5.4 Xác định khoảng cách giữ gối đỡ điểm đặt lực 35 5.5 Xác định đƣờng kính chiều dài đoạn trục 36 5.6 Tính moment tổng uốn moment tƣơng đƣơng tiết diện chiều dài trục 38 5.7 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 38 5.8 Kiểm nghiệm độ bền dập độ bền cắt then 40 Chọn ổ lăn 41 Tính tốn động cho trục vít me 42 7.1 Vận tốc cấu đẩy 42 7.2 Tính cơng suất động 42 an 7.3 Số vịng quay trục cơng tác 43 Thơng số truyền vít me-đai ốc 43 8.1 Kiểm nghiệm trục vít độ bền 43 8.2 Kiểm nghiệm vít độ ổn định 44 8.3 Đai ốc 44 8.4 Kiểm nghiệm đai ốc 45 CHƢƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 46 Yêu cầu mạch điện 46 Chọn thiết bị điện 46 Nguyên lí hoạt động mạch điện 48 Bảng điều khiển 51 Hƣớng dẫn sử dụng máy 52 Vệ sinh máy sau sử dụng 53 Bảo dƣỡng định kì máy 54 7.1 Bảo dƣỡng trục vít me 54 7.2 Bảo dƣỡng trƣợt trƣợt 54 7.3 Bảo dƣỡng ổ lăn 54 7.4 Bảo dƣỡng mạch điện 54 CHƢƠNG VỊ TRÍ CÁC CHI TIẾT TRONG MÁY 55 Khung đỡ vít me 55 1.1 Tấm đỡ 55 Kiểm tra độ bền nén khung 58 2.1 Khối lƣợng phần cấp 58 2.2 Khối lƣợng phần cắt 58 2.3 Kiểm tra khả chịu nén khung 59 CHƢƠNG BẢNG BÁO GIÁ VẬT TƢ 61 Các chi tiết tiêu chuẩn 61 an Các chi tiết gia công 62 Các thiết bị điện 62 Tài liệu tham khảo 63 an DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Chỉ số măng Bảng 2.1 Xác định mức độ quan trọng yêu cầu khách hang 14 Bảng 2.2 Xác định đánh giá mức độ cạnh tranh 15 Bảng 2.3 Đánh giá mối quan hệ yêu cầu khách hàng với thông số kĩ thuật 15 Bảng 2.4 Ngôi nhà chất lƣợng 17 Bảng 2.5 Đánh giá ý tƣởng 25 Bảng 3.1 Thông số rãnh then 39 Bảng 3.2 Thông số lỗ ngang trục 39 Bảng 3.3 Thông số ổ lăn SKF 42 Bảng 6.1 Bảng báo giá chi tiết tiêu chuẩn 61 Bảng 6.2 Bảng báo giá chi tiết gia công 62 Bảng 6.3 Bảng báo giá khí cụ điện 62 an DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Sắn măng Hình 1.2 Thu hoạch măng Hình 1.3 Ngâm măng Hình 1.4 Măng khơ Hình 1.5 Măng chua Hình 1.6 Bóc vỏ măng Hình 1.7 Sau bóc vỏ măng ta đƣợc Hình 1.8 Măng sau bào Hình 1.9 Qúa trình làm măng chua Hình 1.10 Cắt gọt măng Hình 1.11 Bào măng Hình 1.12 Luộc măng 10 Hình 1.13 Măng sau luộc 10 Hình 1.14 Thái măng 11 Hình 1.15 Phơi măng 11 Hình 1.16 Măng sau phơi khơ 12 Hình 2.1 Sơ đồ ngun lý 19 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý 21 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý 22 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý 24 Hình 3.1 Bộ truyền đai 30 an Hình 3.2 Động 32 Hình 3.3 Biểu đồ nội lực trục 37 Hình 4.1 Các nút nhấn 46 Hình 4.2 Động 46 Hình 4.3 Relay 47 Hình 4.4 Relay timer panel AC-220v 47 Hình 4.5 Cảm biến quang IR FC-03 47 Hình 4.6 Sơ đồ mạch điện 48 Hình 4.7 Mạch điện 49 Hình 4.8 Bảng điều khiển máy 51 Hình 4.9 Bộ vệ sinh dao 53 an Mạch điện có hai chế độ chạy , chạy tay chạy tự động Chạy tay: Khi ấn On sau ấn Manual chuyển sang chế độ chạy tay sau ta ấn nút A động trục dao quay làm dao quay ( Motor ) ta bỏ măng vô ấn nút B động quay đẩy măng vô vùng cắt sau cắt xong ấn nút C động quay ngược đưa cấu đẩy chạy lên để chuẩn bị cho lần cắt Chạy tự động : Chạy lần :Khi ấn On sau ấn Autol chuyển sang chế độ chạy tự động sau ấn START ấn nút reset điện cấp vào relay làm đóng tiếp điểm K2 làm động quay kéo theo dao quay (Motor ) đồng thời làm cảm biến hoạt động , cho măng vơ ống cảm biến CB1 nhận tín hiệu điện cấp cho relay làm đóng tiếp điểm K3 làm trì relay hoạt động đồng thời cấp điện cho relay làm đóng tiếp điểm K4 làm Motor hoạt động đưa măng vô khu vực cắt đồng thời ngắt điện relay K3 sau cắt xong cảm biến CB2 nhận làm đóng tiếp điểm cấp điện cho relay đồng thời ngắt điện relay , trì relay làm động hoạt động đưa cấu đẩy chạy lên để thực hành trình cắt Chạy n lần :Khi ấn On sau ấn Autol chuyển sang chế độ chạy tự động sau đónhấn nút NC làm relay hoạt động đóng tiếp điểm K1 sau ấn START ấn nút reset điện cấp vào relay làm đóng tiếp điểm K2 làm động quay kéo theo dao quay (Motor ) đồng thời làm cảm biến hoạt động , cho măng vơ ống cảm biến CB1 nhận tín hiệu điện cấp cho relay làm đóng tiếp điểm K3 làm trì relay hoạt động đồng thời cấp điện cho relay làm đóng tiếp điểm K4 làm Motor hoạt động đưa măng vô khu vực cắt đồng thời ngắt điện relay K3 sau cắt xong cảm biến CB2 nhận làm đóng tiếp điểm cấp điện cho relay đồng thời ngắt điện relay , trì relay làm động hoạt động đưa cấu đẩy chạy lên để thực hành trình cắt 50 an Bảng điều khiển Hình 4.8Bảng điều khiển máy           On/Off đóng mở nguồn E-Stop đừng khẩn cấp Start khởi động động Reset trở trạng thái ban đầu Off tắt điện động NC chạy n lần Auto/maunal chuyển đổi chạy tay chạy tự động A chạy tay động B chạy tay động C chạy tay động 51 an Hƣớng dẫn sử dụng máy Trước cho măng vô máy để cắt ta cần sơ chế  Bóc vỏ măng  Sau ta thái mắc già măng Bƣớc 1: Ấn nút On-> nút reset -> nút start : cấu đẩy đua vị trí ban đầu, đợi phút để động khởi động ổn định Bƣớc :  Cho măng vào ống chứa có đầu nhỏ hướng ngồi ống sau đầy ống ( thông thường khoảng bắp măng )  Động trục vít me khởi động quay chiều kim đồng hồ, cấu đẩy sẽ tịnh tiến đẩy măng xuống phần dao cắt Bƣớc 3:  Sau sử dụng xong nhấn nút reset để đua cấu đẩy vị trí ban đầu  Nhấn nút OFF để ngắt nguồn điện Trong trình hoạt động máy phát tiếng động lạ hoạt cấu đẩy không hoạt động ta nhấn nút E-Stop để dừng hoạt động máy 52 an Vệ sinh máy sau sử dụng Sau tắt máy hoàn toàn ta tiến hành sinh máy theo thứ tự :  Nắp máy -> ống chứa -> phần dao -> truyền trục vít đai ốc -> truyền trượt trượt  Nắp máy : dùng vải ẩm lau phần nước măng sau dùng vải khô để lau mặt mặt nắp, lau kiểm tra lề đàn hồi  Ống chứa: dùng vải ẩm lau phần nước măng sau dùng vải khơ lau mặt ống  Phần dao: Dùng vệ sinh dao hình để vệ sinh dao dài có kích thước chiều dài 250mm , rộng 2mm quấn vải ẩm sau đưa vào khoảng hở dao để làm thành phần dao trục Tiếp theo, lấy tương tự nhung quấn vải khô để lau khơ phần dao trục Hình 4.9 Bộ vệ sinh dao  Bộ truyền trục vít đai ốc: ta dùng cọ để quét mảnh vụn măng cắt, bụi bẩn bám dính trục vít 53 an  Bộ truyền trượt trượt: vệ sinh tương tự trục vít Bảo dƣỡng định kì máy 7.1 Bảo dƣỡng trục vít me Vệ sinh trục vít me sau cắt xong , quét vụn măng khỏi trục vít me Thường xun bơi trơn cho trục vít me với đai ốc vít me Thường xuyên vệ sinh trục vít me , lau bụi bám trục vít me 7.2 Bảo dƣỡng trƣợt trƣợt Thường xuyên vệ sinh rãnh trượt trượt Vệ sinh trượt trượt sau vận hành máy dung cọ quét vụn măng bám trượt trượt 7.3 Bảo dƣỡng ổ lăn Tra dầu nhớt định kỳ cho ổ lăn 7.4 Bảo dƣỡng mạch điện Thường xuyên kiểm tra đường dây điện Kiểm tra nút nhấn định kỳ 54 an CHƢƠNG VỊ TRÍ CÁC CHI TIẾT TRONG MÁY Khung đỡ vít me Nâng tâm trục vít me ngang với tâm ống chứa Vật liệu thép CT3 dày 5mm Cấu tạo khung: gồm đứng ngang Chiều cao khung l = Dống/2 + b - H = 101/2 +4 = 54,5 – 25 = 29,5mm Với Dống : đường kính ngồi ống chứa B: bề dày khung đỡ ống H : chiều cao tâm ổ đỡ trục vít me Chiều cao đứng h = 29,5 – 10 = 19,5 mm Thanh ngang gắn với ổ đỡ Bề rồng b = bvít me = 20mm Khoảng cách lỗ ốc l = 52mm Thanh ngang gắn với đỡ 1.1 Tấm đỡ 55 an Tấm chứa truyền vit me, trượt - trượt, ống đảm bảo khoảng cách truyền vít me đai ốc trượt – trượt so với ống Vật liệu thép CT3 dày 5mm 56 an Khoảng cách từ ống chứa tâm trục vít me L = L1 +L2 +L3 +1 Với  L1 = 41 khoảng cách từ tâm lỗ đinh tán tới tâm lỗ mặt bít  L2= 22 khoảng cách lỗ đinh tán nửa lề  L3 = 37,5 khoảng cách từ tâm lỗ đinh tán nắp tới cạnh nắp  L= 41 + 22 + 37,5 + = 101,5 mm Khoảng cách từ tâm ống chứa tâm lỗ trục trượt L = L4 + L2 + L3 +1 Với L4 = 41: khoảng cách từ tâm lỗ đinh tán nối tới tâm lỗ trượt  L = 41 + 22 + 37,5 +1 = 101,5mm 57 an 2.Kiểm tra độ bền nén khung 2.1Khối lƣợng phần cấp  Khối lượng truyền trục vit me - đai ốc 1kg  Khối lượng truyền trượt - trượt 1kg  Khối lượng ống Mo = 7,93.54,1/1000 = 0,4 kg Khối lượng riêng inox 304 γ = 7,93g/cm3 Thể tích ống v= 54099,86 mm3= 54,1 cm3  Khối lượng khung chứa ống MK/o = 7,8.0,064 = 0,5kg Khối lượng riêng thép CT3 γ = 7,8kg/dm3 Thể tích khung chứa ống V = 0,064dm3  Khối lượng Mt = 0,63 7,8 = 4,9kg Thể tích V = 625332,2mm3 = 0,63dm3  Khối lượng nắp Mn= 2.3,4.7,93/1000 = 0,05kg Thể tích nắp V= 3424mm3 = 3,4 cm3  Khối lượng truyền, nối, mặt bít M = 10-6(18451 + 22600 + 14268) 7,8 = 0,43kg Thể tích truyền V = 18451 mm3 Thể tích nối V = 22600 mm3 Thể tích mặt bít V = 14268 mm3 Tổng khối lượng phần cấp măng M = 0,43 + 0,05 + 4,9 + 0,5 + 0,4 + + = 8,28 kg 2.2 Khối lƣợng phần cắt  Khối lượng 16 dao M =16.7,93.98,125 = 12,45 kg Khối lượng riêng inox 304 =7, 93 g/cm3 Thể tích đĩa daoV = 98, 125 cm3  Khối lượng trục dao M = 85,42.7,8 = 0,66kg 58 an Khối lượng riêng thép C45γmax= 7,8g/cm3 Thể tích trục dao Vtrục=85,42 cm3  Khối lượng 16 vịng chắn dao M = 16.7,93.0,037 = 0,05kg Khối lượng riêng Inox 304 γ=7,93 g/cm3 Thể tích vịng chắn V = 0,037 cm3  Khối lượng Vòng chắn ngồi M = 2.7,93.0,1256 = 0,02kg Thể tích vịng ngồi V = 0,1256 cm3 Tổng khối lƣợng phần cắt măng M =12,45 + 0,66 + 0,05 + 0,02= 13,2 kg  Khối lượng chắn bên M= 7,93.127 = 1kg Khối lương riêng Inox 304 γ=7,93g/cm3 Thể tích chắn V=127cm3  Khối lượng chắn M = 7,93.125,4 = 1kg Thể tích chắn V=125399,829 mm3=125,4 cm3 2.3 Kiểm tra khả chịu nén khung 59 an Do tiết diện tất khung giống ta sẽ kiểm tra phần chịu lực nén lớn phần khung dao khung đứng chịu khối lượng M = 12kg => chịu lực P = 120/2 = 60N ta có P = N = 60N Điều kiện bền nén δmax = N/F = 60 / 96 = 0,6 N/mm2 ≤ [δn] Với F = 252 - 232 = 96 mm2 tiết diện thép [δn] = 300N/mm2 giới hạn bền kéo  Khung thỏa điều kiện bền nén 60 an CHƢƠNG BẢNG BÁO GIÁ VẬT TƢ Các chi tiết tiêu chuẩn Bảng 6.1 Bảng báo giá chi tiết tiêu chuẩn Tên chi tiết Số lượng Giá thị trường Đơn vị: VNĐ Ổ đỡ trục dao 100.000 Ổ lăn 30.000 Ổ đỡ trục vít me 400.000 Đinh tán M4 1.000 Đai ốc M3 15 50 Lục giác M3 15 300 Lông đền M3 15 20 Đai ốc M6 10 200 Lục giác M6 10 700 Lông đền M6 10 50 Đai ốc M10 500 Lục giác M10 2.500 Lông đền M10 150 Vít me 300.000 Thanh trượt 200.000 Động trục dao 2,5 triệu Động trục vít 500.000 me Bộ tuyền đai x Địa nơi mua 173 đường số 6, phường Linh Xuân, quận Thủ Đức 52 Trần Quốc Tuấn , phường , quận Gò Vấp 19 Vĩnh Viễn , quận 11 Công ty TNHH MTV Thương mại-Sản xuất- Thành Tâm 618 Lê Trọng Tấn, phường Bình Hưng Hịa, quận Bình Tân x 61 an Các chi tiết gia công Bảng 6.2 Bảng báo giá chi tiết gia công Tên chi tiết Số lượng Giá mua Đơn vị : VNĐ Trục 15.000 Khung 150.000/cây Tấm chắn măng hai bên 80.000 Tấm đỡ măng 13.500 Thanh nối 40.000 Dao 16 80.000 Tấm chắn 80.000 Tấm đỡ khung 13.500 Vòng chắn dao 16 30.000 Vịng chắn dao ngồi 30.000 Ống 70.000/kg Bản lề 20.000 Nắp 100.000 Khớp nối 35.000 Các thiết bị điện Bảng 6.3 Bảng báo giá khí cụ điện Tên chi tiết Số lượng Giá thị trường Đơn vị:VNĐ Nút nhấn 65.000 Cảm biến quan 50.000 Relay 25.000 Dây điện 10.000/1m Relay thời gian 100.000 Gía gia cơng Đơn vị : VNĐ x x x x x x x x x x x x x x Địa nơi mua Công ty Cổ phần thương mại công nghệ kỹ thuật Việt Long Địa chỉ: 246/28 Nguyễn Tiểu La, phường 8, quận 10 62 an Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Văn Chất Lê Văn Uyển, “ Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1” , Nhà xuất giáo dục [2] Trịnh Văn Chất Lê Văn Uyển, “ Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 2” , Nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Thanh Nam (2014) ,”Giáo trình Phương pháp thiết kế kỹ thuật”, Nhà xuất ĐHQG TP.HỒ CHÍ MINH [4] TS Trương Thị Minh Hạnh ,”Giáo trình máy thiết bị sản xuất thực phẩm “, Nhà xuất ĐH Đà Nẵng [5] Ths Hồ Ngọc Bốn Ths Nguyễn Văn Đoàn (2014) ,”Giáo trình hình hoạ vẽ kỹ thuật “, Nhà xuấtbản ĐHQG TP.HỒ CHÍ MINH [6] Nguyễn Hữu Lộc (2004) ,” Cơ sở thiết kế máy “,Nhà xuấtbản ĐHQG TP.HỒ CHÍ MINH [7] Biên dịch KS Võ Trần Khúc Nhã , “ Cẩm nang khí tập 1” , Nhà xuất Hải Phòng [8] Biên dịch KS Võ Trần Khúc Nhã , “ Cẩm nang khí tập 2” , Nhà xuất Hải Phòng 63 an S an K L 0 ... thước măng đảm bảo suất Các thông số kỹ thuật măng , nguyên lý cắt….được nghiên cứu tài liệu kỹ thuật máy thực phẩm Kết Sau thời gian thiết kế nhóm thiết kế xong phần thái măng cho miếng măng. .. đền nhóm em tiến hành thiết kế máy thái măng Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu măng MạnhTơng có chiều dài 150-200mm, đường kính đáy măng từ 50-90mm Máy thiết kế phần mềm INVERTOR Các... hoạch măng, ngâm măng vô nước nhầm tránh măng bị già làm măng khơng ngon Hình 1.3 Ngâm măng Các thực phẩm đƣợc làm từ măng Măng chế biến thành nhiều loại thực phẩm khô măng tươi hay dùng làm măng