(Đồ án hcmute) tính toán, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ

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 NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BAM CỎ GVHD: TS NGUYỄN MINH KỲ SVTH: NGUYỄN QUỐC THẠCH ÐẶNG NGỌC CHIẾN NGUYỄN VĂN TRUNG S KL 0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 an MSSV: 12143190 MSSV: 12143011 MSSV: 12143236 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: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY BĂM CỎ” Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH KỲ Nhóm sinh viên thực : NGUYỄN QUỐC THẠCH ĐẶNG NGỌC CHIẾN NGUYỄN VĂN TRUNG Khoá: 12143190 12143011 12143236 2012 - 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng tháng /2016 an LỚP : 121433C LỚP : 121433C LỚP : 121433A BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BĂM CỎ ” GVHD : TS NGUYỄN MINH KỲ Nhóm SVTH : NGUYỄN QUỐC THẠCH ĐẶNG NGỌC CHIẾN NGUYỄN VĂN TRUNG Khoá: 12143190 12143011 12143236 2012 – 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2016 an LỚP : 121433C LỚP : 121433C LỚP : 121433A TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ môn THIẾT KẾ MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH KỲ Sinh viên thực hiện: ĐẶNG NGỌC CHIẾN MSSV: 12143011 NGUYỄN QUỐC THẠCH MSSV: 12143190 NGUYỄN VĂN TRUNG MSSV: 12143236 Tên đề tài: “ Tính tốn, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ ” Các số liệu, tài liệu ban đầu: + Năng suất máy ( t/h ) + Chiều dài đoạn cỏ băm l = 15 (mm) + Áp suất riêng lưỡi dao cắt đứt cỏ q = 40 (N/cm) Nội dung đồ án:  PHẦN I : Phần lý thuyết  PHẦN II : Chế tạo mơ hình thực tế Các sản phẩm dự kiến + Hoàn thiện phận băm cỏ Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “ Tính tốn, thiết kế, chế tạo, máy băm cỏ ” - GVHD: TS NGUYỄN MINH KỲ - Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUỐC THẠCH _ 12143190 _ LỚP 121433C + Địa sinh viên : Quận , Hồ Chí Minh + Số điên thoại liên lạc : 01634392520 + Email: 12143190@student.hcmute.edu.vn ĐẶNG NGỌC CHIẾN _12143011 _ LỚP 121433C + Địa sinh viên : Quận , Hồ Chí Minh + Số điên thoại liên lạc : 01693317630 + Email: 12143011@student.hcmute.edu.vn NGUYỄN VĂN TRUNG_12143236 _ LỚP 121433A + Địa sinh viên: Thủ Đức , Hồ Chí Minh + Số điện thoại liên lạc: 01646042161 + Email: 12143236@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2016 Ký tên Nguyễn Quốc Thạch an LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp môn học quan trọng cuối để đánh giá sinh viên có đủ điều kiện tốt nghiệp hay khơng Để thực đồ án sinh viên phải vận dụng kiến thức học suốt năm đại học thơng qua hội để sinh viên củng cố nâng cao khả thân việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn xã Do tính quan trọng phức tạp đồ án tốt nghiệp, trình thực đồ án tốt nghiệp chúng em hướng dẫn tận tình Nhà trường, Thầy khoa môn Thiết kế máy Nhờ hướng dẫn tận tình nhóm chúng em thực hồn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn Nhóm chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà trường , khoa Cơ khí chế tạo máy , môn Thiết kế máy đặc biệt thầy TS Nguyễn Minh Kỳ trực tiếp hướng dẫn chúng em thực đồ án này, Thầy Mang cho nhóm mượn máy phay để gia cơng số chi tiết Em xin chân thành cảm ơn an Mục Lục CHƯƠNG : GIỚI THIỆU .2 I Tính cấp thiết đề tài II Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .3 III Mục tiêu nghiên cứu đề tài .3 IV Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu .3 V Phương pháp nghiên cứu .4 VI Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG : TỔNG QUAN I Giới thiệu cỏ II Những nghiên cứu nước máy băm cỏ Trong nước: 2.2.2 Ngoài nước .7 CHƯƠNG :CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 10 I Cơ sở lý thuyết 10 Cơ sở lý thuyết trình cắt thái lưỡi dao .10 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình cắt dao 12 Các dạng nguyên lý cắt máy băm cỏ .16 Nguyên lý làm việc máy bào gỗ : 19 Nguyên lý cắt gọt kim loại – PHAY 19 Truyền động bánh ma sát .22 II Lựa chọn sơ đồ ngun lý, ngun lý cắt mơ hình dao băm 23 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ, CÔNG SUẤT 26 I Những thông số ban đầu máy : 26 an II Lựa chọn động công suất máy 26 III Phân phối tỷ số truyền truyền động 27 Tỷ số truyền thực tế truyền đai 27 Tỷ số truyền truyền bánh 27 Công suất momen xoắn trục 29 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN, KIỂM NGHIỆM 30 MỘT SỐ CHI TIẾT QUAN TRONG 30 I Tính tốn truyền đai 30 Chọn loại đai 30 Xác định số đai z 31 Xác định lực ban đầu lực tác dụng lên trục 32 II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 33 Chọn loại xích .33 Xác định thông số xích truyền .33 Tính kiểm nghiệm xích độ bền .34 Đường kính đĩa xích .35 Lực tác dụng lên trục 36 III Tính tốn thơng số truyền bánh 36 Tính tốn cặp bánh trục dao gulo .36 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 39 IV TÍNH TRỤC 45 Thiết kế trục .45 TRỤC DAO 46 TRỤC GULO 50 V CHỌN Ổ LĂN .58 TRỤC I 58 an TRỤC II 60 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH .62 I Bộ phận cắt thái 62 Dao cắt thái 62 Tấm kê 63 Buồng thái .64 II Bộ phận cung cấp 64 Băng tải 64 Rulo 65 III Khung đỡ máy .66 IV Mơ hình thực tế 67 CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ .68 I Kết 68 II Kiến nghị .68 an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tên đề tài tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ Những nội dung Gồm có chương : + + + + Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Cơ sở lý thuyết lựa chọn nguyên lý hoạt động Chương 4: Tính tốn, lựa chọn động cơ, cơng suất phân phối tỷ số truyền + Chương 5: Tính tốn, lựa chon kiểm nghiệm số chi tiết + Chương 6: Thiết kế mô chế tạo mô hình + Chương 7: Kết kiến nghị an + τ-1= 0,85.σ-1=0,58.327=189,66 + τm = τmax/2= T/2.W0  d 3,14.353 W0= =  8414( Nmm) 16 16 m  143250  8,5 2.8414 τa = τm = 8,5 Theo bảng 10.7 [1] , hệ số kể đến ảnh hưởng cua trị số ứng suất trung bình   = 0,05 + Kτd = 1,475  Sτ = 189,66  1  14,6 = K d  a+  m 1,475.8,5  0,05.8,5 S  S S / S  S  5,8.14,6 / 5,82  14,62  5,4 Vậy S= 5,4 > [S] = 1,5 - 2,5 => đạt yêu cầu độ bền mỏi Ta thấy S > [S] = 2.5- không cần kiểm tra độ bền cứng trục g Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh : Cơng thức kiểm nghiêm có dạng : theo (10.27) [1]  td    3    56 an -Theo công thức (10.28)[2] :   M max 123973   28,9  MPa  0,1  d 0,1  353 -Theo công thức (10.29),[2] :   Tmax 143250   58,8  MPa  0,2  d D 0,2  353 -Thép 45 : σb= 600 (MPa) ; σch = 450 (MPa) Theo công thức (10.30) ,[2] :    0,8   ch  0,8  450  360  MPa  Thay vô công thức (10.27), [2] :  td    3  28,92   58,82  105  MPa   td    Kết luận: trục đạt yêu cầu độ bền tĩnh h Tính kiểm nghiệm độ bền then:[1] Với tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép độ bền dập theo công thức 9.1[2] sau : d  2T    d dlt (h  t1 ) Và độ bền cắt theo công thức 9.2 sau : 57 an c  2T   c dlt b Sau tính tốn kết tóm tắc bảng Với lt=1,35d Theo bảng 9.5 với tải trọng tĩnh  d =100 MPa ,  c = 60-90 Mpa Bảng chọn kiểm nghiệm then đường kính trục d lt bxh t1 T(N.mm) σd(MPa)  c (MPa) 25 33,75 6x6 3,5 35332 33,7 14,06 25 33,75 6x7 3,5 72270 69 14,8 30 40,5 8x7 143250 78,6 29,4 35 47,3 10x8 286500 115 34,5 Ta thấy σd (MPa) đường kính d = 35 khơng thỏa mãn, ta tăng chiều dài mayo xích, ta tăng chiều dài chiều rộng then Chọn bxhxt = 16x10x6 mm V CHỌN Ổ LĂN [1] TRỤC I Lực hướng tâm gối: D = 30 mm Fr  FAx2  FAy2  1582  13352  1344( N ) Fr1  FBx2  FBx2  31722  7862  3268( N ) Vì tải trọng nhỏ có lực hường tâm ta chọn ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Theo bảng P2.7[2], phụ lục chọn ổ bi đỡ có kí hiệu 307 Với : 58 an d= 30 mm ; D=72 mm ; b=T=19 mm; r=2 ; C= 22 KN; C0= 15,1 KN - Kiểm nghiệm khả tải động ổ m Cd = Q L Hệ số tải trọng động quy ước : Q=( XVFr + YFa) kt kđ Trong đó:  + kt =1 (nhiệt độ đảm bảo bền động - Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ Qt = X0 Fr + Y0 Fa + Fa = ; Fr = 3268 N + Xo = 0,6 59 an + Yo = 0,5 Qt = 0,6.3268 = 1960 N = 1,96 (KN) => Qt= 1,96 KN < Co = 15,1 KN => Đảm bảo độ bền tĩnh TRỤC II Lực hướng tâm gối: D = 35 mm Fr  FAx2  FAy2  8082  1837  2006( N ) Fr1  FBx2  FBx2  22072  2162  2217( N ) Vì tải trọng nhỏ có lực hường tâm ta chọn ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Theo bảng P2.7, phụ lục chọn ổ bi đỡ có kí hiệu 307 Với : d= 35 mm ; D=72 mm ; b=T=17 mm; r=2 ; C= 20,1 KN; C0= 13,9 KN - Kiểm nghiệm khả tải động ổ Cd = Q.m L Hệ số tải trọng động quy ước : Q=( XVFr + YFa) kt kđ Trong đó:  + kt =1 (nhiệt độ đảm bảo bền động - Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ Qt = X0 Fr + Y0 Fa + Fa = ; Fr = 2217 N + Xo = 0,6 + Yo = 0,5 Qt = 0,6.2217 = 1330 (N) = 1,33 (KN ) => Qt= 1,33 KN < Co =13,9 KN => Đảm bảo độ bền tĩnh 61 an CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH I Bộ phận cắt thái ( Hình 6.1 ) Hình 6.1 Dao cắt thái ( Hình 6.2 ) + Dao cắt thái tạo từ việc ghép lưỡi cắt hình chữ nhật dọc theo chiều dài trục , có tác dụng băm cỏ thành đoạn nhỏ + Lưỡi dao gắn vào trục đai ốc thông qua lỗ ren gia cơng trục thay dễ dàng + Lưỡi dao làm từ thép C45 chế tạo hình vẽ 62 an Hình 6.2 Tấm kê ( Hình 6.3 ) + Là chi tiết dùng để kê vật thái để cắt thái đồng thời cạnh sắc tham gia cắt thái + Khoảng cách kê mũi dao 0.5 mm Tấm kê dịch chuyển để thay khoảng cách cần thiết + Tấm kê làm từ thép C45 Hình 6.3 63 an Buồng thái ( Hình 6.4 ) + Là buồng chứa dao đồng thời nơi xảy q trình cắt thái Nó tạo cách ghép nhiều kim loại mỏng ( thép ) lại với Được cố định vào khung bulong đai ốc Phần nắp mở linh hoạt vệ sinh, sửa chữa + Hình dạng kích thước hình vẽ Hình 6.4 II Bộ phận cung cấp Băng tải ( Hình 6.5 ) + Có tác dụng cung cấp nguyên vật liệu cho trục gulo Cấu tạo gồm tang kéo chủ động, tang bị động, băng tải cao su, lăn đỡ băng, thiết bị căng băng khung 64 an băng tải Tang chủ động truyền động nhờ truyền xích truyền từ gulo chủ động Băng tải gắng ăn khớp với máy bulong đai ốc + Bề rộng băng tải thiết kế phù hợp với họng thái dao Hình 6.5 + Cấu tạo tang Rulo ( Hình 6.6 ) + Hề gồm rulo có nhiệm vụ cung cấp nguyên liệu kẹp giữ nguyên liệu cho dao băm Rulo chủ động truyền động thông qua hệ bánh răng, rulo bị động 65 an đặt tự chuyển động nhờ lực ma sát rulo với cỏ Khe hở rulô chủ động rulô bị động 3mm + Rulo chế tạo thép ống, mặt bích Hình 6.6 III Khung đỡ máy ( Hình 7.7 ) Khung đỡ máy chế tạo từ thép chữ V, khung gia công lỗ rãnh trượt để gắn phận máy Khung thiết kế hình vẽ đảm bảo độ bền vững lắp đặt phận hợp lý Hình 7.7 66 an IV Mơ hình thực tế ( Hình 6.8 ) Hình 6.8 67 an CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ I Kết Sau chế tạo xong máy đưa vận hành cắt thử Kết : + Chiều dài đoạn cắt : l  20 mm ( 80% ) + Máy hoạt động ổn định + Cứng vững + Ít tiếng ồn + Năng suất đạt theo yêu cầu đề + Khả cấp phơi chưa hồn thiện II Kiến nghị Do hạn chế thời gian, điều kiện kinh nghiệm thực tế, nhóm cố gắng để làm tốt đồ án tốt nghiệp có nhiều thiếu sót Sau hồn thiện đồ án nhóm có mong muốn sau, đề nghị sau để hoàn thiện đồ án tơt nghiệp hồn thiện thân tương lai + Nhóm có nhiều thời gian để hồn thiện đồ án tốt + Được hổ trợ điều kiện chế tạo mơ hình + Được trải nghiệm nhiều thực tế để áp dụng cho sản phẩm + Mong muốn phát triển sản phẩm có nhiều ứng dụng băm loại nguyên liệu khác có tính chất tương tự cỏ + Sản phẩm đến với người sử dụng với giá rẽ 68 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển ,Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Nhà xuất giáo dục , 2006 [2] Trần Minh Vượng , Nguyễn Thị Minh Thuận, Máy phục vụ chăn nuôi, Nhà xuất giáo dục, 1999 [3] Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tự, Nguyên lý cắt kim loại , Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp, 1977 Nguồn khác [4] http://123doc.org/document/1605488-chuong-2-truyen-dong-co-khi-truyen-dong- banh-ma-sat-ppt.htm?page=4 [5] http://nong-dan.com/cac-giong-co-nuoi-bo-cong-nghiep-tot-nhat-hien-nay/ 69 an an ... dụng cỏ hiệu việc chế biến cỏ - băm cỏ nhỏ - trước cho bò sử dụng điều cần thiết Cần loại máy để giúp người thực q trình Chính lý nhóm chọn thực hiên đề tài ? ?Tính tốn, thiết kế, mơ chế tạo máy băm. ..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: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY BĂM CỎ” Giảng viên hướng... đặt, chế tạ + Phương án cỏ bị băm không đều, cỏ bị kéo quấn trục, chế tạo phức tạp + Phương án dao chế tạo đơn giản, tránh tình trạng cỏ bị quấn vào trục, nhiên trục gắn dao chế tạo phức tạp * Qua