Thiết kế, chế tạo máy cung cấp thức ăn nuôi tôm thông minh dùng năng lượng mặt trời

Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp TÓM TẮT Thiết kế chế tạo mơ hình máy cung cấp thức ăn nuôi tôm thông minh dùng lương mặt trời thực dựa nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Mơ hình máy ứng dụng chủ yếu để phục vụ quy mô nuôi tôm người dân Khi sử dụng mơ hình cho tơm ăn gián tiếp từ xa đặc biệt máy sử dụng nguồn lượng từ ánh nắng mặt trời, giúp bảo vệ mơi trường, tiết kiệm chi phí nhân công, đại nâng cao chất lương nuôi tôm: Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan giải pháp Chương 3: Phương pháp giải Chương 4: Quy trình thiết kế Chương 5: Thi cơng sản phẩm Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM iii Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp ABSTRACT Designing and manufacturing a model of a smart shrimp feeder using solar energy is carried out based on theoretical and experimental research The machine model is mainly applied to serve the shrimp farming scale of the people When using this model, it is possible to feed shrimp indirectly or remotely, especially the machine using the main energy source from the sun, helping to protect the environment, save labor costs, modern and advanced shrimp farming quality: Chapter 1: Introduction Chapter 2: General of project Chapter 3: Solutions Chapter 4: Design process Chapter 5: Construction Chapter 6: Test, evaluate and conclude Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM iv Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp MỤC LỤC Phiếu đăng ký tên đề tài ĐATN Phiếu giao nhiệm vụ 1/3 Phiếu giao nhiệm vụ 2/3 Phiếu giao nhiệm vụ 3/3 LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC HÌNH x DANH MỤC CÁC BẢNG xii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tình hình ni tôm nước .2 1.2 Ứng dụng lượng mặt trời vào hệ thống nuôi tôm .3 1.2.1 Áp dụng cho hệ thống cấp oxi .3 1.2.2 Áp dụng cho máy cung cấp thức ăn cho tôm 1.2.3 Ưu, nhược điểm hệ thống lượng mặt trời việc nuôi tôm 1.3 Yêu cầu việc nuôi tôm 1.3.1 Thức ăn cho tôm 1.3.2 Cách cho tôm ăn 1.3.3 Tập tính ăn tơm .7 1.4 Nhu cầu khách hàng sử dụng máy cho tôm ăn tự động CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 10 2.1 Tính tốn, cài đặt máy, lắp đặt máy cho tôm ăn 10 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM v Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp 2.2 Nhiệm vụ thiết kế .11 2.2.1 Yêu cầu kỹ thuật 12 2.2.2 Yêu cầu kinh tế yều cầu sử dụng 12 2.3 Một số phương án phân phối thức ăn hành 12 2.3.1 Theo nguyên lý phun 12 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 13 2.3.3 Ưu nhược điểm phương án 14 2.3.4 Phương án dùng băng tải 14 2.3.5 Phương án dùng cánh văng .15 2.3.6 Lựa chọn phương án thiết kế .16 2.4 Phương án thiết kế phận cung cấp thức ăn 17 2.4.1 Phương án dùng cánh gạt 17 2.4.2 Phương án dùng trục vít 18 2.4.3 Phương án dùng trục khuấy .19 2.4.4 Lựa chọn phương án thiết kế .20 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 21 3.1 Nguyên lý hoạt động thiết bị rải thức ăn cho tôm .21 3.2 Tính tốn thơng số kỹ thuật thiết bị rải .21 3.2.1 Tính tốn, xác định tốc độ động 21 3.2.2 Tính công suất rải chọn động 26 3.3 Tính tốn kích thước kiểm tra bền thùng chứa thức ăn .27 3.3.1 Công dụng yêu cầu kỹ thuật 27 3.3.2 Chọn vật liệu làm thùng 27 3.3.3 Tính tốn kích thước thùng chứa .28 3.3.4 Kiểm tra bền thùng chứa thức ăn 29 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM vi Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp 3.4 Thiết kế phễu hướng liệu 30 3.4.1 Công dụng yêu cầu kĩ thuật 30 3.4.2 Chọn vật liệu 30 3.4.3 Xác định kết cấu 30 3.5 Thiết kế vành khung 31 3.5.1 Công dụng yêu cầu kĩ thuật 31 3.5.2 Chọn vật liệu 31 3.5.3 Tính tốn thiết kế .31 3.6 Tính tốn thiết kế cánh văng 31 3.6.1 Công dụng yêu cầu kĩ thuật 31 3.6.2 Chọn vật liệu 32 3.6.3 Tính tốn thiết kế .32 3.6.4 Cân cánh văng 32 3.7 Tính tốn thiết kế trục khuấy 34 3.7.1 Công dụng yêu cầu kĩ thuật 34 3.7.2 Chọn vật liệu 34 3.7.3 Tính tốn thiết kế .34 3.8 Tính tốn thiết kế khớp nối 34 3.8.1 Công dụng yêu cầu kĩ thuật 34 3.8.2 Chọn vật liệu 35 3.8.3 Tính tốn thiết kế .35 3.9 Thiết kế hệ thống điều khiển 35 3.10 Tính tốn thiết kế pin lượng mặt trời 37 3.11 Tính dung lượng ắc quy 38 3.12 Các phương án thiết kế pin lượng mặt trời 39 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM vii Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp 3.12.1 Hệ thống pin mặt trời hịa lưới có dự trữ 39 3.12.2 Hệ thống pin mặt trời hịa lưới khơng dự trữ 40 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 41 4.1 Quy trình lắp ráp, sử dụng bảo dưỡng máy 41 4.1.1 Quy trình lắp ráp 41 4.1.2 Quy trình sử dụng 41 4.1.3 Bảo quản sửa chữa .42 4.2 Mơ hình lắp đặt với nhiều máy 42 CHƯƠNG 5: THI CÔNG SẢN PHẨM 44 5.1 Kết chế tạo kết cấu khí 44 5.1.1 Kết cấu khung máy 44 5.1.2 Cơ cấu chuyển động khí .44 5.2 Kết thi công phần điều khiển .45 5.2.1 Động .45 5.2.2 Điều khiển 45 5.2.3 Khởi động từ DC 24v 45 5.2.4 Timer DH48S 46 5.2.5 Cầu dao đảo 32A nguồn switching power 24V- 15A 46 5.3 Khảo nghiệm 47 5.3.1 Sơ dồ thí nghiệm 47 5.3.2 Kết thí nghiệm 47 5.3.3 Hoàn chỉnh thiết bị 48 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 49 6.1 Thực nghiệm 49 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM viii Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp 6.2 Kết luận 49 6.3 Đề suất ý kiến 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM ix Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Hệ thống cấp oxy cho tôm Hình 1.2: Máy cho tôm ăn dùng pin mặt trời Hình 1.3: Các dạng thức ăn cho tôm Hình 2.1: Sơ đồ ngun lý dịng khí 13 Hình 2.2 Hình ành thực tế dùng dịng khí 13 Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý băng tải .14 Hình 2.4: Máy dùng đĩa đa 15 Hình 2.5: Cánh gạt .17 Hình 3.1: Sơ đồ ngun lí máy cung cấp thức ăn cho tôm 21 Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn động lực hạt thức ăn 22 Hình 3.3: Qũy đạo hạt thức ăn khỏi cánh với a=0 22 Hình 3.4: Qũy đạo hạt thức ăn văng khỏi cánh với a=20° 24 Hình 3.5: Kết cấu thùng chứa thức ăn .29 Hình 3.6: Kết cấu cánh văng 32 Hình 3.7: Sơ đồ tiến hành cân cánh văng 33 Hình 3.8: Bản đồ nhiệt độ 38 Hình 3.9: Hệ thống pin hịa lưới có dự trữ 39 Hình 4.1: Sơ đồ kiểm tra sai số mật độ phân bố thức ăn 47 Hình 4.2: Một số hình ảnh khảo nghiệm 48 Hình 4.3: Máy rải thức ăn tự động .41 Hình 4.4: Cách bố trí máy phận điều khiển 42 Hình 4.5: Mạch điều khiển 43 Hình 4.6: Mạch động lực 43 Hình 1: Khung máy 44 Hình 5.2: Động cánh văng .44 Hình 5.3: Động motor 45 Hình 5.4: Mạch sonoff điều khiển từ xa qua wifi 3G nguồn DC 5v-32v 45 Hình 5.5: Khởi động từ DC 24v 45 Hình 5.6 Timer DH48S 46 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM x Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp Hình 5.7: Càu dao đảo 32A .46 Hình 5.8: Nguồn switching power 24V- 15A 46 Hình 6.1: Hình ảnh thực nghiệm 49 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM xi Báo cáo Đồ án Tốt Nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Kết tính tốn cho tốc độ động thay đổi ứng với α = 23 Bảng 3.2: Quỹ đạo hạt thức ăn văng khỏi cánh với α = 20° 256 Bảng 3.3: Chọn động 28 Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM xii 20 1 519 20 505 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT KHUNG GÁ ĐỘNG CƠ Thép hộp 20x20 Tỷ lệ: 2:1 Bản vẽ: 04/18 33 50 0.5 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT VÀNH INOX 304 Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 05/18 2 33 350 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT THÙNG INOX 304 Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 06/18 40 36 100 0.2 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT CỔ PHỂU INOX 304 Tỷ lệ: 2:1 Bản vẽ: 07/18 37° 110 0.2 C 36 C Tỷ lệ: : 33 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT PHỂU INOX 304 Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 08/18 12 0° 0° 12 80 50 0.2 20 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT ỐNG CÁNH VĂNG Tỷ lệ: 1:1 INOX 304 Bản vẽ: 09/18 R40 37 0.5 65 0.5 20° 20 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT CÁNH VĂNG Thép ống Φ20 Tỷ lệ: 2:1 Bản vẽ: 10/18 80 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT ĐÁY ỐNG CÁNH VĂNG INOX 304 Tỷ lệ: 2:1 Bản vẽ: 11/18 YÊU CẦU KĨ THUẬT - Các chi tiết liên kết với mối hàn - Các bề mặt phải đảm bảo độ đồng tâm, độ trịn, độ vng gốc để lắp ráp chi tiết khác xác - Các chi tiết phải làm trước sau hàn - Đảm bảo góc độ cánh văng để thiết bị quay không bị đảo 12 0° 148 Đáy ống cánh văng Bản vẽ 11 Cánh văng Bản vẽ 10 Ống cánh văng Bản vẽ STT Ký hiệu Tên gọi Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT S.lg Vật liệu Ghi BẢN VẼ LẮP BỘ CÁNH VĂNG Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 12/18 B 33 30 0.5 B Tỷ lệ: : Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT NẮP THÙNG INOX 304 Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 13/18 42 0.5 R5 R1 10 30 0.5 R3 90 0.5 110 0.5 130 0.5 30 0.5 Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TAY CẦM Thép S20C Tỷ lệ: 1:1 Bản vẽ: 14/18 YÊU CẦU KĨ THUẬT - Các chi tiết liên kết với mối hàn - Các bề mặt phải đảm bảo độ đồng tâm, độ trịn, độ vng gốc để lắp ráp chi tiết khác xác - Các chi tiết phải làm trước sau hàn - Đảm bảo góc độ cánh văng để thiết bị quay không bị đảo 79 0.5 336 15 0.5 65 0.5 Tay cầm Bản vẽ 14 Nắp thùng Bản vẽ 13 STT Ký hiệu Tên gọi Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT S.lg Vật liệu Ghi BẢN VẼ LẮP NẮP Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 15/18 YÊU CẦU KĨ THUẬT - Các chi tiết liên kết với mối hàn - Các bề mặt phải đảm bảo độ đồng tâm, độ trịn, độ vng gốc để lắp ráp chi tiết khác xác - Các chi tiết phải làm trước sau hàn - Đảm bảo góc độ cánh văng để thiết bị quay không bị đảo 120° ° 120 3 F Tỷ lệ: : 150 F 573 3 187 636 Khung gá động Bản vẽ Phểu Bản vẽ Vành Bản vẽ 5 Cổ phểu Bản vẽ Chân nghiêng Bản vẽ Vành chân Bản vẽ Chân đứng Bản vẽ 30x60 Ke góc STT Ký hiệu Tên gọi Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT S.lg Vật liệu Ghi BẢN VẼ LẮP KHUNG Tỷ lệ: 1:7 Bản vẽ: 16/18 4 Nắp Bản vẽ 15 Thùng Bản vẽ Bộ cánh văng Bản vẽ 12 Khung Bản vẽ 16 STT Ký hiệu Tên gọi Người vẽ Nguyễn Hồng Luân Kiểm tra ThS.Vũ Thế Mạnh TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT S.lg Vật liệu Ghi BẢN VẼ PHÂN RÃ MÁY CUNG CẤP THỨC ĂN CHO TÔM Tỷ lệ: 1:5 Bản vẽ: 17/18 900 947 187 635 YÊU CẦU KĨ THUẬT - Các bề mặt phải đảm bảo độ đồng tâm, độ trịn, độ vng gốc để lắp ráp chi tiết khác xác - Đảm bảo góc độ cánh văng để thiết bị quay không bị đảo Nắp Thùng Bản vẽ Bộ cánh văng Bản vẽ 12 STT Ký hiệu Khung Tên gọi S.lg BẢN VẼ LẮP Chức Họ tên Chữ ký Ngày Thiết kế N.H.Luân H.dẫn V.T.Mạnh Duyệt V.T.Mạnh Bản vẽ 15 Bản vẽ 16 Vật liệu Ghi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S.lượng K.lượng Tỷ lệ MÁY CUNG CẤP THỨC ĂN CHO TÔM Tờ số: 18 Tờ TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT ... dụng lượng mặt trời vào hệ thống nuôi tôm .3 1.2.1 Áp dụng cho hệ thống cấp oxi .3 1.2.2 Áp dụng cho máy cung cấp thức ăn cho tôm 1.2.3 Ưu, nhược điểm hệ thống lượng mặt trời. .. hố thức ăn tơm dày 4-5 - Tôm thẻ chân trắng: Khi thả thức ăn vào ao cách đàn tôm khoảng gần 11 mét, tôm thẻ cảm nhận có mặt thức ăn đổi hướng tiến đến nguồn thức ăn Nếu thả thức ăn gần đàn tôm, ... rải dùng cánh văng để tính tốn thiết kế thiết bị rải thức ăn tôm tự động 2.4 Phương án thiết kế phận cung cấp thức ăn Trong trình hoạt động thường có tượng rơi vãi thức ăn tơm gây khó kiểm sốt lượng