đồ án thiết kế Máy thái củ xen

đồ án thiết kế máy thái củ xen là đồ án thiết kế máy cũng có thể là đồ án tốt nghiệp. Đồ án này nghiên cứu về cách tính toán thiết kế ra một sản phẩm đặt ra trước của ý tưởng, sau đó vận dụng kiến thức để tính toán ra các thiết bị để chế tạo máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ BÁO CÁO ĐỒ ÁNTHIẾT KẾ MÁY Tên Đề tài: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY THÁI CỦ SEN NĂNG SUẤT 30KG/H” Sinh viên thực hiện: Võ Hải Lớp: Cơng nghệ kỹ thuật khí K53 Giáo viên hướng dẫn: TS Đỗ Minh Cường Bộ môn: Kỹ thuật khí Thừa Thiên Huế, 04/2022 Lời cảm ơn Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo khoa Cơ khí Cơng nghệ tận tình trang bị kiến thức cần thiết để em hồn Đề tài thiết kế máy Đặc biệt, em xin tỏ lòng biết ơn gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đỗ Minh Cường, người trực tiếp hướng dẫn báo cáo tốt nghiệp, tận tình bảo hướng dẫn em tìm hướng nghiên cứu, tiếp cận thực tế, tìm kiếm tài liệu, xử lý phân tích số liệu, giải vấn đề… nhờ em hồn thành báo cáo tốt nghiệp Do giới hạn kiến thức kinh nghiệm thân cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong dẫn đóng góp thầy cô giáo để báo cáo tốt nghiệp em được hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Mục lục: Chương Đặt vấn đề, mục đích ý nghĩa Đề tài: 1.1 Đặt vấn đề: .6 1.2 Mục tiêu đề tài: 1.2.1 Mục tiêu chung: 1.2.2 Mục tiêu cụ thể: .8 1.3 Ý nghĩa đề tài: 1.3.1 Ý nghĩa khoa học: 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn: Chương 2: Tổng quan, nội dung trình tự thiết kế đề tài: 2.1 Đối tượng nghiên cứu: 2.2 Phạm vi nghiên cứu: .9 2.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước: 10 2.3.1 Trên giới: 10 2.3.2 Trong nước: 11 2.4 Một số máy cắt thái rau củ giới Việt Nam: 13 2.5 Trình tự thiết kế đề tài: 15 Chương Phân tích đề xuất nguyên lý làm việc máy 15 3.1 Cơ sở lý thuyết trình cắt thái: 15 3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình cắt thái lưỡi dao: 17 3.2.1 Áp suất riêng q (N/cm) cạnh sắc lưỡi dao vật thái: 17 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng dao thái: 18 3.2.3 Năng lượng cắt thái công cắt thái riêng 23 Chương Tính tốn xác định thơng số cấu tạo làm vi máy 27 Chương Lập vẽ đề xuất công nghệ gia công chế tạo 27 Chương Lập quy trình vận hành, sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa máy 27 Danh mục thứ tự hình: Hình 1.1: Các phận sen dùng làm thuốc trị bệnh Hình 1.2: Củ sen mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng phong phú Hình 1.3: Củ sen sấy khơ Hình 1.4: Bảng thành phần dinh dưỡng có 100g củ sen Hình 2.1: Máy thái củ sen, rau củ đa ZY 100 Hình 2.2: Máy thái củ LG500 Hình 2.3: Máy thái củ sen, rau củ đa HF-180A Hình 3.1: Tác dụng cắt thái lưỡi dao Hình 3.2: Đồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào độ dịch chuyển S Hình 3.3: Tác dụng cắt trượt giảm chiều rộng lát thái Hình 3.4: Sơ đồ trình cắt thái lưỡi dao với lưỡi dao có góc mài Hình 3.5: Cạnh sắc lưỡi dao Hình 3.6: Góc cắt thái Hình 3.7: Đồ thị phụ thuộc lực cắt với độ thái sâu Hình 3.8 Đồ thị phụ thuộc áp suất cắt thái riêng vận tốc dao thái Hình 3.9 Vận tốc điểm M cạnh sắc lưỡi dao Hình 3.10 Phân tích lực tác động lưỡi dao vật thái Hình 3.11 Đồ thị phụ thuộc δ N Hình 3.12 Sơ đồ tính lượng cắt thái Hình 3.13 Xét đoạn dao thái S với góc quay dθ Hình 3.14 Các đồ thị phụ thuộc Danh mục bảng biểu: Bảng 2.1: Bảng thành phần dinh dưỡng có 100g củ sen Bảng 2.2: Tổng hợp loại máy thái rau củ Việt Nam giới Chương Đặt vấn đề, mục đích ý nghĩa Đề tài: 1.1 Đặt vấn đề: Cây sen mọc hoang dại trồng phổ biến nước ta ao, hồ, đầm, ruộng sâu nhiều bùn, chí sinh trưởng, phát triển tốt điều kiện đất trũng, nước ngập sâu Từ lâu sen trở nên thân thuộc gần gũi với người dân Việt Nam Giá trị sen không dừng lại ý nghĩa vật chất, kinh tế mà mang ý nghĩa mặt tinh thần Hầu hết phận sen sử dụng văn hóa ẩm thực y học Từ phiến lá, cuống lá, nụ, hoa, hạt đến ngó sen, củ sen dùng để chế biến ăn, thức uống ngon bổ dưỡng mang đậm nét văn hóa Việt Hình 1.1: Các phận sen dùng làm thuốc trị bệnh Tại Thừa Thiên Huế, sen từ xưa mọc tự nhiên hệ thống sông hồ phát triển khí hậu nóng ẩm, lượng nước dồi quanh năm Khơng vậy, triều đại nhà Nguyễn hình thành phát triển kinh đô đây, cho đào thêm nhiều ao hồ, kênh mương nhân tạo, đem nhiều giống sen trồng làm cảnh quan Vì thế, việc trồng khai thác sen Huế tập quán lâu đời, với nhiều giống sen hồng, trắng, giống lai, có màu sắc mùi hương, kích cỡ chất lượng đa dạng phong phú “Sen Huế” trở thành tên gọi đặc biệt mang tính thương hiệu cho sen xứ Huế Trong năm gần đây, Thừa Thiên Huế, đặc biệt huyện Hương Trà, Phong Điền, Phú Lộc, diện tích trồng sen mở rộng liền với xuất giống sen hồng cao sản - có nguồn gốc từ Đồng Tháp Đa phần chúng trồng đồng ruộng trũng chuyên trồng lúa nước Theo người dân huyện Hương Trà, Phong Điền, sen cao sản dễ trồng, có khả chống chịu cao, thích nghi với lối canh tác đồng ruộng đồng thời lại cho suất cao giống sen địa phương Đi kèm với xuất sản phẩm đặc sản Trà Hoa Sen Huế, Nón Lá Sen, Điều mang lại nguồn thu cho nông dân thu nhập cao so với việc canh tác lúa nước truyền thống Củ sen phần thân rễ ăn sen, từ lâu sử dụng để làm nguyên liệu chế biến ăn Củ sen có giá trị dinh dưỡng phong phú vị thuốc nhiệt, bổ huyết Đông y; số nghiên cứu gần số hợp chất có sen củ sen sở hữu khả phòng ngừa chống lại ung thư Hình 1.2: Củ sen mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng phong phú Có nhiều cách để chế biến củ sen, củ sen thái lát sấy khô làm snack từ củ sen sản phẩm dễ chế biến thương mại hóa Hiện nay, sở chế biến chủ yếu sử dụng phương pháp thái lát thủ công, nên suất thấp, chất lượng lát thái không đồng đều, cần thiết phải giới hóa khâu thái lát Việc thay thế sức người bằng thiết bị máy móc là một điều cần thiết đối với thời điểm hiện tại góp phần thúc đẩy công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Việc tự động hóa sản xuất cho phép giảm giá thành nâng cao chất lượng sản phẩm Chính vậy, đưa khí tự động hóa vào sản xuất xã hội vấn đề đáng quan tâm Đó động lực để thúc đẩy người không ngừng vận động, sáng tạo tạo sản phẩm thay hoạt động chân tay người Hình 1.3: Củ sen sấy khơ Với những yêu cầu thực tế thì đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thái củ sen suất 30kg/h” có thể áp dụng và triển khai cho nhu cầu hiện đồng thời có khả ứng dụng cao, đặc biệt nông hộ chế biến củ sen Thừa Thiên Huế 1.2 Mục tiêu đề tài: 1.2.1 Mục tiêu chung: Tạo mẫu máy có suất, chất lượng cắt thái tốt nhất, có thể thay đổi được chiều dày lát thái, thay đổi tốc độ cắt dao để phù hợp với tính chất lý củ sen Máy có cấu tạo đơn giản, vận hành an tồn, phù hợp với quy mô nông hộ chế biến củ sen 1.2.2 Mục tiêu cụ thể: 1.2.2.1 Mục tiêu nghiên cứu:  Tìm hiểu chức năng, nguyên lý, cấu mơ hình máy cắt củ sen  Tính tốn thiết kế cho máy  Gia công, lắp ráp mẫu máy cắt củ sen 1.2.2.2 Đối tượng nghiên cứu:  Các loại rau củ dễ cắt gọt,không dai  Nguyên lý cắt rau củ  Máy cắt rau củ 1.2.2.3 Những yêu cầu máy thái củ sen:  Khả thực trình công nghệ tiên tiến  Hiệu kinh tế kỹ thuật cao  Giá thành hạ, máy có kết cấu đơn giản, vật liệu chế tạo rẻ tiền, dễ tìm, chi tiết tiêu chuẩn hóa  Sửa chữa, bảo dưỡng dễ dàng, thuận lợi  Làm việc ổn định, tin cậy, đảm bảo mơi trường làm việc an tồn, bụi, tiếng ồn  Tuổi thọ làm việc cao  Vốn đầu tư chế tạo không lớn  Vận hành đơn giản  Ít tiêu hao lượng 1.3 Ý nghĩa đề tài: 1.3.1 Ý nghĩa khoa học:  Thiết kế, chế tạo máy thái củ sen suất 30kg/h điều chỉnh độ dày lát cắt 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn:  Kết nghiên cứu ứng dụng trực tiếp vào sản xuất đời sống  Góp phần giảm sức lao động người dân Đem lại hiệu kinh tế cho người dân Chương 2: Tổng quan, nội dung trình tự thiết kế đề tài: 2.1 Đối tượng nghiên cứu:  Lý thuyết cắt thái  Các phận máy cắt thái, số vật liệu để chế tạo lưỡi dao  Đặc điểm lý củ sen 2.2 Phạm vi nghiên cứu:  Tìm hiểu loại máy thái củ sen có thị trường, rút ưu nhược điểm  Nghiên cứu nguyên lý, cấu truyền động, cấu tạo máy cắt thái nói chung máy thái củ sen nói riêng  Tính tốn thiết kế, chế tạo máy thái củ sen 2.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước: 2.3.1 Trên giới: Trên giới sen trồng chủ yếu nước châu Á, ta bắt gặp hình ảnh sen Châu Âu, Châu Mỹ,…Tuy nhiên, phương Tây, sen chủ yếu dùng với mục đích trang trí làm đẹp Trung Quốc, Ấn độ, Nhật số nước khu vực Đông Nam quốc gia có sản lượng trồng sen tiêu biểu Nhu câu chế biến củ sen quốc gia lớn Chính mà cơng trình nghiên cứu chế tạo máy thái củ quốc gia đa dạng, từ sản xuất quy mô nhỏ đến dây chuyền sản xuất đại nhất,đặc biệt Trung quốc với triệu củ/ năm Theo nghiên cứu nhà khoa học giới củ sen loại thực phẩm chứa nhiều khoáng chất sử dụng làm thực phẩm bổ dưỡng đặc biệt cho trẻ em người lớn tuổi [1] Dịch chiết xuất từ củ sen cịn có khả lợi tiểu, điều trị tâm thần, chống tiêu chảy, hạ đường huyết, chống béo phì, hạ sốt chống viêm [2], có hoạt tính chống oxy hóa điều hịa hệ miễn dịch thể [3] Hơn nữa, nghiên cứu Yoo cộng (2020) vai trò to lớn củ sen lên men việc điều trị bệnh viêm loét dày rượu gây Đây bệnh phổ biến toàn cầu, nguyên nhân gây bệnh ung thư dày [4] Bảng 2.1 ??? tiêu đề bảng Tên Năng lượng Protein Tổng lipid (FAT) Carbohydrate Chất xơ Canxi, Ca Sắt, Fe Magie, Mg Phốt pho, P Kali, K Natri, Na Kẽm, Zn Đồng, Cu Mangan, Mn Số lượng 74 kcal 2.6 g 0.1 g 17.2 g 4.9 g 45 mg 1.16 mg 23 mg 100 mg 556 mg 40 mg 0.39 mg 0.257 mg 0.261 mg %DV 3% 6% 6% 8% 21% 3% 4% 0% 15% Chương 34 Cơ sở lý thuyết cắt thái, Pphân tích đề xuất nguyên lý làm việc máy 3.1 Cơ sở lý thuyết trình cắt thái: Các phận làm việc máy cắt thái rau cỏ, củ thường dựa theo nguyên lý cắt thái cạnh sắc lưỡi dao Quá trình cắt thái thường thực cách di chuyển cạnh góc nhị diện AB (cạnh sắc) hợp hai mặt phẳng lưỡi dao theo hướng p pháp tuyến với cạnh theo hai hướng vng góc với cạnh đó: vừa theo hướng p (hướng cắt pháp tuyến), vừa theo hướng q vng góc với hướng p (hướng cắt tiếp tuyến), nghĩa theo hướng chéo tổng hợp r, hướng cắt nghiêng (hình 3.1) Hình 3.1 Tác dụng cắt thái lưỡi dao Viện sĩ V.P.Gơriatkin chứng minh q trình cắt thí nghiệm có trượt làm giảm đáng kể lực cắt tăng chất lượng thái mơ tả phương trình có dạng: N3.S = Cte (3.1) Trong đó: A- số; S – độ dịch chuyển (mm); N – lực cắt thái (N); V.P.Gơriatkin gọi trường hợp cắt pháp tuyến (theo thí nghiệm S = 0) q trình chặt bổ, cắt thái khơng có trượt; (máy thái trống dao thẳng) trường hợp cắt nghiêng (theo thí nghiệm S ≠0) q trình cắt thái có trượt (máy thái kiểu đĩa dao trống dao cong) Rõ ràng cắt thái có trượt, lực cần thiết để cắt thái giảm so với cắt thái không trượt Khi cắt thái có trượt bề rộng lát thái giảm, trình cắt thái dễ dàng Lát thái đoạn lưỡi thái trượt theo phương P với diện tích F (cm 2) có bề rộng bp nhỏ bề rộng bn đoạn thái F Trên hình 3.3 ta có: thái khơng trượt (theo phương N) với diện tích Hình 3.2 Đồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào độ dịch chuyển S bp = = bncos (3.2) Hình 3.3 Tác dụng cắt trượt giảm chiều rộng lát thái Do tính chất đàn hồi vật thái làm giảm lực cắt thái Các vật thái nơng nghiệp thường có tính đàn hồi nhiều thớ, tạo điều kiện thuận lợi cho trình lưỡi dao vừa nén vừa trượt tương chỗ tiếp xúc với vật thái Nếu vật cứng rắn khơng đàn hồi, thớ cắt trượt lưỡi dao khơng có tác dụng 3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến q trình cắt thái lưỡi dao: Để cắt thái vật liệu thành đoạn thái bảo đảm chất lượng, giảm lượng cắt thái, cần xét đến số yếu tố thuộc phạm vi dao thái vật thái ảnh hưởng đến trình cắt thái 3.2.1 Áp suất riêng q (N/cm) cạnh sắc lưỡi dao vật thái: Áp suất cắt thái riêng q yếu tố chủ yếu trực tiếp đảm bảo trình cắt đứt vật liệu liên quan đến yếu tố khác thuộc phạm vi dao thái vật liệu thái Nếu gọi lực cắt thái cần thiết Q (N) độ dài đoạn lưỡi dao (cm) thì: N/cm (3.3) Theo viện sĩ V.P.Gơriatkin cắt thái khơng có trượt (chặt bổ τ= 0), rau cỏ q= 40 - 80 (N/cm), củ q= 20 - 40 (N/cm) Cịn cắt có trượt q thay đổi phụ thuộc vào góc trượt τ Đối với măng củ, loại vật liệu thái chứa xenlulo, xem loại rau cỏ nên chọn q = 40 - 60 (N/cm) Trong trình thái lưỡi dao vào vật thái phải khắc phục lực ma sát T áp lực cản vật thái tác dụng vào mặt bên dao T vật thái dịch chuyển bị nén ép tác động vào mặt vát cạnh sắc lưỡi dao Nếu gọi Pt lực cản cắt thái thì: Q = Pt + T1 + T2cos  - góc mài dao lưỡi dao Hình 3.4: Sơ đồ trình cắt thái lưỡi dao với lưỡi dao có góc mài (3.4) 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng dao thái: 3.2.2.1 Độ sắc lưỡi dao Độ sắc lưỡi dao bề dày s (mm) cạnh sắc lưỡi dao Đối với máy cắt thái s không vượt 100μm, s 100μm lưỡi dao coi bắt đầu cùn thái Rõ ràng độ sắc s lớn áp suất riêng q tăng Nếu gọi ứng suất cắt vật liệu Hình 3.5: Cạnh sắc lưỡi dao 3.2.2.2 Góc cắt thái Góc cắt thái α góc hợp góc đặt dao β góc mài dao σ Trị số góc cắt thái xác định sau: (3.5) Hình 3.6: Góc cắt thái Góc đặt dao β phải tính tốn thiết kế cho lớp rau củ dao thái xong tiếp tục vào không chạm vào mặt dao, tránh ma sát vơ ích, dao thái kiểu đĩa dao dùng cắt thái củ quả: góc β phải tính tốn để lớp trượt tỳ êm nhẹ lên mặt dao mà không gây tưởng nảy khỏi mặt dao, đảm bảo trình cắt ổn ... Hình 2.2 Máy thái củ LG500 VND 30008000USD 734 USD 75.000.000 VND 1800$ 1500$ Hình 2.1 Máy thái củ sen, rau củ đa ZY 100 Hình 2.3: Máy thái củ sen, rau củ đa HF-180A 2.5 Trình tự thiết kế đề tài:... liệu máy thái củ sen  Tìm hiểu lựa chọn nguyên lý cấu tạo máy thái  Tính chọn động  Tính tốn thiết kế hệ truyền động  Tính tốn thiết kế phân dao thái họng thái  Tính chọn động  Tính tốn thiết. .. máy thái củ sen có thị trường, rút ưu nhược điểm  Nghiên cứu nguyên lý, cấu truyền động, cấu tạo máy cắt thái nói chung máy thái củ sen nói riêng  Tính tốn thiết kế, chế tạo máy thái củ sen 2.3