CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG GVHD: ThS. Trần Thái Sơn SVTH : Hoàng Minh Tiến 12143214 Nguyễn Kim Thạch 12143189 Trần Hồng Quân 12143161 NGÀNH: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tp. Hồ Chí Minh tháng 7 năm 2016ii KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 6 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: ( 3SV) 1. Hoàng Minh Tiến MSSV: 12143214 2. Nguyễn Kim Thạch MSSV: 12143189 3. Trần Hồng Quân MSSV: 12143161 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thái Sơn Ngày nhận đề tài: 2922016 Ngày nộp đề tài: 15072016 1. Tên đề tài: Tính toán và Chế tạo MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG 2. Các yêu cầu cho trước Hạt thành phẩm tách đôi Tỷ lệ hạt vỡ vụn nhỏ 3. Nội dung thuyết minh và tính toán 1.Tìm hiểu nhu cầu sử dụng máy 2.Thiết kế nguyên lý hoạt động 3.Thiết kế các chi tiết, bộ phận trong máy 4.Tính toán gia công chi tiết điển hình. 4. Các bản vẽ Bản vẽ sơ đồ nguyên lý:……………………………………….1 bản (A3). Bản vẽ lắp tổng thể:……………………………………………1 bản (A1). Bản vẽ lắp cơ cấu tách vỏ...........................................................1 bản (A1). Bản vẽ lắp khung sườn.............................................................2 bản (A3).iii Bản vẽ thiết kế trục: .............................………………………1 bản (A3). Bản vẽ cụm quạt…………........................................................3 bản (A3). Bản vẽ sàn lắc ...…………........................................................2 bản (A3). Bản vẽ cơ cấu căng đai…………...............................................1 bản (A3). Bản vẽ phễu cấp đậu…………...................................................1 bản (A3). (các bản vẽ A3 đóng thành một tập theo quy định của bộ môn) 5. Sản phẩm 2 bản vẽ A1, một tập thuyết minh và tập bản vẽ chi tiết. Máy bóc vỏ lụa đậu phộng Ngày giao nhiệm vụ: 29022016 Ngày hoàn thành: 15072016 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Ths. Trần Thái Sơniv KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: ( 3SV) 1. Hoàng Minh Tiến MSSV: 12143214 2. Nguyễn Kim Thạch MSSV: 12143189 3. Trần Hồng Quân MSSV: 12143161 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thái Sơn Tên đề tài: Tính toán và Chế tạo MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2. Ưu điểm ………………………………………………………………………………………… 3. Khuyết điểm ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ………………………………………………………………………………………… 5. Đánh giá loại………………………………………………………………………….. 6. Điểm…………………..(Bằng chữ…………………………………………………) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)v KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: ( 3SV) 4. Hoàng Minh Tiến MSSV: 12143214 5. Nguyễn Kim Thạch MSSV: 12143189 6. Trần Hồng Quân MSSV: 12143161 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Giáo viên phản biện: ……………………………………………… Tên đề tài: Tính toán và Chế tạo MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG NHẬN XÉT 7. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 8. Ưu điểm ………………………………………………………………………………………… 9. Khuyết điểm ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 10. Câu hỏi phản biện (nếu có) ………………………………………………………………………………………… 11. Đánh giá loại………………………………………………………………………….. 12. Điểm…………………..(Bằng chữ…………………………………………………) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (Ký và ghi rõ họ tên)vi LỜI NÓI ĐẦU    Hiện nay các ngành khoa học kĩ thuật ngày đang càng phát triển mạnh mẽ, trong đó có ngành cơ khí chế tạo máy. Ngành có vai trò và nhiệm vụ hết sức quan trọng trong việc: thiết kế và chế tạo ra các thiết bị máy móc để phục vụ cho ngành công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Nhằm giảm nhẹ sức lao động cho con người và tăng năng suất lao động, góp phần phát triển đất nước. Nhằm đáp ứng một phần yêu cầu về đội ngũ cán bộ công nhân kĩ thuật có tay nghề cao để phục vụ trong các ngành nghề: cơ khí chế tạo, ôtô, điện tử … Trong nhiều năm qua trường đã đào tạo ra nhiều cán bộ công nhân kĩ thuật có tay nghề cao nhằm đáp ứng một phần nhu cầu lao động của xã hội. Để đánh giá đúng khả năng tiếp thu khiến thức của sinh viên trong suốt thời gian học tại trường, vào cuối mỗi khoá học nhà trường và thầy cô tạo điều kiện cho chúng em thực hiện một đề tài tốt nghiệp. Qua đồ án tốt nghiệp đã giúp chúng em cũng cố lại những kiến thức đã học, đồng thời giúp chúng em tiếp xúc với thực tế và học hỏi thêm những điều chưa biết. Đề tài tốt nghiệp của nhóm em là MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG. Bằng những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy đã giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án này. Trong quá trình thiết kế đồ án có nhiều sai sót mong các thầy cô chỉ dẫn để đồ án chúng em hoàn thiện hơn. Cuối cùng chúng em xin chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Cơ Khí và thầy đã hướng dẫn nhóm em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.vii LỜI CẢM ƠN Trong cuộc sống, không có thành công nào mà không gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Là sinh viên khoa Cơ khí chế tạo máy, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến toàn thể cán bộ nhà trường. Đặc biệt là các thầy cô trực tiếp giảng dạy, dìu dắt, truyền đạt những kiến thức quý báu cả về chuyên môn, lẫn cách làm người trong suốt khoảng thời gian theo học tại trường cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Cùng với sự cố gắng, nỗ lực của nhóm, đồ án tốt nghiệp cũng đã được hoàn thành. Tuy nhiên, do còn thiếu kinh nghiệm, kiến thức còn hạn hẹp cũng như những khó khăn về kinh phí nên đồ án tốt nghiệp khó tránh khỏi những thiếu sót. Nhưng nhờ sự giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè trong lớp đã động viên, ủng hộ tinh thần giúp nhóm có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn. Để bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến: Thầy Trần Thái Sơn, giáo viên hướng dẫn, đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt các kiến thức bổ ích cả về lý thuyết lẫn thực tiễn và cung cấp các tài liệu liên quan cũng như động viên khích lệ tinh thần giúp nhóm hoàn thành đồ án. Các thầy cô phòng đọc, thư viện trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật đã giúp đỡ chúng em trong việc tìm kiếm và sao lưu tài liệu có liên quan. Các bạn bè trong lớp, luôn động viên, khích lệ tinh thần trong suốt quá trình học cũng như làm đồ án tốt nghiệp. GVHD : ThS. Trần Thái Sơn SVTH : Hoàng Minh Tiến MSSV : 12143214 SVTH : Trần Hồng Quân MSSV : 12143161 SVTH : Nguyễn Kim Thạch MSSV : 12143189viii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trong quá trình phát triển đất nước như hiện nay thì có rất nhiều ngành công nghiệp đang phát triển lớn mạnh tập trung ở đa dạng các lĩnh vực, trong đó thì lĩnh vực cơ khí được quan tâm đặc biệt, không chỉ là trong nước mà là toàn thế giới. Đối với một số quốc gia phát triển như Nhật Bản, Đức, Mỹ…giàu mạnh đó là vì ngành cơ khí của họ phát triển mạnh, nó hầu như có trong các tất cả các ngành như dệt may, nông nghiệp, lâm nghiệp,… đều có sự can thiệp 1 phần của cơ khí để có được năng suất cao. Với vai trò là sinh viên khoa cơ khí chế tạo máy, nhóm chúng em đã tìm hiểu, thiết kế và chế tạo về máy bóc vỏ lụa đậu phộng nhằm đáp ứng cho ngành chế biến thực phẩm đạt năng suất được cao hơn. Quá trình nghiên cứu và chế tạo gồm các bước sau: Tham khảo nghiên cứu các tài liệu có liên quan về cơ cấu bóc vỏ Tổng hợp kiến thức đi đến thiết kế. Nghiên cứu sản phẩm xác định phương pháp tách vỏ phù hợp Thiết lập cơ cấu tách vỏ Thiết kế các chi tiết và cụm chi tiết Thiết kế xong đi đến chế tạo máy.ix MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA ....................................................................................................... i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP........................................................................... ii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN........................................... iv BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN............................................... v LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... vi LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................... vii TÓM TẮT ĐỒ ÁN................................................................................................... viii MỤC LỤC.................................................................................................................. ix DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... xi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG.......................................................................... 1 1.1 Giới thiệu và phân tích máy bóc vỏ lụa đậu phộng ................................................ 1 1.2 Một số ý tưởng để bóc vỏ lụa ra khỏi hạt đậu phộng ............................................. 1 1.3 Chọn lọc ý tưởng............................................................................................................... 2 1.4 Nguyên lý làm việc của máy bóc vỏ lụa 4 trục cao su sau khi cải tiến.............. 5 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY............................................................. 8 Tính toán và giải thích nguyên lý bóc vỏ hạt đậu........................................................... 8 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ VÀ CÁC BỘ TRUYỀN............................16 3.1 Tính toán chọn động cơ và tỉ số truyền. ...................................................................16 3.1.1 Chọn động cơ điện:...............................................................................16 3.1.3 Tính toán bộ truyền đai dẹt...................................................................19 3.1.4 Tính toán bộ truyền đai thang...............................................................22 3.1.5 Tính toán bộ truyền xích:......................................................................24 3.1.6 Tính toán bộ truyền xích.......................................................................26 3.2 Tính toán thiết kế sàn lắc ...............................................................................28x 3.3 Tính toán thiết kế trục....................................................................................32 CHƯƠNG 4: GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH..................................................40 CHƯƠNG 5: TÍNH NĂNG, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY ...................................................................................................................................70 5.1 Tính năng của máy .........................................................................................................70 5.2 Hướng dẫn sử dụng máy..............................................................................................70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 73xi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Máy bóc vỏ bằng cách nén và ma sát. ....................................................... 1 Hình 1.2: Máy bóc vỏ bằng cách dịch trượt .............................................................. 2 Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy........................................................... 3 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến....................................... 4 Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến....................................... 5 Hình 1.6: Rulo cao su................................................................................................. 6 Hình 2.1: Sơ đồ để xác định chiều dài đoạn nén Lnén .............................................. 8 Hình 2.2 Sơ đồ để xác định đại lượng vượt sớm Ltrượt..............................................10 Hình 2.3:Sơ đồ xác định độ biến dạng tuyệt đối của bề mặt cao su của trục..........11 Hình 2.4: Sơ đồ xác định lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục. ...............13 Hình 2.5: Sơ đồ xác định lực tác dụng trục nhanh lên hạt. .....................................14 Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ lụa đậu phộng 4 trục cao su........................18 Hình 3.2: Dây đai dẹt ...............................................................................................20 Hình 3.3: Sơ đồ cơ cấu thanh truyền truyền chuyển động cho sàn..........................28 Hình 3.4: Sự chuyển động của lưới sàn nằm nghiêng dao động theo phương ngang ...................................................................................................................................29 Hình 3.5: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 1 ..........................................................32 Hình 3.6: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 2 ..........................................................34 Hình 3.7: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 3 ..........................................................36 Hình 3.8: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 4 ..........................................................38xii1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. GIỚI THIỆU VÀ PHÂN TÍCH MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG Đậu phộng là loại ngũ cốc phổ biến trên thế giới. So với các loại ngũ cốc khác, đậu phộng có gía trị sử dụng lớn và đa dạng. Đậu phộng có thể xay ra để làm bột dinh dưỡng, làm bánh kẹo..vv. Nhưng trong quá trình chế biến đậu phộng thành những sản phẩm có chất lượng cao, phải trải qua khâu bóc vỏ ngoài và bóc vỏ lụa (lớp vỏ mỏng bao bên ngoài hạt đậu) để lấy hạt nhân đồng, loại bỏ hạt mầm đồng thời phải loại bỏ vỏ lụa. Để bóc được lớp vỏ lụa thì yêu cầu hạt đậu phải được bóc vỏ ngoài và rang khô. Việc bóc vỏ ngoài khi đậu đã được rang khô rất dễ, nhưng trong sản xuất công nghiệp việc bóc vỏ lụa với một số lượng lớn đòi hỏi tốn nhiều công sức và thời gian. Để đáp ứng yêu cầu trên đòi hỏi phải tạo ra một thiết bị có thể bóc vỏ lụa với một số lượng lớn, loại bỏ hạt mầm, loại bỏ vỏ lụa đã bóc và thu được hạt nhân. 1.2 MỘT SỐ Ý TƯỞNG ĐỂ BÓC VỎ LỤA RA KHỎI HẠT ĐẬU PHỘNG 1. Dùng tay bóc vỏ lụa theo cách thủ công. 2. Bóc vỏ bằng cách cho hạt đậu va đập nhiều lần. 3. Bóc vỏ bằng cách nén và ma sát. Hình 1.1: Máy bóc vỏ bằng cách nén và ma sát.2 4. Bóc vỏ bằng cách dịch trượt. Hình 1.2: Máy bóc vỏ bằng cách dịch trượt 1.3 CHỌN LỌC Ý TƯỞNG  Dùng tay để bóc vỏ lụa: đây là cách làm thủ công tốn nhiều công sức và thời gian.  Bóc vỏ bằng cách va đập nhiều lần làm cho vỏ bên ngoài bóc ra: phương pháp này sẽ làm hạt đậu bị vỡ vụn ra nhiều phần, năng suất không cao.  Bóc vỏ bằng cách nén và ma sát đập vỡ và phá huỷ lớp vỏ bên ngoài: là kết quả tác dụng làm việc của hai bề mặt lên hạt, trong đó một bề mặt cố định và một bề mặt di động, bề mặt cố định đàn hồi hoặc nhám để tạo ma sát. Phương pháp này thích hợp bóc những vỏ cứng không thích hợp để bóc vỏ lụa, đồng thời để tạo ma sát thì vùng làm việc phải lớn.  Bóc vỏ bằng cách dịch trượt: đậu được bóc nhờ được sự ma sát, bị nén và bị xay nhờ lực dịch trượt. Quá trình dịch trượt xảy ra do có sự chênh lệch vận tốc tại hai điểm tiếp xúc lên hạt đậu. Đây là phương pháp phổ biến hiện nay vì năng suất cao và độ sót ít.3 Ta chọn ý tưởng bóc vỏ lụa đậu phộng bằng phương pháp dịch trượt. Hiện nay trong sản xuất có nhiều loại máy bóc vỏ lụa đậu phộng nhưng phổ biến nhất là máy bóc vỏ lụa bằng hai trục cao su.  Sơ đồ nguyên lý máy tách vỏ lụa đậu phộng hai trục cao su: Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy Nguyên lý hoạt động của máy: Từ trục động cơ I (Nđc=1,5 Kw, n=950vp) thông qua bộ truyền đai dẹt truyền momen quay lên trục II vòng qua trục quạt IV qua trục sàn trở về động cơ. Trục sàn V truyền momen quay lên trục III thông qua bộ truyền đai thang. Trong đó trục số II và trục số III có lắp hai trục cao su ( D=150, L=200). Hai trục cao su này quay ngược chiều và có tốc độ vòng khác nhau. Nhờ hai trục cao su có tốc độ vòng khác nhau nên có lực dịch trượt để bóc đậu. Đậu phộng sau khi đi qua hai trục cao su sẽ được bóc vỏ lụa và tách ra thành hai hoặc ba mảnh. Tuy nhiên trên thực tế có những khuyết điểm sau: Do chỉ dùng hai trục cao su bóc vỏ nên tỉ lệ đậu còn sót lại nhiều, tốn chi phí và thời gian để bóc lại lần hai. Không có cơ cấu căng đai. Khe hở giữa hai trụ cao su không điều chỉnh được do đó không thể bóc được nhiều loại đậu có kích cỡ khác nhau. Ðc I V IV III II n4 Từ những khuyết điểm trên chúng em đã cải tiến để có được năng suất cao hơn: Hướng cải tiến: Thiết kế thêm một cặp trục cao su để đậu được bóc hai lần nâng cao năng suất. Thêm vào cơ cấu điều chỉnh khe hở. Nhờ đó ta có thể điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su từ đó có thể bóc được nhiều loại đậu có kích thước khác nhau. Thiết kế thêm cơ cấu căng đai tránh hiện tượng trượt khi đai giãn, đồng thời tăng góc ôm tránh trường hợp trượt đai. Năng suất sẽ tăng lên do đậu phộng được bóc hai lần. Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến Hai trục cao su IV,V được lắp thêm nằm trên hai trục cao su III, VI. Hai trục cao su IV, V có tốc độ vòng chậm hơn hai trục III, VI; điều này đảm bảo không có hiện tượng đậu bị tràn giữa hai cặp trục cao su. Ðc I C II VIII VII VI IV V III n5 1.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BÓC VỎ LỤA 4 TRỤC CAO SU SAU KHI CẢI TIẾN. Sơ đồ nguyên lý máy tách vỏ lụa 4 trục cao su: Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy tách vỏ lụa đậu phộng 4 trục cao su: I: Trục động cơ. V: Trục cao su 4. II: Trục căng đai. VI: Trục cao su 2. III: Trục cao su 1. VII: Trục quạt. IV: Trục cao su 3. VIII: Trục sàn lắc. Nguyên lý hoạt động của máy: Momen xoắn được truyền từ động cơ qua bộ truyền đai dẹt làm quay trục sàn, đồng thời làm quay trục quạt và trục cao su số 1. Vì đai dẹt làm việc cả hai bề mặt nên dựa vào sơ đồ nguyên lý trên trục sàn lắc quay ngược chiều với chiều động cơ, trong khi đó trục quạt và trục cao su số 1 quay cùng chiều động cơ. ÐC I II VIII VII VI IV V III n6 Mômen xoắn truyền từ trục sàn qua bộ truyền đai thang làm quay trục cao su số 2. Trục cao su số 2 quay ngược chiều trục cao su số 1. Từ trục cao su số1 truyền mômen xoắn cho trục cao su số 3 thông qua bộ truyền xích. Tương tự từ trục cao su số 2 truyền mômen xoắn cho trục cao su số 4 thông qua bộ truyền xích. Trục căng đai II có nhiệm vụ căng đai định kì và tăng góc ôm cho bánh đai ở trục động cơ tránh trường hợp trượt đai. Máy có bốn trục cao su trong đó trục cao su số 2 và số 4 là hai trục cố định. Trục cao su số 1 và số 3 là hai trục có thể điều chỉnh nhờ vào cơ cấu điều chỉnh. Nguyên lý tách vỏ lụa đậu hạt đậu phộng: Lớp vỏ lụa của hạt đậu được tách ra nhờ: 1. Sự ma sát giữa hạt đậu và hai trục cao su quay ngược chiều nhau. 2. Tính chất của loại cao su dùng để bóc vỏ. 3. Khe hở giữa hai trục cao su tương ứng với từng loại đậu. 4. Sự chênh lệch vận tốc giữa hai trục cao su quay ngược chiều nhau, một trục quay nhanh và một trục quay chậm . Điều này đồng nghĩa với việc hạt đậu khi đi qua vùng làm việc giữa hai trục cao su sẽ vừa bị nén ( do khe hở giữa hai trục nhỏ hơn đường kính hạt đậu), và hạt đậu cũng bị xay do có sụ chênh lệch vận tốc giữa hai trục cao su. Hình 1.6: Rulo cao su7 Nếu không có sự chênh lệch vận tốc, mà hai trục cao su chỉ quay ngược chiều nhau thì hạt đậu chỉ bị nén và tịnh tiến đi xuống. Hạt đậu phộng sẽ được bóc vỏ hai lần khi đi qua hai cặp trục cao su. Cặp trục cao su trên có tốc độ chậm hơn cặp trục cao dưới. Điều này đảm bảo tỉ lệ đậu sót rất thấp. Chọn bộ truyền đai dẹt để truyền mômen xoắn từ động cơ đến trục cao su số 1 đến trục quạt, vòng qua trụ sàn trở về động cơ, do đai dẹt làm việc được cả hai bề mặt nên puly trục sàn được mắc bằng mặt ngoài của đai dẹt nhằm đảo chiều quay. Từ trục sàn ta truyền mômen xoắn lên trục cao su số 2 nhờ vào bộ truyền đai thang. Với sơ đồ nguyên lý trên đảm bảo được trục cao su số 1 và trục cao su số 2 quay ngược chiều và chênh lệch vận tốc với nhau. Việc sủ dụng bộ truyền đai dẹt có kích thước lớn nhưng đơn giản hơn so với những bộ truyền khác. Nếu dùng hợp giảm tốc sẽ làm chi phí tăng.8 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY 2.1 TÍNH TOÁN VÀ GIẢI THÍCH NGUYÊN LÝ BÓC VỎ HẠT ĐẬU. Vận tốc trục cao su quay nhanh Vn= (2,5÷3) ms. Vận tốc trục cao su quay chậm Vc=(0,7÷1,2)ms. Trên thực tế thử nghiệm đối với hạt đậu có D ≈ (8÷10)mm ta dự đoán kết quả vận tốc thích hợp cho từng cặp trục cao su: Vận tốc trục cao su quay nhanh ( I ) Vntcs1 ≈ 2,9ms. Vận tốc trục cao su quay nhanh ( II) Vntcs2 ≈ 1ms. Vận tốc trục cao su quay chậm (III) Vctcs3 ≈2,5ms. Vận tốc trục cao su quay chậm ( IV) Vctcs4 ≈ 0,9ms. 2.1.1 Xác định chiều dài đoạn đường Lnén của vùng làm việc hai trục cao su: ( sách Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm A.la.XOKOLOV trang 185). Trục sau khi được phủ cao su có: D=150mm. L=250mm. Đường kính trung bình của hạt đậu (8÷10)mm. Khe hở trung bình giũa hai trục cao su (3÷ 4)mm Hình 2.1: Sơ đồ để xác định chiều dài đoạn nén Lnén Nếu kí hiệu góc giữa đường tâm và bán kính (góc ôm) đi qua đường tiếp xúc của hạt với bề mặt của trục ở chỗ hạt đi vào vùng làm việc là α. Và ở chỗ cửa ra của9 các trục là α1. Đường kính của trục D= 150mm. Khoảng cách giữa hai trục δ= 4mm. Kích thước hạt đậu d=8mm. Xét tam giác vuông OAC. Ta có: Cosα=OCOA. Theo sơ đồ ta có OC= D2+δ2. OA= OB+BA= D2+d2= (D+d)2. Ta lấy hạt đậu có biên dạng cầu do đó: Đối với góc ôm α1 ta cũng tính tương tự α. Trong đó ta xem chiều dài Lnén hạt trong gó ôm α có tri số lý thuyết lớn hơn Lnén trong góc ôm α1. Nhưng vì hiệu giữa kích thước hạt trước và sau khi được bóc là rất nhỏ (100160 micromet) . Chiều dài làm việc của đoạn nén Lnén trong vùng làm việc giữa hai trục: Từ đó: Thay các giá trị vào ta được: Vậy Lnén= 33,8mm. Ta thấy chiều dài làm việc của Lnén phụ thuộc vào đường kính trục D, kích thước hạt d, khe hở giữa hai trục δ. Không phụ thuộc vào tốc độ của trục cao su. Vì hai trục cao su quay với tốc độ khác nhau nên một trông hai trục sẽ sớm hơn trục kia một đại lượng xá định nào đó ở đoạn Lnén. Ta xác định đại lượng vượt D d D D d D OA OC           2 2 cos D d D ar       cos cos ( ) 360 2 mm D d D ar D Lnén      33,8( ) 150 8 150 4 cos 360 3,14 150 Lnén 2 ar  mm   10 sớm đó và gọi đó là chiều dài Ltrượt. Ký hiệu tốc độ vòng của trục nhanh Vn (ms), còn trục chậm Vc (ms)và tỉ lệ tốc độ vòng của hai trục K=VnVc. 2.1.2 Xác định đoạn đường Ltrượt Hình 2.2 Sơ đồ để xác định đại lượng vượt sớm Ltrượt. Khi trục nhanh chuyển động ổn định với vận tốc Vn sau một khoảng thời gian nhất định thì nó đi được một quãng đường từ khi kẹp hạt ( từ điểm E) cho đến khi ra khỏi vùng làm việc (điểm Q). Cũng trong khoảng thời gian đó trục chậm với vận tốc Vc cũng đi được một quãng đường E1q1. Từ sơ đồ ta thấy trục quay nhanh vượt sớm hơn trục quay chậm một cung qQ hay một đoạn Ltr. Ta xác định L tr theo phương trình: (cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm A.la.xokolov trang 186). Từ đó: Vậy Ltr=22,1mm. Vậy Ltr là hàm số phụ thuộc vào Ln và tốc độ của 2 trục cao su.  Ta có thông số cặp trục cao su 1 và 2: Lnén=33,8mm. Vnhanh=2.9ms. L trượt=22,1mm. Vc=1 ms. Vn Vc Ln Ltr E E1 q q1 Q Q1 Vn Ln Vc Ln ltr   Vn Ln Vc Ltr  Ln  22,1( ) 2,9 33,81 Ltr  33,8   mm11 Dựa vào công thức tính hệ số bóc vỏ: (cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 187). Trong đó: Kc.bv1 số lượng hạt chưa bóc vỏ trước khi đưa vào máy. Kc.bv2 số lượng hạt chưa bóc vỏ sau khi đưa ra khỏi máy. Ta thấy: Hệ số bóc vỏ phụ thuộc vào Ltr. Nếu Ltr càng lớn thì Kbv càng cao.  Tính toán tương tự như trên ta có thông số của cặp cao su 3 và 4: Lnén=33,8mm. L trượt=21,8mm. Vnhanh=2,5ms. Vc=0,9ms. 2.1.3 Độ biến dạng của trục cao su khi tách vỏ hạt đậu Hình 2.3:Sơ đồ xác định độ biến dạng tuyệt đối của bề mặt cao su của trục. δ B O3 E O1 O2 C d x y y Vn Vc 100% . 1 . 2 100 1 . 1 . 1 . 2       Kc bv Kc bv Kc bv Kc bv Kc bv Kbv12 Sau khi hạt tiếp xúc cới bề mặt cao su của trục thì nó được vào vùng làm việc, như ta thấy ở sơ đồ trên dọc theo trục yy. Nối tâm của trục O1 và tâm của trục O3 và xét tam giác vuông O1O3B. Trong đó x là trị số hiện tại của góc xác định vị trí của hạt tại thời điểm dang xét. Ta có: Trong đó: Hạt biến dạng khi nó và bề mặt cao su của trục cũng biến dạng đồng thời. Đại lượng biến dạng tuyệt đối của trục cao su đặc trưng bằng đoạn CE và xác định: EO3= O1O3O1E trong đó Ta có: ( Sách Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188). Phương trình này đặc trưng cho qui luật thay đổi độ biến dạng của bề mặt cao su theo góc x. Góc này có thể thay đổi từ 0α ( trong đó α là góc kẹp hạt). Kí hiệu CE=∆h0. Khi hạt nằm ngang đường tâm trục (x=0, ∆h0= dδ2) tức là tại đây có biến dạng của trục cao su là lớn nhất. 2.1.4 Tính lực của trục cao su lên hạt đậu Trục cao su có D=150mm. L=250mm. hạt đậu có đường kính trung bình 8mm. Chiều dài vùng làm việc của hai trục cao su Lnén=33,8mm. Vậy lúc nào giữa hai trục cao su khi xay cũng có khoảng 4 dãy đậu. Mỗi dãy có khoảng 30 hạt đậu. Vậy tổng số hạt đậu trong vùng làm việc của hai trục cao su: Giả thuyết hạt đậu đang khảo sát có dạng hình cầu và cứng tuyệt đối, ta xác định đại lượng lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục cao su. x D B x O O O cos 2cos 1 1 3    2 O1B  D  x D O O 2cos 1 3   2 O1E  D 2cos 2 3 D x D EO    2 2cos 2 3 3 D x d D CE  CO  EO     hat  430 120(hat)13 8.10 ( ) 0,075 2 0,004 0,002 0,004 0,075 33,14 0,003 4 3 4 P   Kg     Hình 2.4: Sơ đồ xác định lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục. Do ta điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su ∆h0 phải nhỏ hơn kích thước hạt đậu. Trong sơ đồ trên lực P là lực tác dụng của trục cao su thứ hai lên hạt. Đại lượng biến dạng tuyệt đối ∆h0 của bề mặt cao su được xác định phụ thuộc vào lực P bởi công thức (IX9, cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188). Trong đó: Thông số K1 đặc trưng cho tính chất cơ học của cao su. µ hệ số Poison; µ=0,5. E môdun đàn hồi của cao su khi độ rắn của nó là 8590 đơn vỉ. R1 bán kính hạt đậu; R1≈0,004m. R2 bán kính trục cao su; R2≈0,075m. Từ công thức IX 9 ta suy ra được lực P: (IX10, cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188). Trong đó: O1 O3 D d P ∆h0 2 3 2 2 0 1 2 1 2 2 32 9 1 P R R R R x K h    E K  2 1  1 ( ) 2 1 2 . 1. 2 3 1 4 3 0 Kg R R h R R K P       0,003 251 0,75 3,14 80 1 1 0,5 1 2 2       E K  14 Tổng lực tác dụng của trục thứ hai lên hạt. Trong quá trình bóc vỏ, ngoài lúc nén ra thì lực dịch trượt cũng ó ý nghĩa rất lớn. khi hai trục quay, trục này quay ngược chiều và tốc độ vòng khác nhau. Hạt đậu bị phá huỷ lớp vỏ bên ngoài nhờ vào lực nén và bị tách ra nhờ vào lực dịch trượt, nghĩa là xảy ra quá trình xay. Hình 2.5: Sơ đồ xác định lực tác dụng trục nhanh lên hạt. Nguyên liệu từ phễu rơi vào vùng làm việc của hai trục với tốc độ Vn, và Vc. Trong đó: Vh1 – tốc độ hạt tại điểm A. G – gia tốc rơi tự do. H – chiều cao rơi của hạt. Tốc độ của hạt đậu ở thời điểm ra khỏi vùng làm việc: Từ sơ đồ trên ta thấy S=Ln. Vậy thời gian hạt đậu đi qua vùng làm việc: V1 V2 Ltr A H S P  8.104 120  0,096(Kg) 1,95( ) 2 2,9 1 2 V1  Vn Vc    m s V 2  2gH  29,8 40  0,88(m s) 0,02( ) 0,88 1,95 2 0,0338 1 2 2 s v v S t     15 Vậy thời gian để một dãy đậu ra khỏi vùng làm việc là. t=0,02s. Lực tương đương tác dụng lên hạt trong vùng làm việc giữa hai trục P0. Trong đó m là khối lượng hạt. Vậy tải trọng trên một trục cao su là: P=6,12+0,096=6,216≈6(kg). m(v1 v2)  P0.t 6,42( ) 0,02 ( 1 2) 0,12(1,95 0,88) 0 Kg t m v v P     16 0,15( ) 1000 60 2,5 1000 N  Pv   Kw CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ VÀ CÁC BỘ TRUYỀN 3.1 TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN. 3.1.1 Chọn động cơ điện: Yêu cầu: tải trọng trên mỗi trục cao su P=6Kg. Ta có: Công suất cần thiết cho trục cao su số 1: V1=2,9(ms) Trong đó: (công thức 2.11,tính toán hệ thống dẫn động cơ khí 1, trang 19) η = η1.η2 η1= 0,94 – hiệu suất bộ truyền đai. η2= 0,995 – hiệu suất một cặp ổ lăn.  η = 0,9950,95=0,93. Công suất cần thiết cho trục cao su số 2: V2=1(ms). η = η12.η22 η1= 0,95 – hiệu suất bộ truyền đai. η2= 0,995 – hiệu suất một cặp ổ lăn. η = 0,99520,952=0,87. Công suất cần thiết cho trục cao su số 3: V3=2,5(ms). N  Nct  0,174( ) 1000 602,9 1000 N  Pv   Kw 0,06( ) 1000 60 1 1000 N  Pv   Kw 0,187( ) 0,93 0,174 Nct1   Kw 0,068( ) 0,87 0,06 Nct2   Kw17 370( ). 3,14 150 60.10 2,9 1 3 nccs   v p 114( ). 3,14 150 60.10 0,9 2 3 nccs   v p η = η1.η22.η3 η1= 0,94 – hiệu suất bộ truyền đai. η2= 0,995 – hiệu suất một cặp ổ lăn. η3= 0,93 – hiệu suất bộ truyền xích. η = 0,940,99520,93=0,86. Công suất cần thiết cho trục cao su số 4: V4=0,9(ms). η = η12.η23.η3 η1= 0,94 – hiệu suất bộ truyền đai. η2= 0,995 – hiệu suất một cặp ổ lăn. η3= 0,93 – hiệu suất bộ truyền xích. η =0,9420,99530,93=0,8. Vậy công suất cần thiết cho 4 trục cao su Nct=0,7Kw. Ngoài ra còn có công suất của sàn rung và công suất của quạt gió. Ta phải chọn công suất động cơ lớn hơn công suất cần thiết. Dựa vào bảng P1.3: sách HDTKHTDDCK 1, trang 236, ta chọn: Chọn động cơ 4A90L6Y3 có công suất Nđc=1,5Kw, n= 950 vòngphút. Ta có : . .1000 . P v n  D  Số vòng quay trục cao su số I: Số vòng quay trục cao su số II: 0,054( ) 1000 60 0,9 1000 N  Pv   Kw 0,17( ) 0,86 0,15 Nct3   Kw 0,06( ) 0,8 0,05 Nct4   Kw18 ÐC I I VII VI V I V II n icd=110100 i1=110280 i2=110160 i3=110250 i4=70220 i5=1416 6 i6=1416  Số vòng quay của trục cao su số 3:  Số vòng quay của trục cao su số 4: 3.1.2 Phân phối tỉ số truyền: Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ lụa đậu phộng 4 trục cao su. 326( ). 3,14150 60.10 2,5 3 3 nccs   v p 102( ). 3,14150 60.10 0,8 4 3 nccs   v p19 Trục Thông số Trục động cơ Trục cao su I Trục cao su III i i1=110280 i5=1416 n (vgp) 950 373 326 N (Kw) 1,5 1,4 1,28 3.1.3 Tính toán bộ truyền đai dẹt (Truyền từ trục động cơ đến trục sàn, trục quạt, trục cao su số 1). Bộ truyền đai dẹt truyền từ động cơ đi dến trục sàn lắc, trục quạt, trục cao su số I, trục căng đai.  Bộ truyền đai từ động cơ đến trục cao su I Động cơ: Nđc= 1,5Kw, Nđc = 950(vp) Trục cao su số 1: ntcs1= 370(vp); Vtcs1= 2,9 (ms). Trục Thông số Trục động cơ Trục quạt i i2=110160 n (vgp) 950 653 N (Kw) 1,5 1,4 Trục Thông số Trục động cơ Trục sàn Trục cao su II Trục cao su IV i i3=110250 i4=70220 i6=1416 n (vgp) 950 418 133 116 N (Kw) 1,5 1,4 1,3 1.1920  .Chọn loại đai vải cao su: Vì có sức bền và tính đàn hồi cao. Hình 3.2: Dây đai dẹt 3.1.3.1 Định đường kính bánh đai nhỏ: Theo công thức (56 trang 84, sách thiết kế chi tiết máy) Tra theo bảng (51, trang 85 sách thiết kế chi tiết máy) ta chọn D=110mm. Vận tốc đai: 3.1.3.2 Tính đường kính bánh đai trục cao su I Chọn theo tiêu chuẩn bảng 51. Ta có D2=280mm. Số vòng quay thực trong một phút của bánh đai trục cao su: D (100 150)mm 950 1,5 1  (1100 1300)3   max 110 950 5, 46( ) (25 30) 601000 V m s v m s      D 110(1 0,01) 277mm 373 950 2        .950 370( ) 280 110 ncs1  0,99.  vg p21 3.1.3.3 Định tiết diện đai: Tra bảng 53, trang 87.Đối với đai vải cao su loại A. Chọn δ =4,5mm. Thoả mãn điều kiện: (Sách cơ sở thiết kế máy trang 149). Lấy ứng suất ban đầu σ0=1,8 Nmm2, theo trị số Tra bảng 55 trang 189 sách thiết kế chi tiết máy tìm được Các hệ số: Ct = 0,9 ( bảng 58 ) Cα = 1 (bảng 57 ). Cv = 1,03 (bảng 58). Cb = 1 (bảng 59). Tính chiều rộng đai theo công thức (513, trang 86) Theo bảng (54, trang 88) chọn đai vải cao su loại A. b=30mm. 3.1.3.4 Định chiều rộng bánh đai Tra bảng 510, trang 91. Chọn B=40mm . 3.1.3.5 Tính lực căng ban đầu S0 và lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu: (công thức 516, trang 91) Lực tác dụng lên trục: công thức 517, trang 91. Lực vòng có ích: 3.1.3.6 Điều kiện để không xảy ra hiện tượng trượt trơn 1  25  D 25. 4,5 1 110    D  p 0  2,1N mm2 b 29mm 5,46 4,5 2,2 0,911,031 1000 1,5   S0   0.b  1,8 4,530  243N R S 729N 2 180 3 243 sin 1 2 3 sin  0    274 . 5,46 1000 1000 1,5 N v N Ft    2( 1) ( 1) 0      f f t e e F F22 Suy ra hệ số ma sát tối thiểu giữa đai và bánh đai: Vậy DtcsI=280mm, B=40mm, b=30mm.  Bộ truyền đai từ động cơ đến quạt Ta có: Nđc= 1,5Kw; nđc= 950(vp). Từ thực tế làm mô hình máy ta có với lượng đậu được bóc từ hai trục cao su thì số vòng quay của quạt nq=650(vp) là có thể thổi vỏ lụa ra khỏi sàn. Xác định đường kính puly trục quạt: Chọn theo tiêu chuẩn bảng 51. Ta có Dquạt=160mm. Vậy Dquạt=160mm. B=40mm. b=30mm.  Bộ truyền đai từ động cơ dến trục sàn Ta có: Nđc= 1,5Kw; nđc= 950(vp). Tính toán sàn lắc ta có với góc nghiêng của sàn α=160, khoảng lệch tâm e= 0,006m, góc ma sát Số vòng quay của sàn lắc nsàn ≥ 410(vp). Ta chon số vòng quay của sàn nsàn=418(vp). Xác định đường kính puly của trục sàn: Chọn theo tiêu chuẩn bảng 51. Ta có Dsàn=280mm. Vậy puly của trục sàn có: D=280mm, B=40, b=30. 3.1.4 Tính toán bộ truyền đai thang (truyền từ trục sàn đến trục cao su số 2). Ta có: Số vòng quay rục sàn: nts= 418(vp). ( số vòng quay của sàn sẽ được tính toán ở phần sau). Yêu cầu: Vận tốc trục cao su số 2: Vtcs2=1(ms). Suy ra: Ta có tỉ số truyền cho bộ truyền: 0,4. 2 243 274 2 243 274 ln 3,14 1 min    f  D mm quat 110 160 650 950     32 D mm san 110 250 418 950   130( ) 3,14 150 1000 160 1000 60 2 v p v D n tcs     418 133 i 23 3.1.4.1 Chọn loại đai: Б. 3.1.4.2 Định đường kính bánh đai nhỏ trên trục sàn: (Theo bảng 514 sách thiết kế chi tiết máy trang 93) ta chọn D1=70mm. Kiểm nghiệm vận tốc đai: v < vmax =(30 – 35) ms. 3.1.4.3 Tính đường kính bánh đai trục cao su số 2: (Tra bảng 515 sách thiết kế máy trang 95) ta chọn D2=220mm. Số vòng quay thự của trục cao su số 2: Ta thấy số vòng quay trục cao su số 2 lệch rất ít so với yêu cầu. 3.1.4.4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục A: 0,55(D1+D2) + h ≤ A ≤ 2(D1+D2). Công thức 519 trang 94. 159mm ≤ A ≤ 580mm. Tra bảng 516 ta chọn A = 520mm. 3.1.4.5 Tính chiều dài dây đai theo khoảng cách trục A. (công thức 51, trang 83). L= 1530mm. Chọn theo tiêu chuẩn bảng 512 trang 92. Ta chọn L=1500mm. Kiểm ghiệm số vòng chạy u trong 1 giây: 3.1.4.6 Xác định khoảng cách trục A theo chiều dài L: công thức 52 trang 83. A=520mm. Khoảng cách nhỏ nhất: Amin= 5200,0151500=497,5mm. Khoảng cách lớn nhất: 1,355( ) 601000 3,14 370 70 60 1000 1 m s n D v     (1 0,02) 70 215 . 133 418 D2    mm   130( ) 220 70 ntcs2  1 0,02 .418.  v p     D A D L A D D 4 2 1 2 2 2 2       0,9 max 10. 1500 1,355     u  v L u24 A max= 520+0,031500=565mm. 3.1.4.7 Định các kích thước chủ yếu của bánh đai:  Chiều rộng bánh đai: theo công thức (523) B= (Z1)t+2S B=25mm.  Đường kính ngoài của bánh nhỏ trên trục sàn: Ds=D1+2h0. Ds =80mm.  Đường kính ngoài của bánh trên trục cai su số 2: Dtcs2=D1+2h0. D s =230mm.  Bảng tiết diện đai (103) trang 257. 3.1.4.8 Tính lực căng ban đầu S0 và lực tác dụng lên trục R Trong đó σ0=1,2Nmm2, F=138mm2. S0=165N. Công thức (525) trang 96. Trong đó: R1=487N; R2=490N. 3.1.5 Tính toán bộ truyền xích:  Bộ truyền xích từ trục cao su số 1 lên trục cao su số 3: Yêu cầu: Vận tốc trục cao su số 3: Vtcs3=2,5ms. Suy ra số vòng quay của trục cao su số 3: Tiết diện đai Kích thước rảnh h0 e t S K Б 5 16 20 12,5 7,5 S0   0F 1,2138 165N    2 3 sin 1 0  R S Z 326( ) 3,14 150 1000 2,560 . 1000. .60 3 v p v D n tcs     0 2 1 0 0 1  180   .570  160  120 A D D  180 0 2 1 .570 196 0. 2     A D D 25 3.1.5.1 Chọn loại xích ống con lăn một dãy. 3.1.5.2 Ta có tỉ số truyền: Theo bảng 63 trang 105. Ta chọn số răng đĩa xích trên trục cao su 1. Ztcs1 = 14 răng. Số răng đĩa xích trên trục cao su số 3: (theo công thức 65, trang105). Ztcs3=16 răng. 3.1.5.3 Tìm bước xích: Tìm hệ số điều kiện sử dụng: k = kd.kAk0kdckbkc. Trong đó: kd = 1,2 – tải trọng êm. kA = 1 – khoảng cách trục A F trong đó F= f(Gcosα – Pqtsinα). Để hạt chuyển động trên lưới sàng lên phía trên điều kiện cần là: Hay : Đại lượng cos(ωt)=1 là đại lượng cực đại tức là đầu cuối của tay quay ở vị trí I hoặc III. Sự dịch chuyển của hạt trên lưới sàn có thể thực hiện khi Thay trong đó n là số vòng quay trong 1 phút ta được: Ta xem như: Số vòng quay khi hạt dịch chuyển lên phía trên Công thức trang 61( sách cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm)  0 dt dv  2r cost  g.tg( )  2r  g.tg( ). tg rad s g r   ( ) . ( ) 30 2 2 2    r  g tg  n  2  g r tg n ( )  30   r tg n tr ( )  30  31  2r cost  g.tg( ). Điều kiện để hạt đậu đi xuống phía dưới khi tay quay ở góc phần tư II. Lúc này lực quán tính hướng xuống phía dưới. Điều kiện để hạt hướng xuống phía dưới ( công thức trang 62). Số vòng quay để hạt chuyển động xuống dưới Điều kiện hạt bị nảy lên khỏi sàn: Pun > Gcosα. Lúc này hạt bị tách ra khỏi sàn và không được sàn để tránh hiện tượng này: Gcosα ≥ Pun. Gcosα ≥ Pqtsinα Thay giá trị G = mq, Pqt = ma, a = ω2r, Vận tốc giới hạn để hạt đậu không bị nảy lên khỏi lưới: Ta có góc ma sát φ = 320. Vậy Ta chọn góc nghiêng của sàng α = 160. Vậy để hạt đậu có thể sàn được trên lưới thì hạt đậu đi lên đi xuống và hạt đậu không bị nảy lên. n max > n > ntr. Góc nghiêng của sàn α = 160, góc ma sát φ = 320. R=e=0,006m. Thay vào ta tính được: 489(vp) > n > 408(vp). r t g tg     cos . (  )  30 ( ) (v p) r tg n d    30 n     tg g  16,30 32 9,8    tg tg g   rtg n 30 max 32 3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 3.3.1 Tính trục cao su số 1: (chọn vật liệu trục: thép 45 tôi cải thiện). Hình 3.5: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 133 Trong đó: Rx = 1340N. Rđ = 646N. Tính phản lực ở gối đỡ: Suy ra: NA = 426N. NB = 2412N. Tính dường kính trục ở tiết fiện nguy hiểm: Vậy chọn đường kính ở tiết diện nn lấy bằng 30mm, và đuờng kính tại chỗ lắp bánh xích bằng 25mm, đường kính lắp bánh đai bằng 22mm. Tại tiết diện nn ta chon ổ bi đỡ chặn Kí hiệu: 46106, d=30mm, D=55mm. ( sách thiết kế chi tiết máy trang 364). M A  374 NB 1340 (374  50)  646 517 NB  NA 1340  646 28,75 . 0,167 159324 d 3 mm nn  34 3.3.2 Tính trục cao su số 2: (vật liệu thép 45 tôi cải thiện). Hình 3.6: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 235 Trong đó: Rx= 1340N; Rđ = 490N. Tính phản lực gối đỡ: Suy ra: NB=1954N NA=124N. Tính đường kính tại tiết diện nguy hiểm: Chọn đường kính tại tiết diện nguy hiểm mm bằng 25mm. đường kính tại chỗ lắp bánh xích bằng 25mm và bánh đai bằng 22mm. Tại tiết điệ nguy hiểm chọn ổ bi đỡ chặn Kí hiệu 46105, d=25mm, D=47mm. ( sách thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp trang 346). MA  374 NB  797970  0 NB NA 1830. d mm m m 24,66 0,167 113322  3  36 3.3.3 Tính trục cao su số 3: (vật liệu thép 45). Hình 3.7: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 337 Trong đó: Rx = 1239N. Tính phản lực tại gối đỡ: Suy ra: NB = 1404N. NA = 165N. Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm: Chọn đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm mm bằng 25mm, đường kính lắp bánh xích bằng 22mm. Chọn ổ bi đỡ chặn KH 46105 có d=25mm, D=47mm. ( sách thiết kế chi tiết máy trang 346) MA  374NB  525336  0. NB NA 1239. 23 . 0,150 61710 d 3 mm mm  38 3.3.4 Tính trục cao su số 4: (vật liệu thép 45). Ta lấy thông số trục cao su số 3 để tính cho trục cao su số 4 Hình 3.8: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 439 Trong đó: Rx = 1239N. Tính phản lực tại gối đỡ: Suy ra: NB = 1404N. NA = 165N. Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm: Chọn đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm mm bằng 25mm, đường kính lắp bánh xích bằng 22mm. Chọn ổ bi đỡ chặn KH 46105 có d=25mm, D=47mm. ( sách thiết kế chi tiết máy trang 346) . MA  374NB  525336  0. NB NA 1239. 23 . 0,150 61710 d 3 mm mm  40 CHƯƠNG 4: GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 2.2 TRỤC CAO SU 1 2.2.1 Phân tích chi tiết và phương pháp chế tạo. 2.2.1.1 Phân tích chi tiết. Phân tích chức năng công dụng của chi tiết gia công Với chi tiết dạng trục, trục cao su 1có tác dụng lăn ép hạt đậu phộng để bóc đi lớp vỏ lụa bên ngoài.Trục có nhiệm vụ đỡ các chi tiết quay (bánh xích, puly), còn có nhiệm vụ truyền momen xoắn,vv...Vì vậy trục vừa chịu uốn vừa chịu xoắn. Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công Vì trục chị tải trọng trung bình nên ta dùng thép 45 tôi cải thiện. Nhóm thép cacbon rẽ tiền vì dễ nấu luyện và luyện và không dùng các nguyên tố hợp kim đắt tiền có cơ tính nhất định,có tính công nghệ tốt dễ đúc,hàn,cán,rèn,gia công cắt gọt. Ký hiệu: C45 C là nhóm thép cacbon chất lượng tốt.,lượng P,S thấp(P ≤ 0,035%, S ≤ 0,04%).còn chỉ số 45 là lượng cacbon trung bình theo phần vạn,tức là 0,45% Thành phần hóa học : + C = 0,42% 0,49% . + Si < 0,37% . + Mn < 0,8% . + Cr < 0,25% . + Ni < 0,25% . + S < 0,45% . + P < 0,45% . Còn lại là thành phần của Fe . Cơ tính : + Độ bền kéo : σb = 850 Mpa . + Độ cứng : 229 HB . + Độ dẻo : δ ~ 11% . +Độ va đập: ak = 450kJ m2 .41 Phân tích độ chính xác gia công  Độ chính xác về kích thước:( tra theo Bảng tra dung sai lắp ghép) Kích thước chỉ dẫn: Kích thước Ø30+0,002 +0,015 : là kích thước có yêu cầu độ chính xác cao nhất : + Kích thước danh nghĩa : dN =30( mm ) + Sai lệch giới hạn : es = +15(μm ) ;ei = +2(μm ) + Kích thước giới hạn lớn nhất : dmax = 30,015( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : dmin = 30,002 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 0,013mm → cấp chính xác cấp 6. Kích thước Ø25 +0,002 +0,015 : là kích thước có yêu cầu độ chính xác cao. + Kích thước danh nghĩa : dN =25( mm ) + Sai lệch giới hạn : es =+15(μm ) ;ei = +2(μm ) + Kích thước giới hạn lớn nhất : dmax = 25,015( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : dmin =25,002 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 0,013mm → cấp chính xác cấp 6. Kích thước Ø22 +0,002 +0,015 : là kích thước có yêu cầu độ chính xác cao. + Kích thước danh nghĩa : Dn =22( mm ) + Sai lệch giới hạn : es =+15(μm ) ; ei = +2(μm ) + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 22,015( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin =22,002 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 0,013mm → cấp chính xác cấp 6. Kích thước 6 0,03 + Kích thước danh nghĩa của rãnh then R3 là : 6mm + Sai lệch giới hạn : ES = 0(μm ) ; EI = 30(μm ) + Dung sai kích thước : IT = 0,03mm → cấp chính xác cấp 9.42 Kích thước 8 0,036 + Kích thước danh nghĩa của rãnh then R4 là : 8mm + Sai lệch giới hạn : ES = 0(μm ) ; EI = 36(μm ) + Dung sai kích thước : IT = 0,036mm → cấp chính xác cấp 9. Kích thước không chỉ dẫn: Kích thước 3,5 ±0,024 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 3,5 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,024 ; EI = 0,024 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =3,524 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 3,476 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 48 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 4 ±0,024 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 4 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,024 ; EI = 0,024 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =4,024 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 3,976 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 48 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 20 ±0,105 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 20 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,105mm ; EI = 0,105 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 20,105 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 19,895 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 210 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 25 ±0,105 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 25 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,105mm ; EI = 0,105 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 25,105 ( mm )43 + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 24,895 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 210 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 36 ±0,125 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 36( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,125 ; EI = 0,125 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =36,125 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 35,875 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 250 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 40 ±0,125 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 40 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,125 ; EI = 0,125 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =40,024 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 39,875 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 250 μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 105 ±0,175 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 105 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,175 ; EI = 0,175 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =105,175 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 104,825 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 350μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 132 ±0,2 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 132 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,2 ; EI = 0,2 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax =132,02 ( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 131,8 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 200μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 182 ±0,23 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 182 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,23 ; EI = 0,2344 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 182,23( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 181,77 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 460μm → cấp chính xác là cấp 12. Kích thước 293 ±0,26 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 293 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,26 ; EI = 0,26 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 293,26( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 292,74 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 520μm → cấp chính xác là cấp 14. Kích thước517 ±0,35 : + Kích thước danh nghĩa : Dn = 517 ( mm ) + Sai lệch giới hạn trên là : ES = +0,35 ; EI = 0,35 + Kích thước giới hạn lớn nhất : Dmax = 517,35( mm ) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Dmin = 516,65 ( mm ) + Dung sai kích thước : IT = 700μm → cấp chính xác là cấp 14.  Độ chính xác về hình dáng hình học: Dung sai độ trụ của mặt A và B là 0,006 mm. Dung sai độ tròn của mặt A và B là 0,006 mm.  Độ chính xác về vị trí tương quan: Dung sai độ đồng trục của các cổ trục là 0,025mm.45  Chất lượng bề mặt: (Bảng 2.29 ,trang 97,98;Bảng tra dung sai lắp ghép) Mặt trụ A có độ nhám Ra 1,25 → cấp độ nhám là cấp 6. Mặt trụ B có độ nhám Ra 1,25 → cấp độ nhám là cấp 6. Mặt trụ Ø25 +0,002 +0,015 có độ nhám Ra 1,25 → cấp độ nhám là cấp 6. Mặt trụ Ø22 +0,002 +0,015 có độ nhám Ra 1,25 → cấp độ nhám là cấp 6. Mặt trụ Ø30 0.25 có độ nhám Rz40 → cấp độ nhám là cấp 12. 2.2.1.2 Phương pháp chế tạo phôi →Tương ứng với vật liệu gia công ta có các phương pháp chế tao phôi như sau: Phôi cán nóng: + Phù hợp dạng sản xuất hàng loạt vừa + Dùng cho những trục bậc có đường kính chênh lệch không lớn lắm. Phôi đúc : + Phù hợp với dạng sản xuất hang loạt và hàng khối + Phương pháp này giảm được lượng dư và khối lượng gia công trong quá trình chế tạo. Phôi rèn tự do hoặc hàn ghép: + Dùng cho trục lớn phù hợp với dạng sản xuất nhỏ và đơn chiếc. → Với việc chọn phôi để chế tạo trục phụ vào hình dạng kết cấu và sản lượng của trục đó.chi ti