Cơ Khí Chế Tạo Máyđề Tài Nghiên Cứu, Thiết Kế Chế Tạo Máythu Gom Nông Sản.pdf

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết các nhiệm vụ đồ án được giao 8,0 1a - Tính cấp thiết, tính mới nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với các ĐATN trước

KHOA CƠ KHÍ -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY

THU GOM NÔNG SẢN

Giảng viên hướng dẫn : ThS Huỳnh Hải

Sinh viên thực hiện : Đồng Quốc Việt

Trương Quốc Hậu

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY

THU GOM NÔNG SẢN

Giảng viên hướng dẫn : ThS Huỳnh Hải

Sinh viên thực hiện : Đồng Quốc Việt

Trương Quốc Hậu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

(Dành cho người hướng dẫn)

1 Họ và tên sinh viên: Đồng Quốc Việt MSV: 1911504110150

Trương Quốc Hậu MSV: 1911504110107

2 Lớp: 19C1

3 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy thu gom nông sản

4 Người hướng dẫn: Huỳnh Hải Học hàm/ học vị: Thạc sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: 1 điểm

Đáp ứng nhu cầu, có tính mới trong thiết kế máy, đề tài đạt được nhiệm vụ nội dung đề ra

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: 4 điểm

Hoàn thành tốt các yêu cầu đề ra ở phần thuyết minh, các số liệu tính toán chấp nhận được,

bản vẽ thể hiện tốt ở bản vẽ 2D và 3D, rõ ràng, dễ hiểu

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: 2 điểm

Thể thức trình bày theo quy định, đảm bảo cả thuyết minh và bản vẽ

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: 0.5 điểm

Để tài có thể ứng dụng ở các vùng nông thôn

5 Các tồn tại, thiếu sốt cần bổ sung, chỉnh sửa:

Cần có so sánh giữa máy thiết kế và máy tham khảo để đánh giá ưu, nhược điểm của sản

phẩm

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: 2 điểm

Sinh viên có thái độ học tập tốt, kiên trì làm đồ án, chịu khó khắc phục nhược điểm mà

người hướng dẫn chỉ ra, thái độ làm việc nghiêm túc và có trách nhiệm trong học tập

IV Đánh giá:

1.Điểm đánh giá: 8,5/10

2.Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 19 tháng 06 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

THUẬT

KHOA …………

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh ph úc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) V Thông tin chung: 5 Họ và tên sinh viên:……….………

6 Lớp: ……….……… Mã SV: ………

7 Tên đề tài:……….………

8 Người phản biện: ……….………… Học hàm/ học vị: …………

VI.Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: 1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: ………

………

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: ………

………

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: ………

………

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: ………

………

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………

………

………

………

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết các nhiệm vụ đồ án được giao 8,0

1a

- Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có

những phần mới so với các ĐATN trước đây);

- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực

tiễn;

1,0

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức

cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;

1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN về nội dung báo cáo, bản vẽ,

1d

- Có kỹ năng sử dụng phần mềm ứng dụng trong vấn đề

nghiên cứu (thể hiện qua kết quả tính toán bằng phần

mềm);

- Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu

(thể hiện qua các tài liệu tham khảo)

1,0

2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0

3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: ………

………

………

………

………

………

- Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Người phản biện

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy thu gom nông sản

Sinh viên thực hiện:

Đồng Quốc Việt MSSV: 1911504110150 Lớp: 19C1Trương Quốc Hậu MSSV: 1911504110107 Lớp: 19C1

Trong thuyết minh đồ án này với đề tài nhóm em là “ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy

thu gom nông sản” Vì vậy mà trong đề tài đề cập đến nội dung đưa ra các giải pháp thu gom

nông sản, từ đó nhóm vạch ra phương hướng nâng cao hiệu suất thu gom nông sản hạn chế sứclao động của con người khi sử dụng các công cụ thô sơ như chổi, cào , xúc rác,…Việc tínhtoán thiết kế chế tạo mô hình máy thu gom nông sản sau khi phơi có các bộ phận quan trọngnhư cánh vít, băng tải, động cơ, bộ phận truyền động, tất cả các bộ phận đó được thiết kế nhờvào việc đánh giá điều kiện, bề mặt thu gom, kích thước nông sản mà nhóm đề ra mục tiêunhắm tới Từng bộ phận trên máy thu gom nông sản được nhóm tính toán thiết kế đảm bảo tínhthực tế bên ngoài

Tất cả nội dung của đồ án nhóm chúng em bao gồm 5 chương với nội dung mỗi chương sẽkhác nhau, nhưng chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để tạo thành một cáchtổng thể và hoàn chỉnh nhất Sau đây là phần nội dung tóm tắc của từng chương

Chương 1: Tổng quan về thu gom nông sản

Chương 2: Cơ sở lí thuyết

Chương 3: Tính toán thiết kế máy thu gom nông sản

Chương 4: Chế tạo máy thu gom nông sản

Chương 5: Đánh giá và bàn luận

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Giảng viên hướng dẫn: Ths Huỳnh Hải

Sinh viên thực hiện: Đồng Quốc Việt Mã SV: 1911504110150

1 Tên đề tài:

Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy thu gom nông sản

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Các loại nông sản thu gom như: hạt lúa, hạt bắp (ngô), hạt đậu, Có kích thước chiều dài hạt 5-12mm và chiều dày 1-5mm

- Độ dày nông sản khi phơi 30-40mm

- Bề mặt phơi và thu gom là bề mặt phẳng: mặt sân, mặt đường,

- Tiết diện phân bố nông sản: có bề mặt phân bố rộng rãi hoặc có chiều rộng trên 2m

chiều dài khoảng 5m trở lên

3 Nội dung chính của đồ án:

Cấu trúc đồ án này bao gồm 5 chương:

 Chương 1: Tổng quang về thu gom nông sản

 Chương 2: Cơ sở lý thuyết

 Chương 3: Tính toán thiết kế máy thu gom nông sản

 Chương 4: Chế tạo máy thu gom nông sản

 Chương 5: Đánh giá và bàn luận

4 Các sản phẩm dự kiến:

- Mô hình máy thu gom nông sản, bản vẽ 2D, 3D về máy và các bộ phận cấu tạo nên

máy, bản thuyết minh và video mô phỏng

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm trở lại đây ngành nông nghiệp nước ta có nhiều sự phát triển vượt bậc, máy móc đã không còn là quá xa lạ với mỗi chúng ta Để đáp ứng nhu cầu của xã hội trong thời kì hội nhập, việc đào tạo ra các bậc kỹ sư, các thợ máy có trình độ tay nghề, có kiến thức vững chắc về chuyên môn là một nhiệm vụ quan trọng

Lời đầu tiên em xin cảm ơn đến thầy Huỳnh Hải cùng các thầy cô trường Đại học Sư Phạm

kỹ thuật đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để em thực hiện yêu cầu của đồ án tốt nghiệp Cảm ơn

sự động viên và giúp đỡ tận tình từ gia đình và bạn bè

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo

máy thu gom nông sản”, chúng em đã thu được rất nhiều kiến thức chuyên ngành

cũng như sự kết hợp làm việc nhóm và tinh thần trách nhiệm trong công việc

Nhóm em đã phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, song thời gian

và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ án mong quý thầy cô vàcác bạn đóng góp để đồ án này được hoàn thiện và cải tiến vươn xa hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 19 tháng 06 năm 2023

Sinh viên thực hiện:

ĐỒNG QUỐC VIỆTTRƯƠNG QUỐCHẬU

CAM ĐOAN

Trong rất nhiều phát minh sáng chế khoa học về các loại máy để phục vụ nhu cầu của conngười trong đời sống, nhằm hạn chế được sức lao động Cũng như tăng năng suất cho conngười Tuy nhiên, mỗi một sáng chế lại có một cách thực hiện hay cải tiến đều khác nhau đểkhông bị trùng lặp lại các ý tưởng trước

Trên tinh thần đó, nhóm tác giả chúng tôi gồm: Đồng Quốc Việt và Trương Quốc

Hậu thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy thu gom nông sản”.

Trong đề tài tốt nghiệp của nhóm, chúng tôi cam đoan tự làm 100% dưới sự góp ý giúp đỡ trực

tiếp từ thầy ThS Huỳnh Hải và các thầy trong Khoa Cơ khí.

Với đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy thu gom nông sản”, chúng tôi cam

đoan tự thiết kế, tự làm Nếu có sự tranh chấp, chúng tôi xin chịu hoàn toàn tráchnhiệm

Sinh viên thực hiện

ĐỒNG QUỐC VIỆTTRƯƠNG QUỐC

HẬU

MỤC LỤC

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

TÓM TẮT ĐỀ TÀI i

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN . ii

MỤC LỤC iii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH v

MỤC LỤC BẢNG BIỂU vi

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮC vii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu đề tài 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa đề tài 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU GOM NÔNG SẢN 3

1.1 Tìm hiểu và khảo sát địa hình 3

1.2 Phương pháp thu gom nông sản chủ yếu 5

1.3 vấnĐặt đề và lên ý tưởng 5

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 7

2.1 thuyếtLí chung về thiết kế máy và chi tiết máy 7

2.2 Truyền động đai 8

2.2.1 Các thông số hình học của bộ truyền đai 8

2.2.2 Thiết kế bộ truyền đai: 9

2.3 Giới thiệu về vít tải: 15

2.4 Bánh răng côn: 15

2.4.1 định Xác các thông số ăn khớp 16

2.4.2 Kiểm nghiệm răng và độ bền tiếp xúc 18

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY THU GOM NÔNG SẢN 19

3.2 Đưa ra phương án giải quyết 20

3.2.1.Phương án thu gom 20

3.2.2 Ý tưởng bố trí nguồn động lực 24

3.2.3 So sánh sản phẩm dự kiến thiết kế với sản phẩm dự kiến trên thị trường 25

3.3 Tính toán thiết kế chi tiết máy: 26

3.3.1 Chọn động cơ điện: 26

3.3.2 Thiết kế bộ truyền đai: 27

3.3.3 Tính khớp nối bánh răng côn: 30

3.3.4 Tính toán thiết kế cánh vít: 33

3.3.5 Tính toán thiết kế RULO và bộ phận căn chỉnh rulo: 36

3.3.6 Tính toán thiết kế bộ phận dẫn liệu dạng băng tải: 39

CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO MÁY THU GOM NÔNG SẢN 44

4.1 hìnhMô hóa thiết bị 44

4.2 Quy trình chế tạo mô hình: 50

4.2.1 Quy trình chế tạo cánh vít: 50

4.2.2 Quy trình chế tạo băng tải múc 50

4.2.3 Quy trình chế tạo rulo 50

4.2.4 Quy trình chế tạo khung máy 51

4.2.5 Quy trình chế tạo khung băng tải 51

4.2.6 Quy trình chế tạo đầu kẹp bao bì 51

4.2.7 Quy trình chế tạo khung tay cầm 52

4.2.8 Quy trình chế tạo khung gá động cơ 52

4.2.9 Quy trình chế tạo máng băng tải 52

4.2.10 Quy trình chế tạo trục 52

4.3 Thử nghiệm, đánh giá và hiệu chỉnh 52

4.4 Hoàn thiện sản phẩm 53

CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN 54

5.1 Tiềm năng sản phẩm: 54

5.2 Hiệu quả đem lại khi sử dụng phương tiện: 54

Hình 1.1: Bề mặt phơi là mặt đường trải nhựa 3

Hình 1.2: Bề mặt phơi là mặt đường bê tông 4

Hình 1.3: Bề mặt phơi là mặt sân 4

Hình 1.4: Người nông dân thu gom lúa bằng dụng cụ thô sơ 5

Hình 1.5: Máy thu gom do người dân chế tạo 5

Hình 1.6: Máy thu gom lúa 3A trên thị trường 6

Hình 2.1: Sự ăn khớp của bánh răng côn 15

Hình 3.1 Nông sản được phơi trên sân rộng 19

Hình 3.2 Nông sản được phơi trên đường dọc theo làn đường đi bộ 20

Hình 3.3 Sơ đồ máy thu gom nông sản theo nguyên lý gom xúc 20

Hình 3.4 Sơ đồ máy thu gom nông sản theo nguyên lý quét xúc 21

Hình 3.5 Sơ đồ máy thu gom nông sản theo nguyên lý hút 22

Hình 3.6 Sơ đồ máy thu gom nông sản theo nguyên lý gạt, xúc 23

Hình 3.7 Sơ đồ bố trí tổng thể của máy 25

Hình 3.8 Sự ăn khớp của bánh răng côn 30

Hình 3.9 Kích thước và hình dạng của vít tải 33

Hình 3.10 Vị trí lắp gối đỡ của vít tải 33

Hình 3.11 Cấu tạo và kích thước vít tải 33

Hình 3.12 Kích thước đường kính của cánh vít 34

Hình 3.13 Cánh vít sau khi kéo 35

Hình 3.14 Kích thước của rulo 36

Hình 3.15 Hình 3D trục của rulo 36

Hình 3.16 Kích thước của trục rulo 37

Hình 3.17 Cơ cấu tăng chỉnh rulo 37

Hình 3.18 Rãnh di chuyển cụm trục rulo trên khung máy 38

Hình 3.19 Đai ốc tăng chỉnh rulo 38

Hình 3.20 Khoảng cách giữa hai tâm băng tải 39

Hình 3.21 Kích thước băng tải 40

Hình 3.22 Hình ảnh máng múc gắn trên băng tải 41

Hình 3.23 Chiều cao máng múc 42

Hình 3.24 Kích thước máng múc 43

Hình 4.1 Giao diện của phần mềm CREO 44

Hình 4.2 Băng tải có gắn bộ phận múc 45

Hình 4.3 Bộ phận che chắn băng tải 45

Hình 4.4 Trục vít tải 46

Hình 4.5 Rulo trên 46

Hình 4.6 Bộ phận che chắn trục vít tải 47

Hình 4.7 Chuổi quét 47

Hình 4.8 Bộ phận che chắn chổi quét 48

Hình 4.9 Động cơ 48

Hình 4.10 Khung máy 49

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Bảng 2.1 Các thông số của đai hình thang 10

Bảng 2.2 Hướng dẫn chọn loại tiết diện đai hình thang 10

Bảng 2.3 Hướng dẫn chọn đường kính bánh đai nhỏ( cho đai hình thang) 11

Bảng 2.4 Các trị số đường kính bánh đai hình thang 11

Bảng 2.5 Chọn khoảng cách trục A của bộ truyền bánh đai hình thang 11

Bảng 2.6 Các trị số chiều dài đai hình thang 12

Bảng 2.7 Trị số ứng suất cho phép của đai hình thang 13

Bảng 2.8 Hệ số C ⍺ xét đến ảnh hưởng của góc ôm . 13

Bảng 2.9 Hệ số Cv xét đến ảnh hưởng của vận tốc 13

Bảng 2.10 Hệ số chế độ tải trọng C t 14

Bảng 2.11 Thông số chính của bánh răng côn 16

Bảng 2.12 Tỉ số truyền và số răng tiêu chuẩn của bánh răng côn 17

Bảng 3.1 Hướng dẫn chọn loại tiết diện đai theo hình thang 27

Bảng 3.2 Kích thước tiết diện các loại đai hình thang 27

Bảng 3.3 Hướng dẫn chọn đường kính bánh đai nhỏ 28

Bảng 3.4 Bảng tra chiều dài đai 29

Bảng 3.5 Các thông số của bánh răng côn 32

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

KÝ HIỆU

[σp]0 [N/mm2] Ứng xuất có ích cho phép

�1�à 2 [Độ] Góc côn chia

[[[[[[[[[[[[[[[ �] [Mpa] Ứng suất tiếp xúc cho phép

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮC

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Với điều kiện thời tiết ngày càng thất thường, nhiều lúc trời nắng mà bất ngờ chuyển mưa làkhắp cả thôn xóm rộn ràng, chạy đua với trời mưa để kịp gom nông sản lại Người không kịp thu gom lại đành phải ngậm ngùi chịu cảnh nông sản của mình bị ướt, nông sản bị ướt dẫn đến

hư hao hoặc giảm chất lượng và mức giá thu mua sẽ thấp hoặc có thể sẽ không bán được

Một số nông sản khi phơi sẽ tạo ra rất nhiều bụi, trong khi người dân thu gom bằng thủ công

họ tiếp xúc trực tiếp với lượng bụi lớn như thế, dẫn đến ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe của

họ Mà công việc này lặp đi lặp lại rất nhiều cho đến khi nông sản được khô hoàn toàn

Với bản thân tôi là con của một gia đình làm nông phải chứng kiến thấy cảnh ba mẹ mình phải làm việc đó nên chúng tôi quyết định nghiên cứu chế tạo máy thu gom nông sản để giúp cho ba

mẹ, và người nông dân ở quê tôi đỡ vất vả, nâng cao chất lượng sản phẩm hơn

Thông qua tìm hiểu, chúng tôi biết rằng có nhiều máy móc có thể làm được việc

đó, và có bán sẵn trên thị trường Tuy nhiên, hầu hết trong số đó là những thiết bị, máy móc có công suất lớn, máy móc hiện đại, đắt tiền nên người nông dân khó tiếp cận và khó sử dụng.Chỉ dùng cho các vùng tập trung nhiều nông sản không phù hợp với nhu cầu sử dụng trên các vùng có lượng nông sản nhỏ lẻ với quy mô hộ gia đình

Với vùng quê chúng tôi là khu vực miền trung, nơi có sản lượng nông sản nhỏ và quy mô hộ gia đình là chính, nên chúng tôi quyết định tạo ra chiếc máy để phục vụ cho người nông dân ở đây với phương châm chế tạo máy phải có giá thành rẻ, năng suất tương đối, khả năng vận hành

và bảo dưỡng dễ dàng để người nông dân có để dễ dàng sử dụng nó

2 Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy thu gom nông sản có thể hoạt động phù hợp với mặt sân

và mặt đường dùng để phơi nông sản

Thiết bị chế tạo ra có giá thành rẻ hơn so với các thiết bị có trên thị trường nhưng hiệu quả công việc cao tương đương

Thiết bị chế tạo dễ dàng sử dụng bảo dưỡng và sửa chửa

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu về đặc điểm kích thước trọng lượng của nông sản và đặc điểm địa hình tại nơilàm việc của thiết bị Từ đó đưa ra phương án giải quyết sao cho phù hợp

Để thực hiện mục đích đề tài, máy thu gom nống sản của nhóm chúng em cần phải đượcnghiên cứu và thiết kế các bộ phận cơ khí để thực hiện các chức năng mà người nông dân thugom nông sản sau khi phơi

Sau khi hoàn thành phần thiết kế cơ khí máy thu gom nông sản thì nhóm em tiến hành thựcnghiệm để kiểm chứng kết quả so sánh với lý thuyết đã tính toán.Từ đó nhóm chúng em có cơ

sở đánh giá mức độ đạt được của mục đích đề tài của nhóm

4 Ý nghĩa đề tài

Sản phẩm máy thu gom nông sản ra đời có ý nghĩa:

Chế tạo ra thiết bị thu gom nông sản với hiệu suất làm việc cao và ổn định, giúp giảm sức người, tiết kiệm thời gian và nhân công

Tiết kiệm chi phí đầu tư với ưu điểm giá thành của thiết bị khá thấp nên tạo ra sản phẩm có giá thành thấp hơn nhiều so với sản phẩm trên thị trường

Thiết bị là tiền đề để các nhóm nghiên cứu sau này tiếp tục cải tiến, phát triển nhằm tạo ra sản phẩm tốt hơn

5 Phương pháp nghiên cứu

Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giai đoạn, sau đó tìm raphương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất

Khảo sát thực tế, tìm hiểu về máy thu gom nông sản thô sơ và hiện đại đang được đưa vào sửdụng, kế thừa những ưu điểm, tìm cách khắc phục những khuyết điểm để áp dụng vào đề tàicủa nhóm chúng em

Giai đoạn sau đó là tiến hành chế tạo

Giai đoạn cuối cùng là kiểm nghiệm máy thu gom, kiểm tra kết quả thực nghiệm cung cấpthông tin phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến máy thu gom cho quá trình tính toán và thiết kế

và đánh giá kết quả thực hiện, nhằm tìm ra những phương án chưa hợp lý từ đó chúng ta đưa racác giải pháp thiết kế sữa chữa kịp thời

Bên cạnh đó cùng với sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ thông tin, máy vi tính cho phép

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU GOM NÔNG SẢN

1.1 Tìm hiểu và khảo sát địa hình

Thông qua tìm hiểu, chúng em biết rằng có nhiều máy móc có thể làm được việc đó sẵnbán trên thị trường Tuy nhiên, hầy hết trong số đó là những thiết bị có công suất lớn, máy móchiện đại, đắt tiền nên bà con nông dân khó tiếp cận và khó sử dụng Chỉ dùng cho các vùng tậptrung, không phù hợp với sử dụng trên các sản phẩm nhỏ lẻ với quy mô hộ gia đình

Vì vùng quê chúng em ở khu vực ven biển miền Trung, nơi ít tập trung các lúa ít nhất trongđất nước và quy mô hộ gia đình (5-7 sào) là chính nên chúng em quyết định phát triển sản phẩm

để phục vụ cho bà con với phương châm rẻ, năng suất tương đối cao, khả năng vận hành dễdàng để bà con có để dễ dàng sử dụng và bảo dưỡng

Nước ta là một nước nông nghiệp với sản lượng lúa thu hoạch mổi mùa lớn nên người dânphải tận dụng những nơi bằng phẳng có nhiều ánh nắng để phơi lúa nhưng chủ yếu là mặt sântrong nhà hay mặt đường ít người qua lại

Hình 1.1: Bề mặt phơi là mặt đường trải nhựa

Hình 1.2: Bề mặt phơi là mặt đường bê tông

Hình 1.3: Bề mặt phơi là mặt sân

=>Nhận xét: Các bề mặt nông dân dùng để phơi lúa là các bề mặt tương đối phẳng cao, ít nhấp nhô

1.2 Phương pháp thu gom nông sản chủ yếu

Phương pháp thu gom nông sản chủ yếu của bà con nông dân là dùng sức người với sự hỗtrợ của các công cụ thô sơ như cào, chổi, dụng cụ xúc rác, xẻng…

Hình 1.4: Người nông dân thu gom lúa bằng dụng cụ thô sơ

1.3 Đặt vấn đề và lên ý tưởng

Trong quá trình thu gom nông sản, người dân đã khảo sát nghiên cứu dựa trên nguyên lý cào,quét và xúc để chế tạo ra các thiết bị thu gom nông sản với mục đích giảm sức người và tăngnăng suất thu gom

Hình 1.5: Máy thu gom do người dân chế tạoNhìn chung máy thu gom do người dân chế tạo chua đảm bảo được hiệu quả công việc cầnphải chủ yếu dựa vào sức người

Trên thị trường củng chế tạo ra rất nhiều máy phục vụ cho quá trình thu gom nông sản

để giảm bớt sức người và đem lại năng suất cao nhưng giá thành cũng cao ( khoảng 20 triệuđồng 1 máy)

Hình 1.6: Máy thu gom lúa 3A trên thị trường

Để khắc phục những hạn chế trên nhóm quyết định nghiên cứu lên ý tưởng thiết kế để chếtạo ra máy thu gom nông sản nhằm giải quyết vấn đề tối ưu nhất, cụ thể là chế tạo ra máy làmgiảm sức lao động có năng suất cao nhưng giá thành phù hợp với người nông dân

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

2.1 Lí thuyết chung về thiết kế máy và chi tiết máy

Một số vấn đề cơ bản:

Thiết kế máy là một quá trình sáng tạo Để thỏa mãn một nhiệm vụ thiết kế nào đó, có thể đề

ra nhiều phương án khác nhau Người thiết kế vận dụng những hiểu biết lý thuyết và nhữngkinh nghiệm thực tế để chọn một phương án thiết kế hợp lý nhất

Muốn làm được điều đó người thiết kế cần phải đề cập và giải quyết hàng loạt yêu cầu khácnhau về công nghệ, về sử dụng, có thể là trái ngược nhau Vì vậy nên tiến hành tính toán kinh tếtheo những phương án cấu tạo đã đề ra, cân nhắc lợi hại rồi chọn phương án tốt nhất

Thông thường khi thiết kế máy cần giải quyết đồng thời hai yêu cầu cơ bản sau:

- Máy được thiết kế phải thỏa mãn những chỉ tiêu làm việc chủ yếu như sức bền, độbền mòn, độ cứng,…

- Giá thành chế tạo của máy rẻ nhất

Ngoài những yêu cầu về khả năng làm việc chủ yếu, các chi tiết máy (hoặc máy) được thiết

kế cần thỏa mãn những điều kiện kỹ thuật cơ bản sau:

-Cơ sở hợp lý để chọn kết cấu các chi tiết và bộ phận máy

-Những yêu cầu về công nghệ tháo lắp như:

+ Tháo lắp và điều chỉnh tiện lợi

+ Giảm khối lượng các nguyên công bằng tay khi lắp

+ Giảm thời gian lắp ráp

-Hình dạng cấu tạo của chi tiết phù hợp với phương pháp chế tạo phôi gia công cơ và sản lượng cho trước

-Tiết kiệm nguyên vật liệu

Khi chọn nguyên vật liệu cần dựa vào những yêu cầu sau:

+ Vật liệu phải đảm bảo tính cơ học để đáp ứng điều kiện chịu tải của chi tiết

+ Vật liệu phải đảm bảo tính hóa học phù hợp với môi trường làm việc của chi tiết, tránh bị ăn mòn do môi trường

+ Vật liệu phải đảm bảo tính vật lí phù hợp với yêu cầu

+ Vật liệu phải đảm bảo tính công nghệ tốt để dễ gia công, giảm giá thành

Ngoài ra để tiết kiệm nguyên vật liệu cần chọn hợp lý ứng suất cho phép và hệ số an toàn

- Dùng rộng rãi các chi tiết, bộ phận máy đã tiêu chuẩn hóa Bởi vì càng dùngnhiều các chi tiết và bộ phận tiêu chuẩn thì giá thành sản phẩm càng giảm, tiết kiệmnguyên vật liệu và bảo đảm thay thế nhanh chóng các chi tiết và bộ phận máy bị hưhỏng (tăng hiệu suất sử dụng thiết bị).

- Bảo đảm bôi trơn thường xuyên các chổ ăn khớp, các bề mặt tiếp xúc

- Bảo đảm khe hở cần thiết giữa các chi tiết máy

Ngoài những điều trình bày ở trên, khi thiết kế cần lưu ý đến vấn đề an toàn lao động vàhình thức của sản phẩm

2.2 Truyền động đai

Truyền động đai thường được dùng để truyền dẫn giữa các trục tương đối xa nhau và yêu cầulàm việc êm Bộ truyền có kết cấu khá đơn giản và có thể giữ an toàn cho các tiết máy khác khi

bị quá tải đột ngột Tuy nhiên, vì có trượt giữa đai và bánh đai nên tỉ số truyền không ổn định

Tùy theo hình dạng tiết diện, có ba loại đai: đai dẹt, đai hình thang và đai tròn.Trong đó đai dẹt và đai hình thang, là những loại được dùng phổ biến hơn

Bộ truyền đai có thể làm việc với công suất đến 1500kW, nhưng thường dùng trongkhoảng 0,3 ÷ 500kW Tỉ số truyền của truyền động đai dẹt thường không quá 5, đối với bộtruyền có bánh căng, i có thể đến 10, đối với bộ truyền đai hình thang i không quá 10

2.2.1 Các thông số hình học của bộ truyền đai:

Bộ truyền đai được đặc trưng bởi các thông số hình học chủ yếu sau:

D1 và D2 : Đường kính bán dẫn và bán bị dẫn

A : Khoảng cách trục

∝1 và ∝2 : Góc ôm của đai trên bánh nhỏ và bánh lớn

L : Chiều dài đai

δ và b : Chiều dày và chiều rộng của tiết diện đai

B : Chiều rộng bánh đaiKhi đã biết khoảng cách trục A và đường kính D1, D2 của bánh đai, có thể tính được chiều dài đai theo công thức sau:

Có được chiều dài L và đường kính D1, D2 sẽ tính được khoảng cách trục A

2.2.2 Thiết kế bộ truyền đai:

Khi thiết kế bộ truyền đai hình thang cũng cần biết các số liệu như đối với bộ truyền đai dẹt.Cần chọn loại đai, xác định chiều dài đai, khoảng cách trục A, kích thước bánh đai và tính lựctác dụng lên trục

Bảng 2.1 Các thông số của đai hình thang

mm2

Đườngkính bánhđai nhỏ

d1,mm

Chiều dàigiới hạn l,mm

141927

172232

10,513,519,0

4,04,86,9

138230476

140-280200-400315-630

800-63001800-106003150-15000

32 38 23,5 8,3 692 500-1000 4500-18000

Để chọn loại tiết diện đai hình thang Cần giả thiết vận tốc của đai và căn cứ vào công suất cầntruyền để chọn loại đai thích hợp Nên chọn một số phương án để tính rồi chọn phương án cólợi nhất

Bảng 2.2 Hướng dẫn chọn loại tiết diện đai hình thang

b Định đường kính bánh đai:

Đường kính D1 của bánh nhỏ được chọn theo bảng 2.4 Trong bảng cho trị số nhỏ nhất và trị

số nên dùng đối với mỗi loại tiết diện đai Chỉ khi nào yêu cầu kích thước của bộ truyền phảithật nhỏ gọn mới chọn trị số đường kính nhỏ nhất Kiểm nghiệm vận tốc của đaitheo điều kiện:

Bảng 2.3 Hướng dẫn chọn đường kính bánh đai nhỏ( cho đai hình thang)

d Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A

- Theo khoảng cách trục A đã chọn sơ bộ ta tính chiều dài L theo công thức 2.1 và quy tròn theo tiêu chuẩn ( bảng2.6)

Bảng 2.6 Các trị số chiều dài đai hình thang

Chiều dài trong L0

(chiềudàidanhnghĩa)

500đến 1600

500đến 1600

670đến 1600

Chiều dài qua lớp 1700 1700 1600 1800 3350 4750 6700

dài danh nghĩa) 2500 4000 6300 9000 11200 14000 14000Những chiều dài danh nghĩa(được quy định theo tiêu chuẩn)

a) Chiều dài trong L0:

900 950 1000 1060 1120 1180 1250 1320 1400 1500 1600b) Chiều dài qua lớp trung hòaL:

2800 3000 3150 3350 3550 3750 4000 4250 4500

8500 9000 9500 10000 10600 11200 11800 12500 13200 14000Chú ý: Khi ngắn hơn 1700mm, chiều dài trong L0 được dùng làm chiều dài danh nghĩa, như vậy chiều L để tính toán (là chiều dài qua lớp trung hòa của đai) sẽ lớn hơn L0 một lượng: đối với loại đai O là 25mm, loại đai A là 33mm và loại đai Ƃ

là 40mm

Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây theo công thức:

u=� ≤ �

e Tính góc ôm ⍺ 1 và xác định số đai z cần thiết:

- Góc ôm ⍺ được tính (theo công thức 2.3)

- Số đai Z được tính theo công thức

Bảng 2.7 Trị số ứng suất cho phép của đai hình thang

Bảng 2.8 Hệ số C⍺ xét đến ảnh hưởng của góc ôm

chiều, động cơ điệnxoay chiều 1 pha, động

cơ điện không đồng bộkiểu lồng sóc, tuabinnước, tuabin hơi

Động cơ điện xoaychiều đồng bộ, động

cơ điện xoay chiềukhông đồng bộ kiểucuốn dây, động cơ đốttrong, má hơi nước,trục truyền

băng tải; máy

khoan; máymài

xích tải; máyphay; máy tiệnrơvônve

2.3 Giới thiệu về vít tải:

Vít tải là một hệ thống băng tải truyền động hay còn gọi là băng tải vít với chuyển động quaykết hợp với góc xoắn của cánh vít tạo ra chuyển động tịnh tiến chở nguyên vật liệu, giúp tải vậtliệu theo phương ngang, nghiêng từ 15-20 độ, hoặc thậm chí là góc thẳng đứng 90 độ

Cánh vít là một bộ phận của vít tải, nắm giữ vai trò quan trọng cho quá trình hoạt động củavít tải Không có cánh vít, vít tải không thể hoạt động được Cánh vít làm từ thép tấm được hànlên trục theo đường xoắn ốc tạo thành một đường xoắn Vật liệu trược dọc theo đáy máng vàtrược theo cánh vít đang quay

Ưu điểm:

-Có thể vận chuyển được vật liệu dính ướt

-Bảo vệ vật liệu không bị bẩn , hao hụt

-Có thể cấp, tháo liệu ở mọi vị trí trên băng

Nhược điểm:

-Bề mặt vít và máng bị mài mòn nhanh

-Năng lượng tiêu hao lớn

-Phải cấp liệu đều

-Vật liệu dễ vỡ

2.4 Bánh răng côn:

Truyền động bánh răng côn dùng để truyền chuyển động giữa các trục giao nhau, góc giữahai trục thường là 90 So với bánh răng trụ, chế tạo và lắp ghép bánh răng côn phức tạp hơn.ᵒTuy nhiên, trong thực tế vẫn sử dụng bánh răng côn rất nhiều vì kết cấu máy đòi hỏi phải bố trígiao nhau

Bảng 2.11 Thông số chính của bánh răng côn

Chiều dài côn ngoài Re Re=0,5mte√2 + �2

1 2

Chiều rộng vành răng b b= KbeRe, trong đó Kbe≤0,3

Chiều dài côn trung bình Rm Rm=Re -0,5b

Đường kính chia ngoài de de1=mtez1, de2=mtez2

Góc côn chia δ δ1= arctgz1/z2; δ2=90o- δ1

Chiều cao răng ngoài he he=2htemte+c; với hte=cos��

c=0,2mte

Chiều cao đầu răng ngoài hae hae1 = (hte+xn1cos��).mte

hae1 = 2htemte-hae1

Chiều cao chân răng ngoài hfe hfe1 = he-hae1

Đường kính đỉnh răng ngoài dae dae1 = de1+2hae1cosδ1

Chiều dày răng ngoài se se1 = (0,5�+2xn1tg⍺n+xt1).mte

Khoảng lệch tâm của bánh

2.4.1 Xác định các thông số ăn khớp

Khi các định modun và số răng cần chú ý:

- Để tránh cắt chân răng, số răng tối thiểu của bánh răng trụ răng thẳng tương đương với bánh răng côn zvn1≥zmin =17, trong đó

Với bánh răng côn thẳng: zvn1=z1/cosδ1 (2.10)

Với bánh răng côn nghiêng hay răng cung tròn

a Tuy theo loại bánh răng côn là thẳng, nghiêng hay cung tròn Ta dùng bảng sau theo

de1 để tra z1p, sau đó tính z1:

- Khi độ rắn mặt răng H1 và H2 ≤ HB350

- Khi H1 ≥ HRC 45 và H2 ≤ HB 350

- Khi H1 và H2 ≥ HRC 45

Bảng 2.12 Tỉ số truyền và số răng tiêu chuẩn của bánh răng côn

de1 Bánh răng côn thẳng Bánh răng côn nghiên hoặc cung

Lấy mte theo giá trị tiêu chuẩn, từ mte tiêu chuẩn tính lại mm

-Với bánh răng côn nghiêng, chọn góc nghiêng của răng ��=20~30 và bánh răngᵒ côn cungtròn thường chọn ��= 35 , từ modun trung bình mᵒ m và �� tính ra modun pháp trung bình mnm:

Lấy mnm theo giá trị tiêu chuẩn, từ mnm tiêu chuẩn tính lại mnm

d Xác định bánh răng 2 và góc côn chia:

Nếu u là số lẻ thì cần z2 cần được làm tròn đến số nguyên và xác định tỷ số truyền thực tế utheo z1 và z2 nguyên, sau đó từ z1 và z2 tính lại góc côn chia:

2.4.2 Kiểm nghiệm răng và độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:

σH=ZMZH��√2121 √�2 + 1/(0,8 25 5 �) ≤ ][[[[[[[[[[[[[[[ (2.17)Trong đó:

ZM Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp

ZH Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Lưu ý trong bộ truyền bánh răng côn thường dùng dịch chỉnh đều hoặc không dịch chỉnh

�� Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, được xác định như sau:Với bánh răng côn thẳng ��=√(4 − )/3

Với bánh răng côn không thẳng ��=√1////////////// /�

KH Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc

KH = ��� ���

Với �� � là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi ăn khớp;

Với bánh răng côn thẳng �� � =1; Với bánh răng thẳng ��� tra ở bảng với cấp chính xác tra theo trị số của vận tốc theo công thức;

V=���1�1/60000 m/s

KHv Là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo công thức

KHv=1+vHbdm1/(2T1������) Trong đó : vH =00 √1(� + (( 1)////////////// /Với dm1 Đường kính trung bình của bánh côn nhỏ, mm

T1 Monmen xoắn trên trục bánh chủ động, Nmm b=KbeRe Chiều rộng vành răng, mm[��] Ứng suất tiếp xúc cho phép, Mpa

�1

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY THU GOM NÔNG SẢN 3.1 Khảo sát các thông số đầu vào

3.1.1 Đối tượng thu gom

- Các loại nông sản thu gom như: hạt lúa, hạt bắp (ngô), hạt đậu Có kích thước chiều dài hạt 5-12mm và chiều dày 1-5mm

- Độ dày nông sản khi phơi 30-40mm

3.1.2 Tình trạng mặt phẳng khi phơi nông sản

- Mặt sân bê tông trong nhà

- Tận dụng mặt đường trải nhựa ít người qua lại

- Bề mặt khi phơi nông sản bằng phẳng

3.1.3 Tiết diện phân bố nông sản

- Đối với sân bê tông trong nhà thì khá rộng rải

Hình 3.1 Nông sản được phơi trên sân rộng-Đối với đường nhựa không gian hẹp vì tận dụng làn đường người đi bộ nên chiều rộng khoảng 1m còn chiều dài khoảng 20-30m

Hình 3.2 Nông sản được phơi trên đường dọc theo làn đường đi bộ

3.2 Đưa ra phương án giải quyết :

3.2.1.Phương án thu gom

Với các kết quả khảo sát được từ điều kiện thực tế, ta đưa ra các phương án giải quyết:

- Với điều kiện không gian đường nhựa hẹp, ta ưu tiên thiết kế máy có kết cấu càng nhỏ gọn càng tốt

- Máy có nhiệm vụ chính là gom nông sản từ hai bên lại rồi đưa lên cao và đổ vào bao hoàn thành quá trình thu gom

=> Để giải quyết giải pháp gom nông sản từ hai bên vào có các phương án được đưa ra :

* Phương án 1: Máy thu gom nông sản theo nguyên lý gom xúc

Động cơ đốt trong (1) thông qua bộ truyền đai dẫn động đầu thu liệu dạng cánh vít(3) sẽ gom nông sản vào giữa, rồi đưa lên cao nhờ các gầu được gắn ở trên bắng tải (4) rồi đổ vào bao bì đựng được gắn ở bệ đỡ sản phẩm (5).

- Ưu điểm

+ Cấu tạo đơn giản

+ Gía thành không cao lắm

*Phương án 2: Máy thu gom nông sản theo nguyên lý quét xúc

Hình 3.4 Sơ đồ máy thu gom nông sản theo nguyên lý quét xúc

1 - Động cơ; 2 - Băng tải; 3 - Chổi quét; 4 - Bệ đỡ sản phẩm

- Nguyên lý hoạt động:

Động cơ đốt trong (1) dẫn động băng tải (2) để đưa nông sản lên cao vào bao bì đựng, đồngthời 2 chổi quét (3) dẫn động bằng động cơ điện quay ngược chiều nhau để đưa nông sản vàobăng tải