Thành phố Hồ Chí Minh – 2023 BÀI TÂBP LỚN 2 MechanicsmQUY TRÌNH THIẾT KẾ CƠ CẤU CẮTChọn phương án thiết kế+Cắt các loại rau củBảng 6.1: Yêu cầu thiết kếThông số mong muốnCông suất 200 –
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
DUNG SAI VÀ KỸ THUẬT ĐO
Trang 2Thành phố Hồ Chí Minh – 2023
BÀI TÂBP LỚN 2 (Mechanicsm)
QUY TRÌNH THIẾT KẾ CƠ CẤU CẮT
Chọn phương án thiết kế
+Cắt các loại rau củ
Bảng 6.1: Yêu cầu thiết kế
Thông số mong muốnCông suất 200 – 300 kg/giờĐộ đa năng Khoảng cách cắt 2 – 10 mmCắt được nhiều loại rau củ
Độ ổn định Ít rung lắc khi hoạt độngNguồn điện Điện 220V AC
Thẩm mỹ Cấu tạo đơn giản, bền vững Sử dụng cơ cấu tay quay con trượt
Máy cắt thái rau củ băng tải YQC-660
Trang 3Máy thái rau củ quả công nghiệp tự động – Máy thái rau đa năng
Sử dụng cơ cấu tay quay con trượt
Link video: https://www.youtube.com/watch?v=DB0uWyEZMio
Trang 4Nguyên lí làm việc: Khi tay quay 1 quay quanh trục 0, thanh truyền 1 chuyển độngtròn, làm con trượt 3 chuyên động tịnh tiến qua lại trên giá đỡ Nhờ đó chuyển động quay của tay quay được biến thành chuyển động tịnh tiến qua lại của con trượt.
Số bậc tự do của cơ cấu:
W = 3n - (2P + P –R + R ) -W54trthth
Trong đó:
n: Số khâu động; n=3 P5: Số khớp loại 5; P5=4 P4: Số khớp loại 4; P4=0 Rtr: Số ràng buộc trùng; R = 0tr Rth: Số ràng buộc thừa; R = 0th Wth: Số bậc tự do thừa; W = 0thVậy: W = 3.3-(2.4+0-0+0)-0 = 1
Hình 4.5: Cơ cấu tay quay thanh truyền
Trang 54.1 Sơ đồ động
Chú thích: 1 Động cơ2 Khớp nối cứng3 Tay quay4 Thanh truyền5 Dao cắt
6 Hộp giảm tốc trục vít
Hình 4.1: Sơ đồ động của máy
Trang 6==> Trong 1 giờ phải cắt 16666 lần. Vận tốc cắt khoản 4.7 lần cắt/giây.
Mà dao cắt hoạt động trên nguyên lý trục khuỷu thanh truyền nên 1 lần lên xuống củadao là 1 vòng xoay của trục khuỷu.
Vận tốc cần thiết củ trục khuỷu là 4,7 vòng/s = 282 vòng /phút
Trang 74.3 Tính dao cắt
4.3.1 Phân tích lực cắt cần thiết trên từng loại thực phẩm
Để biết được góc cắt tối ưu của dao và lực cần thiết để cắt thực phẩm, nhóm em dựa vàobài nghiêm cứu: “Effects of knife edge angle and speed on peak force and specific energywhen cutting vegetables of diverse texture” [9] để tìm ra số liệu cần thiết
Hình 4.2: Góc cắt của dao
Trang 8Bảng 4.1: Mối liên hệ giữa góc cắt và lực cắt trên khoai tây, cà rốt, củ cải,dua leo, mướp[9].
Trang 9Từ những dữ kiên trên ta có thể thấy được: Góc cắt 15 dùng ít lực cắt nhất O
Lực cắt lớn nhất cần đạt được lả khoản 130N
Góc cắt càng nhỏ thì lực cần để cắt càng ít. Lực cần cắt là 780N (1 lần cắt 6 củ)
Hình 4.3: Bản vẽ lắp cơ cấu cắt
Trang 104.3.2 Dao cắt
a Yêu cầu:
Cắt được nhiều lại rau củ. Không bị rỉ sét.
Trang 11 Đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm.
Trang 12Chọn vật liệu làm dao là thép không gỉ AISI 304 chứa 18% Crom và 8% Niken Đây là loại thép Austenit linh hoạt và chỉ phản ứng nhẹ với từ trường, do đó nó là loại thép đượcsử dụng phổ biến nhất với khả năng chống ăn mòn tốt.
Ngoài khả năng chống ăn mòn tốt thì AISI 304 còn dễ dàng được chế tạo và dễ dàng làm sạch.AISI 304 có khả năng chịu nhiệt và chống oxi hóa tốt ở nhiệt độ 870 độ C, và khi tăng lên nhiệt độ cao hơn nó vẫn có thể tiếp tục phát huy ở nhiệt độ lên đến 925 độ C Độchịu nhiệt được quyết định bởi hàm lượng Cacbon.
Hình 4.3: Mô phỏng chuyển vị của dao
Trang 13Thông số kỹ thuật:
Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật bạc trượt
Tên sản phẩm Bạc trượt có vỏ - Đơn LHGS 16-25
Trang 154.4.4 Thanh truyền
Công dụng: Nối tay quay với cụm dao.
Trong thanh truyền này sử dụng vòng bi mắt trâu (hình 4.7) gắn ở 2 đầu có tác dụnglàm 2 khớp quay.
Trang 16làm khoảng cách tịnh tiến của cụm dao.
Để đặt được khoản cách tịnh tiến 80mm thì tay quay phải có bán kình quay là40mm.
Hình 4.9: Bản vẽ lắp tay quay và khớp quay
Trang 174.4.6 Thanh truyền
Bảng 4.7: Kết quả chuyển vị trên thanh truyền
Trang 18TênLoạiMinMaxChuyển vị URES: Kết quả
chuyển vị
0.000e+00 mmNode: 1
1.161e-03 mmNode: 494
4.6 Chọn hộp giảm tốc, động cơ 1 pha
4.6.1 Động cơ 1 pha
Chọn động cơ dựa trên công suất cần thiết (phụ lục A)
Hình 4.20: Động cơ điện 1 pha
Trang 19Thông số động cơ [12]:
Khung bao: 250 x 150 x 202 mm Công suất: 0,37kW
Vận tốc quay: 1400 – 1500 vòng/phút Kiểu lắp: Vừa mặt bích vừa chân đế Cân nặng: 7kg
Đường kính tâm trục: 14mm Chiều cao từ đáy đến tâm trục: 71mm
4.6.2 Hộp giảm tốc
Chọn hộp giảm tốc trục vít vì giảm tốc độ của động cơ mà vẫn đảm bảo sức momen vàhiệu suất hoạt động cao
Thông số hộp giảm tốc [12]: Model: NMVR 50 Tì số truyền: 1/5
Momen xoắn: 33 – 100 Nm Lắp trên motor: 0,37kW 0,5HP Cốt vào gắn trực tiếp vào động cơ cốt ra
nằm vuông góc.
Kích thước hộp giảm tốc
Khung bao: 140 x 85 x 144 mm Lỗ vào: 14mm
Trục ra: 25mm (Thỏa thông số tính toán) Cân nặng: 3,6Kg
Lý do chọn:
Phù hợp với thông số tính toán. Gía thành phù hợp với kinh phí có sẵn. Tương đối nhỏ gọn, kết cấu đơn giản. Đảm bảo được tỉ số truyền.
Hình 4.21: Hộp giảm tốc NMVR-50
Trang 20 Có 2 trục ra.