báo cáo bài tập lớn dung sai và kỹ thuật đo

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 –

ĐẠI HỌC QUỐC GIA

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH



BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

DUNG SAI VÀ KỸ THUẬT ĐO

LỚP L03 - NHÓM 06 - HK 231

Giáo viên hướng dẫn: …Trương Quốc Thanh

……….

Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên Điểm số

Thành 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 muốn Công suất 200 – 300 kg/giờ

Độ đa năng Khoảng cách cắt 2 – 10 mmCắt được nhiều loại rau củ

Độ ổn định Ít rung lắc khi hoạt động Nguồn 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

Máy 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

Nguyên lí làm việc: Khi tay quay 1 quay quanh trục 0, thanh truyền 1 chuyển động tròn, 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

Cơ cấu

Cơ cấu gồm 4 khâu:

 Gía 0: cố định

 Tay quay 1: chuyển động quanh giá

 Thanh truyền 2

 Thanh trượt 3: Chuyển động tịnh tiến

Các khâu được nối với nhau bằng 4 khớp loại 5

 Khớp quay giữa giá 0 và tay quay 1

 Khớp quay giữa tay quay 1 và thanh truyền 2

 Khớp quay giữa thanh truyền 2 và thanh trượt 3

 Khớp trượt

Số bậc tự do của cơ cấu:

W = 3n - (2P + P –R + R ) -W5 4 tr th th

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 = 0th

Vậy: W = 3.3-(2.4+0-0+0)-0 = 1

Hình 4.5: Cơ cấu tay quay thanh truyền

4.1 Sơ đồ động

Chú thích:

1 Động cơ

2 Khớp nối cứng

3 Tay quay

4 Thanh truyền

5 Dao cắt

6 Hộp giảm tốc trục vít

Hình 4.1: Sơ đồ động của máy

4.2 Tính sản lượng cắt

Máy có sản lượng cắt khoản 200 kg/giờ

Lấy cà rốt làm ví dụ:

Nặng trung bình 60gam, dài khoảng 15cm [8]

Vậy : 200Kg/60g = 3333 củ

Nếu như 1 lần cắt mỏng 5mm

Vậy để cắt hết 1 củ cần cắt 30 lần

Mà 1 lần cắt 6 củ

==> 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 của dao là 1 vòng xoay của trục khuỷu

Vận tốc cần thiết củ trục khuỷu là 4,7 vòng/s = 282 vòng /phút

4.3 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 vào bài nghiêm cứu: “Effects of knife edge angle and speed on peak force and specific energy when cutting vegetables of diverse texture” [9] để tìm ra số liệu cần thiết

Hình 4.2: Góc cắt của dao

Bảng 4.1: Mối liên hệ giữa góc cắt và lực cắt trên khoai tây, cà rốt, củ cải,

dua leo, mướp[9].

Từ 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

4.3.2 Dao cắt

a Yêu cầu:

 Cắt được nhiều lại rau củ

 Không bị rỉ sét

 Đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm.

Chọn 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 được

sử 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 Độ chịu nhiệt được quyết định bởi hàm lượng Cacbon

Hình 4.3: Mô phỏng chuyển vị của dao

4.4.2 Cụm chuyển động dao

a Công dụng: Lảm điểm tựa cho dao gắn vào và tạo góc cắt cho dao, đồng thời làm điểm tựa để dao tịnh tiến lên xuống cắt sản phẩm

Thông số cụm dao:

 Đường kính thanh dẫn: Ø16

 Lực tác dụng của thanh truyền lên cụm dao: 780N

4.4.3 Chọn bạc trượt

Bạc trượt hay còn gọi là bi trượt là một hệ thống chuyển động tuyến tính, ổ trục và tiếp xúc trục thông qua các quả bóng thép, do đó, bạc trượt có ưu điểm là ma sát thấp, ổn định, độ ồn thấp, độ cứng cao[10]

Thông số kỹ thuật:

Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật bạc trượt

Tên sản phẩm Bạc trượt có vỏ - Đơn LHGS 16-25

Hình 4.6: Cụm dao cắt

Hình 4.7: Bạc trượt có vỏ

4.4.4 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 dụng làm 2 khớp quay

Thông số kỹ thuật:

Bảng 4.10: Thông số vòng bi mắt trâu

Hình 4.8: Vòng bi mắt trâu

Tên sản phẩm POS16

4.4.5 Tay quay

Công dụng: Khi quay quanh trục sẽ tác động lên thanh truyền biến đổi chuyển dộng xoay thành chuyển động tịnh tiến

Vòng bi mắt trâu có tác dụng như 1 khớp xoay và được có định vào tay quay bằng 1 con bulong (Hình 4.9)

Theo mục tiêu thiết kế đạt ra: cắt được các loại nông sản có chiều cao 60mm thì cụm dao phải tịnh tiến >60mm để đảm bảo nông sản có thề đi dễ dàng Vậy chọn 80mm

làm khoảng cách tịnh tiến của cụm dao

Để đặt được khoản cách tịnh tiến 80mm thì tay quay phải có bán kình quay là 40mm.

Hình 4.9: Bản vẽ lắp tay quay và khớp quay

4.4.6 Thanh truyền

Bảng 4.7: Kết quả chuyển vị trên thanh truyền

Tên Loại Min Max Chuyển vị URES: Kết quả

chuyển vị

0.000e+00 mm Node: 1

1.161e-03 mm Node: 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

Thông 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 và hiệu 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

 Có 2 trục ra.