Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: điểm tối đa là 4đSinh viên đã giải quyết tốt các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của giảngviên hướng dẫn đặt ra, tính toán thiết
TỔNG QUAN MÁY XAY DỪA
Lịch sử nguồn gốc cây dừa
Có rất nhiều giả thuyết đặt ra về nguồn gốc sâu xa của một loài cây có tên khoa học là Cocos Nucifera (ở Việt Nam thường gọi là cây dừa) nằm trong họ Cau (Arecaceae), nó cũng là thành viên duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (còn gọi là nhóm thân cau dừa) Dựa vào các chứng cứ hóa thạch được tìm thấy ở New Zealand các nhà khoa học cho rằng các loài thực vật nhỏ tương tự như cây dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu năm trước Một số ý kiến khác cho rằng khu vực Đông Nam châu Á hay tại miền Tây Bắc Nam Mỹ là điểm xuất phát, là gốc rễ của cây dừa. Chính vì vậy, trên thế giới hiện nay dừa có từ bao giờ, quá trình "lưu thông" ra sao mà lại sinh sôi nảy nở ở nhiều nơi.
Trên thế giới, các nước có dừa như: Phi-gi, Kiribati, Marshal,Papua Tân Ghi- nê, quần đảo Samoa, Solomon, Indonesia, Malaysia,
Philippin, Thái Lan, SriLanka , Ấn Độ, … và trong đó có cả Việt Nam chúng ta, đến nay luôn là dấu chấm hỏi đặt ra về nguồn gốc thực sự của cây dừa.
Hình 1 1: Vườn dừa tại Bến Tre
Nếu nhìn chung tổng diện tích từ những nơi trồng dừa đáng kể nhất nêu trên thì chúng ta có thể thấy được một sự trùng hợp là đa phần đều là những đất nước nằm ven biển, duyên hải, chỉ riêng Thái Lan và Việt Nam dừa được trồng ở đồng bằng Nếu tính quá trình du nhập từ đường biển cũng là một nhận định có cơ sở kết hợp với điều kiện tự nhiên sống của cây dừa rất thích hợp vùng nhiệt đới gió mùa, bên cạnh đó còn có yếu tố tác động của con người trợ giúp trên những chuyến đi biển phần nào cũng tạo nên sự giao thoa, phát tán rộng khắp nhờ các dòng hải lưu lướt nhẹ đưa những trái dừa vào bờ bén rẽ và phát triển cứ như thế lang rộng vào đất liền, trở thành rừng dừa rộng khắp Theo thống kê của Hiệp Hội Dừa tỉnh Bến Tre trong bài viết tình hình cây dừa thế giới và Việt Nam, diện tích dừa thế giới có hơn 11 triệu ha, được trồng ở 93 quốc gia trong đó: có 90% diện tích dừa được trồng ở Châu Á - Thái Bình Dương Khoảng 61% nằm ở Đụng Nam Á (trong đú: Indonesia, Philippines, Ấ n đụ ̣ chiếm ắ tổng diên tích dừ a thế giới) Gần 20% ở Nam Á, phần còn lại ở Châu Đại Dương, Châu Mỹ La tinh và Caribbean Nếu xét về sản lượng thì ở khu vực Nam Á chiếm 19,7% diện tích và 20% sản lượng, ở khu vực Asean chiếm 60,8% diện tích nhưng chiếm 66% sản lượng. Trong đó: Indonesia, Philippines và Ấn đô ̣ chiếm 75% diện tích và 76,8% sản lượng dừa Ở Việt Nam, cây dừa được xếp hàng trong cây công nghiệp lâu năm với diện tích trồng lớn, đứng hàng thứ tư sau cao su, cà phê và điều Diện tích có trên 150.000 hecta, phân bố chủ yếu ở Miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long Riêng Đồng bằng sông Cửu Long chiếm hơn 78% diện tích dừa cả nước, với trên 110.000 hecta và Bến Tre là tỉnh được cho là xứ dừa chiếm hơn chiếm 35% diêṇ tích dừa cả nước và chiếm hơn 43,6% diện tích dừa Đồng bằng sông Cửu Long Phân bố chủ yếu ở vùng nước lợ và một số ít ở vùng nước ngọt Đến nay, giống như nhận định ban đầu về sự hình thành và phát triển cây dừa thì ở Việt Nam cũng đã được nghiên cứu rất nhiều từ các tích xưa đến tên của những địa danh gắn liền với chữ dừa nhưng vẫn chỉ là đề tài cần có thời gian nghiên cứu.
Hình 1 2: Một cơ sở thu mua vỏ dừa
Thực trạng máy xay xơ dừa trong nước
Từ nhu cầu thực tế rất cần xơ dừa dùng trong sản xuất nông nghiệp nên trong nước đã có một số nơi sản xuất máy xay xơ dừa, đa số là ở miền nam. Điển hình như CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ TUẤN TÚ đã chế tạo thành công máy xay xơ dừa và cho ra thị trường, nhưng giá thành còn khá cao.
Tại công ty TNHH sản xuất và kinh doanh HT, huyện Hóc Môn,
Tp Hồ Chí Minh đã sản xuất được máy xay xơ dừa Máy có công suất khá nhỏ, giá thành còn cao, chưa đáp ứng được nhu cầu về năng suất và giá thành cho bà con nông dân Tại đây, nhóm chúng em đã được công ty hổ trợ cải tiến công nghệ tạo ra máy mới chạy ổn định hơn, năng suất tốt hơn và giảm tai nạn lao động cho người sử dụng.
Hình 1 3: Máy xay xơ dừa tại công ty sản xuất TNHH và kinh doanh
[https://www.youtube.com/watch?v=eRYds0C0lVI&ab_channel=M%C3%A1y3A] Ứng dụng của máy xay xơ dừa:
- Trong trồng trọt: sau khi dùng máy xay xơ dừa để xay những trái dừa khô thành mụn xơ dừa mà mọi người bỏ đi vì tưởng chừng không có công dụng gì Mụn xơ dừa chế biến từ vỏ dừa, bao gồm phần bụi xơ dừa (mụn dừa) và sợi xơ dừa Mụn xơ dừa có nhiều tác dụng khi sử dụng làm giá thể trồng cây như: Chống nóng, giữ ẩm, chống xói mòn, làm tơi xốp đất trồng.
- Giữ ẩm: Xơ dừa giúp đất cải thiện khả năng giữ nước (có thể giữ một lượng nước gấp 5 lần khối lượng riêng của nó) Vì vậy, cách làm phân hữu cơ từ xơ dừa chính là giải pháp hoàn hảo đối với những vùng có khí hậu khô nóng thường xuyên.
- Tạo độ tơi xốp: Thành phần trong xơ dừa không chỉ giúp phân hữu cơ tăng thêm chất dinh dưỡng mà còn tạo ra độ tơi xốp hợp lý giúp cây phát triển.
- Kích thích nảy mầm: Xơ dừa giúp cải thiện quá trình trao đổi cation trong đất Tăng cường hoạt động các vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật chuyển hóa ammonia và nitrate nhằm thúc đẩy quá trình nảy mầm của cây.
- Cung cấp dinh dưỡng: Phân hữu cơ làm từ xơ dừa có chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, đảm bảo nguồn dinh dưỡng cho cây phát triển đều.
- Hiện nay, trồng cây từ mụn xơ dừa được nhiều người ưa chuộng Nó được coi là một loại đất trồng hữu cơ rất tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, giúp tơi xốp đất, thoáng khí, có tính ngậm nước nên giúp giữ ẩm tốt, không mang mầm bệnh, chứa nhiều sinh vật có lợi
Hình 1 4: Rau mầm trồng trên giá thể hữu cơ làm từ mụn xơ dừa
[https://thoibaonganhang.vn/nhieu-startup-lua-chon-nong-nghiep-sach-62626.html]
Trong chăn nuôi: Mụn xơ dừa được sử dụng để lót chuồng trại rất hiệu quả cho các nhà chăn nuôi trồng trọt, với độ hút nước cao 7-14 lít/kg mụn dừa luôn giữ cho chuồng trại sạch sẽ khô thoáng Hơn nữa, sau khoảng thời gian lót chuồng trại, phân thải của động vật cùng với mụn dừa tạo ra một loại phân bón rất tốt cho cây trồng đặc biệt là tiêu, điều, cà phê… Giúp cải tạo đất làm đất tơi xốp thông thoáng, tăng độ phì nhiêu cho đất, kích thích bộ rễ phát triển sâu rộng.
Sử dụng để làm đệm lót trong chăn nuôi (heo, bò…) mang lại lợi ích:
+ Làm tiêu hết phân, hút hết nước tiểu do đó mùi hôi thối, khí độc trong chuồng nuôi hầu như không còn, tạo môi trường sống tốt không ô nhiễm.Vì vậy: Cải thiện môi trường sống cho người lao động quét dọn, Tạo cơ hội phát triển chăn nuôi ngay ở nơi dân cư đông đúc
+ Sẽ không phải thay chất độn trong suốt quá trình nuôi do đó giảm tối đa nhân công dọn chuồng và nguyên liệu làm chất độn
Hình 1 5: Mùn dừa dùng làm lớp lót cho gia súc trong chăn nuôi
+ Giảm rõ tỷ lệ mắc bệnh đặc biệt là bệnh tiêu chảy và bệnh hen Giảm tỷ lệ chết và loại Vì vậy giảm công và chi phí thuốc trong việc chữa trị bệnh.
+ Tăng chất lượng đàn (gà, heo, bò,…) và chất lượng của sản phẩm Úm (gà, heo, bò,…) trên đệm lót giúp (gà, heo, bò,…) khỏe mạnh, đồng đều, ít bị bệnh và tăng trưởng tốt sau này (Gà, heo, bò, ) nuôi trên nền đệm lót không bị thối bàn chân, gà không bị què chân, lông tơi mượt và sạch, heo, bò luôn sạch sẽ vệ sinh Thịt chắc, thơm ngon, giảm tồn dư kháng sinh.
+ Tận dụng đệm lót thành phân trồng trọt Đệm lót sinh học sau thời gian sử dụng có thể tận dụng làm phân cho trồng trọt, hoặc bán làm phân cho ngành trồng trọt với chất lượng cao, giá bán cao, tăng thêm thu nhập cho người chăn nuôi.
Hình 1 6: Mùn dừa dùng làm đệm lót chuồng trại, giá thể trồng cây
[https://may3a.com/may-bam-nghien-xo-dua-rom-ba-mia-3a16hp/]
Thực trạng máy xay xơ dừa trên thế giới
Thực tế máy xay xơ dừa là 1 phát minh nhỏ của người Việt Nam và chưa thấy các nước trên thế giới chế tạo Với lợi ích và sự tiện dụng của máy xay xơ dừa nếu được cải tiến và phát triển có thể áp dụng vào nhà máy công nghịêp lớn với mục đích kinh doanh phân bón, mụn dừa sẽ là một sản phẩm rất được ưa chuộng trong và ngoài nước trong thời đại mới.
Từ những thực tế tìm hiểu được về máy xay xơ dừa trong và ngoài nước, Nhóm chúng em quyết định thiết kế và chế tạo máy xay xơ dừa có năng suất cao hơn, giá thành giảm lại để đáp ứng nhu cầu của bà con nông dân.
Nguyên lí hoạt động của máy xay xơ dừa
Máy xay xơ dừa chạy bằng nguồn điện 3 pha, sử dụng 2 động cơ chính bao gồm 1 động cơ cho trục nghiền và 1 động cơ cho băng chuyền tải chế phẩm ra khu vực khác Toàn bộ quá trình hoạt động của máy được điều khiển qua công tắc trong tủ điện.
Quá trình vận hành bao gồm các công đoạn: cho nguyên liệu vào máng hứng, nguyên liệu được xay trong lồng máy và ra ống xả đặt ngay trên đầu băng tải Việc vận hành máy không cần phải nhiều người ( chỉ cần từ 2 -3 người cho 1 máy công suất lớn…) giúp tiết kiệm tối đa chi phí nhân công.
Loại máy được giới thiệu trong báo cáo là loại máy 4 tấc (kích thước bề ngang của lồng máy)
Ngày nay các loại máy xay xơ dừa được sản xuất tương đối phổ biến, điển hình có các loại máy sau:
Bảng 1.1 – Đặc điểm các loại máy xay xơ dừa hiện có trên thị trường
Loại Đặc điểm Ưu điểm Nhược điểm
Sử dụng động cơ 3 pha, đi kèm là băng tải sản phẩm
Máy công suất lớn , chế biến được các loại hình dạng khác nhau, có băng chuyền để tải sản phẩm ra nơi tập
Máy hình dáng lớn, phù hợp đặt tại nhà xưởng,nặng nên khó di chuyển, phải sử trung dụng nguồn 3 pha
Sử dụng động cơ chính là động cơ đốt trong (máy nổ)
Thiết kế nhỏ hơn loại lớn, nhưng vẫn đảm bảo công suất hoạt động của lưỡi dao Có thể hoạt động ở những nơi không có nguồn điện sẵn như cánh đồng, vườn, ruộng Động cơ hoạt động bằng xăng gây ô nhiễm môi trường, máy có tiếng nổ lớn, kèm theo tiếng hoạt động của nghiền nên dễ gây căng thẳng,, ảnh hưởng đến thính giác
Sử dụng nguồn điện sinh hoạt, điện gia đình (220V)
Sử dụng nguồn điện sinh hoạt hàng ngày, dễ dàng di chuyển do có khối lượng vừa phải
Chỉ sử dụng được tại các cơ sở nhỏ do số nguyên liệu cho 1 lần bỏ tương đối ít
Kết luận: Dựa trên bảng 1.1, nhóm chúng em quyết định chọn loại có kích thước lớn để nghiên cứu và chế tạo.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY
Lựa chọn phương án truyền động
2.3.1 Bộ truyền bánh răng côn thẳng:
- Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn;
- Tuổi thọ cao, làm việc đáng tin cậy;
- Hiệu suất cao, có thể đạt 0,97 - 0,99;
- Có thể truyền lực giữa hai trục cắt nhau Vì vậy bánh răng côn thẳng có tác dụng chuyến hướng chuyển động, sự chuyển hướng từ hai trục cắt nhau một góc 40-120 độ, phổ biến nhất là 90 độ.
- Chế tạo phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao.
- Có thể truyền chuyển động giữa các trục cách xa nhau tương đối lớn;
- Khuôn khổ, kích thước nhỏ hơn so với truyền động đai;
- Không có hiện tượng trượt như truyền động đai;
- Có thể truyền chuyển động cho một lúc nhiều trục;
- Lực tác dụng lên trước nhỏ hơn truyền động đai vì không cần căng xích với lực căng ban đầu.
- Do có sự va đập khi vào khớp nên có nhiều tiếng ồn khi làm việc, vì vậy không thích hợp với vận tốc cao;
- Đòi hỏi chế tạo, lắp ráp chính xác hơn so với truyền động đai, yêu cầu chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên;
- Vận tốc và tỉ số truyền tức thời không ổn định;
- Chóng mòn khớp bản lề, nhất là khi bôi trơn không tốt và làm việc nơi bụi bẩn.
- Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng ở các trục cách xa nhau;
- Làm việc êm và không ồn.
- Giữ được an toàn cho hệ thống khi làm việc quá tải nhờ hiện tượng trơn trượt;
- Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục;
- Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, bảo quản dễ.
- Khuôn khổ và kích thước lớn;
- Tỉ số truyền không ổn định, hiệu suất thấp do có sự trượt;
- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải căng đai;
- Tuổi thọ của dây đai thấp.
Kết luận Đối với trục chính (trục số 1)
Dùng bộ truyền đai Vì máy cần tốc độ quay cao, truyền động được khi khoản cách trục xa nhau, chạy êm, không gây tiếng ồn, khi hư hỏng dễ dàng sửa chữa, tiết kiệm thời gian và chi phí.
Thông số đầu vào sơ bộ của máy
-Năng suất làm việc của máy: xay ra 800kg mùn dừa trong 1 ngày làm việc 8 tiếng.
Tính toán và thiết kế phần cơ khí của máy
2.5.1 Tính toán phần cơ khí của máy
Tính toán phần động cơ và trục cắt chính (Trục 1 – động cơ 1)
Thông số đầu vào của sản phẩm thiết kế: Động cơ sử dụng phải đảm bảo năng suất 800 kg/ ngày (8 tiếng) Tương đương với 100 kg/h ( tương ứng với 10 bao, mỗi bao 10kg)
Khối lượng 1 quả dừa khô khoảng 200 - 250 gram => 1kg tương đương 4 quả dừa khô – điều kiện lý tưởng là vỏ dừa đã được xử lý nước ( sấy khô, phơi khô ngoài môi trường tự nhiên )
Loại bao sử dụng là loại bao có kích thước Dài x rộng x cao là 58 x 30 x 8 cm
- Qua thực nghiệm ta có lực cắt để phá được vỏ dừa là 350N. Công suất trên trục công tác ( làm việc )
Năng suất đặt ra 100kg/h = 27,7 g/s
Trên thực tế khối lượng xơ dừa trung bình 1s là 1,5g Đĩa gắn có 2 dao suy ra mỗi vòng cắt được : 1,5.2= 3g
Ta có n = 27,7 3 =9,23 vòng / giây = 554 vòng/phút
1000 =3,5(kW) 2.11[1] Hiệu suất hệ thống:
Hiệu suất bộ truyền đai: η d =0,95
Hiệu suất 1 cặp ổ lăn: η ol =0,995
Hiệu suất truyền động của hệ thống η là: η=η d η ol =0,945 2.9[1]
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
P ct 1 =P lv1 η = 3 0,945=3,17(kW) 2.8[1] Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ điện 1
Số vòng quay trên trục công tác: n lv 1 `000.v π D `000.10 π.360 S0,5(vg/ph) 2.16[1]
Tỉ số truyền chung u t của hệ thống dẫn động:
Tra bảng 2.4[1] chọn sơ bộ tỉ số truyền của từng bộ truyền trong hệ thống:
Truyền động đai thang có tỉ số truyền nên dùng u= 3…5
Ta chọn bộ truyền đai: u đ =5
Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 1: nsb1 = nlv.uđ = 530,5 5 = 2652.5 (vg/ph) 2.18 [1] Điều kiện chọn động cơ 1
Công suất động cơ Pđc và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn:
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb1 &52,5 (vg/ph)
Công suất cần thiết trên trục động cơ: Pct1 = 3,17 (kW)
Chọn động cơ motor công nghệ Úc có các thông số:
Công suất động cơ: 𝑃1 = 3,5 (kW)
Số vòng quay động cơ: 𝑛đ𝑐1 = 2900 (vg/ph)
Kiểm tra điều kiện động cơ:
Pđc1 = 3,5kW > Pct1 nđc1 = 2900 > nsb1
Vậy điều kiện khả năng làm việc của động cơ đảm bảo
Tính tỷ số truyền chung bộ truyền đai u t 1 =n dc1 n lv1 )00
Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục
Dựa vào công suất cần thiết Pct của động cơ và sơ đồ hệ dẫn động, có thể tính được trị số của công suất, mômen và số vòng quay trên các trục, để phục vụ các bước tính toán thiết kế các bộ truyền, trục và ổ.
Số vòng quay động cơ là: n đc 1)00( vòng phút )
Môment xoắn trên trục động cơ:
2900 525,9(Nmm) Môment xoắn trên trục 1:
Bảng 2.1 – Kết quả tính toán động cơ 1
Số vòng quay n(vg/ph) 2900 530,5
Hình 2 3: Động cơ điện 1 pha Toàn Phát 3,5Kw - 2900 Vòng/phút
Từ động cơ đã chọn được, ta có :
Số vòng quay: 2900 (vg/ph)
Theo đồ thị hình 4.22 [10], với 𝑃1 = 3,5 kW và 𝑛đ𝑐1 = 2900 vg/ph ta chọn đai thang thường B
2.5.2 Thiết kế bộ truyền đai Đặc điểm: Đai được chế tạo có kết cấu sợi bện Các đai bao gồm lớp chịu tải làm bằng sợi hóa học hoặc sợi thủy tinh và lớp cao su, có lớp bọc bằng vải và được lưu hóa trong cùng một sản phẩm Lớp chịu tải được phân bố theo đường dọc của đai.
Ngoài các vật liệu dệt đã được chỉ dẫn có thể sử dụng vải ở lớp chịu kéo ( trên lớp chịu tải ) và ở lớp chịu nén ( dưới lớp chịu tải ) của đai
Chú thích : Theo khảo sát từ người dùng, có thể chế tạo dao không có vỏ bọc ở mặt cạnh.
- Đai cần được chế tạo vòng liền các đường khâu của vải bọc phải phẳng và khít chặt Các mối nối dọc được bố trí trên bề mặt không làm việc của đai.
- Hình dáng bên ngoài của đai phải phù hợp với các yêu cầu sau : a) Bề mặt làm việc của đai không được có nếp gấp, vết nứt, lỗi, sợi nhô ra Mối nối ngang không được nhô ra trên bề mặt của đai. b) Đai lớn hình thang phải phẳng hoặc lồi Chiều cao phần lồi không được vượt quá 1 mm. c) Các góc ở đáy của đai có thể được vê tròn Bán kính vê tròn:
Mặt cắt SPB – không lớn hơn 1,5 mm đối với đáy lớn và không lớn hơn 1,0 mm đối với đáy nhỏ của đai. d) Đối với đai có răng ở mặt trong bằng cách cắt rãnh răng trên đai sau khi lưu hóa, ria vải bọc ở các mép cạnh răng không được vượt quá 1 mm. e) Cho phép có không quá 10 % số đai trong lô có rìa vải dày đến 1 mm hoặc rìa vải đã được cắt xén (không lớn hơn một lớp bọc) trên những đoạn dài đến 10 % chiều dài chung của đai. f) Trên bề mặt làm việc của đai cho phép có cao su trồi ra chiều rộng không lớn hơn 0,5 mm, chiều cao không lớn hơn 1 mm, tại chỗ giáp với màng chắn tang quay của thiết bị lưu hóa, đồng thời cũng cho phép ở mặt đáy trên của đai có các vết hằn và ở chỗ nối vải bọc có thể dày thêm.
Dựa theo công suất và số vòng quay ta chọn đai thường loại B theo hình 4.13 trang 58 [1]
Chọn đai thang thường loại B Thông số đai loại B:
- Chọn đường kính bánh đai nhỏ d1= dmin = 100 mm.
Chọn hệ số trượt tương đối ξ ≤0,01 và tính đường kính bánh đai lớn xác đinh theo công thức: d2 = 𝑑1.(1 − ξ).u).ut = 100.(1-0,01).5,46 = 540,54 mm.
- Ta chọn d2 = d1 = 100 mm theo tiêu chuẩn.
- Chọn khoảng cách trục c theo điều kiện :
Do đó theo đề tài c = 400mm thõa mãn điều kiện này
- Theo tiêu chuẩn ta chọn đai có mã B chiều dài L = 1200 mm.
Bảng 2.2 thông số bộ truyền đai
Loại đai thang Loại B Đường Kính nhỏ d 10mm Đường kính bánh lơn d 20mm
Lực tác dụng lên trục F r "3,87
2.5.3 Thiết kế và chọn ổ lăn
- Độ ma sát nhỏ của ổ bi: f = 0,00012~0,0015, ổ đũa: f 0,002~0,006
- Chăm sóc và bôi trơn đơn giản bằng dầu mỡ công nghiệp
- Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành hợp lý
- Kích thước hướng kính lớn
- Việc thực hiện lắp ghép tương đối khó khăn
- Khi làm việc thường gây ra tiếng ồn lớn khả năng giảm tiếng ồn khá kém ta chọn ổ đũa côn cỡ nặng:
Nhiệm vụ : là nơi nghiền nát vỏ dừa, đỡ và gắn kết các chi tiết như trục chính, thanh gắn dao, dao cắt, lưới Lồng máy được chia thành phần lồng trên và lồng dưới
Yêu cầu thiết kế và thi công : Đảm bảo độ cứng, độ song song giữa 2 mặt bên và độ đồng tâm của đường kính lỗ gắn trục
Lựa chọn vật liệu : Thép C45 Đặc tính thép C45-phần phụ lục
Phương pháp gia công : Để đáp ứng yêu cầu đặt ra và hình dáng thiết kế nhóm chọn phương pháp cắt gió đá, hàn que, khoan cần và taro.
Nhiệm vụ : Xơ dừa để được cắt nhỏ cần được cắt bởi dao cắt, trục chính có nhiệm vụ là nơi lắp dao, xoay tạo lực cắt để cắt đứt xơ dừa Lựa chọn vật liệu : Thép C45
Yêu cần thiết kế và thi công :Đảm bảo độ cứng, quay tốt khi lắp vào ổ bi, xoay ổn định và đồng tâm, phân chia dao đều để lực cắt được đều, tránh trình trạng dồn tải
Phương pháp gia công : tiện côn và tiện chống tâm, phay rãnh then.
2.5.6 Thiết kế puli bị động
Nhiệm vụ : Truyền lực từ động cơ sang trục chính, tạo đà cho trục chính để dao cắt có lực cắt mạnh hơn
Lựa chọn vật liệu : Gang
+ Đặc tính thép CT3: Độ bền kéo (MPa) 373-481 Độ bền chảy (MPa) chia theo độ dầy: 100mm/216 Độ dãn dài tương đối (denta5)
% chia theo độ dầy: 20mm/26, 20-40mm/25, >40/23 Thử uốn nguội 180độ cũng chia theo độ dầy (d là đường kính gối uốn, a là độ dầy):
Hình 2 8: Chi tiết Puli mô phỏng 3D trên solidworks
Nhiệm vụ : nghiền nhỏ xơ dừa
Yêu cầu thiết kế và gia công : Độ cứng cao, sắc bén và dễ canh chỉnh
Lựa chọn vật liệu : hợp kim cứng Đặc tính hợp kim cứng
Phương pháp gia công : tôi, mài
Hình 2 9: Dao cắt vẽ solidworks
2.5.8 Thiết kế khung chân đỡ
Nhiệm vụ : giúp nâng đỡ máy, liên kết lồng máy với các chi tiết khác như motor, băng tải, máng hứng v.v
Lựa chọn vật liệu : sắt V5
Yêu cầu thiết kế và gia công : đảm bảo độ chịu lực, tính thẩm mỹ, độ song song, độ vuông góc với mặt phẳng nơi đặt làm việc
Hình 2 10: Khung chân đỡ vẽ Solidworks
Tính toán và thiết kế phần điện của máy
2.6.1 Tính toán phần điện của máy
Tính toán và chọn CB tổng bảo vệ mạch điện :
Ta có thông số lúc đầu như sau :
Công suất định mức động cơ trục chính:
Hệ số lệch pha: cos φ=0,8
I TK =(2÷2,5) I TT đối với thiết bị động cơ
- I là cường độ dòng điện (A – ampe)
- P là công suất tiêu thụ (W watt)
- U là điện áp (V-vôn) nguồn điện: 1 pha – 220V
- 𝑐𝑜𝑠𝜑 là hệ số công suất = 0,8
Aptomat chống giật JOESO 1 pha 63A
2.6.2 Tính toán và lựa chọn dây dẫn:
Tính chọn dây dẫn Việc tính toán và lựa chọn tiết diện dây dẫn theo công suất luôn được nhiều người quan tâm khi đấu nối, dẫn cấp hệ thống điện Không chỉ sẽ tiết kiệm chi phí, an toàn cho người sử dụng, chúng ta còn có thể giảm thiểu tổn hao điện năng truyền dẫn. Nếu dùng dây dẫn có tiết diện quá lớn thì sẽ lãng phí tiền bạc, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của công trình.
Nếu dùng dây dẫn có tiết diện quá nhỏ (nhỏ hơn điều kiện cho phép) thì sẽ dẫn đến tình trạng quá tải Dây sẽ bị nóng, dẫn đến việc khi kéo dài ra sẽ bị giòn → đứt → nóng chảy → chập cháy → tổn thất đường dây Vì thế, ta nên tính toán và chọn tiết diện dây dẫn theo công suất (W) và cường độ dòng điện (A) Có thể tham khảo bảng dưới đây.
Hình 2 12: Bảng tra dây dẫn
Vì vậy dựa trên bảng tra ta chọn loại 1.5mm
Hình 2 13: Dây điện đơn CADIVI 1.5 mm2 CV 1.5
THI CÔNG HỆ THỐNG
Thiết kế và thi công mô hình
Bước 1: Lập phương án cho hệ thống đưa ra phương án lựa chọn là sử dụng phương án 2
Hình 3 1: Bản vẽ phương án
Bước 2: Gia công các chi tiết mô hình
Hình 3.2: chi tiết ống lồng
Hình 3 3: Bản vẽ gia công chi tiết trục
Công đoạn để nguyên công:
Nguyên công 1: khoan mặt đầu khoan tâm
Nguyên công 2: tiện thô, tinh
Nguyên công 3: tiện thô, tinh
Nguyên công 5: phay rãnh then
Bước 3: lắp đặt các chi tiết
Hình 3.4: bản vẽ lắp đặt máy
Hình 3 5: bản vẽ phân rã máy
Bước 4: đấu nối thiết bị sử dụng
Hình 3 6: sơ đồ đấu nối thiết bị động cơ
Bước 5: hoàn thiện mô hình
Hình 3 7: hoàn thiện mô hình
Hình ảnh máy thực tế
Hình 3 8: Mô hình hoàn thiện thực tế
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
Chi tiết dạng trục
Hình 4.1: Bản vẽ chi tiết trục
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Đoạn trục ∅20 dùng để lắp với ổ bi đỡ , đoạn trục ∅10 dùng để bắt với trục động cơ bằng khớp nối công nghệ.
Phương pháp chế tạo phôi
Theo lượng dư gia công, hình dạng chi tiết nhận thấy rằng chi tiết có các bề mặt trụ không phức tạp, vì vậy để dễ dàng trong việc tạo phôi, ta chọn phương pháp chế tạo phôi như sau: phôi được cắt từ phôi có đường kính 34 mm (có sẵn phôi tiêu chuẩn) bằng lưỡi cưa sắt.
Hình 4.2: Bản vẽ lồng phôi chi tiết trục
Xác định dạng sản xuất
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào những yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán.
Sản lượng năm được xác định theo công thức sau:
N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N 0 : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm, Np00 chi tiết/năm. m : Số chi tiết trong một sản phẩm; (m=1 ) α : Tỷ lệ % về số chi tiết phế phẩm trong sản xuất; (Chọn α=5%)
: Tỷ lệ % về số chi tiết dự trữ phòng ngừa sự cố (5% đến 7%, chọn
Khối lượng chi tiết Q = 0,45 kg.
Hình 4.3: Khối lượng của trục được tính qua phần mềm solidwork
Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục
- Nguyên công 1: khỏa mặt đầu, khoan tâm
- Nguyên công 2: Tiện thô, tinh đoạn trục 10 và 20, vát mép.
- Nguyên công 3: Tiện thô, tinh đoạn trục 16
Vì các mặt gia công chỉ yêu cầu cấp chính xác là 7 và R a nhỏ nhất là 1.25 nên ta chỉ cần gia công thô và tinh trên máy tiện là được.
Tính toán lượng dư gia công:
- Khi tiện thô, ta chọn lượng dư về một phía là 11.5mm.
- Khi tiện tinh, ta chọn lượng dư về một phía là 0.5mm.
- Khi tiện thô, ta chọn lượng dư về một phía là 6.5mm.
- Khi tiện tinh, ta chọn lượng dư về một phía là 0.5mm.
- Khi tiện thô, ta chọn lượng dư về một phía là 8.5mm.
- Khi tiện tinh, ta chọn lượng dư về một phía là 0.5mm.
Tính toán chế độ cắt:
Chọn máy: Ta gia công toàn bộ trục trên máy tiện 1K62 với các thông số cơ bản.
Thông số kỹ thuật Kiếu máy
1k62 Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công trên máy (mm) 450
Dịch chuyển lớn nhất trên bàn dao (mm) Dọc: 640
Số cấp tốc độ trục chính 23
Phạm vi tốc độ trục chính khi quay
Công suất của động cơ trục chính (kw) 10
Quy trình nguyên công
4.6.1 Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm hai đầu trục.
Hình 4.4: NC1:Khỏa mặt, khoan tâm hai đầu trục
Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm Định vị
Chọn dao: t chọn dao vai thép gió khi khỏa mặt đầu và mũi khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu thép gió có các thông số D = 6 mm ,L = 132 mm,l= 87 mm.
Chiều sâu cắt t=2.5mm, tra bảng 5.11 sổ tay CNCTM tập 2 ta được s=0.4mm Tra bảng 5.63 sổ tay CNCTM tập 2 ta được v b 7m/ph, và các hệ số điều chỉnh lần lượt bằng 1.06, 0.82, 1, 0.5, 0.85.
Tốc dộ tính toán: V t 7*1*0.82*1*0.5*0.85.89(m/phút)
3.14∗30 = 136.84 v/ph Đối chiếu máy, ta chọn n0v/ph.
Vận tốc cắt thực tế: V= 3.14∗30 1000 ∗150 13 (m/phút)
Từ tốc độ cắt(m/phút), chiều sâu cắt(mm) và lượng chạy dao(mm/vg),tra bảng 5-67 (sổ tay công nghệ CTM tập 2) ta thấy công suất cần thiết
N 0 =1.0(kw)