Đề tài : Phân tích, tính toán động lực học của máy thái kiểu đĩa.Từ đó tính toán các thông số cơ bản cho máy thái rau cỏ rơm potx

Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương ĐẶT VẤN ĐỀ Việc cung cấp thức ăn chăn ni có ý nghĩa quan trọng, có tính chất định đến số lượng chất lượng sản phẩm chăn nuôi Cho súc vật ăn đủ chất dinh dưỡng chế độ, tức thích ứng với yêu cầu thể vật, tăng sản lượng chăn nuôi lớn với mức thức ăn Trong việc cung cấp thức ăn, vấn đề sản xuất thức ăn vấn đề chế biến thức ăn có ý nghĩa quan trọng: -Tăng khả tiêu hóa thức ăn thể vật ni -Tăng chất lượng thức ăn -Súc vật đỡ tốn sức nhai thức ăn -Ngăn ngừa bệnh tật cho vật nuôi -Tận dụng phụ phế phẩm công nghiệp Hiện máy thái sử dụng nhiều công nghệ chế biến thức ăn gia súc phần lớn nguyên liệu sử dụng làm thức ăn gia súc, thức ăn tươi, loại rau cỏ, củ, phải trải qua cơng đoạn thái Vì máy thái có ý nghĩa quan trọng dây chuền chế biến thức ăn chăn nuôi Máy thái rau cỏ rơm sử dụng rộng rãi trang trại chăn nuôi bị lợn, đặc biệt chăn ni bị lấy thịt lấy sữa Máy thái rau cỏ rơm có nhiệm vụ làm nhỏ rau cỏ tươi, khô thành đoạn ngắn, với kích thước đoạn thái điều chỉnh theo quy định loại vật nuôi Để nâng cao hiệu sử dụng máy thái rau cỏ rơm, tơi thực đề tài: " Phân tích, tính tốn động lực học máy thái kiểu đĩa.Từ tính tốn thơng số cho máy thái rau cỏ rơm " nhằm góp phần đưa lại thuận lợi cho cơng nhân nơng dân q trình sử dụng máy SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên lý cấu tạo Máy thái rau cỏ rơm thường gồm : Bộ phận thái có số dao kê 2, dao lắp vào đĩa trống 6, phận cung cấp gồm hai trục kết hợp với dây chuyền cung cấp 5để nén đưa rau cỏ vào phận thái.Việc điều chỉnh độ dài đoạn thái thực hai cách : thay đổi số dao lắp đĩa thay đổi tỷ số truyền cho phận cung cấp 2.1 Nguyên lý cấu tạo Bộ phận thái rau cỏ rơm thường có nguyên lý làm việc thái lưỡi dao chuyển động lưỡi đao cố định a) b) c) Hình 1:Sơ đồ cấu tạo phận thái rau cỏ rơm a) Sơ đồ máy thái rau cỏ; b) Bộ phận đĩa dao; c) Bộ phận trống dao SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương 2.3 Một số máy thái kiểu đĩa Máy thái rau cỏ rơm PCC – :kiểu đĩa đứng, có động cơ, di động Hình 2: Máy thái rau cỏ rơm PCC-6 Máy thái củ PKP-2,0 : Kiểu đĩa đứng, quay tay có động Hình3: Máy thái củ PKP-2,0 SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương 2.4 Phân tích, tính tốn động lực học máy thái kiểu đĩa Xét đồ thị mômen cắt thái ( hình vẽ) xây dựng cách tính tốn mơmen cắt thái theo công thức : M ct = q.∆S r cosτ (1 + f ' tgτ ) (2-1) ψ dao sở sơ đố thiết kế cụ thể Ứng với Từng trị số góc quay phận thái Các đại lượng ∆S , r, góc trượt τ , áp suất riêng riêng q, hệ số trượt f”, đo tính với vị trí dao ứng với góc quayψ Tương ứng với đồ thị mơmen cắt thái trị sốcủa góc ψ dao, ta xác định vận tốc góc vẽ đồ thị biến thiên vận tốc góc ( hình vẽ) Từ đồ thị mơmen cắt thái tính trị số mơmen cắt thái trung bình Mcttb : M cttb k = 2π 2π / k ∫M ct dψ = k Act 2π (2-2) k - số dao; ψ – góc quay dao ( rad ) 2π / k k 2π ∫ M ct dψ thể diện tích tạo đồ thị mômen cắt thái (ứng với k rad 2π cho dao trục hồnh ψ Do đó, dùng diện tích kế đo diện tích với tỷ lệ xích xác định, ta sẻ tính Mcttb Đó mơmen mà động cung cấp cho máy thái Mômen động : Mdc = Mcttb + Mck + Mcc (2-3) Mck - mômen chạy không máy thái; Mcc – mômen cung cấp vật thái vào máy Có thể tính gần mơmen Mcc, Mck theo tỷ lệ Mcttb : Mck : Mcc= 3:1:1; Khi : M dc ≈ M cttb (2-4) Hình 4: a) Đồ thị mơmen cắt thái ; SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A b) Đồ thị biến thiên vận tốc góc Lớp: Cơng thơn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương Về biến thiên vận tốc góc ω ( hình vẽ), ta thấy Mct > Mcttb vận tốc góc giảm, cịn Mct < Mcttb vận tốc góc lại tăng Điều liên quan tới vai trị bánh đà : mơmen quay M dc động lớn mômen cản ( lúc Mcttb > Mct ) lúc dao cắt thái khơng cắt thái, bánh đà phải tích lũy động dự trữ Đến mômen động M dc nhỏ mômen cản ( Mcttb < Mct) lúc dao cắt thái nhiều, tải, bánh đà cấp phát động dự trữ đủ để khắc phục mômen cản.Lượng động dự trữ phải cơng dư A dư, thể phần diện tích nằm đường Mcttb giới hạn đồ thị Mct Các trị số vận tốc góc tăng giảm từ ω max đến ω xác định sỡ vận tốc góc trung bình ω tb độ quay không cho phép δ ω phận quay, theo công thức : ωt = ω max + ω π n = 30 δω = ω max + ω = 0,03 ÷ 0,07 ω tb (2-5) (2-6) Nếu gọi J – mômen quán tính bánh đà ( kể đĩa hay trống dao), ta có cơng dư : 2 J ω max J ω Adu = − = J ω tb δ ω 2 (2-7) Từ ta xác định mơmen qn tính bánh đà ( kể đĩa hay trống dao) : J= Ad ω tb δ ω (2-8) Để bảo đảm điều kiện làm việc bền vững máy, phải gới hạn gia tốc góc trị số cực đại dω / dt ≤ 10 ÷ 30 s-2 Như : J≥ M dc dω dt (2-9) Phương trình lượng thể mối liên quan động , máy thái vật thái, có dạng : SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương N dc = J ω dω dF = q .(1 + f ' tgτ ) dt dt (2-10) Tuy nhiên, công suất động tiêu thụ để cung cấp vật thái cho máy chạy khơng, cịn cần phải tính theo mơmen động Mdc : N dc = M dc ω tb = π M dc n 30 (2-11) n - số vòng quay phút máy thái Các thành phần thẳng đứng lực N fN nén ép lớp cỏ rau xuống Còn để rau cỏ vào họng thái điều kiện cần thiết thành phần chiếu nằm ngang lực ma sát fN phải lớn thành phần chiếu nằm ngang lực N, tức lớn thành phần lực hướng ngược chiều cản trở tác dụng cuốn, nghĩa : fN.cos α > N.sin α f > tg α (2-12) hay Góc ma sát ( phi) củấcc trục với lớp rau cỏ phải lớn góc α : ϕ > α Nếu gọi chiều dày ban đầu lớp rau cỏ A chiều dày cuối a, : A − a = 2( r − r cos α ) (2-13) Do đó, đường kính trục : d= A−a = − cos α A−a 1− + tg 2α (2-14) Nghĩa phải có điều kiện : d> 1− A−a (2-15) 1+ f Thơng thường ϕ = 17 ÷ 27 cỏ, rơm khơ, 18 ÷ 30 rau cỏ tươi, : d > (10 ÷ 20).( A − a ) SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A (2-16) Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương Nếu tính địi hỏi đường kính d q lớn, người ta phải làm trục có mấu hay múi khế để dễ thức ăn với đường kính trục nhỏ Do cơng thức dùng để tính tốn sơ Thực tế, đường kính d trục thường nằm giới hạn 80 ÷ 160mm Độ nén rau cỏ trục tính sau : Hình 5: Tính trục rau cỏ rơm   1 − .d   1+ f  A−a K= <  A   d a + 1 −   1+ f   (2-17) Hay tính : K= γ − γ1 γ1 (2-18) γ γ mật độ lớp thức ăn trước sau nén Thực nghiệm chứng tỏ công mà trục tiêu thụ để nén lớp vật thái vào họng thái lớn, máy thái rau cỏ rơm chiếm tới 30 ÷ 50o/o tồn cơng máy thái 2.5 Tính tốn thơng số cho máy thái rau cỏ rơm SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương a) Năng suất máy thái rau cỏ rơm - Năng suất lý thuyết tính sau : Q =60.atb.b.l.k γ n atb - chiều cao trung bình họng thái, atb = (2-19) a + a max , (m ) b - chiều rộng họng thái, m ; l - độ dài đoạn thái, m; k - số dao ; γ - khối lượng thể tích lớp rau cỏ trục nén, kg/m3 ; n- số vòng quay máy phút - Năng suất túy suất thực tế xác định đo cụ thể cho máy làm việc b) Độ dài đoạn thái l +Tính theo lý thuyết cơng thức sau : 2.π rc (1 − ε ) i.k l= ( mm )(2-20) rc – bán kính trục ( mm ) ε - độ trượt trục lớp rau cỏ ( ε ≈ 0,05 ) i - tỷ số truyền từ trục máy đến trục + Đo thực tế : xác định trị số độ dài trung bình l tb đoạn thái phân loại theo trị số li, tính theo cơng thức: n l tb = ∑P i l i + l i +1 , ( mm ) P (2-21) P - khối lượng mẫu rau cỏ thái, P = ∑ Pi ( lấy P = 100g) ; Pi - khối lượng đoạn tháicó độ dài từ li đến li+1 SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương c) Tỷ số truyền i : Tỷ số truyền i tỷ số vận tốc góc trung bình máy ω tb với vận tốc góc ω c trục cung cấp rau cỏ : i = ω tb ωc V c Vận tốc góc ω c trục tính : ω c = r (1 − ε ) c vc - Vận tốc dài trục lớp rau cỏ vào họng thái, tính từ suất lý thuyết Q : Vc = Q 3600.atb b.γ (m/ s ) i rút từ công thức (2-20) : i= k l 2.π rc (1 − ε ) (2-22) d) Đặc tính kỹ thuật máy thái rau cỏ PCC-6: Đặc tính kỹ thuật Năng suất túy Đơn vị đo t/h - thái rau cỏ 5÷6 - thái rơm 1,5÷2,5 Cơng suất động điện kW Mức tiêu thụ điện riêng kWh/t 1,5÷5 Độ dài đoạn thái hay bề dày mm 6;15;25;27; lát thái 40;104 Tốc độ trục máy vòng/ph Số kiểu dao thái SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A 450 2dao cong Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương 3.KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Trên số thông số động lực học máy thái kiểu đĩa số thông số sử dụng nghiên cứu tính tốn sơ lý thuyết thực nghiệm Hiện loại máy sử dụng rộng rãi nông trường trang trại chăn ni, góp phần nâng cao suất lao động, giảm chi phí sản xuất Do tính vạn dễ sử dụng nên việc sử dụng máy tiết kiệm sức lao động công nhân giảm số nhân công cho trang trại nơng trường Vì cần phổ biến rộng rãi để phát huy hiệu loại máy quy mô hợp tác xã trang trại nhỏ nhằm đẩy nhanh trình cơng nghiệp hóa nơng thơn Tuy nhiên loại máy nhưọc điểm hạn chế Như công mà trục tiêu thụ để nén lớp vật thái vào họng thái lớn, máy thái rau cỏ rơm chiếm tới 30÷50% tồn cơng máy thái.Do cân có thêm nghiên cứu để chúng hoàn thiện phù hợp với công nhân nông dân SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A 10 Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊNCỨU 2.1 Nguyên lý cấu tạo 2.1 Nguyên lý cấu tạo 2.3 Một số máy thái kiểu đĩa 2.4 Phân tích, tính tốn động lực học máy thái kiểu đĩa 2.5 Tính tốn thông số cho máy thái rau cỏ rơm 3.KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .10 SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A 11 Lớp: Công thôn ... GVHD:T.S Đinh Vương 2.3 Một số máy thái kiểu đĩa Máy thái rau cỏ rơm PCC – :kiểu đĩa đứng, có động cơ, di động Hình 2: Máy thái rau cỏ rơm PCC-6 Máy thái củ PKP-2,0 : Kiểu đĩa đứng, quay tay có động. .. 2.3 Một số máy thái kiểu đĩa 2.4 Phân tích, tính tốn động lực học máy thái kiểu đĩa 2.5 Tính tốn thơng số cho máy thái rau cỏ rơm 3.KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .10 SVTH: Nguyễn... tồn cơng máy thái 2.5 Tính tốn thơng số cho máy thái rau cỏ rơm SVTH: Nguyễn Văn Đạt 39A Lớp: Công thôn Thiết bị bảo quản chế biến NSTP Hùng GVHD:T.S Đinh Vương a) Năng suất máy thái rau cỏ rơm