thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 (tấn/giờ) phục vụ cho trại chăn nuôi

- 1 - NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN. Họ và tên sv: Nguyễn Mạnh Thắng Lớp: 43CT. Ngành: Cơ khí chế tạo máy. Mã ngành: Tên Đề tài: “ Thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 (tấn/giờ) phục vụ cho trại chăn nuôi ”. Số trang: 95 Số chương: 6 Số tài liệu kham khảo: 11 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: Nha trang, ngày … tháng … năm 2006 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) PGS.TS: Nguyễn Văn Ba PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 2 - PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ và tên sv: Nguyễn Mạnh Thắng Lớp: 43CT Ngành: Cơ khí chế tạo máy. Mã đề tài: Tên Đề tài: “ Thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 (tấn/giờ) phục vụ cho trại chăn nuôi ”. Số trang: 95 Số chương: 6 Số tài liệu kham khảo: 11 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Đánh giá chung: Nha trang, ngày … tháng … năm 2006 CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) ĐIỂM CHUNG Bằng chữ Bằng số PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 3 - LỜI CẢM ƠN Đầu tiên con xin gửi đến ba mẹ lòng biết ơn sâu sắc với tất cả những gì mà ba mẹ đã làm cho con để ngày hôm nay con có đủ kiến thức và lòng tự tin bước vào cuộc sống. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trường Đại học Thủy sản, những người đã dìu dắt, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian em học tập tại trường, cảm ơn các bạn đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Em cũng gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Nguyễn Văn Ba đã tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành đồ án của mình. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 4 - MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 7 Chương 1 8 Tổng quan về tình trạng sản xuất và thiết bị cơ giới trong các trang trại chăn nuôi8 1.Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam 8 1.1. Mục đích của việc chế biến lương thực, thực phẩm 8 1.2. Phân loại thức ăn gia súc 8 2. Nhu cầu trang thiết bị xát nghiền phục vụ cho chăn nuôi 9 2.1. Tình hình trang thiết bị xát nghiền ở nước ta 10 2.2. Sự cần thiết của trang thiết bị xát nghiền 10 Chương 2 11 Cơ sở của quá trình nghiền, các phương án thiết kế và lựa chọn phương án thiết kế 11 1. Tính chất công nghệ của hạt lương thực 11 2. Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền 11 3. Cơ sở thiết kế 12 4. Các phương án thiết kế, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng 13 4.1. Phương án 1 13 4.2. Phương án 2 14 3.1. Phương án 3 16 4.4. Phương án 4 18 4.5. Phương án 5 20 5. Lựa chọn phương án thiết kế 21 3.1. Xác định vận tốc nghiền, đập cần thiết để phá vỡ vật liệu 23 3.2. Xác định kích thước rôto 23 3.3. Tính năng suất máy 24 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 5 - 3.4. Tính công suất động cơ điện 25 3.5. Tính các thông số của búa 26 3.6. Tính cơ cấu truyền động 26 3.7. Chọn loại đai 27 3.7.1. Xác định đường kính bánh đai 27 3.7.2. Số vòng quay thực tế của bánh dẫn : 28 3.8. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A sb 28 3.9. Xác định chính xác chiều dài L và khoảng cách trục A: 28 3.10. Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai: 29 3.11. Xác định số đai cần thiết 29 3.12. Xác định kích thước bánh đai 30 3.13. Xác định lực tác dụng lên ổ 30 Chương 4 31 Thiết kế các bộ phận của thiết bị 31 4.1. Thiết kế trục 31 4.2.1. Chọn vật liệu chế tạo trục 31 4.2.2. Tính toán sơ bộ trục 31 4.2.3. Tính gần đúng 31 4.2.4. Phác thảo kết cấu bộ phận làm việc 32 4.2.5. Xây dựng sơ đồ tính toán trục 33 4.2.6. Tính kiểm nghiệm trục 36 4.2.6. Tính toán búa 41 4.2.7. Tính toán đĩa treo búa 43 CHƯƠNG 5 46 LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 46 5.1. Lập Quy Trình Công Nghệ Gia Công Cho Chi Tiết Trục 46 5.1.1. Xác định dạng sản xuất 46 5.1.2. Phân tích chi tiết gia công 46 5.1.3. Chọn vật liệu chế tạo trục 47 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 6 - 5.1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 47 5.1.5. Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi 47 5.1.5. Thiết kế các nguyên công công nghệ 50 5.1.6. Xác định lượng dư và kích thước trung gian 56 5.1.7. Xác định chế độ cắt 62 5.2. Lập Quy Trình Công Nghệ Gia Công Cho Chi Tiết Đĩa Treo Búa 69 5.2.1. Xác định dạng sản xuất 69 5.2.2. Phân tích chi tiết gia công 69 5.2.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 70 5.2.4 Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi 70 5.2.5 Thiết kế các nguyên công công nghệ 72 5.2.6 Xác định lượng dư và kích thước trung gian 78 5.2.7 Xác định chế độ cắt 82 5.3. Lập quy trình gia công búa 86 CHƯƠNG 6 90 HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG 90 6.2. Hướng Dẫn Tháo Lắp 90 6.3. Hướng Dẫn Sử Dụng 91 6.4. Mốt Số Quy Tắc An Toàn Khi Dùng Máy 91 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 7 - LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi, ngành chế biến thức ăn phục vụ cho chăn nuôi cũng theo đó mà phát triển rất nhanh chóng. Các nhà máy chế biến thức ăn phục vụ cho chăn nuôi liên tiếp ra đời để đáp ứng sự phát triển đó. Các loại thức ăn chăn nuôi ở dạng thô các loài vật nuôi không thể hoặc rất khó hấp thụ được. Chính vì vậy để vật nuôi có thể hấp thụ tốt thì phải làm cho nguyên liệu có kích thước nhỏ phù hợp với từng loại vật nuôi. Có nhiều phương pháp để làm nhỏ nguyên liệu như: thái, mài , nghiền…Trong đó nghiền là một phương pháp được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Là một kỹ sư chế tạo máy trong tuơng lai tôi được Ban Chủ Nhiệm khoa Cơ khí Trường Đại học Thủy Sản giao cho đề tài “ Thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 tấn/giờ phục vụ cho trại chăn nuôi”. Nội dung gồm có 6 chương: Chương 1. Tổng quan về tình trạng sản xuất và thiết bị cơ giới tại các trang trại chăn nuôi ở việt nam và nhu cầu sử dụng thiết bị. Chương 2. Chọn phương án thiết kế. Chương 3. Tính toán động lực học thiết bị. Chương 4. Thiết kế các bộ phận của thiết bị. Chương 5. Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết. Chương 6. Hướng dẫn láp ráp và sử dụng. Trong quá trình thực hiện mặc dù đã rất cố gắng song do thời gian và trình độ hiểu biết còn hạn chế nên chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Tôi rất mong quý thầy cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để cho đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Ba và các thầy cô trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Nha Trang, tháng 6 năm 2006 Sinh viên thực hiện Nguyễn Mạnh Thắng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 8 - Chương 1 Tổng quan về tình trạng sản xuất và thiết bị cơ giới trong các trang trại chăn nuôi 1.Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam Nghề chăn nuôi ở nước ta đã có từ rất lâu nhưng thực sự chỉ phát triển từ đầu thế kỷ thứ 20 đến nay. Quy trình chăn nuôi ngày càng được cải tiến, số lượng đàn gia cầm, gia súc đã tăng lên đáng kể. Ngoài cách nuôi truyền thống tại gia, hiện nay đã có hàng loạt các trang trại chăn nuôi với quy mô lớn xuất hiện. Thu nhập từ chăn nuôi cũng tăng lên đáng kể góp phần không nhỏ vào sự phát triển chung của đất nước. Các loại vật nuôi chủ yếu hiện nay là: lợn, gà, vịt, trâu, bò, dê, các loại cá, tôm…Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi, ngành trồng trọt theo đó cũng phát triển không ngừng để đáp ứng được nhu cầu về lương thực, thực phẩm cho chăn nuôi. 1.1. Mục đích của việc chế biến lương thực, thực phẩm Các loại hạt, củ, quả…chứa rất nhiều chất dinh dưỡng. Tuy nhiên các loài vật nuôi không thể hoặc rất khó có thể hấp thụ hết được các chất dinh dưỡng đó nếu như chưa được nghiền nhỏ. Khả năng hấp thụ của vật nuôi phụ thuộc rất nhiều vào độ nhỏ của thức ăn. Thức ăn được nghiền càng nhỏ thì vật nuôi hấp thụ các chất dinh dưỡng càng tốt, làm vật nuôi nhanh lớn, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chính vì vậy việc chế biến thức ăn cho phù hợp với vật nuôi rất quan trọng. 1.2. Phân loại thức ăn gia súc Thức ăn gia súc được chia làm 3 loại chính: - Loại có nguồn gốc thực vật: cỏ, củ, quả, ngô, cao lương… - Loại có nguồn gốc động vật: bột cá, bột thịt, bột sữa… - Loại có nguồn gốc khoáng: bột xương, bột sò muối ăn PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 9 - - Hầu hết các loại thức ăn đều chứa 2 phần: phần nước, phần chất khô. Phần chất khô là một chỉ tiêu quan trọng liên quan trực tiếp đến năng suất vật nuôi. - Lượng thức ăn được vật nuôi hấp thụ nhiều hay ít phụ thuộc vào loại thức ăn, khẩu phần ăn, kỹ thuật chế biến và cách thức cho ăn. 2. Nhu cầu trang thiết bị xát nghiền phục vụ cho chăn nuôi Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi như hiện nay, để đáp ứng đủ nhu cầu về thức ăn phục vụ chăn nuôi thì nhu cầu về trang thiết bị xát nghiền là rất lớn. Cả nước mỗi ngày vật nuôi cần một lượng thức ăn rất lớn. Nếu chế biến theo kiểu thủ công sẽ không thể đáp ứng được nhu cầu. Mặt khác chế biến theo kiểu thủ công vừa tốn công sức của con người, năng suất thấp, hiệu quả kinh tế thấp. Dùng các loại máy chế biến sẽ nâng cao năng suất, giảm sức lao động của con người, hiệu quả kinh tế cao. Cụ thể các máy nghiền được dùng trong công nghiệp thực phẩm như sau: - Trong công nghiệp xay bột để nghiền hạt ngũ cốc thành bột - Trong công nghiệp thức ăn gia súc tổng hợp để nghiền hạt và cỏ khô thành bột và chất bổ sung khác (muối, phấn, vi nguyên tố vitamin, kháng sinh) thành bột, cũng như để nghiền thô khô dầu, lõi ngô và thân ngô - Trong sản xuất thực phẩm tinh để cán mỏng hạt kê, hạt ngô, nghiền rau khô, quả khô và các chất bổ sung khác(đường, muối) thành bột - Trong sản xuất cà phê đắng để nghiền những hạt tấm nhỏ(hạt cà phê, hạt dẻ, hạt đại mạch, hạt rau cải đắng…) - Trong công nghiệp bánh kẹo để nghiền bán thành phẩm có chứa chất béo(cacao vụn, hạt nhân hồ đào và hạnh nhân, bột nhão sôcôla và hồ đào, nghiền đường cát thành bột, nghiền các phế phẩm trong sản xuất sôcôla). - Trong công nghiệp chế biến thịt để nghiền xương - Trong công nghiệp sản xuất chất béo để nghiền hạt có độ dầu trong sản xuất dầu và để cán mỏng chúng ra trong sản xuất trích ly dầu, cũng như là để nghiền dầu khô PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 10 - - Trong công nghiệp men để nghiền đại mạch, mầm hạt tươi, mầm hạt khô nấu bia và để chà khoai tây - Trong công nghiệp cá để nghiền bột cá - Trong công nghiệp muối để nghiền muối 2.1. Tình hình trang thiết bị xát nghiền ở nước ta Hiện nay trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng có rất nhiều máy và thiết bị xát nghiền phục vụ cho việc chế biến thức ăn chăn nuôi. Vài chục năm trước đây hầu hết các loại máy này đều được mua từ nước ngoài. Tuy vậy các máy của nước ngoài giá thành đắt, nhiều gia đình hoặc cở sở sản xuất không đủ điều kiện để mua.Trong vài năm trở lại đây nước ta đã bắt đầu sản xuất được các loại máy này. Các máy do nước ta sản xuất có giá thành rẻ hơn nhiều so với các máy được mua từ nước ngoài. Phổ biến hiện nay là các máy có công suất vừa và nhỏ, năng suất từ vài chục kg/h đến vài tấn/h, có thể dùng trong gia đình hoặc trong các nhà máy chế biến lương thực, thực phẩm. 2.2. Sự cần thiết của trang thiết bị xát nghiền Với nhu cầu về thức ăn cho chăn nuôi ngày càng cao như hiện nay thì việc trang bị các trang thiết bị xát nghiền là vô cùng quan trọng. Nó là điều kiện để nâng cao năng suất lao động, mang lại hiệu qủa kinh tế, làm giảm sức lao động của con người PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com [...]... 60.v b 60.45 = = 0,54 (m) n.p 1600.3,14 Trong ú: n= 1600(vg/ph)- s vũng quay ca rụto + Chiu di rụto: Chiu di c tớnh nh sau: D =k L PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 24 - Trong ú: k l h s ph thuc vo kiu rụto i vi mỏy nghin bỳa cú hai kiu rụto - Kiu rụto a : k1=D/L=4ữ7 - Kiu rụto trng : k2=D/L=1ữ2 Ta chn kiu rụto a vi k1=5 Ta cú : Suy ra : D =5 L L= D 0,54 = = 0,11 (m)... vb=45 (m/s) theo thc nghim ta cú q= 2ữ3 (kg/s.m2) Ta chn q= 2,5 (kg/s.m2) Suy ra : qt= q.D.L= 2,5 .0,54 .0,11=0,148 (kg/s) Nh vy nng sut trong 1 gi l : 0,148.3600=532,8 (kg/h) Hoc cú th tớnh nng sut mỏy theo cụng thc sau: qc = k n D.L, (kg / s ) i vi mỏy nghin ht kn= 2,4ữ2,6 Ta chn kn=2,4 Suy ra: qc = 2, 4 .0,54 .0,11 = 0,143 (kg / s ) ằ 513 (kg / h) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com... sut ng c GD2=0,04 (kgm2)- mụmen bỏnh ca rụto Trng lng: 47 (kg) 3.5 Tớnh cỏc thụng s ca bỳa Cỏc kớch thc ca bỳa cú th tớnh nh sau: +Kớch thc chiu di a a = 0,23D=0,23 .0,54 =0,124 (m) Chn a=0,13 (m)=130 (mm) +Kớch thc chiu rng b b = 0,1.D=0,1 .0,54 =0,054 (m) Chn b= 0,050 (m)= 50 (mm) +Chiu dy h = 5 (mm) Khi lng bỳa : m = g V = g a.b.h = 7800.0,13.0,05.0,005 = 0,254 (kg ) 3.6 Tớnh c cu truyn ng Truyn ng ai... ph) n1 = (1 - 0,02) 180 D2 Vy s % sai khỏc gia n2 v n2 l: % sai khỏc = ' n2 - n2 100% = 2% n2 Vy D1, D2 tha món 3.8 Chn s b khong cỏch trc Asb Khong cỏch trc Asb c chn theo iu kin : 0,55 ( D1 + D2 ) + h Ê Asb Ê 2( D1 + D2 ) 0,55 (100 + 180) + 8 Ê Asb Ê 2(100 + 180) 154 Ê Asb Ê 560 Chn Asb theo theo bng: Asb =1,2.D2=1,2.180=216 (mm) 3.9 Xỏc nh chớnh xỏc chiu di L v khong cỏch trc A: Tớnh chiu di ai s b:... with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 14 - nún v cp bỏnh rng thng, trong ú bỏnh rng thng ln c gn cht vi chu lm chu quay Nguyờn liu c vo chu, di tỏc dng ca cỏc loi lc nộn, ộp v ch xỏt lm cho vt liu c nghin nh 4.1.3 u, nhc im ã u im: - Nghin bt mn v rt mn - Kt cu mỏy khỏ n gin - Cú th nghin cỏc loi vt liu t, m, khụ, dớnh quỏnh hoc trng thỏi núng - Vt liu trong chu khụng chu lc ly tõm nờn... v lch u mt gúc Trờn a 8 cú treo cỏc bỳa 4, cỏc hng bỳa ny p trờn cỏc mt phng qua cỏc khe ghi 2 theo sut b rng mỏy Vt liu sau khi c nghin nh s lt qua li 6 ra khi mỏy, cũn cỏc cc to cha lt c s b p tip cho n khi nh chui qua li 6 mi thụi Np mỏy 5 thỏo m c thay bỳa hoc thay li Nh vy quỏ trỡnh nghin nh vt liu trong mỏy nghin bỳa l do s va p ca cỏc bỳa vo vt liu, s ch xỏt ca vt liu vi bỳa v vi thnh trong... cỏc chi tit mỏy khỏc v ng c khi b quỏ ti t ngt B truyn ai cú nhc im l t s truyn khụng n nh, do cú s trt gia ai v bỏnh ai Truyn ng ai lm vic thụng dng nht vi cụng sut 0,3ữ50 (kw) Trong h thng truyn ng cho mỏy nghin thc phm ta dựng ai hỡnh thang Xỏc nh t s truyn ca h thng: i = id = n c 2880 = = 1,8 nlv 1600 Xỏc nh cụng sut trờn cỏc trc: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com... b(hỡnh 2b,2c,2d): C cu to lc cú dng rng nhn, tỏc dng tp trung, gõy ra c) d) ) rn nt cc b do ú phng phỏp ny thng c dựng p loi vt liu giũn Xit(hỡnh 2e): B mt c cu to lc ca mỏy xit lờn b mt ca cc vt liu lm cho lp bờn e) g) Hỡnh 2: Cỏc lc nghin a) nộn, ộp; b) Ch; c) b; d) ct; ) x; e) ộp trt; g) p trong ca nú b bin dng trt Khi ng sut tip tuyn vt quỏ gii hn bn thỡ cc vt liu b v ra p(hỡnh 2g): phng phỏp ny... cn thit Z 1000.N V s p 0 F C v Ca C t [ ] Trong ú : N- Cụng sut bỏnh dn (kw) V- vn tc di bỏnh dn (mm/s) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com = 578,8 (mm) - 30 ộs p ự ng sut cho phộp ca ai hỡnh thang ộs p ự =1,65(N/mm2) tra theo ở ỷ0 ở ỷ0 [1 trang 46 bng 21] F: in tớch tit din ai hỡnh thang theo [1 trang 44 bng 17 ] F =47 (mm2) Ct: H s ch ti Ct =0,7 theo[1 trang 42 bng 12]... kớnh l d = 20 (mm) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - 32 - ng kớnh ngoi D = 52 (mm) B rng B = 15 (mm) d2 = 30,3 (mm) D2= 41,7 (mm) H s kh nng lm vic C = 19000 Ti trng tnh cho phộp Q = 750 (daN) S vũng quay gii hn trong mt phỳt n = 13000 (vg/p) Kớch thc ch vỏt mộp= 2 (mm) 4.2.4 Phỏc tho kt cu b phn lm vic L1 L2 L6 L8 L4 L3 L5 PDF created with pdfFactory Pro trial version . trang thiết bị xát nghiền phục vụ cho chăn nuôi 9 2.1. Tình hình trang thiết bị xát nghiền ở nước ta 10 2.2. Sự cần thiết của trang thiết bị xát nghiền 10 Chương 2 11 Cơ sở của quá trình nghiền, . Sản giao cho đề tài “ Thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 tấn/giờ phục vụ cho trại chăn nuôi . Nội dung gồm có 6 chương: Chương 1. Tổng quan về tình trạng sản xuất và thiết bị cơ giới. “ Thiết kế thiết bị xát nghiền năng suất 0,5 (tấn/giờ) phục vụ cho trại chăn nuôi ”. Số trang: 95 Số chương: 6 Số tài liệu kham khảo: 11 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết