Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kgh

Đồ án tốt nghiệp Trang 1 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên : Nguyễn Văn Nam Lớp : 45CT Ngành : Chế Tạo Máy Tên đồ án tốt nghiệp : “Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h” Số trang :111 Số chương : 5 Số tài liệu tham khảo : 14 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận : Nha trang, ngày ……. tháng …… năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nguyễn Thắng Xiêm ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ Đồ án tốt nghiệp Trang 2 PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Văn Nam Lớp : 45CT Ngành : Chế Tạo Máy Tên đồ án tốt nghiệp: “ Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h ” Số trang: 111 Số chương : 5 Số tài liệu tham khảo : 14 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện : Nha trang, ngày …… tháng …… năm 2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày… tháng năm 2007 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ Đồ án tốt nghiệp Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là nước đang phát triển ngoài công nghiệp thì nông nghiệp nói chung và ngành nuôi trồng thủy sản nói riêng đang được chú trọng phát triển. Vì vậy cơ giới hóa trong nuôi trồng thủy sản đang được sự quan tâm của nhà nước ta. Nhất là trong nuôi tôm, vì tôm có giá trị kinh tế cao. Thức ăn trong nuôi tôm thường là hỗn hợp của nhiều thành phần khác nhau như: bột mì, bột cá, cám gạo…. Để thu được hỗn hợp thức ăn có tỉ lệ nhất định thì công đoạn trộn các thành phần với nhau là rất quan trọng, vì thức ăn ảnh hưởng trực tiếp đến sự tăng trưởng của tôm. Vì vậy để góp phần tăng năng suất nuôi tôm, ta cần cơ giới hóa trong khâu sản suất thức ăn cho tôm. Chính vì vậy thiết kế máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm có ý nghĩa lớn trong việc cơ giới hóa trong nuôi trồng thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng. Điều đó sẽ thay thế con người trong việc chế biến thức ăn, bảo đảm chuẩn bị đầy đủ, kịp thời gian, thức ăn cho con giống. Ngoài ra còn bảo đảm chất lượng thức ăn. Nắm bắt được yêu cầu cấp thiết này, và được sự phân công của khoa cơ khí, bộ môn Chế tạo máy, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h ”. Đề tài được chia thành các ph ần chính sau:  Chương 1: Tổng quan về máy trộn phổ biến hiện nay.  Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế.  Chương 3: Thiết kế kỹ thuật máy.  Chương 4: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình.  Chương 5: Kết luận và đề xuất ý kiến. Đồ án tốt nghiệp Trang 4 Với thời gian còn hạn hẹp và kiến thức còn hạn chế, chắc chắn còn nhiều điều thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và của các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thắng Xiêm, cùng các quý thầy cô trong khoa cơ khí đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Nam Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Mục Lục Trang Lời nói đầu 3 Mục lục 5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỘN PHỔ BIẾN HIỆN NAY. 8 1.1. Sơ lược về tình hình nuôi tôm ở nước ta 8 1.2. Tình hình sử dụng và công dụng của máy trộn 9 1.3. Phân loại máy trộn 10 1.4. Máy trộn sản phẩm rời 11 1.5. Đánh giá độ đồng đều của quá trình trộn 15 Chương 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18 2.1. Sơ lược về thức ăn cho tôm 18 2.2. Một số yêu cầu đối với máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền sản xuất thực phẩm 18 2.3. Lựa chọn phương án thiết kế 19 Chương 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY 25 3.1. Tính toán động lực học 25 3.1.1. Cánh lớn 29 3.1.2. Cánh nhỏ 35 3.1.3. Công suất cần thiết 39 3.2. Xác định công suất yêu cầu từ động cơ 40 3.3. Chọn động cơ 41 Đồ án tốt nghiệp Trang 6 3.3.1. Tính tỷ số truyền 41 3.3.2. Tính mô men truyền đến trục 42 3.4. Chọn đai 42 3.5. Tính toán trục 48 3.5.1. Xác định sơ bộ đường kính trục 48 3.5.2. Sơ đồ lực tác dụng lên trục và biểu đồ mô men 49 3.5.3. Xác định đường kính trục 53 3.5.4. Kiểm nghiệm trục 55 3.5.5 Tính kích thước then chỗ lắp bánh đà 58 3.6. Tính bề dày của thùng 60 3.7. Chọn ổ bi UCP 62 3.8. Chọn ổ bi đỡ 64 3.9. Tính chọn bánh vít – trục vít 65 3.9.1. Tính chọn trục vít 65 3.9.2. Tính chọn bánh vít 67 3.10. Chọn tay quay lắp với trục vít 69 Chương 4 LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC 70 4.1. Xác định dạng sản xuất 70 4.2. Phân tích chi tiết 71 4.3. Chọn vật liệu làm phôi 72 4.4. Chọn phương pháp chế tạo phôi 73 4.5. Đánh số các bề mặt gia công 73 4.6. Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi 74 4.7. Thiết kế nguyên công công nghệ 76 4.7.1. Nguyên công 1 76 4.7.2. Nguyên công 2 79 Đồ án tốt nghiệp Trang 7 4.7.3. Nguyên công 3 81 4.7.4. Nguyên công 4 82 4.7.5. Nguyên công 5 83 4.7.6. Nguyên công 6 84 4.7.7. Nguyên công 7 86 4.7.8. Nguyên công 8 86 4.7.9. Nguyên công 9 88 4.8. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 88 4.8.1. Xác định lượng dư và kích thước trung gian của 740 f  88 4.8.2. Xác định lượng dư trung gian của 45  93 4.8.3. Xác định lượng dư trung gian của 48  93 4.8.4. Xác định lượng dư trung gian của 30  94 4.8.5. Bản vẽ phôi 95 4.9. Xác định chế độ cắt 95 4.9.1. Chế độ cắt cho 45  95 4.9.2. Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu 97 4.9.3. Tốc độ cắt khi tiện thô 98 4.9.4. Tốc độ cắt khi tiện tinh 740 f  99 4.9.5. Tốc độ cắt khi mài tinh 740 f  99 4.9.6. Tốc độ cắt khi phay rãnh then 100 4.9.7. Tốc độ cắt khi khoan lỗ tâm 100 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 108 5.1. Kết luận 108 5.2. Đề xuất ý kiến 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 Đồ án tốt nghiệp Trang 8 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỘN PHỔ BIẾN HIỆN NAY 1.1. Sơ lược về tình hình nuôi tôm ở nước ta Theo nội dung chương trình phát triển nuôi trồng thủy sản thời kỳ 1999 đến 2010 của bộ Thủy sản, trong thập niên tới hướng chủ yếu là thay đổi hình thức nuôi. Giảm mạnh hình thức nuôi quảng canh, tăng diện tích nuôi tôm thâm canh từ 15% - 25% tổng diện tích nuôi trồng thủy sản nước lợ. Năng suất nuôi cố gắng đạt từ 2- 2,5 tấn/ha. Phấn đấu đến năm 2010 đáp ứng 70 – 80% sản lượng tôm xuất khẩu là tôm nuôi. Đối tượng nuôi là tôm Sú, tôm Nương, tôm Rảo, tôm Bạc. Trong đó nuôi tôm sú chiếm 70 – 80%. Trước hết tập trung nuôi ở những nơi có tiềm năng và kinh nghiệm như: Khánh Hòa, Phú Yên, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bến Tre, Sóc Trăng, Bạc Liêu,… sau đó mở rộng ra nơi khác. Hình thức nuôi thâm canh sử dụng những ao nuôi nhỏ hơn các hình thức nuôi khác, được kiểm soát một cách chặt chẽ và chủ động con giống mật độ nuôi của hình thức này cao thường lớn hơn 20 con/m 2 . Để áp dụng được mô hình nuôi thâm canh đòi hỏi người nuôi phải có khả năng đầu tư nhất định cho công trình nuôi và các trang thiết bị phù trợ, đồng thời người nuôi phải có kỹ thuật nuôi và kinh nghiệm nuôi tôm. Ngoài ra, cần quản lý chặt chẽ các yếu tố môi trường, yếu tố thức ăn và có phương pháp điều chỉnh thích hợp. Trong nuôi tôm thâm canh, thức ăn dành cho tôm là thức ăn nhân tạo tổng hợp. Vì vậy thức ăn là nguồn chi phí chính trong hoạt động nuôi trồng thủy sản, chiếm khoảng 60% tổng chi phí nuôi. Nó ảnh hưởng đến sản lượng và đến năng suất tôm nuôi. Cho ăn đầy đủ, đúng cách giúp tôm khỏe mạnh, lớn nhanh, không gây ô nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao. Thiếu thức ăn, tôm chậm phát triển, còi cọc, kích cỡ không đều dễ nhiễm bệnh. Thừa thức ăn, hoặc cho ăn không đúng cách sẽ làm cho ao nuôi mau dơ bẩn gây ô nhiễm, tảo và một số vi sinh vật phát triển quá mức làm ảnh hưởng tới môi trường ao nuôi, dễ gây ra hiện tượng nở hoa, thiếu ôxy cục bộ về ban đêm dẫn đến tôm chết hàng loạt. Đồ án tốt nghiệp Trang 9 Các loại thức ăn tổng hợp khô (độ ẩm ≤ 10%) dùng cho nuôi tôm thâm canh hiện nay rất đa dạng và phong phú, được chế biến từ các nhà máy chế biến thức ăn theo các quy trình công nghệ hiện đại nên có thể dự trữ lâu và dễ dàng cho tôm ăn, nó có dạng hình trụ hoặc viên ứng với các giai đoạn nuôi khác nhau. Thức ăn khô được chế biến có thể ở dạng chìm, lơ lửng hay nổi tùy theo tập tính ăn mồi của từng loại. 1.2. Tình hình sử dụng và công dụng của máy trộn Máy trộn hiện nay được dùng rất nhiều trong nhiều ngành công nghiệp như trong ngành xây dựng, chế biến lương thực thực phẩm, ngành chăn nuôi. Trong dây chuyền chế biến thực phẩm công nghiệp thường dùng nhiều máy trộn để thu được sản phẩm hỗn hợp gồm nhiều thành phần có tỷ lệ nhất định, được trộn lẫn với nhau và phân bố đều. Thành phần các chất dù được định lượng chính xác nhưng nếu không được đưa qua các máy trộn làm việc có hiệu quả thì chưa chắc đã thu được sản phẩm mà khi chia thành các liều lượng nhỏ lại chứa đủ thành phần các chất theo tỷ lệ định trước. Các máy trộn được dùng nhiều trong công nghệ hóa học, công nghệ môi trường, công nghệ thực phẩm, công nghệ dược phẩm… Ngành nuôi trồng thủy sản nói chung đang phát triển mạnh mẽ ở nước ta hiện nay, đặc biệt là nuôi tôm. Kéo theo đó là sự ra đời của nhiều công ty sản xuất thức ăn cho tôm, trong quy trình sản xuất thức ăn cho tôm thì không thể thiếu được quá trình trộn nguyên liệu. Các máy trộn thì rất đa dạng về chủng loại và kích cỡ, tùy thuộc vào từng loại thức ăn, từng giai đoạn chế biến thức ăn mà ta có loại máy trộn khác nhau. Thức ăn ở dạng tự nhiên chưa đáp ứng được yêu cầu dinh dưỡng đa dạng theo chức năng và lứa tuổi của tôm, nên phải chế biến và phối hợp trộn tạo thành thức ăn hỗn hợp nhằm đáp ứng những nhu cầu trên. Như vậy, thức ăn hỗn hợp là hỗn hợp các các loại thức ăn phối chế theo tỷ lệ thành phần phù hợp với sự phát triển sinh lý Đồ án tốt nghiệp Trang 10 bình thường của từng loài, từng lứa tuổi, từng loại con giống. Chính vì vậy, việc sản xuất thức ăn hỗn hợp cho những loài có giá trị kinh tế đang phát triển mạnh mẽ. Trong dây chuyền sản xuất thức ăn cho tôm nói chung thường được phân làm năm giai đoạn chính như sau: - Giai đoạn một: là công đoạn định lượng các loại nguyên liệu thành phần theo công thức pha trộn định trước. - Giai đoạn hai: tiến hành quá trình trộn sơ bộ để đua tiếp sang công đoạn nghiền nhỏ. - Giai đọạn ba: thùy theo cỡ nguyên liệu thành phần, tính chất cơ lý, độ ẩm…mà có thể tiến hành nghiền bằng một máy hoặc một cụm các máy nghiền khác nhau. - Giai đoạn bốn: phân loại là các máy sàng, rây, nhằm thu được các bột thành phần đạt độ nhỏ mịn cần thiết. - Giai đoạn năm: trộn bột thành phẩm. Quá trình trộn chỉ kết thúc và có hiệu quả, khi mỗi mẫu bột kiểm tra đều có đủ tỷ lệ các chất thành phần đưa vào pha trộn theo công thức định trước. Như vậy các máy trộn có vai trò quyết định trong việc sản xuất ra các sản phẩm có chất lượng đồng đều, phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật và tạo ra các sản phẩm có chất lượng đặc biệt. 1.3. Phân loại máy trộn 1.3.1.Theo nguyên lý trộn - Máy trộn ngang - Máy trộn đứng 1.3.2. Theo chu trình làm việc - Máy trộn làm việc liên tục [...]...- Máy trộn làm việc gián đoạn 1.3.3 Theo đối tượng hỗn hợp cần trộn - Máy trộn sản phẩm rời - Máy trộn sản phẩm dạng bột nhào - Máy trộn sản phẩm dạng chất lỏng 1.4 Máy trộn sản phẩm rời Khi trộn sản phẩm rời có thể chỉ trộn vật liệu khô hoặc trộn vật liệu khô với một lượng chất lỏng không lớn Mỗi một quá trình trộn đều có những đặc điểm riêng biệt Chú ý khi trộn những sản phẩm đặc biệt... biệt như chè, cà phê cần thiết phải trộn hết sức thận trọng, không được phá hủy cấu trúc của sản phẩm trộn Để trộn được những vật liệu như thế, không cho phép đập và nghiền trong quá trình trộn Thông thường máy trộn sản phẩm rời dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm thường dùng cánh đảo Các cánh đảo thường được lắp chặt trên trục nằm ngang Những máy dùng để trộn sản phẩm khô rời, theo cấu tạo được... thời gian trộn trong một mẻ, phút Ttr : Thời gian trộn trong một mẻ, phút Tth : Thời gian tháo sản phẩm trong một mẻ trộn, phút Tn : Thời gian nạp nguyên liệu trong một mẻ trộn, phút T ph : Thời gian phụ trong một mẻ trộn, phút Theo năng suất đã cho thì năng suất trộn trong một giờ là Q = 400 kg/h, trong một giờ ta chia làm 4 mẻ trộn, mỗi mẻ trộn là 100 kg Như vậy trong một giờ mỗi mẻ trộn là 15 phút,... sản xuất tại các nhà máy chế biến thức ăn cho tôm ở Việt Nam Đồ án tốt nghiệp Trang 24 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY 3.1 Tính toán động lực học Theo [1, công thức 6.36, trang 186] ta có: Thời gian trộn: Ttr = K 1 phút n (3.1) K: hằng số thực nghiệm, đối với máy trộn cánh K = 300 400, ta chọn K = 350 Thời gian chung trong một mẻ trộn là: Tch = Ttr + Tth + Tn + T ph Trong đó : Tch : Tổng thời gian trộn. .. Trang 14 Ngoài những máy trộn ở trên, còn một số máy trộn cũng đang được sử dụng rộng rãi hiện nay với những kiểu dáng khác nhau Hình 1.5: Máy trộn YMBM Hình 1.6: Máy trộn kiểu HMG 100 1.4 Đánh giá độ đồng đều của quá trình trộn Đối với thức ăn cho tôm nói riêng và thức ăn cho tôm nói chung, độ đồng đều của sản phẩm trộn là chỉ tiêu cơ bản nhất về chất lượng Đặc biệt là trong thức ăn Đồ án tốt nghiệp... thành phần thức ăn trong toàn bộ hỗn hợp + Tỉ số :  100 trong thống kê gọi là hệ số biến động B0 Bắt đầu quá trình trộn thì hệ số biến động bằng 1, còn mức độ trộn bằng 0 về cuối quá trình trộn  M  1 Đồ án tốt nghiệp Trang 17 CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Sơ lược về thức ăn cho tôm Tùy vào giai đoạn của tôm mà ta có khẩu phần ăn và chế độ dinh dưỡng hợp lý, sau đây là công thức thức ăn của... tỷ lệ trong thức ăn cho tôm sú giai đoạn giống Thành phần Tỷ lệ % Khối lượng riêng kg/ m 3 Bột cá 65 600 Bột mì 13 50÷520 Cám gạo 7 300÷500 Premix 3 630 Nguyên tố vi lượng 10 1450 2.2 Một số yêu cầu đối với máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền sản xuất thực phẩm 1- Độ trộn đều cao 2- Tính chống mòn cao của các bộ phận làm việc của máy và thiết bị Đây là yêu cầu đặc biệt quan trọng đối với thiết. .. 8- Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao Đó chính là năng suất lao động Nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật là nguyên nhân chủ yếu của những thông số thuộc năng suất máy như kích thước, diện tích chiếm chỗ, tiêu thụ năng lượng, giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa 2.3 Lựa chọn phương án thiết kế 2.3.1 Phương án 1: Máy trộn nằm ngang kiểu trống quay Hình 2.1: Máy trộn nằm ngang kiểu trống quay 1: Máng nạp liệu... đối với trục Trong máy trộn dùng cánh đảo làm việc gián đoạn, sản phẩm thường được trộn bằng các cánh đảo hướng tâm, hơi nghiêng một chút so với trục thùng quay Hình 1.3: Máy trộn dùng cánh đảo Đồ án tốt nghiệp Trang 13 1.4.4 Máy trộn kiểu vít tải Máy trộn kiểu vít đứng TB-1A, là loại làm việc gián đoạn, trộn bột khô (Hình 1.4), do Bộ môn Máy Nông nghiệp Trường ĐH Nông Nghiệp 1 thiết kế Cấu tạo gồm:... thùng sẽ quay theo quanh trục Sản phẩm trộn vừa chuyển động ngang vừa chuyển động dọc theo thùng Đồ án tốt nghiệp Trang 11 Hình 1.1: Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng 1.4.2 Máy trộn kiểu thùng kép (kiểu chữ V) Hình 1.2: Máy trộn kiểu chữ V VM-500 Rất hiệu quả là máy trộn có hình dạng chữ V (Hình 1.2) với góc ở đỉnh là 90o Trong máy trộn loại này sản phẩm rời được trộn bằng cách đổ đi đổ lại, đồngthời . viên : Nguyễn Văn Nam Lớp : 45CT Ngành : Chế Tạo Máy Tên đồ án tốt nghiệp : Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h” Số. viên : Nguyễn Văn Nam Lớp : 45CT Ngành : Chế Tạo Máy Tên đồ án tốt nghiệp: “ Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h ” Số. cơ khí, bộ môn Chế tạo máy, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h ”. Đề