luan văn Máy ép viên Chấu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn trân trọng nhất, xin chân thành cảm ơn toàn thể quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt quý thầy cô Khoa Cơ Khí tận tình dạy, cung cấp cho kiến thức quý báu suốt năm học qua giúp có kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tế cần thiết phục vụ cho trình thực luận văn trình làm việc sau Đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy Huỳnh Ngọc Hiệp hướng dẫn, bảo tận tình cho trình thực luận văn Thầy cho thấy thiếu sót gợi lên cho nhiều hướng Thầy cho tiếp xúc với thực tế sản xuất chế tạo thời gian thực tập, kinh nghiệm thời gian thực tập giúp đưa máy mà thiết gần với thực tế Việc gặp phải sai sót thiết kế đầu tay tránh khỏi Để trở thành người kỹ sư thực thụ, phải cố gắng học hỏi nhiều Kính mong thầy cô bảo khiếm khuyết, sai sót để hoàn thiện kiến thức Tôi xin chân thành cảm ơn Kính chúc quý thầy cô dồi sức khỏe LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài Luận văn tốt nghiệp là: “ Thiết kế máy ép viên trấu suất 600kg/giờ” Đây đề tài thiết thực gần gũi với sống, tạo điều kiện cho ứng dụng kiến thức tích lũy trình học tập vào thực tế Nhiệm vụ dựa máy có để thiết kế, cải thiện thành sản phẩm cho tối ưu trình sản xuất, hạn chế giá thành sản phẩm dễ dàng bảo trì sửa chữa Bao gồm: _ Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu sản phẩm _ Xây dựng phương án thiết kế _ Phân tích lựa chọn phương án _ Thiết kế động học _ Thiết kế động lực học _ Thiết kế hệ thống điện điều khiển Trong trình thực khó tránh khỏi thiết sót, mong nhận góp ý dẫn thầy cô môn chế tạo máy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP MỤC LỤC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Đặt vấn đề Hiện vấn đề biến đổi khí hậu bảo vệ môi trường vấn đề nan giải, cấp bách, ảnh hưởng đến toàn cầu Đi kèm với vấn đề vấn đề tìm kiếm nguồn lượng tiết kiệm lượng nước giới quan tâm đặc biệt Một số hoạt động chống biến đổi khí hậu tìm kiếm sử dụng nguyên liệu lượng mới, chống phá rừng góp phần bảo vệ phổi hành tinh, tiết kiệm lượng cách tái sử dụng nguyên liệu , phế phẩm nông sản công nghiệp… Nông nghiệp chiếm tỉ trọng lớn thu nhập GDP nước ta, hàng năm sản xuất 40 triệu lúa, lượng lớn nông sản khác việc sản xuất chưa kèm với việc sử dụng triệt để nông sản này, qua gây ô nhiểm môi trường chẳng hạn chưa tận dụng trấu , rơm rạ triệt để gây ô nhiễm môi trường Vì việc tận dụng nguyên liệu dồi vấn đề cần bắt tay vào nghiên cứu ứng dụng rộng rãi khắp nước Máy ép viên trấu nghiên cứu áp dụng vào để thực kế hoạch 1.2 Tình hình sản xuất trấu Việt Nam nước có truyền thống trồng lúa nước với 4000 năm lịch sử Điều kiện tự nhiên Việt Nam thích hợp cho lúa phát triển Sản phẩm thu từ lúa thóc Sau xát bỏ lớp vỏ thu sản phẩm gạo phụ phẩm cám trấu Trấu lớp vỏ hạt lúa tách trình xay xát Vỏ trấu có nhiều Đồng sông Cửu Long Đồng sông Hồng Năm 2011, sản lượng lúa đồng sông Cửu Long khoảng 23 triệu tấn, tương đương 4,6 triệu trấu khoảng 10% số sử dụng Vào mùa thu hoạch, nhà máy xay xát hoạt động ngày đêm, tiêu thụ không kịp, kho bãi không đủ sức chứa trấu nên nhà máy thải trấu xuống sông gây ô nhiễm môi trường, làm ảnh hưởng đến môi trường nước đời sống sinh hoạt người dân LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 1.1 Vỏ trấu thải xuống sông 1.3 Các ứng dụng trấu a.Sử dụng làm chất đốt Từ lâu vỏ trấu loại chất đốt quen thuộc với bà nông dân Chất đốt từ vỏ trấu sử dụng nhiều sinh hoạt nấu ăn, nấu thức ăn cho gia súc nhờ ưu điểm sau: + Trấu có khả cháy sinh nhiệt tốt thành phần có 75% chất xơ, theo khảo sát cho thấy 1Kg trấu đốt sinh 3400 Kcal 1/ lượng tạo từ dầu giá lại thấp khoảng 25 lần + Trấu nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền Theo Bộ nông nghiệp phát triền nông thôn cho biết sản lượng lúa năm 2007 nước đạt gần 37 triệu Như ước tính lượng vỏ trấu thu sau xay xát tương đương 7,4 triệu + Nguyên liệu trấu có ưu điểm bật làm chất đốt: vỏ trấu sau xay xát dạng khô, hình dáng nhỏ rời, tơi xốp, nhẹ, vận chuyển dễ dàng Thành phần chất xơ cao phân tử khó bị vi sinh vật phân hủy nhanh nên việc bảo quản tồn trữ đơn giản, chi phí đầu tư thấp + Với nhiều ưu điểm trấu sử dụng làm chất đốt phổ biến Trong sinh hoạt người dẫn thiết kế dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt trấu, lượng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP lửa cháy nóng đều, giữ nhiệt tốt lâu, sử dụng rộng rãi nống thôn.Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp chăn nuôi, trấu sử dụng thường xuyên Thông thường trấu chất đốt dùng cho việc nấu thực ăn nuôi cá lợn, nấu rượu lượng lớn trấu dùng nung gạch nghề sản xuất gạch khu vực đồng sông Cửu Long Hình 1.2 Lò đốt vỏ trấu dùng sinh hoạt vùng Tây Nam Bộ b Sử dụng nhiệt lượng trấu sản xuất điện Với khả đốt cháy mạnh rẻ, ứng dụng nóng sinh đốt nóng không khí trấu để làm quay tuabin phát điện Theo tính toán kí trấu tạo 0,125kWh điện 4kWh nhiệt, tùy theo công nghệ Ứng dụng áp dụng chế tạo máy phát điện loại nhỏ cho khu vực vùng sâu vùng xa c Sử dụng làm vật liệu xây dựng Thành phần gồm vỏ trấu nghiền, mụn dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia lưới sợi thuỷ tinh Trọng lượng vật liệu nhẹ gạch xây thông thường khoảng 50% có tính cách âm, cách nhiệt không thấm nước cao Đây vật liệu thích hợp với vùng miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt đất yếu Sau sử dụng nghiền nát để tái chế lại LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 1.4 – Vỏ trấu dùng làm gạch xây dựng d Sản xuất oxit silic (SiO2) từ vỏ trấu Tro trấu sau đốt cháy có 80% oxit silic, chất dụng nhiều nhiều lĩnh vực xây dựng, thời trang, luyện thủy tinh….Vấn đề tận dụng oxit silic vỏ trấu đưọc quan tâm, mục đích thu tối đa lượng silic với thời gian ngắn Hiện có công trình nghiên cứu trích oxit silic NaOH thành công mang lại hiệu kinh tế cao Tại thành phố Hải Dương có người phát minh cách chế tạo thiết bị lọc nước từ vỏ trấu, có khả lọc thẳng nước ao, hồ thành nước uống Cốt lõi thiết bị cụm sứ xốp trắng, hình trụ nằm bình lọc Điều đặc biệt loại sứ tạo cách tách ôxit silic từ trấu, có đặc tính lọc cực tốt, với lỗ lọc siêu nhỏ, nhỏ lỗ lọc thiết bị Mỹ tới 10 lần, Nhật lần, có độ bền cao (có thể sử dụng 10 đến 20 năm) Thiết bị có khả khử mùi nguồn nước ô nhiễm, khử chất dioxin mắc nối tiếp bình lọc có ống lọc than hoạt tính LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP e Sử dụng vỏ trấu hóa học Vỏ trấu sử dụng để sản xuất mesoporous áp dụng rộng rãi chất xúc tác cho phản ứng hóa học khác nhau, hỗ trợ cho hệ thống phân phối thuốc vật liệu hấp thụ xử lý nước thải f Sử dụng làm phân bón Vỏ trấu vật liệu hữu trộn làm phân bón Tuy nhiên hàm lượng lignin cao làm cho trình chậm, giun đất xử dụng để đẩy nhanh trình, sử dụng vermicomposting kỹ thuật, vỏ chuyển đổi phân bón khoảng bốn tháng Hình 1.5- Phân bón vỏ trấu g Sử dụng tro trấu Sau đốt cháy vỏ trấu ta tro việc ô nhiễm tro trấu (nguồn gốc tạo bụi làm thay đổi giá trị pH nước) tạo từ trình nung gạch LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP vấn đề đáng quan tâm vào mùa khô Hiện tại, Việt Nam chưa có biện pháp hữu hiệu để xử lý tận dụng nguồn chất thải Mặc dù, bên tro trấu có chứa số thành phần hoá học hữu ích cho ngành công nghiệp khác như: công nghiệp thép, công nghiệp xi măng, vật liệu xây dựng nhẹ.Bên cạnh vấn đề ô nhiễm môi trường từ làng nghề sản xuất gạch thủ công ô nhiễm môi trường nước thải chứa hàm lượng chất hữu khó phân huỷ chất hoạt đông bề mặt từ nhà máy, xí nghiệp khu dân cư vấn đề quan tâm thời gian Để xử lý chất thải dạng có nhiều phương pháp, phương pháp hấp phụ than hoạt tính đánh giá phương pháp hữu hiệu, trường hợp chất hữu dạng Tuy nhiên, than hoạt tính (được xem chất hấp phụ phổ biến nhất) chủ yếu làm gáo dừa nên giá thành cao,nguồn cung hạn chế Do đó, việc nghiên cứu cải tiến hoạt tính tro trấu làm chất hấp phụ giải hai vấn đề Hạn chế ô nhiễm môi trường từ trấu; làm giảm giá thành sản xuất chất hấp phụ cho xử lý môi trường.Ngoài tro trấu sử dụng làm chất độn vào sản xuất bê tông, làm vật liệu cách điện, cách nhiệt Hình 1.6 – Tro trấu h Vỏ trấu làm thức ăn chăn nuôi Vỏ trấu nghiền chiếm lượng nhỏ khoảng 15% chế độ ăn cho gia súc, vỗ béo, kích thích thèm ăn, trộn với cám Trấu làm thức ăn cho động vật nhai lại, cừu, ngựa lừa Ở Úc, vỏ trấu nghiền sử dụng thành công thức ăn lượng thấp cho ngựa, bao gồm 25% phần ăn 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Bảng 5.1 Động phân bố tỉ số truyền hộp giảm tốc máy trộn Thông số Động cần thiết 0,93 Công suất P ,Kw I II III 0,88 0,84 0,79 Số vòng quay n, vòng/ phút Momen xoắn T, Nmm 3,6 2,6 1400 700 195 75 10232 12006 41138 100593 5.7 Thiết kế hộp giảm tốc cụm máy trộn a.Thiết kế bánh đai: Công suất truyền: P1= 0,93 kW Số vòng quay trục dẫn: n1= 1400 vòng/phút Tỉ số truyền: u=2 Quay chiều ,làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 280 ngày, ngày làm việc giờ) Kết thông số kích thước truyền đai thang: Loại bp đai bo h y0 A L A 13 2,8 81 1120 125 250 11 d1 d2 z Fr a Lh v1 236 38 257,9 746 9,16 b Thông số thiết kế cặp bánh trụ thẳng cấp nhanh Công suất P = 0,88 kW Số vòng quay n = 700 vòng/phút Tỉ số truyền u=3,6 Momen xoắn T = 12006 Nmm Bánh nhỏ vật liệu thép 45, cải thiện, độ rắn HB241…285 có , ta chọn độ rắn 245 HB 59 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Bánh lớn vật liệu thép 45, cải thiện, độ rắn HB192…285 có , ta chọn độ rắn 230 HB Kết thông số kích thước truyền thiết kế xác định theo bảng: Bảng 5.2 Thông số bánh trụ thẳng cấp nhanh Thông số bánh Khoàng cách trục Môđun pháp Tỉ số truyền Số bánh Hệ số dịch chỉnh Đường kính vòng chia Đường kính đỉnh Chiều rộng vành Cấp xác Kích thước aw1= 160 mm m = mm um = 3,6 Z1 = 25 x1 =0 d1 = 75 mm da1 =81mm b1 = 37 mm Z2= 90 x2 =0 d2 = 270 mm da2 = 276mm b2 = 32 mm c.Thông số thiết kế bánh trụ thẳng cấp chậm Công suất P = 0,84 kW Số vòng quay n = 195 vòng/phút Tỉ số truyền u=2,6 Momen xoắn T = 41138 Nmm Bánh nhỏ vật liệu thép 45, cải thiện, độ rắn HB241…285 có , ta chọn độ rắn 245 HB Bánh lớn vật liệu thép 45, cải thiện, độ rắn HB192…285 có , ta chọn độ rắn 230 HB Kết thông số kích thước truyền thiết kế xác định theo bảng: Bảng 5.3 Thông số bánh trụ thẳng cấp chậm Thông số bánh Kích thước 60 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Khoàng cách trục Môđun pháp Tỉ số truyền Số bánh Hệ số dịch chỉnh Đường kính vòng chia Đường kính đỉnh Chiều rộng vành Cấp xác d.Thiết kế trục GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP aw1= 200 mm m = mm um = 2,6 Z1 = 35 x1 =0 d1 = 105 mm da1 =111mm b1 = 55 mm Z2= 91 x2 =0 d2 = 273 mm da2 = 27mm b2 = 50 mm Thiết kế trục đầu vào Công suất trục: P1 = 0,88 kW Số vòng quay : n1= 700 vòng/ phút Momen xoắn T : T= 12006 Nmm Chọn vật liệu chế tạo trục theo bảng 6.1 [6,trang 92] Do chịu tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu thép C45 cải thiện có độ rắn HB 241…285 ta chọn 250 Giới hạn bền Giới hạn chảy Các đường kính tiết diện A (tiết diện vị trí bánh đai) d=15 mm Tiết diện B, D ( vị trí đặt ổ lăn) d= 30 mm Tiết diện C ( vị trí lắp bánh thẳng) d= 35 mm Tiết Then W W0 s diện bxhxt1 A 5x5x3 187,3 518,7 0,95 0,92 11,57 x 12 x B x 758,4 1570,8 0,92 0,89 17,4 3,8 16,3 32,9 14,6 C 8x7x4 969,5 2503,5 0,9 0,85 21,4 2,4 13 50,6 12,6 D x 758,4 1570,8 0,92 0,89 0 x x x Nhận xét: tất hệ số an toàn tiết diện lớn Do trục thỏa mãn độ bền mỏi, không cần phải kiểm nghiệm độ cứng Tương tự ta kiểm độ bền tĩnh bền dập, độ bền cắt hai then thỏa Thiết kế trục trung gian Công suất trục : P1 = 0,84 kW Số vòng quay : n1 = 195 vòng/ phút 61 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Momen xoắn : T = 41138 Nmm Chọn vật liệu chế tạo trục theo bảng 6.1[6, trang 92] Do chịu tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu thép 45 cải thiện có độ rắn HB 241…285 ta chọn 250 Giới hạn bền Giới hạn chảy Các đường kính tiết diện B (tiết diện vị trí bánh bị động) d=35mm Tiết diện A, D ( vị trí đặt ổ lăn) d= 30 mm Tiết diện C ( vị trí lắp bánh chủ động) d= 35 mm Tiết diện A B C D Then W W0 s bxhxt1 x 785,4 1570 0,92 0,89 0 x x x 8x7x4 1534 3068 0,9 0,85 27 5,6 10,3 22,9 9,4 8x7x4 2650 5301 0,88 0,81 19,8 3,2 13,8 37,8 13 x 785,4 1570 0,92 0,89 0 x x x Nhận xét: tất hệ số an toàn tiết diện lớn Do trục thỏa mãn độ bền mỏi, không cần phải kiểm nghiệm độ cứng Tương tự ta kiểm độ bền tĩnh bền dập, độ bền cắt hai then thỏa Thiết kế trục đầu Công suất trục : P1 = 0,79 kW Số vòng quay : n1 = 75 vòng/ phút Momen xoắn : T = 100593 Nmm Chọn vật liệu chế tạo trục theo bảng 6.1[6, trang 92] Do chịu tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu thép 45 cải thiện có độ rắn HB 241…285 ta chọn 250 Giới hạn bền Giới hạn chảy Các đường kính tiết diện D (tiết diện vị trí khớp nối) d=36 mm Tiết diện A, D ( vị trí đặt ổ lăn) d= 45 mm 62 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Tiết diện B ( vị trí lắp bánh răng) d= 55 mm Tiết diện A B C D Then W W0 s bxhxt1 x 2650 5301 0,88 0,81 0 x x x 10x8x5 4209 8418 0,87 0,8 16,4 5,79 16,4 20,3 12,77 x 2650 5301 0,88 0,81 9,49 9,49 28,8 12,9 11,8 x 1932 3864 0,89 0,83 45,1 13 6,12 9,4 5,13 Nhận xét: tất hệ số an toàn tiết diện lớn Do trục thỏa mãn độ bền mỏi, không cần phải kiểm nghiệm độ cứng Tương tự ta kiểm độ bền tĩnh bền dập, độ bền cắt hai then thỏa e Thiết kế ổ lăn Với số liệu ổ lăn thiết kế chọn cho trục đầu vào: Ký hiệu ổ d,mm D,mm B,mm R,mm C, kN 206 30 62 16 1,5 15,3 Với số liệu ổ lăn thiết kế chọn cho trục trung gian: C0 , kN 10,2 Ký hiệu ổ d,mm D,mm B,mm R,mm C, kN 206 30 62 16 1,5 15,3 Với số liệu ổ lăn thiết kế chọn cho trục đầu C0 , kN 10,2 Ký hiệu ổ 209 d,mm 45 D,mm 85 B,mm 19 R,mm C, kN 25,7 C0 , kN 18,1 Với số liệu ổ lăn thiết kế chọn cho trục máy trộn Ký hiệu ổ 1208 d,mm 40 D,mm 80 B,mm 18 R,mm C, kN 15,1 C0 , kN 8,72 5.8 Thiết kế gầu tải Trong xí nghiệp sản xuất cần vận chuyển vật liệu rời chủ yếu sử dụng máy vận chuyển gián đoạn máy vận chuyển liên tục Như nghĩa máy vận chuyển liên tục làm việc thời gian dài, chuyển vật liệu di chuyển thao hướng định cách liên tục, đặn, thường sử dụng liên tục, có suất cao sử dụng rộng rãi cần vận chuyển vật liệu rời Các thiết bị vận chuyển vật liệu rời băng tải, xích tải, gầu tải, vít tải, hệ thống vận chuyển không khí hay vận chuyển thủy lực Trong thiết bị vận chuyển liên tục băng tải sử dụng nhiều nhất, với ưu điểm cấu tạo đơn giản, bền, có khả vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng hay kết hợp hai với khoảng cách lớn, làm việc êm, suất 63 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP cao tiêu hao lượng không lớn Tuy nhiên băng tải có số hạn chế tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ 24 0, không vận chuyển theo đường cong Gầu tải dùng để vận chuyển vật liệu rời chuyển động theo phương thằng đứng hay theo phương nghiêng góc lớn 500 người ta thường dùng gầu tải Gầu tải sử dụng rộng rãi xí nghiệp chúng có ưu điểm: cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, có khả vận chuyển vật liệu lên độ cao lớn 50-70m suất cao 700m3/h Tuy nhiên gầu tải có nhược điểm dễ bị tải cần phải nạp liệu đặn Vít tải thuộc máy vận chuyển liên tục phận kéo Chi tiết vít tải vít cánh xoắn chuyển động quay vỏ kín có tiết diện tròn Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển vỏ Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh xoắn nhờ trọng lượng lực ma sát vật liệu vỏ máng, vật liệu chuyển động máng theo nguyên lý truyền động vít đai ốc Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu tơi vụn theo phương nằm ngang, thẳng đứng nằm nghiêng Các ưu điểm vít tải vận chuyển máng kín không tổn thất rơi vãi, an toàn làm việc sử dụng thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu nóng độc hại Các nhược điểm vít tải bị hạn chế suất tối đa 100 tấn/h chiều dài vận chuyển không 30m, vật liệu bị nghiền nát phần vận chuyển tiêu tốn nhiều lượng so với băng tải Vận chuyển vật liệu không khí dựa nguyên lý lợi dụng khả chuyển động dòng khí ống dẫn với tốc độ định để mang vật liệu từ nơi sang nơi khác Nhược điểm lượng tiêu tốn nhiều cho việc vận chuyển nên thực tế hạn chế sử dụng Ưu điểm suất vận chuyển dao động rộng tới 800 tấn/h Khoảng cách vận chuyển đạt tới 1800m chiều cao vận chuyển tới 100m Với cụm máy ép trấu thiết kế gầu tải thích hợp nhất, vận chuyển vật liệu rời trấu theo phương thẳng đứng a.Thông số đầu vào: Năng suất Q= 0,6 tấn/h Tỉ trọng trấu = 0,12 tấn/h 64 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Chiều cao nâng vật liệu H= 1,5m b Thiết kế gầu tải: Dựa vào yêu cầu hệ thống vật liệu trấu dạng hạt nhỏ nhẹ gây mài mòn, ta chọn kiểu gầu sâu theo bảng 11.1 [10, trang 238], hệ số điền đầy gầu trung bình =0,7, đồng thời ta chọn băng làm thiết bị kéo có v= 1,2 m/s, tương ứng với vận tốc gầu dỡ tải phương pháp ly tâm Chọn sơ đường kính tang dẫn động D= 250mm Số vòng quay tang dẫn động: vòng/phút Chọn n=90 vòng/ phút Dung tích phân bố theo chiều dài cần thiết gầu: Theo bảng 5.10 [9,trang 197] bảng 11.2 [10, trang 239] ta chọn loại gầu sâu có dung tích i0 = 0,61, bước gầu a= 300mm, tầm với A = 105 mm, chiều cao gầu h = 110mm, độ dày gầu 3,5 mm, bán kính đáy gầu R = 35mm, gầu làm thép có khối lượng gầu G = 7,8 kg Tỷ trọng gầu phân bố mét dài băng: qg = = 26 kg/m Chiều rộng băng, ta dùng băng dệt tẩm cao su, thường chọn lớn chiều rộng gầu 3040 mm lấy theo tiêu chuẩn 200mm [10, trang 234] Số lớp đệm băng lấy theo điều kiện bền kẹp gầu theo bảng 3.4 [10, trang 50], ta chọn i=3 Trọng lượng mét dài băng theo công thức 3.2 [10, trang 50]: qb= 1,1B(1,25i + + ) Trong B: Chiều rộng băng, mét i: Số lớp đệm băng 65 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP , : Chiều dày lớp vỏ bọc cao su băng phía mặt làm việc mặt không làm việc tra theo bảng 3.5 [10, trang 50] =1,5mm = 1mm => qb = 1,1.0,2.(1,25.3+1,5+1) = 1,375 kg/m Tính toán lực kéo: Lực căng nhỏ S lực căng S1 điểm vào tang nhánh không tải tính theo công thức 2.64 [10, trang 27]: Smin = = 5.q.l= 5.1,375.1,5 = 10,3 kg Lực căng điểm bang khỏi tang tính theo công thức 2.51 [10, trang 25] S2 = S1 + W1-2 Trong W1-2: lực cản ma sát ổ trục tính theo công thức 2.33 [10, trang 21]: Trong : Trọng lượng phận quay gối tựa lăn nhánh không tải, tính theo công thức 4.12 [10, trang 105] , G cl tra theo bảng 4.3 [10, trang 106] Lng : Chiều dài hình chiếu theo phương nằm ngang băng, mét : Hệ số cản chuyển động chung băng với lăn, tra bảng 4.4 [10, trang 106] H: Chiều cao nâng, mét => W1-2 = (1,375 + 5,4) 0.0,18+ 1,375.1,5 = 2,1 kg/m => S2 = S1 + W1-2 = 10,3 +2,1 = 12,4 kg/m Lực căng điểm nhánh làm việc vào tang dẫn động theo công thức 2.51 [10, trang 25] S3 = S2 + W2-3 Trong W2-3 : Lực cản băng uốn quanh tang nghiêng tính theo công thức 2.45 [10, trang 24] : W2-3 = (0,05 0,1) S2 = 0,07.12,4 = 0,87 kg/m => S3 = S2 + W2-3= 12,4 + 0,87 = 13,23 kg/m 66 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Lực căng điểm khỏi tang dẫn động theo công thức 2.51 [10, trang 25] S4 = S3 + W3-4 Trong W3-4: Lực cản ma sát ổ trục tính theo công thức 2.33 [10, trang21]: Trong đó: : trọng lượng phận quay gối tựa lăn nhánh có tải qv: trọng lượng phân bố vật, kg/m => => S4 = S3 + W3-4 = 13,23 + 29,1 = 42,3 kg/m Kiểm tra lực căng theo điều kiện trượt trơn tang theo công thức Owle [10, trang 28] Trong Sv= S3 , Sr = S4 , theo hình 2.7 [10, trang 29] , f= 0,3 tra theo bảng 2.1 [10, trang 28] Sv = 13,23 42,3 = 108,6 kg/m Lực vòng tang dẫn động theo công thức 2.53 [10, trang 25] bỏ qua tổn thất tang độ cứng băng: Wc = S4 – S1 + Wd= 42,3 – 10,3 + 0,87 = 32,87 kg Công suất cần thiết động xác định theo công thức 2.54 [10, trang 25] Dựa theo phụ lục [10, trang 387] ta chọn động công suất kí hiệu AO 31-4, có công suất 0,6kW, tốc độ quay 1410 vòng/ phút, momen vô lăng roto 0,015 kg/m Tỉ số truyền chung thiết bị truyền động: 67 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP i= Theo phụ lục [10, trang 391] ta chọn hộp giảm tốc PM-250 (Nga) có tỉ số truyền i= 15,75 Khi số vòng quay thực tế băng : vòng/phút Tốc độ thực tế băng: m/s Ta chọn băng dệt tẩm cao su có lớp đệm vải bố mác -820, để kiểm tra bền ta xác định số lớp đệm cần thiết băng theo công thức 3.3 [10, trang 51]: i Trong K: hệ số dự trữ bền băng tùy thuộc vào số lớp đệm băng tra bảng 3.6 [10, trang 51] Smax: Lực căng tính toán lớn băng, kg Kd: Giới hạn bền chống nứt sở cm lớp đệm, vải bạt -820 chọn Kd =55 kg/cm Như số lớp đệm chọn sơ ban đầu đạt yêu cầu, ta cần chọn lại số lớp để tối ưu hóa thiết kế ta chọn i=2, sau thay vào bước thiết kế với giá trị i ta nhận thấy giá trị không thay đổi nhiều động điện chọn không đổi Đường kính tang dẫn động theo [10, trang 234]: => D= (125150) i= (250300)mm Ta chọn giá trị D= 250 mm Với hộp giảm tốc tra phụ lục [10, trang 391 392] ta thông số kết cấu hộp giảm tốc gồm có thông số bánh răng, đường kính trục khoảng cách, khớp nối, kích thước vỏ hộp giảm tốc, tham khảo theo hình minh họa [10, trang 390]: Cấp Bánh Số 68 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Cấp Cấp Cấp Cấp GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Chủ động Bị động Chủ động Bị động 77 22 81 18 Các khoảng cách đường kính trục hộp giảm tốc: d1 30 l1 60 l2 120 d3 55 d4 65 l3 85 l4 135 D 100 D1 50 D2 40 O 10 P 25 S 25 T 50 Các kích thước vỏ hộp giảm tốc: A 250 H0 160 AI 100 H 328 AII 150 L1 345 CHƯƠNG L 540 c1 28 A1 101 g 20 B 230 c 60 B1 200 s 235 B2 240 d 17 B3 170 M 245 B4 H1 - B5 190 N THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN Hệ thống điện điều khiển tự động máy ép viên bao gồm hệ thống điều khiển gầu tải, máy tải trộn liệu, máy ép viên a.Công dụng Tự động điều khiển động điện chạy hay dừng lúc cụm ép, trộn tải, đảm bảo không gây cháy nổ hay phá hủy động điện có tượng kẹt cứng cụm ép hay cụm trộn trường hợp gầu tải liệu nhiều gây dư tràn cụm tải trộn liệu b Cấu tạo Mạch điện gồm năm cuộn dây ba rơ le nhiệt, ba động điện xoay chiều ba pha ghép với c.Sơ đồ mạch điều khiển mạch động lực Hai mạch điện điều khiển mạch động lực thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam [11, trang 114] 69 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Mạch động lực gồm cầu dao, cầu chì, tiếp điểm cuộn dây 1K, 2K, 3K, rơle nhiệt 1Rn, 2Rn, 3Rn tương ứng với ba động xoay chiều ba pha động máy ép, máy trộn, gầu tải Hình 6.11 Mạch động lực Mạch điều khiển gồm nút nhấn dừng thường đóng (stop), nút nhấn khởi động hệ thống thường mở (start), năm cuộn dây tiếp điểm tương ứng chúng, hai công tắc hành trình đầu dài 70 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 6.12 Mạch điều khiển d.Nguyên lý hoạt động Muốn cho hệ thống khởi động, ta đóng cầu dao mạch động lực, lúc chưa có động điện chạy mạch hở tiếp điểm thường mở Tiếp theo ta nhấn nút Start mạch điều khiển mạch dòng điện chạy qua cuộn dây trung gian cuộn dây trung gian làm kích hoạt đóng tiếp điểm tương ứng hai cuộn dây , đồng thời trì mạch điện chạy qua chúng Tiếp điểm trung gian đóng, dòng điện chạy qua cuộn dây 1K có điện kích đóng tiếp điểm cuộn dây 1K mạch điều khiển trì có dòng điện chạy qua nó, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 1K mạch động lực làm khởi động động điện máy ép Tương tự cuộn dây 2K có điện kích đóng tiếp điểm tiếp điểm cuộn dây 2K mạch điều khiển làm trì có điện, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 2K mạch động lực làm khởi động động điện máy trộn Tương tự cuộn dây 3K có điện kích đóng tiếp điểm cuộn dây 3K mạch điều khiển làm trì có điện, đồng thời đóng tiếp điểm cuộn dây 3K mạch động lực làm khỏi động động điện gầu tải Khi có cố xảy máy ép, trình ép không kịp so với trình cấp liệu trộn, dẫn đến nguyên liệu trấu tồn đọng buồng ép dâng cao đến mức độ đủ lực tác động vào công tắc hành trình đầu dài làm tác động mở nút nhấn 1M thường đóng ngắt dòng điện chạy qua hai cuộn dây 2K 3K mạch điều khiển, đồng thời làm mở tiếp điểm cuộn dây 2K 3K đóng mạch động lực, hai động điện máy trộn gầu tải dừng lại Khi trình ép giải quyết, trấu buồng ép ép sản phẩm dần, nguyên liệu hạ thấp xuống không đủ lực để tác động thắng công tắc hành trình lúc nút nhấn 1M thường đóng đóng lại, nhờ tiếp điểm cuộn dây trung gian đóng nên cuộn dây 2K 3K có điện kích hoạt làm hai động điện máy trộn gầu tải hoạt động bình thường Khi có cố xảy máy trộn, trình trộn thực không kịp so với trình cấp liệu gầu tải, dẫn đến nguyên liệu trấu tồn đọng máy trộn dâng cao đến mức đủ lực tác động vào công tắc hành trình đầu dài làm tác động mở nút nhấn 2M thường đóng ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây 3K mạch điều khiển, đồng thời làm mở tiếp điểm cuộn dây 3K đóng mạch động lực, động 71 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP điện gầu tải dừng lại Khi trình trộn giải quyết, trấu máng trộn đưa bớt vào máy ép dần, nguyên liệu hạ thấp xuống không đủ lực để tác động thắng công tắc hành trình lúc nút nhấn 2M thường đóng đóng lại, nhờ tiếp điểm cuộn dây trung gian đóng nên cuộn dây 3K có điện kích hoạt làm động điện gầu tải hoạt động lại bình thường Trường hợp có cố tắc nghẽn ba cụm gầu tải, trộn ép mà lý hoạt động không đồng dẫn đến tượng tồn đọng Động điện chạy phận công tác không sinh công, lúc động điện tương ứng sinh nhiệt có xu hướng gây cháy nổ Nhờ có rơle nhiệt mạch động lực làm nhiệm vụ mở tiếp điểm tương ứng mạch điều khiển ngắt toàn hệ thống đảm bảo an toàn cho động điện Khi nhấn nút Stop tạo mạch hở ngắt toàn hệ thống, dừng hẳn động điện chạy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Minh Vượng (1999) , Máy phục vụ thức ăn chăn nuôi, NXB Giáo dục [2] Nguyễn Như Thung , Lê Nguyên Dương, Phan Lê, Nguyễn Văn Khỏe (1987), Máy thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi, NXB Khoa học kỹ thuật [3] A.LA.XOKOLOV, Nguyễn Trọng Thể dịch (1976), Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm , Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Hồ Lê Viên (2003), Các máy gia công vật liệu rắn dẻo tập & 2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Nguyễn Hữu Lộc (2009), Chi tiết máy, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [6] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển (2009), Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập một, NXB Giáo Dục, 2009 [7] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển (2009), Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập hai, NXB Giáo Dục, 2009 [8] Vũ Ngọc Pi (2001), Tính toán vít tải, NXB Khoa học Kỹ thuật 72 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP [9] Vũ Bá Minh- Hoàng Minh Nam (2004), Quá trình thiết bị công nghệ hóa học tập 2- Cơ học vật liệu rời, Trường đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh [10] Nguyễn Hồng Ngân – Nguyễn Doanh Sơn (2010), Kỹ thuật nâng chuyển tập – Máy vận chuyển liên tục, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [11] Lê Ngọc Bích (2011), Trang bị điện, NXB Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh 73 [...]... chuyển Viên nhiên liệu có nguồn gốc thực vật, không có chất phụ gia nên là nhiên liệu sạch, thân thiện với môi trường Viên nhiên liệu tiện cho việc cơ giới hóa, tự động hóa các lò đốt 1.5.4 Một số hình ảnh về sản phẩm viên ép các loại Trấu ép viên Cùi ngô ép viên 15 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Bã sắn ép viên Lá thông Gỗ thông Than bùn ép viên Cành cây Cây tùng 1.6 Một số loại máy ép trên... cưa…) hay rác thải…ở mỗi một đối tượng khác nhau lại đòi hỏi các thiết bị ép viên phù hợp 16 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP 17 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 1.9- Máy ép viên của hãng Bliss Hình 1.10 – Máy ép viên của hãng Myang 18 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 1.11 Máy ép viên Kahl Các sản phẩm của các nước Tư Bản thường có chất lượng tốt, năng... qua máy trộn, động cơ làm trục quay mang khuôn ép (3), đĩa hứng viên (1) và gân cắt viên (2) quay theo Trục con lăn ép đc gắn cố định vào thành máy không cho quay, khi khuôn (3) quay con lăn ép (5) sẽ quay theo chiều ngược lại để ép viên , trong quá trình quay chúng sẽ thực hiện ép nguyên liệu lên khuôn ép( 3) có các lỗ định sẵn, các gân cắt viên được bố trí nằm trên đĩa hứng viên sẽ thực hiện cắt viên. .. cho khâu ép kế tiếp, máy trộn dùng cánh đảo làm việc liên tục có các cánh nằm ngang và hướng tâm, trấu được trộn và thoát ở cửa xả liệu (7) đi đến máy ép 30 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP 4.2 Động học máy ép viên con lăn cối phẳng Hình 4.8– Sơ đồ động máy ép viên con lăn cối phẳng 1 Bộ truyền đai 3 Khuôn ép 2 Động cơ 4 Con lăn ép Động cơ điện (2) quay truyền động cho khuôn ép hình đĩa... trong máy nhiều 27 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP 3.1.4 Phương án 4: máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn trụ a Sơ đồ nguyên lý 1 Dao cắt 2 Con lăn ép 3 Khuôn ép Hình 3.7 – Sơ đồ nguyên lý máy ép viên khuôn trụ 4 Trấu 5 Trục mang dao cắt 6 Thanh gạt b.Nguyên lý hoạt động Nguyên liệu được vận chuyển bằng gầu tải đổ xuống phễu và được dẫn bởi vít tải cấp liệu, sau đó rơi vào ống dẫn máy. .. Nhược điểm: Chất lượng viên không cao Kết cấu cồng kềnh, chế tạo khó khăn Dễ xảy ra hiện tượng kẹt nguyên liệu 3.1.3 Phương án 3: Máy ép viên sử dụng trục cán có khuôn phẳng a Sơ đồ nguyên lý Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý phương án khuôn phẳng 1 Đĩa hứng viên 2 Gân cắt viên 3 Khuôn ép 4 Trấu 5 Con lăn ép 26 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP Hình 3.6– Con lăn và khuôn ép phẳng b.Nguyên lý hoạt... cho điều kiện ép _ Áp suất riêng 22 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS HUỲNH NGỌC HIỆP _ Ma sát của vật liệu với dụng cụ ép, đại lượng đó phụ thuộc vào tính chất của sản phẩm và trạng thái bề mặt của dụng cụ ép _ Hình dạng bánh ép và tương quan kích thước của nó _ Chế độ ép, có thể là chu kỳ hay liên tục _ Số bề mặt của bánh ép trực tiếp chịu áp suất ép 2.4 Sơ đồ dây chuyền sản xuất viên ép trấu Kho, bãi... khuôn cối ép nguyên liệu và được đẩy hết ra khuôn theo đúng chu kỳ thì năng suất hệ thống ép phải phù hợp với năng suất làm ra sản phẩm Ta chọn thông số đầu vào: Đường kính con lăn: Dl= 100mm Chiều rộng của con lăn : L= 70mm Đường kính khuôn ép: Dk= 300mm Đường kính lỗ ép viên trấu: d= 5mm Chiều dài của viên trấu: 20mm Năng suất máy ép trấu: 600kg/h a.Tính toán các thông số ép của khuôn ép Trong sản... xuất các sản phẩm dạng viên, dạng hạt như viên trấu, mùn cưa, thức ăn gia súc… thường dùng khuôn ép có dạng một tấm kim loại hay hợp kim có khoan lỗ để ép viên qua đó, nó có thể có nhiều hình dạng khác nhau, hoặc giống nhau trên cùng một khuôn tùy theo mục đích như hình thang, hình trụ… Khuôn ép được chế tạo từ vật liệu thép không gỉ, thường có bề dày 20-40mm, trong các máy ép viên nói chung thì yêu... di chuyển xuống đến máy ép Máy ép tạo viên gồm có trục đặc trong, trục rỗng bao ở ngoài, Nghĩa là hai trục lồng vào nhau Trục rỗng có 2 ổ bi, vòng ngoài của ổ bi lắp vào 2 thân ổ lắp chặt vào thành máy Một đầu trục có mặt bích để lắp khuôn ép (3) Khi trục rỗng quay thì khuôn ép (3) quay theo tốc độ quay của khuôn phải căn cứ vào đặc tính của nguyên liệu và căn cứ vào đường kính của viên để chọn cho phù