HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ VÀ VIẾT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN BÚA TN250.

Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc của máy nghiền hạt kiểu búa..  Để làm cơ sở cho việc thiết kế và chế tạo máy nghiền, nhằm đạt được mức sử dụng tối đa về mặt hiệu suất kĩ thuật,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ VÀ VIẾT QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIỀN BÚA TN250

Họ và tên sinh viên : PHAN VĂN NHẬT Ngành :CƠ KHÍ CHẾ BIẾN NSTP Niên khóa : 2007 – 2011

TP HỒ CHÍ MINH- 05/2011

HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ VÀ VIẾT QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIỀN BÚA TN250

Tác giả

PHAN VĂN NHẬT

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành

CƠ KHÍ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS TRẦN THỊ THANH Th.S TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG

Tháng 05 năm 2011

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn thành tốt đề tài này tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ phía thầy cô

và bạn bè Đặc biệt tôi xin gửi tới cô PGS TS Trần Thị Thanh những lời cảm ơn chân thành nhất

Chân thành cảm tạ:

 Cô PGS.TS Trần Thị Thanh

 Thầy Th.S Trương Quang Trường

 Thầy TS Nguyễn Như Nam

 Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí - Công Nghệ, Trường Đại Học Nông Lâm TP

Hồ Chí Minh

 Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm - TP Hồ Chí Minh

 Quý thầy cô Khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

 Các bạn sinh viên đã giúp tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “ Hoàn chỉnh thiết kế và công nghệ chế tạo máy nghiền búa

TN - 250” Được tiến hành tại xưởng thực tập sản xuất bộ môn máy sau thu hoạch khoa cơ khí – công nghệ, trường đại học nông lâm TP Hồ Chí Minh, thời gian từ 03/2011 đến 05/2011 Phương pháp thực hiện được bố trí theo kiểu : khảo sát, tìm hiểu trên thực tế đặc điểm máy nghiền búa tại xưởng Trên cơ sở thực tế thực hiện tham gia chế tạo tại xưởng và những tìm hiểu qua sách, các đề tài khóa 2006 trở về trước

Kết quả thu được :

Tìm hiểu lý thuyết tính toán máy nghiền búa trục ngang

Tìm hiểu được cấu tạo của máy nghiền búa kiểu trục ngang

Nguyên lý hoạt động của máy nghiền búa TN250

Tìm hiểu về công nghệ chế tạo

Tìm hiểu về lý thuyết công nghệ chế tạo

Tính toán được kích thước của máy nghiền Lập được bản vẽ chi tiết của máy nghiền

Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết chính của máy nghiền

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

Chương 1MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.2.1 Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo máy nghiền TN 250 bao gồm 2

1.2.2.Viết quy trình công nghệ chế tạo các bộ phận của máy phải đảm bảo 2

Chương 2TỔNG QUAN 3

2.1 Máy nghiền 3

2.1.1 Lý thuyết về nghiền 3

2.1.2 Cơ sở vật lý quá trình nghiền vật thể rắn 3

2.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền 4

2.1.4 Vật liệu nghiền 4

2.2 Lý thuyết của máy nghiền búa kiểu búa trục ngang 5

2.2.1 Mô hình toán học mô tả quá trình nghiền hạt 5

2.2.2 Sự tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền 6

2.2.3 Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc của máy nghiền hạt kiểu búa 6

2.2.4 Điều kiện vận tốc búa phá vỡ vật thể 7

2.2.5 Động lực học máy nghiền búa 9

2.3 Máy nghiền búa trục ngang TN250 10

2.3.1 Cấu tạo 10

2.3.2 Nguyên lý làm việc 11

2.3.3 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 12

2.4 Công nghệ chế tạo 13

2.4.1 Khái niệm 13

2.4.2 Quy trình công nghệ 14

Chương 3PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 16

3.1 Phương pháp 16

3.1.1 Lựa chọn phương pháp làm việc của máy thiết kế 16

3.1.2 Phương pháp thiết kế bộ phận nghiền 17

3.1.3 Phương pháp chế tạo: 17

3.2 Phương tiện 17

3.3 Phương pháp lắp rắp 17

Chương 4KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18

4.1 Kết quả hoàn chỉnh thiết kế 18

4.1.1 Các bộ phận máy 18

4.1.2 Chi phí năng lượng cho quá trình nghiền 22

4.2 Công nghệ chế tạo 23

4.2.1 Vỏ hộp buồn nghiền 23

4.2.2 Trục rôto buồn nghiền 27

4.2.3 Trục quạt 44

4.2.4 Trục vít 50

4.2.6 Rôto buồn nghiền : 58

Chương 5KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

5.1 kết luận 62

5.2 Kiến nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Các bộ phận của máy nghiền 10 

Hình 2 : Vỏ máy 24 

Hình 3: Quá trình cắt chi tiết 25 

Hình 4 : Trục buồn nghiền 27 

Hình 5 : Phay 2 mặt đầu 28 

Hình 6 : Khoan lỗ chống tâm 30 

Hình 7 : Tiện Ø68 32 

Hình 8 : Tiện bậc Ø65 35 

Hình 9 : Đổi đầu gá tiện bậc Ø68 36 

Hình 10 : Phay 39 

Hình 11 : Khoan 41 

Hình 12 : Kiểm tra 43 

Hình 13 : Trục quạt 44 

Hình 14 : Tiện Ø56 45 

Hình 15 : Tiện bậc 46 

Hình 16 : Tiện Ø52 47 

Hình 17 : Khoan lỗ Ø8 48 

Hình 18 : Hàn ống 48 

Hình 19 : Hàn tấm thép 48 

Hình 20 : Hàn cánh quạt 49 

Hình 21 : Hàn tấm chắn 49 

Hình 22 : Trục vít 50 

Hình 23 : Tiện Ø55 51 

Hình 24 : Đổi đầu trục tiện Ø55 52 

Hình 25 : Phay 12*4*35 54 

Hình 26 : Khoan Ø8 54 

Hình 27 : Khoan ống vào trục 55 

Hình 28 : Vành khăn 55 

Hình 29 : Hàn cánh 56 

Hình 30 : Búa nghiền 56 

Hình 31 : Phôi búa nghiền 57 

Hình 32 : Khoan búa nghiền 57 

Hình 33 : Rôto 58 

Hình 34 : Cánh rôto 59 

Hình 35 : Khoan lỗ lắp búa –lỗ định vị 59 

Hình 36 : Tấm bìa 60 

Hình 37 : Hàn các lá vào rôto 61 

Hình 38 : Hàn các cánh vào rôto 61 

có khả năng nghiền nhiều loại sản phẩm khác nhau Có thể giúp cho các chủ trang trại

và sản xuất nhỏ tại địa phương đầu tư một cách dễ dàng Chính vì điều đó nên cần hoàn chỉnh thiết kế và viết công nghệ chế tạo cho máy nghiền búa TN250 để máy đến với người sử dụng phải đạt năng suất cao nhất, giá thành rẻ nhất, vận hành một các đơn giản nhất Từ thực tế sản xuất Thì cần điều chỉnh lại một số chi tiết để vật liệu đem nghiền được nghiền một cách hiệu quả nhất Bên cạnh đó máy nghiền búa TN250 vẫn chưa có quy trình công nghệ chế tạo Chính vì vậy để chuẩn bị cho sản xuất, chế tạo một cách có hiệu quả nhất Chủ động về mặt chọn phôi, vật tư, giúp cho công việc chế tạo được tiến hành một cách chính xác dần tiến đến tiêu chuẩn, thì cần có một quy trình công nghệ hợp lý

 Được sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa Cơ khí – Công nghệ trường Đại học Nông Lâm Tp HCM cùng sự hướng dẫn của cô PGS TS - Trần Thị Thanh và thầy Th.S Trương Quang Trường, tôi thực hiện đề tài “Hoàn Chỉnh Thiết Kế và viết quy trình Công Nghệ Chế Tạo Máy Nghiền TN 250”

1.2 Mục tiêu đề tài

1.2.1 Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo máy nghiền TN 250 bao gồm

 Tính toán thiết kế một số bộ phận chính như búa nghiền, roto với kích thước phù hợp nhất

 Máy vận hành đơn giản, bền ít phải sửa chữa thay thế

 Hạn chế ô nhiễm môi trường

 Chi phí năng lượng phải thấp

1.2.2.Viết quy trình công nghệ chế tạo các bộ phận của máy phải đảm bảo

 Quy trình công nghệ chế tạo phải phù hợp

 Việc chế tạo phải đơn giản

 Tận dụng máy móc thiết bị có tại xưởng

 Tiết kiệm vật liệu

 Giá thành chế tạo phải rẻ

2.1.2 Cơ sở vật lý quá trình nghiền vật thể rắn

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm”.NXBGD.2000 theo PGS.TS.Trần Thị Thanh -TS.Nguyễn Như Nam

trang 119.

 Xuất phát từ các công trình nghiên cứu của các Viện sĩ A Ph Iophphe, P A Rebinde

và I A Phrenkel xác nhận: đặc điểm cấu trúc của bất kì vật thể rắn nào cũng đều tồn tại những khuyết tật cực nhỏ Các khuyết tật này có phân bố thống kê theo chiều dày của vật thể Đồng thời chúng thể hiện cục bộ ra bề mặt ngoài Chính vì đặc điểm như vậy mà độ bền (khả năng chống lại sự phá vỡ) bị giảm từ 100 – 1000 lần so với độ bền của vật rắn thực có cấu trúc bị phá huỷ Quá trình biến dạng của vật rắn được xảy ra với sự gia tăng các phần tử hiện có và số lượng các khuyết tật Khi quy mô các khuyết tật được gia tăng vượt quá giới hạn, cùng với điều đó, là sự phát triển nhanh theo chiều dài vết nứt làm vật thể bị phá vỡ

 Khi có tải trọng tuần hoàn với mỗi chu kì tiếp theo thì số lượng các vết nứt trong vật thể gia tăng và độ bền của vật thể giảm xuống Sự xuất hiện các vết nứt tế vi trong cấu trúc vật thể sẽ làm giảm lực liên kết phân tử, làm giảm độ bền một cách đột ngột

2.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn

 Các yếu tố này ảnh hưởng đến vấn đề nâng cao chất lượng nghiền và vấn đề tiêu hao năng lượng riêng Nguyên lí chung là không nên nghiền thừa nhỏ quá mức cần thiết,

có như vậy mới giảm được mức tiêu thụ năng lượng riêng, tăng năng suất, giảm hao mòn máy

2.1.4 Vật liệu nghiền

“Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm”.NXBKHKT theo A.la Xoklov.trang 168.

 Để làm cơ sở cho việc thiết kế và chế tạo máy nghiền, nhằm đạt được mức sử dụng tối

đa về mặt hiệu suất kĩ thuật, ta phải nghiên cứu các tính chất cơ lí của nguyên liệu:

- Các thông số hình học của hạt nguyên liệu ảnh hưởng đến mức độ nghiền, mức chi phí năng lượng riêng của quá trình nghiền, …

- Khối lượng riêng và khối lượng riêng thể tích: Dao động trong một giới hạn lớn, tuỳ thuộc hình dạng của nguyên liệu, trạng thái bề mặt, độ lớn, độ ẩm,

…sử dụng khi xác định khối lượng của lớp nguyên liệu và thể tích của máng cấp liệu Đồng thời khối lượng riêng của nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến chế độ động học của rô to búa

- Độ ẩm: Độ ẩm thường ảnh hưởng khá lớn đến khả năng làm việc của máy, thông thường độ ẩm của nguyên liệu phải được khống chế

- Độ cứng, độ bền: Đặc trưng bởi mô đun đàn hồi và ứng suất phá vỡ vật thể,

sử dụng để xác định chế độ làm việc và lực tác dụng cần thiết

- Vận tốc cân bằng trong dòng khí: Sử dụng khi tính toán vận chuyển hay phân loại bằng không khí

- Góc ma sát trong và góc ma sát ngoài: Sử dụng khi tính toán vật liệu chuyển động

Ta chọn nguyên liệu cơ bản là hạt bắp Vì cơ lí tính của hạt bắp có thể đại diện cho các nguyên liệu thường dùng khác khi nghiền thức ăn gia súc (ứng suất phá vỡ của bắp lớn hơn khoai mì, đậu nành, v.v…)

2.2 Lý thuyết của máy nghiền búa kiểu búa trục ngang

2.2.1 Mô hình toán học mô tả quá trình nghiền hạt

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn

Như Nam.trang 145

 Quá trình nghiền hạt của máy nghiền hạt kiểu búa được thể hiện qua chỉ số nghiền λ, lượng vật liệu nghiền G và được mô tả bởi mô hình toán học sau:

λ = en* ln(t 1 )(2.1) Trong đó: αn – thông số quá trình

t – thời gian hạt nằm trong buồng nghiền

G = G0 * en* ln(t 1 )  s*t(2.2) Trong đó: G0 – số mảnh nguyền liệu có trong buồng nghiền ở thời điểm ban đầu khi t = 0

G – số mảnh có sau thời gian nghiền t

µs – thông số quá trình sàng

Bằng thực nghiệm, µs = 0,11 ÷ 0,12; αn = 0,06 ÷ 0,37 với xác suất tinh cậy 0.95

2.2.2 Sự tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn

Như Nam.trang 145.

 Số vòng tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền, đặc trưng cho nguyên liệu đã thực hiện bao nhiêu vòng quay toàn phần trong buồng nghiền sau thời gian nghiền t, để

có kích thước yêu cầu

 Số vòng tuần hoàn trong buồng nghiền tính theo công thức:

*

*

V M

*

*

*

 (2.3)

Trong đó: t – thời gian nghiền (thời gian hạt tồn tại trong buồng nghiền), (s)

Vth – vận tốc của nguyên liệu trong buồng nghiền, (m/s)

q – lượng cung cấp, (kg/s)

Db – đường kính buồng nghiền, (m)

Mt – khối lượng lớp nguyên liệu tuần hoàn, (kg) Bằng thực nghiệm, Vth = (0,4 ÷0,5) vb với vb là vận tốc dài đầu búa nghiền

2.2.3 Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc của máy nghiền hạt kiểu búa

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn Như

Nam.trang 147.

 Công biến dạng của một lần va đập được tính bằng động năng của búa và của hạt trước

và sau va đập Thực tế va đập của búa vào hạt là va đập nhiều lần, vì vậy cần tính theo công biến dạng theo lớp:

Aol =

2

*

* 60

(2.4) Trong đó: z – số búa lắp trên roto

t – thời gian hạt tồn tại trong buồng nghiền, (s)

n – số vòng quay của trống,

vbl – vận tốc của búa đối với nguyên liệu, (m/s)

 Nếu thể hiện công thức (2.11 ta có:

Trong đó: D, B – đường kính và chiều dài trống, (m)

hcl - chiều dày lớp nguyên liệu, (m)

ρ – khối lượng riêng của vật liệu

µ - nồng độ vật liệu trong lớp, (kg/h)

2.2.4 Điều kiện vận tốc búa phá vỡ vật thể

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn Như

E – modun đàn hồi của vật liệu, (N/m2)

x1 – chiều dài phần không biến dạng (được giữ lại sau va đập), (mm)

ρ – khối lượng riêng của hạt, (kg/m3)

kđ – hệ số động học, (kg/m3), kđ = 1,6÷2

σfv - ứng suất phá vỡ, (N/m2)

 Vận tốc làm việc của búa:

 Từ kết quả phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của máy nghiền, người ta thấy rằng vận tốc làm việc của búa là yếu tố đầu tiên để gia tăng quá trình nghiền Ở các máy nghiền hiện tại, vận tốc búa giới hạn 40 ÷

80 m/s Còn vận tốc búa tại các máy sản xuất thức ăn liên hợp thì lại cao hơn, đến 100 m/s hoặc cao hơn nữa

 Để có được vận tốc va đập thực sự trong máy nghiền, giữa các búa với các mảnh thức ăn, vận tốc làm việc của búa được quy định cao hơn vì phải tính đến vận tốc tuần hoàn vth của lớp không khí lẫn nguyên liệu nghiền chuyển động vòng trong máy nghiền

Như vậy vận tốc búa được tính theo công thức:

vb = vfv + vth hay vb =

cl fv

vvd = vfv = k cl* ( 0 , 81  2 , 3 * lg) (2.8) Trong đó: vfv – vận tốc phá vỡ của búa khi đập nhiều lần

2.2.5 Động lực học máy nghiền búa

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” NXBGD 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn

 1

* 2

+N0 (2.9) Trong đó : Nt – công suất tiêu thụ, (W)

Iz – momen quán tính của trống, (kgm2)

q – lượng cung cấp liệu trong một giây, (kg/s)

B*ω3 – các chi phí cho lực cản không khí Gia tốc góc ε =

vb – vận tốc búa

2.3 Máy nghiền búa trục ngang TN250

2.3.1 Cấu tạo

5 6 7 8

10

11 9

12 13

8 Dây đai truyền động trục nghiền

9 Động cơ máy nghiền

10 Xylon thu hồi

11 Thùng chứa

12 Quạt

13 Dây đai truyền động trục vận chuyển

14 Động cơ trục vận chuyển

 Chốt treo búa : giữ búa lắp trên rôto

 Má đập phụ : tham gia quá trình nghiền hạt

 Búa nghiền : nhận động năng và truyền động năng phá vỡ vật liệu

 Lưới : thoát sản phẩm ra khỏi buồn nghiền, điều chỉnh mức độ nghiền

 Phiễu nạp liệu : cấp liệu, điều chình lượng cung cấp theo nguyên tắc

ra ngoài buồng nghiền tạo thành sản phẩm Những phần tử có kích thước lớn hơn tiếp tục bị va đập, phá vỡ Sản phẩm nghiền được đưa ra ngoài bằng các phương pháp vận chuyển khí động, cơ học, v.v…

 Như vậy quá trình làm việc của máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang tồn tại ba giai đoạn liên tục diễn ra, mà các giai đoạn này được đặc trưng bởi sự biến đổi của hạt

trong buồng nghiền như sau:

- Giai đoạn I: Cung cấp nguyên liệu

- Giai đoạn II: Gia công nguyên liệu trong buồng nghiền

- Giai đoạn III: Vận chuyển sản phẩm ra khỏi buồng nghiền

2.3.3 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

“Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” –NXBGD– 2000 theo PGS TS Trần Thị Thanh – TS.Nguyễn

- Nghiền các hạt dẻo, dính có độ ẩm cao thì kém

b Phạm vi sử dụng:

 Máy nghiền kiểu búa là loại máy nghiền được sử dụng phổ biến và chủ yếu trong chế biến thức ăn gia súc Ngoài nhiệm vụ nghiền các hạt lương thực, chúng còn được sử dụng để nghiền các sản phẩm khác như: cá khô, bánh dầu, cỏ khô, các thành phần khoáng vi lượng, v.v… Trong công nghệ sản xuất thức ăn gia súc hiện đại, máy nghiền kiểu búa trục ngang là thiết bị duy nhất của công đoạn làm nhỏ vật liệu thành bột

 Máy nghiền kiểu búa đáp ứng cho mọi qui mô sản xuất Có những máy có công suất nhỏ chỉ vài chục kg/h phù hợp cho chế biến hộ gia đình, song cũng có những máy có năng suất lớn vài chục tấn/h phù hợp cho qui mô ở các nhà máy sản xuất thức ăn gia súc cỡ lớn Tuỳ theo sơ đồ công nghệ mà máy ở vị trí riêng lẻ hoặc nằm trong hệ thống

sản xuất liên tục

2.4 Quy trình công nghệ chế tạo

 Quá trình công nghệ: là phần của quá trình sản xuất trược tiếp làm thay đổi trạng thái

và tính chất của đối tượng sản xuất

- Quá trình công nghệ chế tạo phôi hình thành nên các kích thước của phôi từ vật liệu bằng phương pháp đúc hàn gia công áp lực

- Quá trình công nghệ gia công làm thay đổi hình dáng hình học và tính chất

cơ lý bề mặt

- Quá trình công nghệ nhiệt luyện làm thay đổi độ cứng độ bền

- Quá trình công nghệ lắp rắp thay đổi vị trí tương quan giữa các chi tiết thông qua lắp ráp để tạo thành sản phẩm hoàn thiện

 Xác định quy trình công nghệ hợp lý rồi ghi thành văn kiện thì văn kiện đó gọi là quy trình công nghệ chế tạo

b Mục đích :

Công nghệ chê tạo máy là lĩnh vực khoa học kỹ thuật nhằm mục đích nghiên cứu thiết

kế và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật xác định trong quy mô sản xuất nhằm đạt hiện quả cao nhất Mặt khác công nghệ chế tạo phụ vụ cho công việc chuẩn bị sản xuất và sản xuất nhằm xác định quá trình hình thành bề mặt chi tiết lắp ghép tạo thành sản phẩm

2.4.2 Quy trình công nghệ

“giáo trình công nghệ chế tạo máy 1” – NSBGDDN –2005 theo GS.TS Lưu Đức Bình Trang 3

a Yêu cầu đối với quy trình công nghệ

 Phải đảm bảo được chất lượng sản phẩm

 Phương pháp gia công kinh tế nhất, tiêu tốn ít vật tư nhất, chi phí lao động ít nhất

 Áp dụng tốt những thành tựu khoa học và hình thức tổ chức tiên tiến

 Phải thích hợp với điều kiện vốn có nơi sản suất,cán bộ, công nhân, thiết bị Sử dụng hợp lý tư liệu sản xuất sẵn có

 Cần chú ý đến những đặt tính hình thành nên sản phẩm, độ chính xác, nhẵn bóng, tính chất của phôi, nhiệt luyện

b Nội dung của quy trình công nghệ

 Phải mô tả quá trình chế tạo chi tiết

 Tính toán kỹ thuật cần thiết cho các phương án khác nhau để chứng minh tính hợp lý của phương án lựa chọn

 Chỉ ra phương tiện sản xuất

 Khối lượng gia công

 Thời gian gia công

 Lập thứ tự các nguyên công

 Chọn đồ gá

 Xác định chế độ cắt

 Dụng cụ phương tiện kiểm tra

c Trình tự thiết kế một quy trình công nghệ

 Nghiên cứu bản vẽ chi tiết kiểm tra lại tính công nghệ của nó

 Phân loại chi tiết sắp đặt vào các nhóm

 Xác định dạng sản xuất

 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

 Xác định chuẩn và chọn các định vị, kẹp chặt cho mỗi nguyên công

 Lập thứ tự các nguyên công

 Chọn máy cho mỗi nguyên công

 Tính lượng dư giữa các nguyên công và dung sai nguyên công

 Chọn dụng cụ cắt và dụng cụ đo lường

 Chọn đồ gá Niếu cần thì thiết kế đồ gá

 Xác định chế độ cắt

 Định bậc thợ

 Định mức thời gian và năng xuất, tính toán kinh tế so sánh phương án

 Gi vào phiếu công nghệ vẽ sơ đồ các nguyên công

Chương 3

PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN

3.1 Phương pháp

3.1.1 Lựa chọn phương pháp làm việc của máy thiết kế

 Qua các quá trình nghiên cứu tài liệu, sách báo, các luận văn tốt nghiệp trong thư viện, khoa, … có liên quan đến máy nghiền búa TN250, hệ thống chế biến thức ăn gia súc

 Tìm hiểu công nghệ chế biến thức ăn gia súc theo tiêu chuẩn Việt Nam

 Trực tiếp tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về các vấn đề nghiền, vận chuyển thức ăn trong nhà máy, tính chất, thành phần, công nghệ sản xuất thức ăn gia súc

 Thông số đầu vào của nguyên liệu có được nhờ cách lấy mẫu nhằm xác định chính xác các kích thước, hình dạng đặc trưng và tính chất của nguyên liệu:

- Đo chiều rộng, chiều dài, chiều dày bằng thước panme

- Xác định khối lượng bằng cân điện tử (độ chính xác 0,01g)

- Quá trình làm việc, tham gia chế tạo máy

 Áp dụng lý thuyết cơ bản của quá trình nghiền vỡ vật thể nói chung và lý thuyết nghiền kiểu búa do các nhà khoa học Nga và Đức đề xuất như: V.R Aleskin, V.A Elusev, X.V Melnhikov, Ph.G Plokhov và trên cơ sở lý thuyết máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang Áp dụng để có hoàn chỉnh thiết những phần sau

- Kích thước buồn nghiền

3.1.2 Phương pháp thiết kế bộ phận nghiền

Bộ phận nghiền bao gồm: búa nghiền Trong đó vận tốc búa là thông số cơ bản, đảm bảo quá trình nghiền vỡ Thông số này được tính từ tính chất cơ lý của vật liệu nghiền Bề rộng buồng nghiền và rô to nghiền, trên cơ sở năng suất của máy thiết kế

- Quy trình công nghệ chế tạo dạng khối: búa nghiền

- Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng đĩa: đĩa lắp búa, tấm nhám

- Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng xoay: roto máy nghiền

- Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp: cấp liệu, tháo liệu, vỏ máy, vỏ bao vít tháo liệu, búa nghiền, lưới sàng

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả hoàn chỉnh thiết kế

là đối tượng gia công để thiết kế bộ phận nghiền

Hệ số động học () đặc trưng cho chuyển động của lớp hạt trong buồng nghiền sẽ bằng: Theo Ph.G.PloKhoVa thì cl = 0,40,5

- Hạt nặng ta chọn: cl = 0,4

- Hạt nhẹ ta chọn: cl = 0,5

Ở đây ta chọn: cl = 0,45 Ứng suất phá vỡ hạt ngô ta chọn theo bảng 7 và bảng 8 theo tài liệu của Ph.G.Plo-Kho-Va:

- Theo bảng 7: pv của đại mạch = 7.106 (N/m2)

- Theo bảng 8: pv của hạt ngô = 0,65.pv của đại mạch

10

*55,4

*6.1

s m

td d

D



Mặt khác ta có: Dtd= 7,3 mm

dtd= 0,8 mm

8,0

3,

7 



Chỉ số nghiền qui ước (qu) khi va đập nhiều lần:

- Số lần va đập: zvd= 37

ta chọn zvd=4 Mặt khác ta lại có:

445,0





qu

qu vd

43,16ln

v V

*Nhận xét: Để đạt được sự va đập này đòi hỏi búa phải quay với vận tốc rất lớn và

thời gian hạt lưu lại trong buồng nghiền sẽ rất ngắn Nhưng thực tế thì búa va đập nhiều lần vì nếu va đập 1 lần thì chi phí năng lượng rất lớn và rất khó chế tạo Vì vậy

ta phải xác định vận tốc búa theo điều kiện va đập nhiều lần

 Tính theo điều kiện va đập nhiều lần; Theo công thức 2.8

v

V

Ta chọn Vb=75 m/s làm vận tốc thiết kế búa

b Kích thước buồng nghiền

*Kích thước vỏ buồng nghiền được tính theo kích thước của cụm roto-búa nghiền

 Ta chọn khe hở giữa đầu búa và bề mặt sàng, má đập phụ là: 10 mm;

 Khe hở giữa đầu chốt búa với thành trong vỏ buồng nghiền là 15 mm

 Ta được kích thước vỏ trong buồng nghiền sẽ là:

 Vỏ buồng nghiền là: 1.000*755 mm2

 Bề rộng buồng nghiền sẽ là: 250 mm

c Thông số vòng quay của trống.

Số vòng quay của trống tính theo công thức:





.30

, 3

240

* 30 14 , 3

*

d Kích thước búa

Từ phương trình Lagrang loại 2 do X.V.Panopva mô tả hệ dao động trống búa nghiền có 2 bậc tự do đưa ra kết quả:

Rn = 2,25 * L hoặc Rn = 4 * L

Trong đó: L – khoảng cách từ tâm treo búa đến đầu va đập của búa

Rn – khoảng cách từ tâm trống đến tâm va đập của búa Chọn Rn = 2,25 * L ta có L = *R n

9

4 = 0,154 * D = 0,154 * 620 = 95 (mm) Chọn L=95 (mm)

Chiều dài và chiều rộng búa được tính theo điều kiện cân bằng khi va đập

Ta chọn giá trị tương ứng:

e Kích thước đĩa lắp búa

 Đường kính đĩa lắp búa: Dđ = D – 2* L = 620 – 2 * 95 = 430 (mm)

 Chọn đường kính đĩa lắp búa là: Dđ=420 (mm)

 Đường kính đến mép ngoài đĩa lắp búa:

Dđn = Dđ + 3 * d = 420 + 3*23 =489( mm)

Chọn Dđn=470(mm)

 Chiều dày đĩa (δ) : hai đĩa sát thành buồng nghiền có δ = 10 (mm), hai đĩa còn lại có

δ = 3 mm

f Số lượng búa

 Ta có số lượng búa (z) :

k L L

Ta chọn 36 búa Để phân bố cho 3 cụm, mỗi cụm có 12 búa

4.1.2 Chi phí năng lượng cho quá trình nghiền

a Thông số ban đầu

 Công tiêu thụ để nghiền bắp với năng suất 1500 kg/h, có độ nhỏ bột nghiền trung bình là 0.8 mm với mức độ nghiền:

9 8 0

3

Công suất phá hủy hạt với năng suất 1500 (kg/h) và mức độ nghiền λ = 9

NN = q*An = 0,41*60 = 24( kW)

b Công suất toàn phần

 Công suất chi phí cho trống nghiền làm việc là:

N = Nn+Nt+Nck

Trong đó: Nn - công suất nghiền

Nt – công suất chi phí cho quá trình tuần hoàn của hạt trong buồng nghiền

Nck – công suất chạy không Theo S.V.Melnhikov thì:

 Vỏ máy phải có kết cấu vững chắc để trong quá trình hoạt động được ổn định

 Vỏ máy có tác dụng bao kín các chi tiết bên trong máy, làm giảm ảnh hưởng của môi trường đến các chi tiết bên trong Ngoài ra vỏ máy còn có tác dụng ngăn chặn bụi bay ra trong quá trình nghiền

 Một tác dụng khác của vỏ máy là tạo thẩm mỹ cho máy nghiền, gọn đơn giản

 Vỏ máy có cấu tạo dạng hộp được hàn kín, bao bên ngoài các chi tiết máy

 Do yêu cầu về độ bền mỏi cũng như tính chịu lực không cao nên vỏ máy được làm

từ thép CT38 hoặc CT3

 Kích thước của vỏ máy phụ thuộc vào kích thước, yêu cầu kỹ thuật chi tiết bên trong và yêu cầu kỹ thuật chung của máy

 Vỏ máy được chế tạo theo phương pháp hàn

Hình 2 : Vỏ máy

b Quy trình công nghệ

 Chọn phôi: Do yêu cầu về hình dạng của chi tiết nên ta chọn phôi thép dạng tấm

 Nguyên công 1: Vẽ cắt theo hình dạng thiết kế

Quá trình cắt bắt đầu là quá nung nóng chi tiết đến giai chảy thì bóp tay cầm tăng lượng ô xy thổi xỉ tạo thành đường cắt

- Bước 1: Dùng gió đá cắt các tấm tấm thép có bề dày 10mm theo kích thước

và hình dáng như bản vẽ nhờ van 4 điều chỉnh ngọn lủa phù hợp để đường cắt đẹp mảnh

5.tay

7.ong oxy

Dùng mũi khoan Ø10 thực hiện khoan các chi tiết sau

- Bước 1: Khoan lỗ làm tăng bề mặt va đập trên má đập Phụ và lỗ định vị lắp

và khung máy

- Bước 2: Khoan lỗ làm tăng bề mặt va đập trên tấm nhám và lỗ định vị lắp

và khung máy

- Bước 3: Khoan lỗ định vị khung máy

- Bước 4: Khoan lỗ khung lắp mán cấp liệu

- Bước 5: Khoan lỗ khung lắp quạt

Dùng mũi khoan Ø18 khoan:

- Bước 6: Khoan lỗ thanh đỡ sàn

Dùng mũi khoan Ø21 khoan:

- Bước 7: Khoan lỗ bệ máy đỡ ổ trục rôto buồn nghiền

Dùng mũi khoan Ø20 khoan:

- Bước 8 : Khoan lỗ bệ máy đỡ ổ trục vít tải

Do tiến hành gia công chi tiết trên máy khoan bàn nên quá trình khoan được định vị

và giữ chặt nhờ tì vào chân máy và bằng lực tay người giữ chi tiết

 Nguyên công 3: Cuốn và định các biên dạng cong xử dụng máy cuốn đối xứng kiểu

ba con lăn

 Nguyên công 4: Định vị hàn lắp bulong liên kế chi tiết với nhau

- Bước 1: Hàn điểm các mặt lại với nhau

- Bước 2: Hàn liên kết các mặt với nhau

- Bước 3: Cắt tạo nắp,hàn bản lề liên kết nắp với khung máy

- Bước 4: Tạo ren M12 cho các lỗ định vị trên khung máy, má đập phụ, tấm nhám

- Bước 5: Liên kết tấm nhám, má đập phụ vào khung máy bằng bulong M12

4.2.2 trục rôto buồn nghiền

a Phân tích đặt điểm

Hình 4 : Trục buồn nghiền

 Trục có vai trò quan trọng trong máy nghiền búa.Trục máy nghiền nhận chuyển động trực tiếp từ động cơ thông qua bộ truyền đai và làm roto quay Trục chịu lực chủ yếu là lực xoắn và uốn

 Trục ở dạng bậc và quan trọng nhất là phần trục bậc ở hai đầu lắp ổ đỡ phải có độ chính xác cao, để ổ đỡ có thể hoạt động bình thường khi máy làm việc thì ngoài độ chính xác về kích thước trục phải thẳng

 Vật liệu làm trục: Để đảm bảo tính chịu lực và độ bền cũng như thời gian phục vụ của trục ta chọn vật liệu làm trục là thép 45X

 Theo điều kiện làm việc của trục mà ta có thể chọn thông số chế tạo của trục:

Tại những chỗ lắp ổ ta chọn kết cấu trục có cấp chính xác 6, còn lại các kết cấu khác của trục ta chọn cấp chính xác là cấp 7-8, riêng các then do đặc tính lắp của các then trong chi tiết máy là lắp chặt nên ta chọn cấp chính xác là 9 Về độ nhám ta chọn theo TCVN 384 – 93 trong chế tạo máy, chọn độ nhám cấp 8 cho các bề mặt lắp ổ của máy công tác Còn các bề mặt còn lại ta chọn cấp chính xác 6, dung sai độ đảo hướng kính tại các ổ bi ta chọn bằng 0,025

- Định vị: Chi tiết được định vị trên hai khối chữ V lắp trên thân đồ gá

- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng thanh tỳ có lực ép từ trên xuống, hạn chế cả 6 bậc tự do

 Chọn máy:

Chọn máy phay và khoan tâm bán tự động MP – 71M theo bảng 25 trang 178[1] ta có đặc tính kỹ thuật của máy như sau:

- Đường kính gia công: 25-125mm

- Chiều dài chi tiết gia công: 200-700mm

- Giới hạn chạy dao của dao phay: 20-400mm/phút

- Giới hạn số vòng quay của dao phay: 125-712vòng/phút

- Công suất động cơ: 7,5kW