CẢI TIẾN BỘ PHẬN CẤP HOM CỦA MÁY TRỒNG KHOAI MÌ BÁN TỰ ĐỘNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN BỘ PHẬN CẤP HOM CỦA MÁY TRỒNG KHOAI MÌ BÁN TỰ ĐỘNG Họ tên sinh viên: TRẦN MINH TRIỆU Ngành: CƠ KHÍ NƠNG LÂM Niên khóa: 2006 - 2010 Tháng 7/2010 i CẢI TIẾN BỘ PHẬN CẤP HOM CỦA MÁY TRỒNG KHOAI MÌ BÁN TỰ ĐỘNG Tác giả Trần Minh Triệu Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Cơ Khí Nơng Lâm Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Hải Triều Tháng năm 2010 i CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm tạ: Công ơn Cha Mẹ sinh thành dưỡng dục, động viên suốt trình học tập Ban Giám Hiệu q thầy, cơ, cán nhân viên trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh giúp tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp cuối khóa học Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ tồn thể q thầy tận tình, giúp đỡ trình học tập trường Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: Th.S Nguyễn Hải Triều, thầy hết long giảng dạy hướng dẫn tận tình cho tơi thực đề tài Cảm ơn thầy Kiều Văn Đức hết lòng giúp đỡ thời gian học tập làm đề tài Xưởng Cơ Khí – Bộ mơn cơng thôn Cảm ơn cán bộ, nhân viên Trường Đại Học Nơng Lâm TP HCM giúp đỡ cho tơi hồn thành đề tài Chân thành cảm ơn bạn sinh viên khóa 2006 - 2010 giúp đỡ đóng góp ý kiến q báu giúp tơi hồn thành đề tài HHHHHHHÕ IIIIIII ii TÓM TẮT Trên sở nghiên cứu tìm hiểu loại máy trồng khoai mì nay, thấy ưu nhược điểm loại máy.Để tìm nguyên lý cấp hom cho máy trồng khoai mì bán tự động đề tài tiến hành theo bước: Thiết kế, chế tạo cụm phận cấp hom cho máy trồng khoai mì bốn hàng Sau khảo nghiệm để đánh giá khả làm việc chi tiết: trục lồng, cấu cam đòn bẩy, lò xo, hệ thống truyền động Kết thực hiện: • Khả tác động cam lên đòn bẩy đạt yêu cầu • Khả truyền động cặp bánh nón đạt u cầu • Khả đòn bẩy tác động nén vào lò xo đạt khoảng chạy 60 mm • Trục lồng trượt trục then đạt khoảng chạy 60 mm • Khả đàn hồi lò xo vị trí ban đầu sau cam tác động đạt * Đề tài đạt mục tiêu đề SINH VIÊN THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trần Minh Triệu Th.S Nguyễn Hải Triều iii MỤC LỤC Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục v Danh sách hình viii Danh sách bảng ix Chương MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Lịch sử phát triển 2.1.3 Vùng phân bố 2.1.4 Cơng dụng củ khoai mì 2.1.5 Đặc tính thực vật học phân loại 2.2 Các đặc tính khoai mì 2.2.1 u cầu kĩ thuật nông học hom 2.2.2 Yêu cầu kỹ thuật khâu làm đất 2.2.3 Yêu cầu kỹ thuật khâu trồng 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình nẩy mầm hom 2.4 Các phương pháp trồng 2.4.1 Đặt hom nằm ngang 2.4.2 Đặt hom thẳng đứng 2.4.3 Trồng hom xiên 2.5 Quy trình trồng khoai mì nay, có hai cách trồng chủ yếu 2.5.1 Trồng thủ công 2.5.2 Trồng máy 2.6 So sánh máy trồng loại 2.6.1 Máy trồng khoai mì dạng trống quay Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Tìm hiểu khoai mì 8 10 10 iv 3.2 Tìm hiểu số máy trồng hom khác 10 3.2.1 Tìm hiểu máy trồng khoai mì MTH1 bán thủ cơng 10 3.2.2 Tìm hiểu phận cấp hom máy trồng khoai mì 13 3.2.3 Phương án dùng mô tơ thủy lực truyền động cho dao cắt 14 3.2.4 Phương án truyền động quay cho dao cắt cấu học 15 3.3 Phương pháp thiết kế 15 3.4 Phương pháp chế tạo 15 3.5 Phương tiện 15 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 4.1 Các thông số ban đầu 16 4.2 Chọn nguyên lý cấp hom 16 4.3 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc máy 16 4.3.1 Cấu tạo phận 17 4.3.2 Cấu tạo chi tiết khác 22 4.3.3 Nguyên lý làm việc 23 4.3.4 Hai chuyển động cấu 23 4.4 Các thông số cưa đĩa 24 4.4.1 Chọn thông số dao cắt 25 4.4.2 Kết khảo nghiệm vận tốc cắt 25 4.5 Thiết kế phận truyền động 26 4.5.1 Tính truyền bánh nón lớn 27 4.5.2 Tính truyền bánh nón nhỏ 31 4.6 Tính tốn lò xo 35 4.7 Thiết kế trục truyền động 37 4.7.1 Trục trung tâm 37 4.7.2 Trục lưỡi cưa 37 4.7.3 Trục lồng 38 4.7.4 Trục then 38 4.7.5 Quy trình cơng nghệ chế tạo 39 4.8 Trình tự lắp ráp cụm chi tiết chế tạo 42 4.9 Khảo nghiệm kết 43 v 4.9.1.Các tiêu theo dõi khảo nghiệm 43 4.9.2 Điều kiện khảo nghiệm 43 4.9.3 Địa điểm 43 4.9.4 Khảo nghiệm 44 4.9.5 Kết 45 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Đề nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý máy trồng dạng trống quay Hình 3.1: Sơ đồ chung máy trồng khoai mì Hình 3.2: Sơ đồ truyền động phận nhả hom Hình 3.3: Sơ đồ cấu tạo máy trồng Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo máy trồng khoai mì Hình 4.2: Sơ đồ hình chiếu Hình 4.3: Cấu tạo trục lồng Hình 4.4: Cấu tạo trục then Hình 4.5: Cấu tạo trục lưỡi cưa Hình 4.6: Trục lưỡi cưa trục lồng Hình 4.7: Đòn bẩy Hình 4.8: Cơ cấu cam Hình 4.9: Trục then trục lồng Hình 4.10: Sơ đồ truyền động Hình 4.11: Các thơng số lò xo Hình 4.12: Trục trung tâm Hình 4.13: Trục lưỡi cưa Hình 4.14: Trục lồng Hình 4.15: Trục then vii DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1: Kết vận tốc cắt Bảng 4.2: Phân phối tỉ số truyền Bảng 4.3: Tỷ số đường kính trung bình lò xo đường kính dây lò xo Bảng 4.4: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo trục trung tâm Bảng 4.5: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo truc lồng Bảng 4.6: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo trục lưỡi cưa Bảng 4.7: Bảng quy trình công nghệ chế tạo trục then Bảng 4.8: Kết số liệu khảo nghiệm viii Chương MỞ ĐẦU Việt Nam nước có 50% người lao động hoạt động lĩnh vực sản xuất nông nghiệp nên có nhiều điều kiện thuận lợi để đa dạng hóa sản phẩm nông nghiệp, nâng cao hiệu kinh tế lĩnh vực sản xuất nơng nghiệp Cây khoai mì xem nhu công nghiệp có giá trị cao Đặc biệt, với tỉ lệ thu hồi tinh bột cao, suất đạt tới 40 ÷ 50 tấn/ha, khoai mì xem chiến lược để đảm bảo an tồn lương thực, nguồn thức ăn gia súc nguồn dự trữ luợng sinh học dồi dào, ổn định, rẻ tiền Hiện cao nguyên Trung Bộ miền đông Nam nước ta, khoai mì canh tác quy mơ vừa lớn Song, khác với trồng khác như: Cây lúa, bắp,…đã có quy trình giới hóa canh tác trồng tương đối hồn chỉnh Riêng khoai mì, quy trình sản xuất nói chung khâu trồng nói riêng, đa số thực theo phương pháp thủ cơng có suất thấp, chi phí nhân cơng cao khó đảm bảo tính thời vụ quy mơ lớn Do đó, để canh tác khoai mì với quy mơ vừa lớn, yêu cầu cấp thiết đặt phải tiến hành giới hóa, đưa máy móc vào sản xuất từ khâu trồng, chăm sóc, thu hoạch đến chế biến Hiện nay, máy trồng khoai mì nghiên cứu đưa nhiều mẫu Nhưng nguyên lý cấp hom nhiều nhược điểm Được đồng ý ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ, với hướng dẫn nhiệt tình thầy Th.s Nguyễn Hải Triều giúp thực nghiên cứu đề tài: “Cải tiến phận cấp hom máy trồng khoai mì bán tự động” Mục tiêu đề tài muốn đưa nguyên lý cấp hom hạn chế nhược điểm máy trồng khoai mì khác, đáp ứng yêu cầu thực tế sản xuất như: nhân công, giá thành sản phẩm Do thời gian có hạn trình độ chun mơn hạn chế nên q trình thực đề tài có thiếu xót Mong q độc giả đóng góp ý kiến để đề tài sau làm tốt Mơđun trung bình: mtb = m s mtb = L − 0,5b L (46,6 − 0,5.14) = 2,55 46,6 i Kiểm nghiệm sức bền uốn Góc mặt nón lăn bánh nhỏ tính theo cơng thức: 1 tgϕ1 = = = i ϕ1 = 450 Góc mặt nón lăn bánh lớn: tgϕ = i = ϕ = 45 Số tương đương bánh lớn: Z td = Z1 = 31,11 cos ϕ1 Số tương đương bánh nhỏ: Z td = Z2 =31,11 cos ϕ Số tương đương tìm hệ số dạng răng: Bánh nhỏ: y1 =0,451 Bánh lớn: y2 = 0,451 Ứng suất uốn chân bánh nhỏ: σ u1 = σ u = 19,1.10 6.K N = = 0,85 y mtb Z n2 b 19,1.10 6.1,45.0,945 0,85.0,451.2,55 2.22.1161.14 = 29,36 N / mm < [σ ]u1 j Các thông số chủ yếu truyền Môđun mặt nút lớn mS = Số mm Z1 = 22 ; Z2 = 22 Chiều dài b = 14 mm 34 Chiều dài nón L = 46,6 mm Góc ăn khớp: α = 20o Các góc nón chia φ1 = 450 ; φ2 = 450 Đường kính vòng lăn (vòng chia): d1 = ms.Z1 = 66 mm d2 = ms.Z2 = 66 mm Đường kính vòng đỉnh: De1 = ms(Z1+2cosϕ1) = 70, 24 mm De2 = ms(Z2+2cosϕ2) = 70,24 mm Đường kính vòng chia trung bình: b d tb1 = d (1 − 0,5 ) = 56 L mm Đường kính vòng chia trung bình: b d tb = d (1 − 0,5 ) = 56 L mm k Lực tác dụng truyền bánh nón P= 2M 2M = = 277 d tb1 d tb N Pr1 = Pa2 = P.tgα sinϕ1 =71 N Pa1 = Pr = P.tgα cosϕ1 =71 N 4.6 Tính tốn lò xo Hình 4.11: Các thơng số lò xo 35 n: Số vòng dây lò xo Di: Đường kính trung bình lò xo d: Đường kính dây lò xo P: Bước lò xo α: góc nghiêng vòng dây lò xo α: 12 Bảng 4.3: Tỷ số đường kính trung bình lò xo đường kính dây lò xo Di=10.d =10.4= 40 mm Kiểm tra bền, xét ảnh hưởng lực cắt, độ cong vòng dây, ta sử dụng công thức: τ Max = ⇔ k PMax Di ≤ [τ ] π d 1,14.8.PMax 40 ≤ 300 π ⇔ PMax = 300.64.π = 165 N 1,14.8.40 λ= Với 8.PMax Di n G.d G=8.104 N/mm2 Số vòng dây lò xo là: 36 n= λ.G.d 8.PMax Di = 50.8.10 4.4 =12 8.165.40 vòng Số vòng dây tồn bộ: n0 = n +(1,5÷2) vòng ⇒ n0 =12+2=14 vòng Chiều cao lò xo vòng sít (mỗi đầu mút mài phẳng) HS = ( n0 -0,5).d HS = (14-0,5).4 = 54 mm Bước lò xo chua chịu tải: P=d+ P = 4+ (1,1 ÷ 1,2).λMax n 1,2.50 =9 12 mm Chiều cao ban đầu chưa chịu tải lò xo: Ho = HS +n.(P-d) Ho = 54+12.(9-4) = 114 mm 4.7 Thiết kế trục truyền động 4.7.1 Trục trung tâm Hình 4.12: Trục trung tâm 4.7.2 Trục lưỡi cưa Trục chế tạo thép 45, kết cấu trục phụ thuộc vào đường kính lưỡi cưa 37 Hình 4.13: Trục lưỡi cưa 4.7.3 Trục lồng Hình 4.14: Trục lồng 4.7.4 Trục then Hình 4.15: Trục then Trục then chế tạo thép 45, trục sọc hai rãnh then, trục then trượt trục lồng, đường kính trục then phụ thuộc vào đường kính trục lồng 38 4.7.5 Quy trình cơng nghệ chế tạo Bảng 4.4: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo trục trung tâm Nguyên công Loại công việc Bước I Chuẩn phôi II Tiện bị Nội dung thực Chọn phơi thép 45,đường kính 40 mm,chiều dài 1030 mm Khoan chống tâm,kẹp chi tiết lên mâm cặp chấu Vát mặt đầu, tiện rãnh thoát dao Tiện đoạn trục chiều dài 977 mm từ đường kính 40 mm xuống 35,5 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 81 mm từ đường kính 35,5 mm xuống 30,5 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 40 mm từ đường kính 30,5 mm xuống 22 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 41 mm từ đường kính 30,5 mm xuống 30 mm,dung sai cho phép từ (0,002 – 0,015) mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 76 mm từ đường kính 35,5 mm xuống 30,5 mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 35 mm từ đường kính 30,5 mm xuống 22 mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 41 mm từ đường kính 30,5 mm xuống 30 mm dung sai cho phép (0,002 – 0,015) mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 820 mm từ 10 III Cắt đường kính 35,5 mm xuống 35 mm Đoạn trục chiều dài 977 mm Phay rãnh then có bề rộng mm, chiều dài 20 IV Phay mm 39 Bảng 4.5: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo truc lồng Nguyên công I Loại công việc Bước Chuẩn bị phôi II Tiện Nội dung thực Chọn phơi thép 45,đường kính 35 mm,chiều dài 150 mm Thép ống đường kính 26 mm, đường kính ngồi 42 mm,chiều dài 290 mm Khoan chống tâm,kẹp chi tiết lên mâm cặp chấu Vát mặt đầu, tiện rãnh thoát dao Tiện đoạn trục chiều dài 110 mm từ đường kính 35 mm xuống 32 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 40 mm từ đường kính 32 mm xuống 22 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 41 mm từ đường kính 32 mm xuống 30 mm,dung sai cho phép (0,002 – 0,015) mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 29 mm từ đường kính 32 mm xuống 26 mm III Cắt IV Phay V Tiện Kẹp ống lồng lên măm cặp ba chấu Vát mặt đầu, tiện rãnh thoát dao Cắt đứt đoạn trục co chiều dài 110 mm Phay rãnh then có chiều dài 20 mm, bề rộng mm Tiện đoạn ống co chiều dài 261 từ đường kính 42 mm xuống đường kính 40 mm 40 VI Sọc Khoan lỗ thoát dao cách đầu trục 130 mm Sọc hai rãnh then đối xứng qua tâm có chiều dài 130 mm, bề rộng mm, chiều cao mm Hàn trục có chiều dài 110 mm với ống lồng VII Hàn có chiều dài 261 mm đầu khơng có sọc rãnh then với chiều sâu đút vào 20 mm Bảng 4.6: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo trục lưỡi cưa Nguyên công I II Loại công việc Chuẩn phôi Tiện bị Bước 1 Nội dung thực Chọn phôi thép 45,đường kính 35 mm,chiều dài 200 mm Khoan chống tâm,kẹp chi tiết lên mâm cặp chấu Vát mặt đầu, tiện rãnh thoát dao Tiện đoạn trục chiều dài 178 mm từ đường kính 35 mm xuống 32 mm Tiện ren đoạn trục có chiều dài 60 mm từ đường kính 32 mm xuống 24 mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 40 mm từ đường kính 32 mm xuống 22 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 78 mm từ đường kính 32 mm xuống 30 mm,dung sai cho phép từ (0,002 – 0,015) mm Tiện ren đoạn trục có chiều dài 60 mm Đoạn trục chiều dài 178 mm III Cắt IV Phay Phay rãnh then có bề rộng mm, chiều dài 20 mm đoạn trục có chiều 40 mm 41 Bảng 4.7: Bảng quy trình cơng nghệ chế tạo trục then Nguyên công I II Loại công việc Chuẩn phôi Tiện bị Bước 1 Nội dung thực Chọn phơi thép 45,đường kính 35 mm,chiều dài 275 mm Khoan chống tâm,kẹp chi tiết lên mâm cặp chấu Vát mặt đầu, tiện rãnh thoát dao Tiện đoạn trục chiều dài 225 mm từ đường kính 35 mm xuống 32 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 130 mm từ đường kính 32 mm xuống 25 mm Tiện phải đoạn trục có chiều dài 60 mm từ đường kính 32 mm xuống 30 mm dung sai cho phép từ (0,002 – 0,015) mm Tiện trái đoạn trục có chiều dài 35 mm từ đường kính 32 mm xuống 22 mm Đoạn trục chiều dài 225 mm III Cắt IV Phay Phay rãnh then có bề rộng mm, chiều dài 20 mm đoạn trục có chiều 35 mm Phay hai rãnh then có bề rộng mm, chiều dài 70 mm,chiều cao mm đoạn trục có chiều dài 130 mm, hai rãnh then đối xứng qua tâm 4.8 Trình tự lắp ráp cụm chi tiết chế tạo • Lắp khung máy • Lắp truyền lực trung tâm máy lên khung bulông • Lắp ổ bi vào trục lồng, trục then, trục lưỡi cưa 42 • Lắp bánh nón trục lồng, trục then trục lưỡi cưa then • Lắp trục lồng trục lưỡi cưa lên bát • Lắp ống định vị trục lồng • Lắp lò xo vào trục lồng • Lắp vòng đệm để cố định lò xo • Lắp ổ bi ép • Lắp cần bẩy • Lắp trục then vào trục lồng • Lắp ổ bi trục then lên bát bulơng • Lắp cấu cam vào vị trí cần bẩy • Lắp xích truyền động cho cấu cam • Lắp phận căng xích 4.9 Khảo nghiệm kết 4.9.1.Các tiêu theo dõi khảo nghiệm • Khả tác động cam • Các chi tiết lắp ghép phải đảm bảo truyền động • Khả trượt trục lồng ống định vị • Khoảng trượt tối đa trục lồng • Độ ăn khớp bánh xe trượt đường ray • Khả truyền động bánh • Vận tốc làm việc liên hợp máy 4.9.2 Điều kiện khảo nghiệm Máy khảo nghiệm đất tương đối phẳng 4.9.3 Địa điểm Tại khu thực tập môn cơng thơn Khoa khí cơng nghệ - Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM Thời gian: Ngày tháng năm 2010 Trang thiết bị: • Máy kéo MTZ - 50 • Dụng cụ tháo lắp máy 43 • Đồng hồ bấm giây • Thước thẳng, đơn vị đo cm, độ xác 0,5 mm • Thước cuộn, đơn vị đo cm, độ xác 0,5 mm • Máy ảnh 4.9.4 Khảo nghiệm Cụm máy trồng chế tạo lắp ráp lên khung, liên hợp với máy kéo MTZ – 50 Khảo nghiệm để đánh giá tiêu theo dõi Đánh giá số liệu tính tốn đem chế tạo chi tiết cấu truyền động cho cặp bánh nón khơng có liên hợp với trục PTO nên để đánh giá khả ăn khớp cặp bánh răng, đảm bảo trục lồng nhận truyền động quay từ cặp bánh nón ta quay tay để kiểm tra Sau liên hợp với máy kéo qua ba điểm treo, xích truyền động cho cấu cam lắp vào bánh xe máy nông nghiệp ta tiến hành cho máy kéo chạy với vận tốc:2