Tính toán thiết kế cơ cấu thu hoạch sắn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN Sinh viên thực hiện: ĐẶNG NGỌC LINH PHAN DUY PHONG MAI NHÂN TRUNG Đà Nẵng – Năm 2018 Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật Bên cạnh ngành cơng nghiệp tơ phát triển mạnh mẽ Vì nhiên liệu mối quan tâm hàng đầu người nay, nhiên sản lượng dầu mỏ khí đốt dần bị cạn kiệt theo thời gian với việc khai thác sử dụng mức cho phép người Được thơng qua Khoa Cơ Khí Giao Thông, học kỳ II năm học (2017 – 2018) em thực đề tài tốt nghiệp thân đề xuất “Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn” Nội dung đề tài giúp em hệ thống hóa lại kiến thức học, đề tài cịn giúp em tìm khảo sát hiểu biết thêm kiến thức thực tế bên ngồi, từ giúp cho em hiểu sâu vào nghiên cứu thực đề tài để hoàn thành đề tài cách tốt Trong đề tài “TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN” nêu lên tính sáng tạo cho việc áp dụng khí hóa vào sản xuất chế tạo, từ tạo sản phẩm giúp cho người đỡ tốn sức, mang lại hiệu kinh tế cao, góp phần nâng cao suất lao động sản xuất Trong đề tài “TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN” thân em: Đặng Ngọc Linh thực phần “Thiết kế bố trí tổng thể cấu thu hoạch sắn” Được hướng dẫn tận tình Thầy ThS Nguyễn Quang Trung Thầy ThS Dương Đình Nghĩa, với cố gắng nỗ lực thân giúp đỡ bạn nhóm đồ án em hồn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian kiến thức thực tế thực đề tài hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót định Vì em mong q Thầy( Cơ) Bộ mơn đóng góp ý kiến để đề tài em thể hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy(Cơ) Khoa Cơ Khí Giao Thông, bạn hướng dẫn truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu suốt năm học trường thời gian làm Đồ án Tốt Nghiệp Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa ii Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn CAM ĐOAN Em xin cam đoan Đề tài Đồ Án Tốt Nghiệp em thực hướng dẫn Thầy giáo ThS Nguyễn Quang Trung Thầy giáo ThS Dương Đình Nghĩa đề tài làm mới, không chép hay trùng với đề tài thực hiện, sử dụng tài liệu tham khảo nêu báo cáo Các số liệu, kết nêu đề tài trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Nếu sai, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên thực Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa iii Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC .iv DANH MỤC BẢNG .vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii Chương 1: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU HOẠCH SẮN (KHOAI MÌ) 1.1 Mục đích ý nghĩa 1.1.1 Mục đích 1.1.2 Ý nghĩa 1.2 Giới thiệu nhiên liệu sinh học E5 .1 1.3 Giới thiệu thiết bị thu hoạch sắn 1.3.1 Giới thiệu sắn 1.3.2 Giới thiệu thiết bị thu hoạch sắn .3 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu .6 1.4.2 Đặc điểm địa hình 1.5 Yêu cầu thiết bị .8 Chương 2: THIẾT KẾ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN (KHOAI MÌ) .9 2.1 Giới thiệu phần mềm tính tốn CATIA 2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động cấu thu hoạch sắn 11 2.2.1 Cấu tạo cấu thu hoạch bụi sắn 11 2.2.2 Cấu tạo cấu thu hoạch thân sắn 12 2.3 Thiết kế tính tốn chi tiết cấu thu hoạch sắn 14 2.3.1 Thiết kế tính tốn cấu thu hoạch bụi sắn 14 2.3.2 Thiết kế tính tốn cấu thu hoạch thân xoắn 33 2.4 Tính tốn sức bền bằng phần mềm Catia V5R21 39 2.4.1 Tính tốn sức bền khung lưỡi cày bằng phần mềm Catia V5R21 39 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa iv Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn 2.4.2 Tính tốn sức bền khung giá cấu lại bằng phần mềm Catia V5R21 53 2.4.3 Kết luận kiểm nghiệm chất lượng cấu bằng phần mềm Catia V5R21 .55 Chương 3: TÍNH CHỌN NGUỒN ĐỘNG LỰC 56 3.1 Tổng quan động đốt 56 3.1.1 Định nghĩa 56 3.1.2 Nguyên lý hoạt động động đốt 56 3.1.3 Ưu nhược điểm động đốt 57 3.2 Tính chọn động 58 3.2.1 Công suất máy nông nghiệp ứng với vận tốc cực đại 58 3.2.2 Công suất động ứng với vận tốc cực đại 59 3.2.3 Công suất cực đại theo yêu cầu động .59 3.2.4 Chọn loại động 59 3.2.5 Giới thiệu máy nông nghiệp KUBOTA LD 2402 59 3.2.6 Thơng số kích thước máy nông nghiệp KUBOTA LD 2402 60 3.3 Xây dựng đường đặc tính ngồi động 64 3.4 Xác định số cấp tỷ số truyền trung gian cấp 65 3.4.1 Xác định tỷ số truyền lực i0 .65 3.4.2 Xác định tỷ số truyền tay số thứ ih1 .65 3.4.3 Tính số cấp hộp số 66 3.4.4 Tính tỷ số truyền tay số 66 3.5 Tính chọn ng̀n động lực cho cấu thu hoạch sắn .66 3.5.1 Tính chọn nguồn động lực cho cấu thu hoạch bụi sắn 66 3.5.2 Tính chọn nguồn động lực cho cấu thu hoạch thân săn 68 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỔNG THỂ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN 69 4.1 Nguyên lý làm cấu thu hoạch sắn 69 4.2 Phân tích việc bố trí vị trí lắp đặt chi tiết cấu 70 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa v Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy thu hoạch sắn hàng .5 Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy thu hoạch sắn hàng .6 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 .60 Bảng 3.2 Thơng số đặc tính động 64 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 .66 Bảng 3.4 Bảng kết tính tốn vận tốc dài cấu kéo cấu thu hoạch bụi sắn 67 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 .68 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa vi Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Trạm xăng E5 Hình 1.2 Máy thu hoạch sắn hàng Hình 1.3 Máy thu hoạch sắn hàng Hình 1.4 Cây sắn Hình 2.1 Giao diện phần mềm CATIA Hình 2.2 Mơi trường làm việc Part Design 10 Hình 2.3 Môi trường lắp Assembly Design .10 Hình 2.4 Cấu tạo cấu thu hoạch bụi sắn 11 Hình 2.5 Cấu tạo cấu thu hoạch bụi sắn thực tế 12 Hình 2.7 Cấu tạo cấu thu hoạch thân sắn thực tế 13 Hình 2.8 Cấu tạo khung sau .14 Hình 2.9 Giá lưỡi cày .15 Hình 2.10 Kích thước khung gá lưỡi cày .16 Hình 2.11 Ổ đỡ trục 30 .18 Hình 2.12 Ổ đỡ trục 40 .20 Hình 2.13 Lực ly tâm tác dụng lên lăn 21 Hình 2.14 Mặt cắt ở bi cầu 22 Hình 2.15 Bản vẽ trục  30 23 Hình 2.16 Bản vẽ trục  40 23 Hình 2.17 Bộ truyền xích 24 Hình 2.18 Cấu tạo xích 24 Hình 2.19 Cấu tạo ở bi gối đỡ, trục trung gian, truyền xích thực tế 27 Hình 2.20 Giá đỡ bánh xe 27 Hình 2.21 Giá đỡ bánh xe thực tế .28 Hình 2.23 Cấu tạo cấu kéo bụi sắn thực tế 29 Hình 2.24 Dây đai kéo 30 Hình 2.25 Trolley chủ động 31 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa vii Tính tốn thiết kế cấu thu hoạch sắn Hình 2.28 Khung đỡ cấu thu hoạch thân sắn thực tế 34 Hình 2.29 Ống nâng hạ .34 Hình 2.29 Ống nâng hạ thực tế 35 Hình 2.30 Trục các-đăng 35 Hình 2.31 Trục các-đăng thực tế 36 Hình 2.32 Khớp nối xích 36 Hình 2.33 Khớp nối xích thực tế 37 Hình 2.34 Cơ cấu phía trước 37 Hình 2.34 Cơ cấu phía trước 38 Hình 2.35 Thùng chứa sắn 38 Hình 3.1 Máy nơng nghiệp KUBOTA LD2402 59 Hình 3.2 Bề rộng tối đa xe máy cày KUBOTA LD2402 61 Hình 3.3 Khoảng cách tối đa bánh trước xe máy cày KUBOTA LD2402 .61 Hình 3.4 Khoảng cách từ điểm thấp gầm đến nơi đặt đồ gá cấu phía trước 62 Hình 3.5 Khoảng cách từ điểm thấp gầm đến nơi đặt đồ gá cấu phía trước 63 Hình 3.6: Khoảng cách cao mở nắp capo xe máy cày KUBOTA LD2402 63 Hình 3.7 Đường đặc tính ngồi động KUBOTA LD 2402 64 Hình 4.1 Hình ảnh bố trí tởng thể cấu lên xe máy cày thực tế 69 Hình 4.2 Hình vẽ bố trí tởng thể cấu lên xe máy cày 69 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa viii Tính toán thiết kế cấu thu hoạch sắn Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa ix Chương 1: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU HOẠCH SẮN (KHOAI MÌ) 1.1 Mục đích ý nghĩa 1.1.1 Mục đích Ngày nay, nhiên liệu mối quan tâm hàng đầu người nay, chúng đóng góp vào hầu hết lĩnh vực, hoạt động đời sống người Nhưng tình hình khan nguồn nhiên liệu phục vụ cho nhu cầu người toàn cầu nhiên liệu khí đốt dầu mỏ trở thành nguồn nhiên liệu quan trọng hàng đầu với lượng tiêu thụ khoảng 60% - 70% so với tổng nguồn nhiên liệu sử dụng Với đời nhiên liệu sinh học – xem nguồn lượng giới quan tâm, nước nông nghiệp nhập nhiên liệu Việt Nam nước nơng nghiệp có nguồn nguyên liệu phong phú, có tiềm lớn để phát triển bền vững nhiên liệu sinh học Xăng sinh học E5 xuất nước ta từ năm 2010 xem dấu mốc quan trọng việc mở nhiều tiềm kinh tế cải thiện mơi trường sống, mặt khác E5 cịn góp phần tác động đến kinh tế Việt Nam Việt Nam nước nông nghiệp nên nguồn nguyên liệu cung cấp, sản xuất nhiên liệu sinh học E5 nhiều (mía, sắn, rơm rạ, …) Đề tài nghiên cứu “TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN” thúc đẩy phát triển nghiên cứu, chế tạo loại thiết bị nông nghiệp Việt Nam, thúc đẩy phát triển nghành nông nghiệp nước nhà, đưa vào ứng dụng đời sống, nâng cao suất, góp phần giảm thiểu sức lao động người tiết kiệm nhân công 1.1.2 Ý nghĩa - Góp phần ứng dụng vào đời sống thực tiễn, tiết kiệm sức lao động cho người - Thúc đẩy phát triển, nghiên cứu thiết bị nông nghiệp - Cho thị trường sản phẩm tích hợp nhiều tính 1.2 Giới thiệu nhiên liệu sinh học E5 Xăng E5 pha chế từ 95% xăng A92 5% ethanol khan (99,5%), thành phần 5% ethanol có xăng sinh học thực chất cồn cơng nghiệp Do ethanol có trị số octane (RON) cao tới 108 - 109 nên pha vào xăng làm tăng trị số octane (tăng khả chống kích nở nhiên liệu) Thêm vào đó, với hàm Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 3.2.2 Công suất động ứng với vận tốc cực đại N ev = Nv t = 16,565 = 18,82 0,88 (3.2) 3.2.3 Công suất cực đại theo yêu cầu động N ev max = N ev 18,82 = = 20,11 (Kw) a.v + b. v − c.v 0,5.0,9 + 1,5.0,9 + 1.0,93 - Công suất thực tế động : Ntt = (1,1 -1,25).Nemax (3.3) (3.4) - Chọn Ntt = 1,1.Nemax = 1,1.20,11 = 22,12 (kW) 3.2.4 Chọn loại động Dựa vào thơng số tính tốn ta chọn: -Tên động cơ: KUBOTA LD 2402 - Công suất động cơ: 32 (HP) = 32.0,746 = 23,87 (kW) - Số vòng quay: 1250 (vịng/phút) - Vận tốc góc:  N = 2 nN 2 1250 = = 130,9 (rad/s) 60 60 - Momen động cơ: M N = N N 1000 N = 23,87.1000 = 182,37 (N.m) 130,9 (3.5) (3.6) 3.2.5 Giới thiệu máy nơng nghiệp KUBOTA LD 2402 Hình 3.1 Máy nông nghiệp KUBOTA LD2402 Chọn máy nông nghiệp KUBOTA LD2402 có thơng số kỹ thuật sau: Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 59 Bảng 3.1 Thơng số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 Mơ hình động KUBOTA LD 2402 Loại động Diesel Công suất động 32 HP Dung tích xilanh 1395 cc Nguồn 12 V Dung tích bình nhiên liệu 18.2 L Tốc độ lớn tay số 540 v/ph Tốc độ lớn tay số 770 v/ph Tốc độ lớn tay số 940 v/ph Tốc độ lớn tay số 1250 v/ph Máy cày Kubota dòng máy cày chất lượng cao đến từ Nhật Bản, với đa dạng chủng loại đáp ứng nhu cầu đa dạng trình canh tác đất người nông dân Việt Nam Tuy nhiên, giá máy cày Kubota thường đắt, từ 500 triệu đồng dòng máy cày mini 700 triệu đồng dòng máy cày lớn Chính thế, nhu cầu mua dịng máy cày Kubota cũ nhập từ Nhật Bản nhiều nơng dân tìm kiếm Trên thực tế, việc mua máy cày Kubota cũ có ưu điểm giúp người tiêu dùng tiết kiệm khoản tiền đầu từ lớn cho việc mua thiết bị nơng nghiệp, giá máy cày Kubota cũ rơi vào khoảng 100 – 300 triệu đồng, so với chi phí bỏ mua máy cày tiết kiệm nhiều Ngoài ra, với chất lượng từ Nhật Bản, dòng máy cày Kubota Nhật bãi hàng cũ có chất lượng tốt, cày khỏe, tiết kiệm nhiên liệu hỏng vặt dòng máy cày giá rẻ từ thương hiệu khác Thương hiệu Kubota gắn liền với hoạt động sản xuất nơng nghiệp người nơng dân, đay hãng tập trung phát triển loại máy móc phục vụ tốt cơng việc trồng trọt bà Nhìn chung lúc này, thương hiệu Nhật cho đời vài loại máy chủ yếu đem lại doanh số cao cho chín đơn vị máy cày, máy gặt đập, máy cấy lúa… 3.2.6 Thông số kích thước máy nông nghiệp KUBOTA LD 2402 *Kích thước bản: - Bề rộng tối đa (khoảng cách bánh xe sau): 1,35m Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 60 Hình 3.2 Bề rộng tối đa xe máy cày KUBOTA LD2402 - Khoảng cách tối đa bánh trước: 1,2m Hình 3.3 Khoảng cách tối đa bánh trước xe máy cày KUBOTA LD2402 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 61 - Khoảng thấp từ gầm đến mặt đất: 330mm Hình 3.3: Khoảng thấp từ gầm đến mặt đất xe máy cày KUBOTA LD2402 - Khoảng cách từ điểm thấp gầm đến nơi đặt đồ gá cấu phía trước: 230mm Hình 3.4 Khoảng cách từ điểm thấp gầm đến nơi đặt đồ gá cấu phía trước Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 62 - Kích thước sở mặt bích đồ gá cấu trước: Rộng: 400mm Cao: 100mm Hình 3.5 Khoảng cách từ điểm thấp gầm đến nơi đặt đồ gá cấu phía trước - Khoảng cách cao mở nắp capo xe: 0,93m Nên khung giá đỡ phải đặt >0,93m Chọn 1m Hình 3.6: Khoảng cách cao mở nắp capo xe máy cày KUBOTA LD2402 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 63 3.3 Xây dựng đường đặc tính ngồi động Dựa vào thông số cho, ta xây dựng đường đặc tính ngồi động Ta có bảng sau: Bảng 3.2 Thơng số đặc tính động e x Me (rad/s) Ne (N.m) (kW) 0,1 13,09 116,72 1,53 0,2 26,18 138,60 3,63 0,3 39,27 156,84 6,16 0,4 52,36 171,43 8,98 0,5 65,45 182,37 11,94 0,6 78,54 189,66 14,90 0,7 91,63 193,31 17,71 0,8 104,72 193,31 20,24 0,9 117,81 189,7 22,344 Đường đặc tính ngồi động Me (N.m) Ne (Kw) 25 250 20 200 15 150 10 100 50 0 50 100 150 Ne(Kw) Me(N.m) ωe (rad/s) Hình 3.7 Đường đặc tính ngồi động KUBOTA LD 2402 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 64 3.4 Xác định số cấp tỷ số truyền trung gian cấp 3.4.1 Xác định tỷ số truyền lực chính i0 Tốc độ ứng với công suất cực đại động [ rad/s], theo [3] N = nN  1250. = = 130,9 [rad/s] 30 30 (3.7) - Tỷ số truyền lực i0 xác định cơng thức: i0 =  N v Rbx Vmax = 130,9.0,9.0,32 = 2, 13,89 (3.8) 3.4.2 Xác định tỷ số truyền tay số thứ ih1 Hệ số tổn thất cho trang bị phụ xe: n p np = N ev max 22,12 = 0,93 = N e max 23,87 (3.9) - Tỷ số truyền tay số thứ ih1 xác định côn thức: ih1 = G. max Rbx M e max i0 t  p (3.10) Với : M e max = M N [a + b M  − c( M ) ] : Momen cực đại động N N (3.11) MN = N e max 1000 23,87.1000 = = 182,37 N 130,9 (3.12) M = b 1,5  N = 130,9 = 98,17 2c 2.1 (3.13) M 98,17 = = 0, 75  N 130,9 (3.14) Suy : M e max = M N [a + b M  − c ( M ) ] = 182,37.[0,5 + 1,5.0, 75 − 1.(0, 75) ] = 193, 77 N N => Tỷ số truyền tay số thứ ih1 : ih1 = 14322, 6.0, 4.0,32 = 9, 016 193, 77.2, 7.0,88.0,93 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 65 3.4.3 Tính số cấp hộp số n= Ln(ih1 ) +1 Ln(q ) (3.15) Với q =(1,6- 1,8) Chọn q=1,6 Suy ra: n = Ln(4, 274) + = 4, 471 Ln(1, 6) Với n số nguyên dương Ta chọn: n* = 3.4.4 Tính tỷ số truyền tay số Hằng số điều hòa: a=( 1 1 − )* = (1 − )* = 0, 296 ihn ih1 n − 4, 274 − (3.16) Tỷ số truyền tay số trung gian: ihk = ih1 a ( k − 1) *i hi + (3.17) Ta tính tỷ số truyền tay số sau: ih = 4, 274 = 2, 455 0, 255.1.4, 274 + (3.18) ih = 4, 274 = 1, 421 0, 255.2.2, 044 + (3.19) ih = (3.20) 3.5 Tính chọn ng̀n động lực cho cấu thu hoạch sắn 3.5.1 Tính chọn nguồn động lực cho cấu thu hoạch bụi sắn - Ta chọn vận tốc dài ban đầu cấu kéo thu hoạch bụi sắn v = 0,40(m / s) Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 Tốc độ lớn đầu tay số 540 v/ph Tốc độ lớn đầu tay số 770 v/ph Tốc độ lớn đầu tay số 940 v/ph Tốc độ lớn đầu tay số 1250 v/ph - Ta chọn: Tỷ số cặp bánh côn ibrc = 0,5 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 66 Tỷ số truyền cặp bánh thẳng ibrt = 0,5 Tỷ số truyền hộp giảm tốc trục vít bánh vít itv = 15 - Suy ra: Tỷ số truyền tổng cấu thu hoạch sắn: it = ibrc ibrt itv = 0,5.0,5.15 = 3,75 - Tốc độ góc cấu kéo cấu thu hoạch bụi sắn là: k = đr it - Tốc độ tay số cấu kéo cấu thu hoạch bụi sắn là: k = đr1 it → bán kính trolley là: Rt = = 540 = 144(v/ ph) = 2,4(v / s) 3,75 v 0,4 = = 0,1666(m) Ta chọn Rt = 0,17(m) vk1 2,4 *Kết luận: vi : vận tốc dài có cấu kéo tương ứng với tay số ki : tốc độ góc tương ứng cấu kéo cấu thu hoạch bụi sắn i : tốc độ góc tương ứng tay số xe máy cày Rt : bán kính trolley Bảng 3.4 Bảng kết tính tốn vận tốc dài cấu kéo cấu thu hoạch bụi sắn i (v/ph) i (v/s) ki (v/s) v (m/s) Tay số 540 2.40 0.41 Tay số 770 12.8 3.42 0.58 Tay số 940 15.7 4.18 0.71 Tay số 1250 20.8 5.56 0.94 Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 67 3.5.2 Tính chọn ng̀n động lực cho cấu thu hoạch thân săn Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật động KUBOTA LD2402 Mô hình động KUBOTA LD 2402 Loại động Diesel Công suất động 32 HP Tốc độ tối đa; Tốc độ tối thiểu 1250v/ph;1800v/ph Nguồn 12 V Dung tích bình nhiên liệu 18.2 L Tốc độ lớn tay số 540 v/ph Tốc độ lớn tay số 770 v/ph Tốc độ lớn tay số 940 v/ph Tốc độ lớn tay số 1250 v/ph -Ta có: Tỷ số truyền cặp bánh côn ibrc = 0,5 Tỷ số truyền hộp giảm tốc trục vít bánh vít itv = 30 -Suy tỷ số truyền tổng cộng it = ibrc ibrt = 30.0,5 = 15 -Ta chọn bán kính trolley giống cấu thu hoạch bụi sắn Rt = 0.17( m) -Tốc độ góc tối đa tối thiệu trục trolley cấu thu hoạch thân săn k  k max = 1250 1800  = 83,33  120(v / ph) = 1,38  2(v / s) 15 15 - Suy ta có vận tốc dài cấu kéo có cấu thi hoạch thân vmin  vmax = Rt k  Rt k max = 0,17.1,83  0.17.2 = 0, 23  0,34( m / s) Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 68 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỔNG THỂ CƠ CẤU THU HOẠCH SẮN Hình 4.1 Hình ảnh bố trí tởng thể cấu lên xe máy cày thực tế 4.1 Nguyên lý làm cấu thu hoạch sắn Hình 4.2 Hình vẽ bố trí tổng thể cấu lên xe máy cày 1- Cơ cấu phía sau; 2- Xe máy cày KUBOTA LD2402; 3- Cơ cấu phía trước Nguyên lý làm việc: Cơ cấu thu hoạch sắn phía trước (1) phía sau (2) lắp xe máy cày KUBOTA LD2402 (3), máy cày hoạt động di chuyển phía trước, lưỡi cắt cấu phía trước dẫn động bằng động điện cắt phần sắn phía trên, tiếp đến cấu kẹp(băng tải) dẫn động đầu phía trước máy cày dẫn động qua đăng qua cặp bánh côn dẫn động dây đai tiến vào kẹp định vị sắn, sau khoảng thời gian 2s lưỡi cắt dẫn động bằng Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 69 động điện tiến vào cắt gốc sắn để lại phần gốc sắn cách mặt đất khoảng 150 mm – 200 mm (khoảng thấp từ gầm đến mặt đất 330 mm) , băng tải kẹp thân sắn ( hom sắn) đưa vào thùng chứa sắn tận dụng để trồng lại vụ mùa Ống tân cấu phía trước (3) có tác dụng nâng đỡ thay đổi chiều cao lưỡi cắt lưỡi cắt tùy thuộc vào đặc điểm chiều cao sắn, giúp cho việc thu hoạch hiệu Sau cắt phần thu phần thân sắn xong, xe máy cày tiến phía trước gốc sắn lọt qua khoảng bánh xe trước sau, lưỡi cày cấu phía sau (1) xới đất làm mềm đất, cấu kẹp phía sau nhở gốc sắn lên khỏi mặt đất, cấu kẹp chạy hết hành trình bụi sắn rơi xuống chứa vào thùng phía sau Ngồi bánh xe cấu phía sau (1) có tác dụng nâng đỡ phận khác làm việc cịn có tác dụng thay đởi chiều cao cấu phía sau theo đặc điểm địa hình người sử dụng 4.2 Phân tích việc bố trí vị trí lắp đặt chi tiết cấu - Chúng ta bố trí lưỡi cắt phía nhơ phía trước nhiều phần cấu kẹp lưỡi cắt phía mà khơng bố trí lưỡi cắt trên, lưỡi cắt cấu kẹp nhơ đồng thời Mục đích tránh bị rung lắc lắc chao đảo sắn cắt, bố trí đồng thời việc cắt trở nên khó khăn bất cập hơn, khơng hiệu - Bố trí thùng chứa thân sắn nằm ngang mà khơng bố trí thùng thẳng đứng mục đích việc thu thân sắn dễ dàng tiện lợi hơn, hành trình cấu kẹp phía trước 1200mm, thùng sắn theo phương thẳng đứng có bề rộng 800mm, bố trí thùng thẳng đứng cấu kẹp kẹp sắn hết hành trình thân sắn bị lọt phía ngồi thùng chứa - Dùng ống tâng bằng khí bố trí hai bên mà khơng dùng xilanh thủy lực mục đích để tiết kiệm chi phí sản xuất, đỡ tốn Việc dùng ống tâng làm cho việc nâng hạ thay đởi chiều cao cấu phía trước dễ dàng - Dùng bánh côn cho hai cấu trước sau mà không dùng bánh thẳng mục đích phù hợp với việc dẫn động bố trí thiết bị hiệu làm việc - Dùng đăng dẫn động từ trục phía trước phía sau đến hộp giảm tốc Khớp nối chữ thập đăng có góc nghiêng lớn 90 truyền momen xoắn hiệu đến chi tiết làm việc, bố trí vị trí cao có góc nghiêng lớn, làm cho việc dẫn động trở nên dễ dàng thuận tiện Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 70 - Cơ cấu căng đai có tác dụng căng dây đai cấu kẹp làm việc, làm cho việc vận hành trở nên hiệu Khoảng khe hở hai dây đai (15mm) phù hợp với đường với đường kính nhỏ sắn (15mm) làm việc, cấu làm việc với sắn to (>15mm) cấu căng đai bị ép lại lò xo làm cho việc kẹp sắn trở nên hiệu hơn, không bị tuột kéo - Bố trí hộp giảm tốc cấu phía trước gần với với máy cày mục đích giảm trọng lượng tác dụng lên cấu làm việc, tránh tượng rung lắc cân bằng - Bố trí hộp giảm tốc cấu phía sau phía mà khơng bố trí phía Bố trí phía khơng có khơng gian việc dẫn động chi tiết trở nên khó khăn hơn, việc bố trí phía làm phần trọng lượng dồn phía - Bố trí trục chủ động phía với mục đích tiếp nhận momen xoắn cách hiệu làm việc, làm cho trục không bị rung lắc chao đảo - Dùng truyền xích mà khơng dùng truyền đai truyền xích dẫn động hiệu hơn, mát công khi làm việc, lực tác dụng lên trục nhỏ nên khơng cần căng xích xích bị chùn, khơng có tượng trượt làm việc, kết cấu nhỏ gọn (hơn truyền đai), không bị ảnh hưởng yếu tố bên độ ẩm, nhiệt độ chất bẩn - Bố trí lưỡi cày trước bánh xe mục đích làm cho việc cày xới đất kẹp bụi sắn trở nên dễ dàng làm việc, sau lưỡi cày xới đất xong cấu kéo tiến vào kẹp bụi sắn Trường hợp bố trí lưỡi cày sau bánh xe việc kẹp nhở bụi sắn lên khỏi mặt đất diễn lâu không hiệu trình làm việc - Giá đỡ trục bánh xe bố trí phía sau có nhiệm vụ đỡ phần trọng lượng cấu phía sau, giúp giữ thăng bằng cấu làm việc Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 71 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu em hồn thành đề tài “Thiết kế cấu thu hoạch sắn (khoai mì)” Thông qua công việc thực đề tài em thấy có hiểu biết nhiều hơn, sâu cấu khí máy nơng nghiệp, khơng em với bạn nhóm hồn thành cấu thu hoạch sắn (khoai mì) lắp máy nông nghiệp KUBOTA LD2402 Về đồ án thể đầy đủ cấu tạo nguyên lý họat động cấu thu hoạch sắn (khoai mì) Tuy nhiên thời gian cịn hạn chế, nguồn tài liệu hạn hẹp, kinh nghiệm thực tế kiến thức chuyên môn chưa cao nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Vì em mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để nội dung đề tài chúng em hoàn thiện Cơ cấu thu hoạch sắn (khoai mì) thiết kế đưa vào sử dụng thực tế Tuy nhiên, q trình vận hành cấu cịn nhiều bất cập cần cải tiến để hoàn chỉnh tương lai gần đưa vào sản xuất thực tế, giúp người tiết kiệm, nâng cao hiệu sức lao động Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY (Nhà Xuất Bản Giáo Dục) [2] PGS.TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ (Nhà Xuất Bản Giáo Dục) [3] GS.TSKH NGUYỄN HỮU CẨN – DƯ QUỐC THỊNH – LÊ THỊ VÀNG – PHẠM MINH THÁI – NGUYỄN VĂN TÀI LÝ THUYẾT Ô TÔ MÁY KÉO (Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội 2005) Sinh viên thực hiện: Đặng Ngọc Linh Hướng dẫn: ThS Nguyễn Quang Trung ThS Dương Đình Nghĩa 73 ... tạo cấu thu hoạch bụi sắn 11 2.2.2 Cấu tạo cấu thu hoạch thân sắn 12 2.3 Thiết kế tính tốn chi tiết cấu thu hoạch sắn 14 2.3.1 Thiết kế tính toán cấu thu hoạch bụi sắn. .. Thiết kế tính toán cấu thu hoạch thân xoắn a) Thiết kế khung đỡ cấu thu hoạch thân sắn Hình 2.27 Khung đỡ cấu thu hoạch thân sắn 1-Vị trí lắp cấu kéo; 2- Vi trí ớng tâng - Khung đỡ cấu thu. .. .10 Hình 2.4 Cấu tạo cấu thu hoạch bụi sắn 11 Hình 2.5 Cấu tạo cấu thu hoạch bụi sắn thực tế 12 Hình 2.7 Cấu tạo cấu thu hoạch thân sắn thực tế 13 Hình 2.8 Cấu tạo khung