Đồ án thiết kế máy tách vỏ đậu xanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ 0o0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ ĐẬU XANH Giảng viên hướng dẫn : ThS NGUYỄN VĂN HÂN Sinh viên thực : DƯƠNG VĂN DANH Mã số sinh viên : 56130714 Khánh Hòa, 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY 0o0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ ĐẬU XANH GVHD : ThS NGUYỄN VĂN HÂN SVTH : DƯƠNG VĂN DANH MSSV : 56130714 Khánh Hòa,7 - 2018 MỤC LỤC -MỤC LỤC -DANH MỤC CÁC BẢNG -DANH MỤC CÁC HÌNH -LỜI CẢM ƠN -LỜI NÓI ĐẦU -NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN -PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BĨC TÁCH VỎ ĐẬU XANH 1.1 Thực trạng kinh tế Việt Nam 1.2 Cơng nghệ bóc tách vỏ nước ta 1.3 Phân tích vật liệu vỏ đậu xanh hạt đậu xanh 1.3.1 Thành phần vỏ đậu 1.3.2 Thành phần hạt đậu 1.3.3 Độ ẩm để bóc vỏ đậu 1.3.4 Thơng số kích thước hạt 1.4 Tổng quan máy tách vỏ đậu xanh Trang i 1.4.1 Nhu cầu giới hóa việc tách vỏ đậu xanh 1.4.2 Phương pháp tách hạt đậu xanh 1.4.2.1 Phương pháp bóc vỏ thủ cơng 1.4.2.2 Phương pháp bóc vỏ máy 1.4.3 Một số máy tách vỏ đậu xanh 1.4.3.1 Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập quạt ly tâm 1.4.3.2 Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập, sàn rung quạt dọc trục 1.4.3.3 Máy tách vỏ đậu xanh UDXMD-100 sử dụng cấu lăn sàn rung 1.4.4 Yêu cầu kĩ thuật máy 1.4.5 Kết luận 1.4.6 Ưu nhược điểm phương pháp bóc vỏ đậu xanh CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ ĐẬU XANH 2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy tách vỏ đậu xanh 2.1.1 Phương án 2.1.2 Phương án 2.1.3 Phương án Trang ii 2.1.4 Kết luận CHƯƠNG :TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY TÁCH TÁCH VỎ ĐẬU XANH 3.1 Xác định yêu cầu kỹ thuật máy máy bóc vỏ đậu xanh 3.2 Tính tốn thơng số động học máy 3.2.1 Tính tốn cơng suất làm việc chọn motor 3.2.1.1 Công suất cụm đập vỏ đậu 3.2.1.2 Tính tốn quạt ly tâm 3.2.2 Tính toán kiểm tra trục đập, trục quạt chọn ổ bi 3.2.2.1 Trục đập ổ bi 3.2.2.2 Trục quạt ổ bi 3.2.3 Thiết kế cánh đập buồng đập 3.2.3.1 Tính tốn lực đập 3.2.3.2 Kết cấu cánh đập buồng đập 3.2.4 Tính tốn truyền đai 3.2.4.1 Bộ truyền đai trục đập 3.2.4.2 Bộ truyền đai trục quạt 3.2.5 Tính tốn thiết kế kết cấu khung máy 3.2.6 Quy trình chế tạo số chi tiết Trang iii 3.2.6.1 Trục đập 3.2.6.2 Cánh đập 3.2.6.3 Khung máy CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận 4.2 Đề xuất CHƯƠNG 5:HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY 5.1 Hướng dẫn sử dụng máy 5.2 Hướng dẫn bảo quản máy CHƯƠNG : TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khảo sát 10 đậu xanh Bảng 3.1: Thông số ổ bi SY 25 TF Bảng 3.2: Tính tốn lực đập bán kính cánh đập Bảng 3.3: Tính tốn lực đập nửa bán kính cánh đập Bảng 3.4: Bảng tra chọn loại đai Bảng 3.5: Thông số dây đai pulley loại B Bảng 3.6: Thông số dây đai loại B Trang v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Đậu sau hái nơng dân tiến hành đem phơi phơ Hình 1.2: Sau vỏ đậu phơi khô, nông dân bỏ vào bao sau dùng tay xoay, chà quanh đậu để tách hết hạt Hình1.3: Sau vỏ đậu phơi khô, nông dân bỏ vào bao tải đập nhẹ hột tách Hình 1.4: Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập quạt ly tâm Hình 1.5: Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập, sàn rung quạt dọc trục Hình 1.6: Máy tách vỏ đậu xanh UDXMD-100 Hình 2.1: Phương án Hình 2.2: Kết cấu buồng đập cánh đập theo kiểu hình trịn Hình 2.3: Phương án Hình 2.4: Kết cấu buồng đập cánh đập theo kiểu vỏ đa giác bất đối xứng Hình 2.5: Phương án Hình 2.6: Kết cấu buồng đập cánh đập theo kiểu vỏ hình trụ Hình 3.1: Cánh đập Hình 3.2: Buồng quạt Hình 3.3: Cánh quạt Trang vi Hình 3.4: Trục đập Hình 3.5: Vật liệu thép C45 Hình 3.6: Mơ hình tính tốn kiểm tra trục đập theo kích thước hình 3.4 phần mềm Solidworks Hình 3.7: Kết tính tốn ứng suất Hình 3.8: Kết tính tốn biến dạng Hình 3.9: Trục quạt Hình 3.10: Mơ hình tính tốn trục quạt Hình 3.11: Kết tính tốn ứng suất Hình 3.12: Kết tính tốn chuyển vị Hình 3.13: Kết cấu buồng đập cánh đập Hình 3.14: Kết mô kiểm tra ứng xuất vỏ buồng đập Hình 3.15: Kết mơ kiểm tra biến dạng vỏ buồng đập Hình 3.16: Các cụm tháo lắp kết cấu buồng đập Hình 3.17: Tổng khối lượng M=75,7kg kích thức bao máy Cao x Dài x Rộng = 1176 x 940 x 665 Hình 3.18: Kết cấu khung máy Hình 3.19: Kết cấu khung máy (m=25,4 kg) Trang vii Hình 3.20: Kết mơ ứng suất với tải trọng tác động lên khung máy Hình 3.21: Kết mơ biến dạng với tải trọng tác động lên khung máy, biến dạng lớn = 0,2 mm Hình 3.22: Đánh số bề mặt gia cơng Hình 3.23: Cánh đập Hình 3.24: Phần thân cánh đập Hình 3.25: Phần cánh Hình 3.26: Khung máy Trang viii Cα: Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ơm (tra bảng 23 [3]) , Cα=0.93 Z 1000  0.89 = 0,33 7.6 1.84  230  0.9 1 0.93 =>chọn Z=1 Như vậy: chọn đai thang kiểu B, số dây đai dây 3.2.4.2.Bộ truyền đai trục quạt -Do tỉ số truyền trục quạt 1:1 truyền động chung pulley từ trục motor => Chọn D1 = D2 = 100 mm -Xác định sơ khoảng cách bánh đai: Chọn Asb theo điều kiện 0.55( D1 + D2 ) + h  Asb  2.( D1 + D2 ) (công thức 4.14 tr60 [1])  0.55(100 + 100) + 13.5  Asb  2.(100 + 100) 123.5  Asb  400 Theo kết cấu máy có, chọn Asb= 380 mm -Xác định xác chiều dài đai L khoảng cách trục A + Xác định chiều dài L Lsb = Asb +  Lsb =  380 + ( D1 + D2 ) +  ( D2 − D1 ) ( CT trang 54 cua 1) Asb (100 + 100) Lsb = 1074 Trang 49 Chọn theo tiêu chuẩn ta lấy L= 1143 mm Kiểm nghiệm số vòng chạy đai theo điều kiện u= V D1 n1 =  10 L 60 L u= 100 1450 = 6.6  10 60 1143 Vậy kết đạt yêu cầu -Kiểm nghiệm góc ôm bánh đai phải thỏa mãn điều kiện sau:  = 180 − D2 − D1 57  120 A (công thức 4.4 tr54 [1])  = 180  120 -Xác định số đai cần thiết (z) Số đai Z xác định theo khả kéo truyền Z 1000 N V [ p ]0 F C t C v C Trong : N = Nq0= Nq/0.85 = 0.44 / 0.85 = 0.52 (Hiệu xuất truyền đai 0.85) F: Diện tích tiết diện đai, đai B, F= 230 mm2 [ p ]0 : trị số ứng suất cho phép ( Bảng 21,tr46, [3]), [ p ]0 = 1.84 Ct: Hệ số chế độ tải trọng (Tra bảng 12 [3]), Ct=0.9 Trang 50 Cv: Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc (tra bảng 22 [3]), Cv=1 Cα: Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm (tra bảng 23 [3]) , Cα=0.93 Z 1000  0.52 = 0.19 7.6 1.84  230  0.9 1 0.93 =>chọn Z=1 3.2.5 Tính tốn thiết kế kết cấu khung máy Hình 3.17: Tổng khối lượng M=75,7kg kích thức bao máy Cao x Dài x Rộng = 1176 x 940 x 665 Trang 51 Hình 3.18: Kết cấu khung máy Hình 3.19: Kết cấu khung máy (m=25,4 kg) Trang 52 Hình 3.20: Kết mơ ứng suất với tải trọng tác động lên khung máy *Giả thiết tải trọng phân bố đều, tải trọng bao gồm thân trọng lượng khung máy thành phần chi tiết khác (tống khối lượng M=75,7 kg) Ứng suất lớn = 1,187 107 ; giới hạn bền chảy vật liệu 2,827 108 Khung máy đạt hệ số an toàn: 2,827 108 1,187 107 Trang 53 = 23,8 Hình 3.21: Kết mơ biến dạng với tải trọng tác động lên khung máy, biến dạng lớn = 0,2 mm 3.2.6 Quy trình chế tạo số chi tiết chính: 3.2.6.1 Trục đập: Trang 54 Hình 3.22: Đánh số bề mặt gia cơng -Vật liệu: thép C45 -Kích thước phơi: ø = 30 mm x L = 460 mm -Máy công cụ: Máy tiện, máy phay -Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, dưỡng, Thước đo sâu, Pan me calip có lắp đồng hồ so +Bước 1: Kẹp phôi mâm cặp, tiện vát mặt đầu khoan lỗ chống tâm +Bước 2: Một đầu phôi kẹp vào mâm cặp đầu chống tâm Tiện thơ tồn chiều dài trục đạt đường kính ø27; ø25; ø22; ø20; ø19; ø18 Bề mặt cần gia công thô +Bước 3: Gia công thô theo thứ tự bề mặt 4;3;2;1;6;7 Trang 55 +Bước 4: Gia công tinh theo thứ tự bề mặt 4;3;2;6;7 đạt kích thước +Bước 5: Gia công ren bề mặt +Bước 6: Tháo chi tiết, kẹp chặt mâm cặp mặt tiện cắt đứt phần phôi thừa +Bước 7: Sau trục tiện xong, kiểm tra đạt kích thước Định vị kẹp chặt trục ê tơ máy phay tiến hành dùng dao phay ngón phay rãnh then mặt +Bước 8: Làm nguội 3.2.6.2.Cánh đập Hình 3.23: Cánh đập -Cánh đập chia thành 02 phần chính: thân cánh +Thân cánh chia làm phần: A-Cùi B-Bích Trang 56 Hình 3.24: Phần thân cánh đập Trang 57 Bước 01: Kẹp phôi ( A-cùi) mâm cặp, tiện vát mặt đầu khoan lỗ chống tâm Bước 02: Trên máy tiện, gia công tinh lỗ lắp trục đạt kích thước -Bước 03: Trên máy xọc, gia công xọc rãnh then -Bước 04: Trên máy khoan, khoan lỗ ø4 dùng Ta-rô để tạo ren -Bước 05: Tiến hành khoan lỗ cho mặt bích đạt kích thước Bước 06: Định vị hàn cùi vào bích -Bước 07: Cắt đoạn thép theo kích thước, định vị hàn lắp ghép thép tạo thành phần cánh (Số lượng 03 cánh) Hình 3.25: Phần cánh Trang 58 -Bước 08: Định vị hàn 03 cánh vào phần thân -Bước 09: Tiến hành cân động cánh đập máy cân động 3.2.6.3 Khung máy Hình 3.26: Khung máy -Bước 01: Tiến hành cắt tất đoạn thép hình kích thước chiều dài số lượng cần thiết -Bước 02: Cắt vát góc đầu nối theo thiết kế -Bước 03: Hàn lắp ghép 1;2 tạo thành khung chữ nhật -Bước 04: Tiếp tục định vị hàn 3;5;4 -Bước 05: Hàn 04 chân đế 19 20 Trang 59 -Bước 06: Hàn tăng cứng 21 -Bước 07: Hàn 06 -Bước 08: Hàn 7;8;9;10 thành khung chữ nhật sau lấy cụm hàn đính vào cụm hàn bước 07 -Bước 09: Hàn cố định 10 12 -Bước 10: Hàn 15;16 -Bước 11: Hàn 17;18 -Bước 12: Hàn 13;14 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1.Kết luận -Sau nghiên cứu, chỉnh sửa, máy tách vỏ đậu đậu xanh nguyên với suất bóc máy tách (140-180) kg đậu thành phẩm/ giờ, máy áp dụng rộng rãi cho nông dân trồng đậu xanh, đậu đen, đậu ván… 4.2 Đề xuất -Do tính chất đề tài tính tốn thiết kế kỹ thuật cho máy tách vỏ đậu xanh theo nguyên lý lực va đập nên em chưa tìm hiểu sâu nhiều phương pháp khác, mong Thầy bạn sinh viên nghiên cứu sâu ứng dụng nhiều phương pháp khác hay có hiệu từ hồn thiện sản phẩm, đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường Trang 60 - Tăng cường đánh giá tính khả thi tính thực tế đề tài để từ đưa vào sản xuất thử hợp tác sản xuất để biến lý thuyết thành thực - Nên có nhiều đề tài thực tế để sinh viên tìm hiểu thực qua tăng kiến thức thực tế tính thực tiễn đề tài CHƯƠNG 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY 5.1 Hướng dẫn sử dụng máy - Bật CP(cầu dao tự dộng) cho máy hoạt động -Không khởi động máy động hỏng, máy móc có dấu hiệu hư hỏng, ốc lỏng… -Tuyệt đối khơng thị tay chạm vào động hay thân máy máy chưa tắt -Đặt máy địa điểm cân bằng, tránh xô lệch chông chênh - Máy chạy điện tránh đặt máy gần nguồn nước hay có trẻ em Ổ điện phải đặt an tồn, có nguồn điện đủ mạnh để máy hoạt động 5.2 Hướng dẫn bảo quản máy - Luôn giữ máy để khơ máy bền - Trước khởi động máy, bà nên kiểm tra phận máy lắp đặt chắn chưa, đảm bảo khơng có điểm bất thường Trang 61 - Vệ sinh máy trước bóc tác: Dùng khăn mềm ngâm nước vắt khổ vệ sinh khay đựng đậu sau bóc nhằm giữ vệ sinh tối đa cho thành phẩm - Vệ sinh máy sau bóc tách: Sau hoạt động chắn máy bị bám nhiều bụi bẩn Dùng khăn ướt vắt khô để lau phận máy điều cần thiết phải làm để đảm bảo lần hoạt động máy diễn cách tốt - Để máy bóc vỏ lạc nơi khơ ráo, thống mát Trang 62 CHƯƠNG : TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Tập 1, NXB Giáo dục [2] PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc “Cơ sở thiết kế máy” NXB ĐHQG TP HCM [3]PTS Phạm Hùng Thắng “Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy” NXB Nơng nghiệp TP HCM [4] http://www.skf.com [5]Tạp chí khoa học-cơng nghệ mơi trường Khánh Hịa số 2.2017 [6]Nguyễn Tấn Biền, “Cha đẻ” máy tách vỏ đậu xanh- Báo nông nghiệp Trang 63 ... tách vỏ đậu xanh 1.4.3 Một số máy tách vỏ đậu xanh nay: 1.4.3.1 Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập quạt ly tâm Trang Hình 1.4: Máy tách vỏ đậu xanh sử dụng cấu cánh đập quạt ly tâm -Máy. .. máy 1.4.5 Kết luận 1.4.6 Ưu nhược điểm phương pháp bóc vỏ đậu xanh CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY TÁCH VỎ ĐẬU XANH 2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy tách vỏ đậu xanh 2.1.1... hóa việc tách vỏ đậu xanh 1.4.2 Phương pháp tách hạt đậu xanh 1.4.2.1 Phương pháp bóc vỏ thủ cơng 1.4.2.2 Phương pháp bóc vỏ máy 1.4.3 Một số máy tách vỏ đậu xanh 1.4.3.1 Máy tách vỏ đậu xanh sử