Thiết kế cải tiến hệ thống đẩy gỗ trong máy bào thẩm hai mặt tại trung tâm nghiên cứu thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trường đại học lâm nghiệp việt nam

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN CƠNG TRÌNH o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐẨY GỖ TRONG MÁY BÀO THẨM HAI MẶT TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ CÔNG NGHIỆP RỪNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ : 106 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Khóa học : Ths Lê Thị Kiểm : Vũ Trường Giang :2008 - 2012 Hà Nội, 2012 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm, tình hình tài nguyên rừng nƣớc ta 1.2 Nhu cầu sử dụng gỗ 1.3 Tổng quan ván ghép 1.3.1.Sự đời phát triển công nghệ sản xuất ván ghép 1.3.2 Quy trình sản xuất ván ghép 1.4 Cơ cấu, tổ chức Trung tâm Công nghiệp rừng Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam 1.5 Tổng quan máy bào gỗ 1.5.1 Phân loại 1.5.2.Thực trạng máy bào gỗ trung tâm 1.6 Mục tiêu đề tài 10 1.7 Nội dung đề tài 11 1.8 Phƣơng pháp nghiên cứu phạm vi đề tài 11 Chƣơng LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 12 2.1 Phƣơng án 1: Dẫn động với truyền đai hộp giảm tốc bánh trụ: 12 2.2 Phƣơng án 2: Dẫn động với truyền đai hộp giảm tốc trục vít – bánh vít: 13 2.3 Lựa chọn phƣơng thiết kế 13 Chƣơng TÍNH TỐN THIẾT KẾ 14 3.1 Chọn dao 14 3.2 Xác định lực đẩy, tốc độ đẩy công suất đẩy gỗ 15 3.2 1.Tính lực đẩy cơng suất đẩy gỗ 15 3.2.2 Tốc độ đẩy gỗ băng tải 17 3.3 Tính thơng số động học hệ dẫn động cho băng tải đẩy gỗ 18 3.3.1 Tính chọn động 18 3.3.2 Phân cấp tỉ số truyền 19 3.3.3 Tính tốn thông số động học 19 3.4.Tính tốn truyền đai 21 3.4.1 Số liệu thiết kế: 21 3.4.2.Trình tự tiến hành 21 3.5 Thiết kế truyền trục vít – bánh vít 26 3.5.1.Các số liệu thiết kế: 26 3.5.2.Trình tự tiến hành 26 3.6 Tính tốn thiết kế trục 31 3.6.1 Các thông số thiết kế 31 3.6.2 Tính tốn thiết kế trục II, III 31 3.7 Tính tốn chọn ổ choc trục 45 3.7.1 Tính chọn ổ cho trục vít 45 3.8 Tính tốn chọn khớp nối 52 3.9 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 53 Chƣơng ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT VÀ SƠ BỘ TÍNH TỐN GIÁ THÀNH 56 4.1 Tính suất máy bào 56 4.2 Sơ hạch toán giá thành ca máy : 56 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển đất nƣớc, rừng đƣợc coi tài nguyên thiên nhiên vô quý giá, rừng cung cấp nhiều loại gỗ quý nhƣ: Đinh, lim, sến, táu cẩm lai, lát hoa…và nhiều loại lâm sản có giá trị kinh tế cao Rừng góp phần khơng nhỏ vào việc đảm bảo sống ngƣời Khơng thế, rừng cịn có vai trị vơ quan trọng cân mơi trƣờng sinh thái, điều hịa khí hậu, phổi xanh trái đất Do đất nƣớc ta phải trải qua nhiều chiến tranh tàn khốc ác liệt, với nạn du canh du cƣ, đốt rừng làm rẫy, nạn khai thác rừng bừa bãi dẫn đến tài nguyên rừng bị cạn kiệt, vốn rừng bị lạm dụng, diện tích rừng tự nhiên suy giảm nhanh Để đảm bảo phát huy hiệu nguồn tài nguyên rừng, Chính phủ có nhiều sách hợp lý kiểm soát chặt chẽ việc khai thác rừng kết hợp với cơng tác bảo vệ, chăm sóc trồng rừng Tuy nhiên, sản lƣợng gỗ đƣợc khai thác sử dụng chủ yếu gỗ rừng trồng, sản lƣợng mức thấp, việc chế biến sản phẩm gỗ ln địi hỏi phải tạo sản phẩm có chất lƣợng tốt, bề mặt đẹp, giá thành sản phẩm hạ, tiết kiệm tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu sẵn có từ gỗ Vì viêc tạo máy cơng cụ giới hóa để phục vụ cho sản xuất chế biến gỗ cần thiết Máy bào máy thuộc dây chuyền sản xuất chế biến gỗ ván ghép thanh, máy bào đƣợc sử dụng để gia công bề mặt phẳng thanh, gỗ Để giảm khâu sản xuất tăng suất lao động chất lƣợng sản phẩm, đồng thời đảm bảo an tồn cho ngƣời lao động, tơi tiến hành thực khóa luận với đề tài: “ Tính tốn thiết kế, cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào thẩm hai mặt Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam ” Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm, tình hình tài ngun rừng nƣớc ta Việt Nam có khoảng 19,3 triệu rừng, chiếm 5% diện tích nƣớc Từ trƣớc tới rừng nghề rừng có nhiều đóng góp nhiều cho nghiệp xây dựng bảo vệ tổ quốc Tài nguyên rừng nƣớc ta phong phú đa dạng bao gồm loại gỗ loại lâm sản có giá trị kinh tế cao Theo thống kê, diện tích rừng nƣớc ta năm 1943 14,3 triệu ha, độ che kín rừng 43% Tuy nhiên đến năm 1995 diện tích rừng tự nhiên rừng trồng khoảng 9,3 triệu ha, độ che kín cịn khoảng 28% Đến năm 2005, tổng diện tích rừng đạt 12,6 triệu ha, độ che phủ đạt 37%, trong rừng tự nhiên chiếm 10,28 triệu rừng trồng khoảng 2,3 triệu Sự tăng trƣởng diện tích rừng khoảng thời gian có quan tâm đặc biệt phủ việc điều chỉnh sách rừng, có Luật đất đai, Luật bảo vệ phát triển rừng… Qua nâng cao ý thức ngƣời dân việc bảo vệ phát triển rừng Bảng 1: Diễn biến rừng nƣớc ta qua thời kỳ Năm Rừng tự nhiên (1000ha) Rừng phịng Tổng diện tích hộ rừng (1000ha) Độ che phủ (%) (1000ha) 1943 14.000 14.000 43 1976 11.077 92 11.169 33.8 1985 10.486 422 9.892 32.1 1990 8.430 745 9.175 27.8 1995 8.252 1.050 9.302 28.2 1999 9.444 1.471 10.915 33.2 2005 10.280 1.826 12.600 37 Tùy theo chức mà rừng đƣợc chia làm ba loại: - Rừng sản xuất: Với diện tích rừng đƣợc quy hoạch 9,6 triệu - Rừng đặc dụng: Với 95 khu rừng đặc dụng đƣợc xây dựng với diện tích khoảng 2,3 triệu Trong có 12 vƣờn quốc gia, 18 khu bảo tồn sinh thái cảnh quan, 65 khu bảo tồn thiên nhiên - Rừng phòng hộ : Với diện tích quy hoạch triệu ha, diện tích rừng phịng hộ đầu nguồn la 5,8 triệu ha, cịn lại diện tích rừng phịng hộ chắn song chắn cát… Với kế hoạch xây dựng diện tích rừng trồng khoảng triệu ha, có triệu rừng nguyên liệu gắn với công nghiệp chế biên bao gồm: Nguyên liệu gỗ nhỏ với chu kỳ 10 năm, gỗ cho đồ mộc gia dụng với chu kỳ 3040 năm, triệu công nghiệp lâu năm Qua nghiên cứu ta thấy: Lƣợng gỗ cung cấp cho nghành công nghiệp chế biến gỗ, cho nhu cầu xã hội chủ yếu gỗ rừng trồng nguyên liệu gỗ dạng ván hộp… Tuy nhiên, nƣớc ta nằm khu vực bị ảnh hƣởng bão lũ nên gỗ rừng trồng đến tuổi khai thác có chất lƣợng khơng cao Vì vậy, việc tạo thiết bị giới hóa khâu chế biến gỗ việc cần thiết nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm 1.2 Nhu cầu sử dụng gỗ Hiện nhu cầu tiêu thụ sản phẩm gỗ giới tăng không đáng kể, mức tăng tối thiểu khoảng 8%/năm Do nhu cầu tiêu thụ khơng có nhiều thay đổi nên chất lƣợng sản phẩm gỗ đƣợc trọng nâng cao để đáp ứng với yêu cầu ngƣời tiêu dùng, Ngành công nghệ chế biến gỗ Việt Nam phát triển nhanh năm gần đây, vƣơn lên mặt hàng đem lại kim ngạch xuất lớn khu vực Đơng Nam Á, góp phần khơng nhỏ việc phát truênr kinh tế khu vực Theo số liệu thống kê sản xuất tiêu thụ sản phẩm gỗ giới: Về mặt hàng sản xuất, sản lƣợng gỗ xẻ toàn giới 604256000m3, số nnƣớc sản xuất chủ yếu là: Malayxia (1%), Indonexia (2%), Nhật Bản (6%), Nga (20%), Mỹ (21%) Mức tiêu thụ sản phẩm gỗ phân bố khu vực nhƣ bảng Bảng 2: Mức tiêu thụ gỗ khu vực Châu Á – Thái Bình Dƣơng Các Gỗ tròn Gỗ xẻ Ván Bột sợi Giấy khu (m3) (m3) nhân tạo (MT) (MT) (m3) vực 1980 2005 1980 2005 1980 2005 1980 2005 1980 2005 179 1636 356 292 85 1000 100 1224 151 1234 25 23 13 16 0.4 40 3 117 162 32 90 90 14 17 245 220 104 33 312 312 17 125 59 160 Bắc Á 99 81 22 22 19 28 24 Châu 265 295 70 54 222 0 5 118 99 41 35 112 27 14 27 Các Nƣớc KTPT Nam Á Đông Nam Á Nƣớc KT PT Đại Dƣơng Trung Bình Qua bảng ta thấy, nhu cầu sử dụng ván nhân tạo năm gần tăng mạnh Do cơng nghệ sản xuất ván nhân tạo ngày phát triển, có cơng nghệ sản xuất ván ghép 1.3 Tổng quan ván ghép 1.3.1.Sự đời phát triển công nghệ sản xuất ván ghép a) Trên giới Ván ghép loại hình sản xuất ván nhân tạo, xuất từ năm 1950 kỉ 20 Năm 1950 ván ghép có tên Laminated borad xuất Mỹ nhƣng đƣợc phát triển manh sau năm 1970 Với ƣu điểm vƣợt trội mình, đãn nhanh chóng phát triển mạnh tồn giới Hiện Châu Âu nơi có tốc độ phát triển mạnh chất lƣợng nhƣ số lƣợng Ngƣời Châu Âu đầu công nghệ sản xuất, tiếp đến Mỹ, tai Châu Á đầu Nhật Bản, nƣớc sản xuất ván ghép nhiều nhất, sau phát triển rộng sang nƣớc khác b) Ở Việt Nam Ở Việt Nam , sau 1985 ván ghép đƣợc sản xuất công ty Satimex Thành phố Hồ Chí Minh Dần dần tỉnh phía nam phát triển manh mẽ doanh nghiệp mạnh dạn đầu tƣ công nghệ vào sản xuất, chất lƣợng sản phẩm ngày tốt, mẫu mã đa dạng , không đáp ứng nhu cầu nƣớc mà phục vụ xuất nƣớc ngồi Các tỉnh có nghành sản xuất ván phát triển mạnh nhƣ: Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dƣơng, Đồng Nai, Bình Định… Các doanh nghiệp phía Nam chủ yếu sản xuất ván ghép từ nguồn ngun liệu gỗ thơng gỗ cao su Cịn miền Bắc, đầu việc ứng dụng công nghệ sản xuất ván ghép công ty Lâm sản Yên Bái (sản xuất chủ yếu dạng Laminated dạng Diect Joint) Tuy tỉnh miền Bắc ứng dụng cơng nghệ sau nhƣng có tốc độ phát triển mạnh mẽ Một số doanh nghiệp đƣợc xây dựng kinh doanh có hiệu nhƣ: Cơng ty cổ phần Lâm sản Nam Định, Công ty cổ phần Lâm sản Quảng Ninh, Nhà máy gỗ Vinafor Hà Nội… sản phẩm họ ngày đƣợc khẳng định thị trƣờng nƣớc nhƣ quốc tế Nguồn nguyên liệu chủ yếu mà doanh nghiệp phía Bắc sử dụng sản xuất gỗ keo gỗ thơng Trong q trình phát triển ngành, doanh nghiệp có nhiều cải tiến cơng nghệ nhƣ thiết bị để nâng cao chất lƣợng sản phẩm, đồng thời hạ giá thành sản phẩm 1.3.2 Quy trình sản xuất ván ghép Để tạo sản phẩm ván ghép phải trải qua trình gồm nhiều khâu công nghệ nhƣ: xẻ, phay, bào, sấy… Sơ đồ trình sản xuất ván ghép nhƣ hình 1.1 Hình 1.1: Quy trình sản xuất ván ghép Trong trình sản xuất, quy trình bào tạo đƣợc chất lƣợng bề mặt đảm bảo tiết kiệm đƣợc vật liệu, hạ giá thành sản phẩm tạo điều kiện thích hợp cho khâu Gỗ tròn sau trải qua khâu cho sản phẩm hồn thiện Nhƣng cơng ty, doanh nghiệp, vùng miền khác khâu trình có xếp khác phù hợp với điều kiện công ty doanh nghiệp… Song kết cuối muốn tạo sản phẩm có chất lƣợng cao, hạ giá thành sản phẩm nâng cao khả canh tranh thị trƣờng nƣớc 1.4 Cơ cấu, tổ chức Trung tâm Công nghiệp rừng Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng đƣợc thành lập theo Quyết định số 2857/NN – TCCB/QĐ, ngày 06/11/1997 Bộ trƣởng Nông Nghiệp Phát triển nông thôn, trực thuộc trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam Trung tâm có chức nhiệm vụ phục vụ cán giảng viên, sinh viên Đại học sau đại học thực hành, thực tập nghiên cứu đề tài khoa học nhằm giúp sinh viên tiếp cận đƣợc với môi trƣờng làm việc thực tiễn, đồng thời kết hợp với việc chuyển giao công nghệ phục vụ cho sở sản xuất Hiện Giám đốc trung tâm Th.s Lê Văn Tung, hệ thống trung tâm đƣợc hoạt động theo sơ đồ sau: Hình 1.2: Cơ cấu tổ chức trung tâm Với chức nhiệm vụ trên, hàng năm Trung tâm hƣớng dẫn cho nhiều sinh viên khóa trƣờng vào thực hành, thực tập kỹ thuật, giúp sinh viên thực tập chuyên đề, khóa luận đề tài cao học, tiến sĩ cán giảng viên trƣờng 1.5 Tổng quan máy bào gỗ 1.5.1 Phân loại Máy bào đƣợc sử dụng rộng rãi công nghiệp chế biến gỗ giới, phổ biến sản xuất đồ mộc, ván ghép Máy bào gỗ dùng để gia công mặt phẳng định hình chi tiết Trên máy bào, nhờ trợ giúp trục dao quay ngƣời ta gia cơng để tạo bề mặt chuẩn kích thƣớc từ một, hai phía Tùy theo mục đích sử dụng , tính năng, cấu tạo mà máy bào đƣợc phân lọai nhƣ sau:  Máy bào thẩm  1 - giới hạn mỏi xoắn:  1 = 0,25  b = 0,25.500 = 125 (Mpa)  a  m3 - Biên độ trị số ứng suất tiếp tiết diện j = Theo công thức (10.23)_ 3 :  a3 =  m3 = T3 2.W03 (3.55) Với T3 – Momen xoắn tiết diện j = 3; T = 1418030 (N.mm) W03 – Momen cản xoắn tiết diện j =  a3 =  m3 = T3 16.T3 16.1418030 = = 10,53 = 2. d3 2.W03 2.3,14.703 Kd - Hệ số đƣợc xác định theo công thức (10.26)_ 3 : K Kd =   Kx 1 (3.56) Ky Với: Kx = 1,18 ; Ky = 1,7 Theo bảng (10.11)_ 3 chọn kiểu lắp ráp r6 suy K  = 1,9 Kd = 1,9  1,18  = 1,22 Từ suy ra: 1,   - Hệ số kể đến ảnh hƣởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi Theo bảng (10.7)_ 3 :  = Thay giá trị vào công thức: S = 125 1, 22.10,53  0, 05.0 = 9,73 Thay giá trị vào công thức (3.51) ta đƣợc: S3 = 3,1.9, 73 3,12  9, 732 = 2,957 > S  = 1,5  2,5 Nhƣ tiết diện thỏa mãn điều kiện bền mỏi 3.7 Tính tốn chọn ổ choc trục 3.7.1 Tính chọn ổ cho trục vít 45 Ta tính tốn chọn ổ vị trí Chọn sơ đồ kiểu chƣz “X” nhƣ hình 3.11: Hình 3.11: Sơ đồ đặt lực ổ trục II Số liệu thiết kế: d2 = d4 = 40 (mm); Fa = 10154 (N); n = 237,5( v/ph); X2 = 1015,5 (N); X4 = 1015,5 (N); Y2 = 4422,2 (N); Y4 = 3622,9 (N) 1) Chọn loại ổ lăn Phản lực tổng ổ : Fr2 = X 22  Y22  1015,52  4422, 22  4500( N ) Fr4 = X 42  Y42  1015,52  3622,92  3700( N ) Vậy ta có: FrMin = Min(Fr2 ; Fr4) = 3700 N Do yêu cầu cứng vững xác vị trí trục ta chọn ổ đũa số Kí hiệu ổ : 7208 với thơng số D1 (mm) 80 B (mm) 18 α (0 ) C (kN) C0 (kN) 14,33 42,4 32,7 2) Chọn cấp xác : Cấp xác 3) Xác định ổ theo khả tải động 46 Khả tải động ổ đƣợc tính theo cơng thức : Cđ = Q L (3.57) Trong đó: - Q: tải trọng làm việc (N) - m= 10 - Lh = 10000 h Tuổi thọ cần thiết: L = 60 n.Lh 237,5.10000  60  142, 62 (triệu vòng) 10 106 4) Xác định tải trọng Q: Q = (X.Fr + Y Fa).kđ.kt Trong đó: V = Kđ = – hệ số đặc tính tải trọng Kt = – hệ số ảnh hƣởng nhiệt độ Xác định lực Fa: -Lực trục phụ Fs : Fs = 0,83.e.Fr Với e = 1,5.tgα = 1,5.tg14,33 = 0,382 Vậy Fs2 = 0,83.0,382.4500 = 1430,4 (N) Fs4 = 0,83.0,382.3700= 1176,1 (N) Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: ∑Fz2 = | Fs4 +Fat | = | 1176,1 + 10154 | = 11330 (N) ∑Fz4 = | Fs2 - Fat | = | 1430,4 - 10154 | = 8723 (N) Vậy Fa2 = 11330 (N) Fa4 = 8723 (N) Xác định X, Y: - X2 ; Y2 Có Fa 11330   2,51 > e V Fr 1.4500 Tra bảng 10.15 [3] ta có: X2 = 0,4; Y2 = 0,078 47 - X4 ; Y4 : Fa 8723   2,35 > e V Fr 1.3700 Có Tra bảng 10.15 [3] ta có: X4 = 0,4; Y4 = 0,078 Vậy ta có : Q2 = (0,4.1.4500 + 0,078.11330) = 2683,74 (N) Q4 = (0,4.1.3700 + 0,078.8723) = 2160 (N) Q = Qmax = 3700 (N)  Cđ = 2,683.142,23/10 = 12,6 (kN) < C => Thoả mãn 5) Kiểm tra khả tải tĩnh Kiểm tra vị trí ổ B : QtB = X0.FrB + Y0.FaB Với : X0 = 0,5 Y0 = 0,042 o Qt1B = 2736,7 (N) < C0 Thỏa mãn o Qt2B = FrB = 3700 (N)< C0 Thỏa mãn 3.7.2 Tính chọn ổ cho trục bánh vít Ta tính tốn chọn ổ vị trí C D : Hình 3.12: Sơ đồ đặt lực trục III Số liệu thiết kế : dC = dD = 60 (mm); Fa = 2030,3 (N); n = 13,2 (v/ph); 48 XC = 5140 (N); XD = 4160 ( N); YD = 4107 (N); YD = 300 (N); 1) Chọn loại ổ lăn Phản lực tổng ổ C D : Frc = X C2  YC2  51402  41072  6800( N ) FrD = X D2  YD2  41602  3002  4100( N ) Vậy ta có: FrMin = Min(Fr2 ; Fr4) = 4100 (N) Do yêu cầu cứng vững xác vị trí trục ta chọn ổ đũa số Kí hiệu ổ : 7212 với thơng số D1 (mm) B (mm) α (0 ) C (kN) C0 (kN) 110 22 13,17 72,2 58,4 2) Chọn cấp xác : Cấp xác 3) Xác định ổ theo khả tải động Khả tải động ổ đƣợc tính theo cơng thức : Cđ = Q L (3.58) Trong đó: - Q: tải trọng làm việc (N) - m= 10 - Lh = 10000 h Tuổi thọ cần thiết: L = 60 n.Lh 13, 2.10000  60  7,92 (triệu vòng) 10 106 4) Xác định tải trọng Q: Q = (X.Fr + Y Fa).kđ.kt Trong đó: V = Kđ = – hệ số đặc tính tải trọng Kt = – hệ số ảnh hƣởng nhiệt độ 49 Xác định lực Fa: -Lực trục phụ Fs : Fs = 0,83.e.Fr Với e = 1,5.tgα = 1,5.tg13,17 = 0,35 Vậy FsC = 0,83.0,35.6800 = 1980 (N ) FsD = 0,83.0,35.4100 = 1193,8 (N) Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: ∑FzC = | FsD +Fat | = | 1193,8 + 2030,3 | = 3224,1 (N) ∑FzD = | FsC - Fat | = | 1980 – 2030,3 | = 50,3 (N) Vậy FaC = 3224,1N FaD = 1193,8 N Xác định X, Y: - XC ; YC FaC 3224,1   0, 47 > e V FrC 1.6800 Có Tra bảng 10.15 [3] ta có: XC = 0,4; YC = 0,58 - XD ; YD : FaD 1193,8   0, 29 < e V FrD 1.4100 Có Tra bảng 10.15 [3] ta có: XD = 1; YD = Vậy ta có : QC = (0,4.1.6800 + 0,58.3224,1) = 5509 (N) QD = (1.1.4100 + 0) = 4100 (N) Q = Qmax = 5509 N  Cđ = 5,509.7,923/10 = 10,24 (kN) < C => Thoả mãn 5) Kiểm tra khả tải tĩnh Kiểm tra vị trí ổ C : QtB = X0.FrC + Y0.FaC Với : X0 = 0,5 Y0 = 0,319  Qt1C = 4428,9 N < C0 Thỏa mãn 50  Qt2C = FrC = 6800 N < C0 Thỏa mãn Kết cấu ổ đũa : Hình 3.13 : Kết cấu ổ đũa Hình 3.14: Mơ hình 3D ổ đũa 51 3.8 Tính tốn chọn khớp nối Hình 3.15: Sơ đồ cấu tạo khớp nối Khớp nối đƣợc chọn theo mômen tác dụng lên trục Với Ttt = k T (3.59) Chọn k = 1,2 => Ttt = 1,2 1418030 = 1701636 (N.mm) Với Ttt ta chọn khớp nối có thơng số nhƣ sau (hình 3.15): dk = 60 (mm); Dk = 100(mm) ; e = 0,75 ; d = 44(mm); lc = 175(mm); dc = 20 (mm) Chọn vật liệu thép 45- tơi thƣờng hóa có  ch  340 (MPa) Kiểm tra điều kiện bền cho khớp nối: - Điều kiện bền ứng suất xoắn cho ống nối: x = k.T D  0, 2( D  d ) k k 1, 2.1418030.100  9,54( MPa) 0, 2(100  60 ) 4  x < [  x ] = 20 (MPa) Thỏa mãn - Điều kiện bền cắt cho chốt: 52 (3.60) c 4.k.T =  4.1, 2.1418030 .d dk )  c < [  c ] = 0,3   90,3( MPa) (3.61) .20 60 ) c ch = 0.3.400= 102 ( MPa) Thỏa mãn 3.9 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 1.) Các kích thƣớc vỏ hộp a Chiều dày thân hộp:  = 0,03a + > (mm)  = 0,03.230 + = 10 (mm) > (mm) b Chiều dày nắp vỏ hộp: 1 = 0,9  = 0,9.10 = (mm) Chọn  = (mm) c Gân tăng cứng: e = (0,8÷1)  = (8÷10) (mm) Chọn e = 10 (mm) d Chiều cao: h <  = 5.10 = 50 (mm) Chọn h = 50 (mm) e Độ dốc α > 20 2) Bulông vít cấy Đƣờng kính bu lơng nền: d1 > 0,04a + 10 = (0,04.230) + 10 = 19,2 > 12 (mm) Thỏa mãn Chọn d1 = 20 (mm) Đƣờng kính bu lơng cạnh ổ: d2 = (0,7÷0,8)d1 = (14÷16) (mm) Chọn d2 = 16 (mm) Đƣờng kính bu lơng mặt bích: d3 = (0,8÷0,9)d2 = (12,8÷14,1) (mm) 53 Chọn d3 = 14 (mm) Đƣờng kính vít ghép ổ: d4 = (0,6÷0,7)d2 = (9,6÷11,2) (mm) Chọn d4 = 10 (mm) Đƣờng kính vít ghép nắp cửa thăm dầu: d5 = (0,5÷0,6)d2 = (8÷9,6) (mm) Chọn d5 = (mm) 3).Mặt bích ghép nắp thân hộp Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4÷1,8)d3 = (19,6÷25,2) (mm) Chọn S3= 20 (mm) Chiều dày bích nắp hộp: S3 = (0,9÷1)S3 = (18÷20) (mm) Chọn S3= 20 (mm) Bề rộng bích nắp thân: k3 = k2 – (3÷5) k2 = R2 + E2 Với : R2 = 1,3.d2 = 1,3.14 = 18,2 (mm) E2 = 1,6.d2 = 1,6.14= 22,4 (mm)  k2 = 18,2 + 22,4 = 40,6 (mm) Chọn k2 = 40 (mm)  k3 = 40 – (3÷5) = (35÷ 37) (mm) Chọn k3 = 35 (mm) 4) Kích thƣớc gối đỡ: Đƣờng kính ngồi tâm lỗ vít D2; D3 đƣợc xác định: D2 = D + 4,4d4 D3 = D + (1,6÷2)d4 Tra bảng (18.2)[3] ta có D = 120 (mm) 54  D2 = 164 (mm) D3 =140 (mm) 5) Đế hộp Chiều dày S1 = (1,3÷1,5) d1 = (26÷30) (mm) Chọn S1 = 30 (mm) Bề rộng : k1 = 3d1 = 60 (mm) 6) Khe hở chi tiết: Răng bánh vít vành vỏ hộp: Δ ≥ (1÷1,2)  = (10÷12) (mm) Chọn Δ = 12 (mm) Đỉnh trục vít đáy hộp: Δ1 > (3÷5)  = (30÷50) (mm) Chọn Δ1 = 50 (mm) Giữa mặt bên bánh với nhau: Δ2 ≥  = 10 (mm) Chọn Δ2 = 12 (mm) Số lƣợng bu long : z = 7) Một số chi tiết khác: - Que thăm dầu - Nắp quan sát - Nút tháo dầu 55 Chƣơng ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT VÀ SƠ BỘ TÍNH TỐN GIÁ THÀNH 4.1 Tính suất máy bào Năng suất máy đƣợc tính theo CT: Nca  3600.T .M t (4.1) Trong đó: T – Thời gian làm việc ca ( T = 8h )  - Hệ số sử dụng thời gian (  = 0,8 ) M – Thể tích trung bình lần bào ( M = 0,05 m3)  t - Tổng thời gian chu kỳ bào  t = t0 + n.t1 + t3 Với: (4.2) t0 – Thời gian đƣa gỗ lên bàn ( t0 = 5s ) n – Số gỗ ( n = ) t1 – Thời gian bào (t1 = 8s ) t3 – Thời gian bỏ gỗ cuối khỏi bàn ( t3 = 3s )  t = + 4.8 + = 40s Vậy: Ta Hay giá trị vào CT 4.1 ta có: Nca  3600.8.0,8.0, 05 = 28,8 m3 40 4.2 Sơ hạch toán giá thành ca máy : Giá thành ca máy bao gồm : + Tiền lƣơng công nhân + Tiền điện + Chi phí bảo dƣỡng, sửa chữa + Chi phí khấu hao thiết bị + Chi phí chế tạo máy 56  Tiền lƣơng công nhân (c1) Để hồn thành cơng việc ta cần cơng nhân (bậc – hệ số 2,04), với mức lƣơng tối thiểu 1100000đ: c1 =  1100000 (0,  2, 04)  112000đ/ca 22  Tiền điện (c2) Với tổng cơng suất 9,5 kW ca tiêu tốn 72 kW điện, với giá kW điện công nghiệp 3000đ tiền điện phải trả: c2 = 72.3000 = 216000đ  Chi phí chế tao (c3): c3 = 16000000đ  Chi phí khấu hao (c4): c4  c3 – 0, 2.c3 16000000 – 0, 2.16000000   4266,6đ 10.300 10.300  Chi phí bảo dƣỡng (c5) c5 = 0,1.c4 = 0,1.4266,6 = 126,6đ Vậy tổng chi phí cho ca làm việc (c) C = 2.112000 + 216000 + 4266,6 + 426,6 = 444493đ 57 (4.3) KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Kết luận Qua khoảng thời gian tháng làm việc khẩn trƣơng, nghiêm túc, dựa kiến thức thân giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Khoa Cơ Điện Cơng Trình, Bộ mơn sở kỹ thuật, Bộ môn máy lâm nghiệp, Trung tâm công nghiệp rừng, tơi hồn thành đề tài kháo luận tốt nghiệp: “Thiết kế, cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào thẩm hai mặt Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam” với kết sau: - Lựa chọn phƣơng án thiết kế cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào thẩm mặt hoạt động ổn định hiệu cao - Thiết kế truyền đai với tỉ số truyền u = đƣa thơng số hình học truyền đai - Thiết kế hộp giảm tốc trục vít - bánh vít với tỉ số truyền u = 18 đƣa thơng số hình học hộp giảm tốc trục vít – bánh vít - Sơ hạch tốn giá thành hiệu kinh tế, khẳng định giá trị thực tiễn đề tài Kiến nghị Với chức máy bào mặt, cần tiếp tục nghiên cứu tìm hiểu để cải tiến máy theo hƣớng đại, gọn nhẹ tăng giá trị thực tiễn, đồng thời giá thành sản phẩm phù hợp với ngƣời tiêu dùng Với phƣơng án thiết kế trên, ta nên mạnh dạn đƣa vào sản xuất thực tế để đem lại hiệu sản xuất, từ tìm mặt tồn sản phẩm để có biện pháp cải tiến nằm phù hợp với điều kiện sản xuất Tuy nhiên hạn chế thời gian kiến thức chuyên môn thân có hạn nên đề tài cịn nhiều thiếu sót Chính tơi mong nhận đƣợc góp ý thầy cô bạn sinh viên để đề tài đƣợc hồn thiện đƣa vào sản xuất thực tế 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Ts Hoàng Việt – Ks Hoàng Thị Thúy Nga, Cơ sở tính tốn thiết kế máy thiết bị chế biến gỗ, NXB Nông Nghiệp [2] – Ths Lê Thị Kiểm, Nguyên lý máy, Đại học Lâm Nghiệp 2007 [3] - Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ dẫn động khí - Tập 1, NXB Giáo Dục [4] - Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ dẫn động khí - Tập 2, NXB Giáo Dục [5] - Trịnh Chất, Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy,NXB Khoa Học Kỹ Thuật [6] – Phạm Đức Phung, Sức bền vật liệu, Đại học Lâm Nghiệp, NXB Nơng Nghiệp [7] – Hồng Ngun, Máy thiết bị gia công gỗ, NXB Nông Nghiệp [8] – Một số tài liệu nguồn Internet ... trọng Vì tiến hành thực đề tài: ? ?Thiết kế, cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào thẩm hai mặt Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam? ??... hành thực khóa luận với đề tài: “ Tính tốn thiết kế, cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào thẩm hai mặt Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trường Đại Học Lâm Nghiệp. .. tiêu đề tài tính tốn thiết kế cải tiến hệ thống đẩy gỗ máy bào mặt Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam nhằm tăng nâng suất