Thiết kế máy xẻ dọc trong dây chuyền sản xuất ván ghép thanh tại trung tâm nghiên cứu thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trường đại học lâm nghiệp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN CƠNG TRÌNH o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY XẺ DỌC TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ CÔNG NGHIỆP RỪNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ : 106 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Khóa học : Ths Lê Thị Kiểm : Phùng Văn Thiết :2008 - 2012 Hà Nội, 2012 LỜI NÓI ĐẦU Sau bốn năm học tập trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tơi hồn thành chƣơng trình đào tạo kĩ sƣ Để hệ thống hóa kiến thức học bƣớc đánh dấu trƣởng thành mặt kiến thức, đƣợc đồng ý nhà trƣờng khoa Cơ Điện – Cơng Trình, tơi tiến hành thực khóa luận tốt nghiệp với tên đề tài: “Thiết kế máy Xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp” Qua thuyết trình khóa luận này, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo khoa Cơ điện – Cơng trình, thầy cô giáo môn máy lâm nghiệp, môn sở kỹ thuật đặc biệt cô giáo Th.S Lê Thị Kiểm trực tiếp hƣớng dẫn hồn thành khóa luận Do trình độ khả thân hạn chế, nên khóa luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì tơi mong đƣợc giúp đỡ bảo thầy giáo để khóa luận tơi đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực Phùng Văn Thiết MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ván ghép 1.1.1.Tình hình phát triển ngành công nghiệp sản xuất ván ghép giới việt nam 1.1.2 Các dạng ván ghép phổ biến 1.1.3.Quy trình cơng nghệ sản xuất ván ghép 1.2.Tổng quan máy xẻ dọc 1.2.1 Máy Cƣa vòng 1.2.2.máy Cƣa Sọc 1.2.3.Cƣa đĩa xẻ dọc 1.4 Mục tiêu đề tài 11 1.5 Nội dung đề tài 11 1.6.Phƣơng nghiên cứu pháp 11 Chƣơng LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 12 2.1 Phƣơng án 1: Máy xẻ dọc dùng băng tải gỗ 12 2.1.1.Sơ đồ dẫn động 12 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 13 2.1.3.Ƣu nhƣợc điểm 13 2.2 Phƣơng án 2: Máy xẻ dọc dùng rulô gỗ 13 2.2.1.Sơ đồ dẫn động 13 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 14 2.2.3.Ƣu nhƣợc điểm 15 2.3 Lựa chọn phƣơng án hợp lý để thiết kế 15 Chƣơng CƠ SỞ TÍNH TỐN VÀTHIẾT KẾ 16 3.1 Chọn đĩa cƣa 16 3.1.1 Cơ sở chọn đĩa cƣa 16 3.1.2 Chọn đĩa cƣa 16 3.2 Xác định lực cản cắt công suất cắt 17 3.2.1 Xác định lực tác dụng từ cắt lên gỗ 17 3.3 Xác định lực đẩy công suất đẩy gỗ 19 3.3.1 Xác định lực đẩy gỗ 19 3.3.2 Tốc độ đẩy gỗ băng tải 21 3.3.3 Xác định công suất đẩy gỗ 21 3.4 Tính tốn hệ dẫn động cho lƣỡi cƣa 23 3.4.1 Tính chọn động 23 3.4.2 Tính tốn thơng số động học 23 3.4.3 Tính tốn truyền động đai 24 3.5 Tính tốn hệ dẫn động cho băng tải ma sát 29 3.5.1 Tính chọn động 29 3.5.2 Tính tốn truyền động đai phận dẫn động cho băng tải 31 3.5.3 Tính tốn thiết kế trục vít - bánh vít 32 3.5.4 Tính tốn thiết kế trục II, III 36 3.5.5 Thiết kế ổ lăn 46 3.5.6.Tính tốn chọn khớp nối 50 3.5.7 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 51 3.5.8 Tính tốn truyền xích 53 3.5.9 Tính tốn thiết kế cấu cóc 55 3.6 Tính tốn suất máy 57 3.6.1 Tính tốn suất máy 57 3.6.2 Giá thành sản phẩm 57 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 4.1 Kết luận 59 4.2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta nƣớc có tài nguyên rừng phong phú, đa dạng có nhiều loại gỗ quý lâm sản có giá trị cao Rừng từ lâu gắn liền với sống hàng chục triệu dân, đóng vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc Hiện nay, diện tích rừng ngày thu hẹp, nguồn tài nguyên rừng bị cạn kiệt tác hại chiến tranh nhận thức nhiều ngƣời dân nhiều hạn chế, việc khai thác rừng bừa bãi làm diện tích rừng tự nhiên bị giảm nhanh Chính Đảng Chính Phủ với cấp, ngành ngành lâm nghiệp Việt Nam có chuyển biến tích cực Chuyển từ lâm nghiệp lấy khai thác tài nguyên rừng sang lâm nghiệp xã hội Trong năm tới từ 2001÷2010, có nhiều dự án nƣớc dành cho ngành lâm nghiệp: - Dự án trồng triệu rừng; - Chƣơng trình phát triển ngành chế biến lâm sản; - Chƣơng trình phát triển giống lâm nghiệp… Trong chƣơng trình phát triển chế biến lâm sản mũi nhọn ngành ngành lâm nghiệp kỉ 21.Trong ngành chế biến lâm sản việc sử dụng gỗ hợp lý hiệu vấn đề đƣợc quan tâm Các hƣớng nghiên cứu phục vụ mục đích tìm kiếm nguồn nhân lực, nâng cao đổi công nghệ, thiết bị phù hợp đáp ứng đa dạng xã hội Để làm đƣợc điều ngành chế biến lâm sản quan tâm đến công nghệ vật liệu ngành sản xuất ván nhân tạo Ván nhân tạo gồm: Ván dăm, ván ghép thanh; Trong ván ghép sử dụng gỗ rừng trồng hiệu vấn đề đƣợc quan tâm nghiên cứu Để ván ghép có chất lƣợng phù hợp với yêu cầu sản phẩm thiết bị dây chuyền sản xuất phải hợp lý Trong dây chuyền sản xuất ván ghép thanh, thiết bị có chức khác ngày hoàn thiện Máy xẻ dọc dây chuyền có chức xẻ dọc Máy xẻ dọc đƣợc sử dụng trung tâm làm việc thủ công, ngƣời công nhân trực tiếp đẩy gỗ nguy hiểm suất thấp Để nâng cao suất an toàn cho nguời lao động Chính đƣợc đồng ý nhà trƣờng khoa Cơ Điên & Công Trình tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Thiết kế máy Xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp” Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ván ghép 1.1.1.Tình hình phát triển ngành công nghiệp sản xuất ván ghép giới việt nam 1.1.1.1 Trên giới Ván ghép loại hình sản xuất ván nhân tạo xuất từ năm 1950 kỉ 20 Năm 1950 ván ghép có tên chung Laminated board xuất Mỹ nhƣng đƣợc phát triển mạnh sau 1970 Với ƣu điểm vƣợt trội phát triển mạnh toàn 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 Châu Mỹ, Châu Á Tại Châu Á Nhật Bản nƣớc sản xuất ván ghép nhiều 1.1.1.2.Ở Việt Nam Còn Việt Nam, sau 1985 ván ghép đƣợc sản xuất cơng ty satimex thành phố Hồ Chí Minh Dần dần tỉnh phía Nam phát triển mạnh mẽ doanh nghiệp mạnh dạn áp dụng cơng nghệ vào sản xuất Chính chất lƣợng sản phẩm ngày tốt mẫu mã đa dạng nên sản phẩm sản xuất đáp ứng đƣợc thị trƣờng nƣớc mà vƣơn thị trƣờng giới, chủ yếu nguyên liệu cho hàng mộc xuất nguồn thu nhập ngoại tệ lớn cho kinh tế quốc dân Các tỉnh phát triển mạnh mẽ nhƣ: Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dƣơng, Đồng Nai, Bình Định…Các doanh nghiệp miền Nam chủ yếu sản xuất ván ghép dùng cho đồ mộc từ gỗ cao su gỗ thông Còn miền Bắc, đầu việc ứng dụng công nghệ sản xuất ván ghép công ty Lâm Sản Yên Bái (sản xuất chủ yếu dạng Laminated Board dạng Direct 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: Công 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 khẳng định đƣợc chất lƣợng thị trƣờng nƣớc nhƣ quốc tế Trong doanh nghiệp Miền Nam chủ yếu sản xuất từ gỗ cao su doanh nghiệp Miền Bắc sản xuất ván ghép dùng cho đồ mộc từ gỗ thông gỗ keo chủ yếu Bên cạnh doanh nghiệp nƣớc ta có quan tâm nhiều tới hai mặt chất lƣợng sản phảm nhƣ số lƣợng sản phẩm Để đạt đƣợc điều việc cải tiến thiết bị để nâng cao sản lƣợng vấn đề đƣợc quan tâm 1.1.2 Các dạng ván ghép phổ biến 1.1.2.1 Ván ghép khung rỗng Ván ghép khung rỗng sản phẩm thu đƣợc cách dán ép ván mỏng (verneer) ván dán có chiều dày nhỏ (Thin Flywood ) lên khung gỗ rỗng với tham gia chất kết dính điều kiện định Loại hình sản phẩm chủ yếu dùng sản xuất đồ mộc nên Việt Nam gọi ván mộc 1.1.2.2 Ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt Ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt sản phẩm thu đƣợc cách dán ép ván mỏng ( verneer ) lên hai bề mặt gỗ ghép với tham gia chất kết dính điều kiện định 1.1.2.3 Ván ghép lõi đặc không phủ bề mặt ( Laminated Board ) Hiện loại hình ván ghép phổ biến ván ghép không phủ bề mặt ƣu điểm vƣợt trội so với dạng ván ghép khác nhƣ: Tận dụng đƣợc gỗ nhỏ, dễ sản xuất, sản phẩm đồng đều, bền đẹp… Ván ghép lõi đặc sản phẩm thu đƣợc cách ghép gỗ có kích thƣớc nhỏ ghép lại với nhờ chất liệu kết dính Để ghép thành phần ngƣời ta có nhiều phƣơng pháp khác Ở đề tài này, ta quan tâm đến kiểu ghép thành phần theo liên kết ngón (Finger Joint) 1.1.2.4 Ghép lõi đặc không phủ bề mặt kiểu ngón Chiều dày thành phần phụ thuộc vào chiều dày sản phẩm, chiều rộng biến thiên từ 10÷50 mm Để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm, quy trình sản xuất có số u cầu bắt buộc sau: - Các thành phần gia cơng quy cách; - Phải đảm bảo độ kín khít xếp ghép; - Độ ẩm ghép MC = 8÷12%; - Xếp theo phƣơng pháp đối xứng vòng; - Lƣợng keo tráng 150÷250 g/m²; +Ván ghép dạng Finger Joint có ƣu điểm là: - Phƣơng pháp sản xuất đơn giản, vốn đầu tƣ cho sản xuất thấp so với phƣơng pháp khác; - Nguyên liệu sản xuất chủ yếu từ gỗ mọc rừng trồng có đƣờng kính trung bình Φ12 ÷Φ30; - Có thể nâng cao tỉ lệ lợi dụng gỗ; - Sản phẩm đồng độ ẩm, đa dạng ổn định kích thƣớc; - Nâng cao tính chất lý gỗ rừng trồng; - Tính thẩm mỹ sản phẩm cao; - Tạo sản phẩm có tính ứng dụng rộng rãi + Nhƣợc điểm: -Yêu cầu chất lƣợng ghép cao -Màu sắc vân thớ phải đẹp; - Khả nâng cao tỉ lệ lợi dụng gỗ phƣơng pháp khác; - Không tận dụng đƣợc phế phẩm công nghiệp chế biến gỗ khác Hiện trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp trang bị dây chuyền sản xuất ván ghép kiểu ngón, thiết bị phù hợp với dây chuyền sản xuất Tuy nhiên để tăng suất lao động số máy dây chuyền cần đƣợc cải tiến có máy xẻ dọc 1.1.3.Quy trình cơng nghệ sản xuất ván ghép Qui trình cơng nghệ sản xuất ván ghép đƣợc thể nhƣ hình 1.1 Hình 1.1: Qui trình công nghệ sản xuất ván ghép Sau số hình ảnh dây chuyền thiết bị sản xuất ván ghép : a.Cắt khúc b Xẻ ván FSB FSA A B Fa1 Hình 3.51: Sơ đồ tính chọn ổ trục II 3.5.5.1.2.Trình tự tiến hành 3.5.5.1.2.1 Chọn loại ổ Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ: FrA = X A2  YA2 = 411, 452  2311, 772 = 2348,1 N FrB = X B2  YB2 = 411, 452  246, 452 = 480 N Căn vào tỉ số: Fa1 = 3290 = 6,85 > 1,5 Ta chọn ổ đũa côn FrB 480 Chọn ổ đũa với đƣờng kính trục d = 30 mm, tra bảng P2.11 1 Chọn ổ cỡ trung rộng ổ có kí hiệu nhƣ sau: Bảng 3.12: Các thơng số ổ đũa 3.5.5.1.2.2 Chọn cấp xác ổ Cấp xác 3.5.5.1.2.3 Kiểm tra ổ theo khả tải trọng động Ta có cơng thức: Cđ = Q.L1/m < C Trong đó: L – Tuổi thọ đƣợc tính triệu vịng L = 60.10-6.n.Lh 47 Lh – Tuổi thọ ổ tính theo bảng (11.2)_ 1 Chọn Lh = 10000 (h) m= 10 với ổ đũa Do đó: L = 60.10-6.964.10000 = 578,4 Triệu vòng quay Q – Tải trọng động quy ƣớc Q = ( x.v.FrA + y.Fa1).kđ.kt Với: FrA, Fa1 – Tải trọng hƣớng tâm tải trọng dọc trục v – Hệ số kể đến vòng quay v = vòng quay kđ – Hệ số kể đặc tính tải trọng Tra bảng (11.3) [ ], kđ = kt – Hệ số kể đến ảnh hƣởng nhiệt độ, qua khảo sát thực tế chọn kt =  = 105 0C e = 1,5.tg.α= 1,5.tg20º = 0,55 Xác định tỉ số: Fa1 = 3290 = 1,4 > e v.FrA 2348,1 Trị số x, y tra theo bảng (12.4)_ 1 x = 0,4; y = 0,58 Do Q = ( 0,4.1.2348,1 + 0,58 3290 ).1.1 = 2847,44 N Qmax = max(Q1, Q2) = 2847,44 N => Cđ = Q.L1/m = 2847,44.578,4 0,3 = 19192,13 N = 19.2 kN < C = 29,8 kN Vậy ổ chọn thỏa mãn 3.5.5.2 Tính chọn ổ trục III 3.5.5.2.1 Số liệu thiết kế YC = 2934 N YD = 1699,72 N XC = 2906,9 N XD = 704,09 N Lực dọc trục Fa2 = 822,9 N n = 76,29 vòng/phút 48 Fa2 F SD F SC D C Hình 3.52: Sơ đồ tính chọn ổ trục III 3.5.5.2.2.Trình tự tiến hành 3.5.5.2.2.1 Chọn loại ổ Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ: Ta có: FrC = FrD = X C2  YC2 = 2906,92  2934, 072 X D2  YD2 = 704, 092  1699, 722 Căn vào tỉ số: = 4130,23 N = 1839,78 N Fa1 = 822, = 0,19 < 0,3 FrB 4130, 23 Chọn ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp có góc tiếp xúc  = 260 với đƣờng kính trục d = 45 mm, tra bảng P2.12 [1] Chọn ổ cỡ cỡ nhẹ hẹp ổ có kí hiệu nhƣ sau: Bảng 3.13: Các thơng số ổ bi đỡ chặn dãy 3.5.5.2.2.2 Chọn cấp xác ổ Chọn cấp xác ổ 3.5.5.2.2.3 Kiểm tra ổ theo khả tải trọng động Kiểm tra ổ theo khả tải trọng động Ta có cơng thức: Cđ = Q.L1/m < C Trong đó: 49 L – Tuổi thọ đƣợc tính triệu vòng L = 60.10-6.n.Lh Lh – Tuổi thọ ổ tính theo bảng (11.2) Chọn Lh = 10000 (h) Với m = ổ bi Do đó: L = 60.10-6.76,29.10.103 = 45,78 ( Triệu vòng quay ) Q – Tải trọng động quy ƣớc Q = ( x.v.FrA + y.Fa1).kđ.kt Với: FrA, Fa1 – Tải trọng hƣớng tâm tải trọng dọc trục v – Hệ số kể đến vòng quay v = vòng quay kđ – Hệ số kể đặc tính tải trọng Tra bảng (11.3)_ 1 kđ = kt – Hệ số kể đến ảnh hƣởng nhiệt độ, qua khảo sát thực tế chọn kt =  = 105 0C Với α = 260  e = 0,68 Xác định tỉ số: Fa = 822, = 0,44 v.FrD 1839, 78 Trị số x, y tra theo bảng (11.4)_ 1 x = 1; y = Do Q = ( 1.1 4130,23+ ).1.1 = 4130,23 N Qmax = max(Q1,Q2) = 4130,23 N Vậy Cđ = Q.L1/m = 4130,23.45,781/3 = 14775,18 N = 14,78 kN < C = 48,1 kN => Tải trọng động thỏa mãn 3.5.6.Tính tốn chọn khớp nối 3.5.6.1 Cơ sở chọn khớp nối Xuất phát từ Tt = k.T với T = 329000 N.mm mômen xoắn truyền từ trục động không lớn lắm, để giảm va chạm trấn động từ ta chọn nối trục nối trục vịng đàn hồi có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc tin cậy Đƣờng kính trục d = 45 mm, từ bảng (16.10a) tra đƣợc kích thƣớc bảng nhƣ sau: 50 d (mm) D (mm) dm (mm) L l d1 D0 80 175 110 73 105 45 70 Z nmax B B1 l1 D3 l2 3800 42 30 28 32 3.5.6.2 Kiểm tra điều kiện bền cho khớp nối Chọn vật liệu làm khớp nối thép 45 thƣờng hóa Ta có: σch = 340 MPa  [  x] = 0,3 σch = 0,3.340 = 102 MPa  [  c ] = 0,25 σch = 0,25.340 = 85 MPa Điều kiện bền ứng suất xoắn chốt:  x  k.T D 1,5.329000.70 = 8,67 MPa  4 0, 2.( D  d ) 0, 2.(70  45 )   x < [  x] = 102 MPa  Thỏa mãn Điều kiện bền cắt chốt:  c  4.k.2T  4.1,5.329000 = 2,62 MPa  dc d  732.45   c < [  c ] = 85 MPa  Thỏa mãn Vậy khớp nối chọn thỏa mãn 3.5.7 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 3.5.7.1.Chọn bề mặt lắp ghép Dùng phƣơng pháp đúc vỏ Chọn bề mặt lắp ghép ngang qua tâm bánh vít 3.5.7.2 Các kích thƣớc vỏ hộp a.Chiều dày vỏ hộp Thân hộp: δ = 0,3a + = 0,03.200 + = ( mm) > mm Chọn a = 200 mm Nắp hộp: δ1 = a = mm b Gân tăng cứng 51 Chiều dày e = 1.8,1 = 8,1 mm Chiều cao h = 30 < 9.5 = 45 mm Độ dốc: 2˚ c Đƣờng kính Bu lơng d1 = 25 mm Bu lông cạnh ổ d2 = 0,8.25 = 20 mm Bu lơng ghép mặt bích d3 = 0,8.20 = 16 mm Vít ghép nắp ổ d4 = 0,7.20 = 14 mm d Mặt bích Chiều dày bích thân S3 = 1,6.16 = 24 mm Với d3 = 16 mm Chiều dày bích nắp S4 = 1.24 = 24 mm Bề rộng bích nắp K3 = 55 mm e Kích thƣớc gối đỡ đƣờng kính ngồi tâm lỗ vít: Chọn D = 70 mm ( bảng 18.2) D3 = 115 mm, D2 = 90 mm Bề rộng gối đỡ trục K2 = 58 mm Chiều cao h = 57,5 mm f Mặt đế hộp Chiều dày S1 = 1,4.25 = 35 mm Bề rộng K1 = 3.25 = 75 mm g khe hở chi tiết Bánh thành hộp  = 10 Đỉnh bánh lớn với đáy hộp  = 9.4 = 36 mm h Số lƣợng bulông : Z= LB 1 (200  300) 3.5.7.3 Các chi tiết máy phụ 1- Que thăm dầu 52 2- Nắp quan sát 3- Nút tháo dầu 4- Nút tháo thong 5- Chốt định vị 3.5.8 Tính tốn truyền xích 3.5.8.1 liệu thiết kế Số P3 = 2,628 KW n3 = 76,29 vòng/phút u3 = 3.5.8.2 Xác định thơng số truyền xích Theo bảng 5.4, với u = 1, chọn số đĩa nhỏ z1 = 31, số z2 = u.z1 = 31 < zmax = 120 Theo công thức (5.3 ) [ ], công suất tính tốn: Pt = P.K.Kz.Kn Trong z1 =31, kz = 1; kn = 1,25; theo công thức (5.4) bảng 5.6 [1]: K= ko.ka.kđc.kđ.kc.kbt = 1.1.1.1,35.1.1,3 = 1,755 Với ko = (đƣờng tâm đĩa xích làm với phƣơng nằm ngang góc < 40º) Ka = 1( chọn a = 40p) Kđc = ( điều chỉnh đĩa xích ) Kđ = 1,35 ( tai trọng va đập ) Kc= 1( truyền làm việc ca) Kbt = 1,3( môi trƣờng có bụi, chất lƣợng bơi trơn II ) Nhƣ vậy: Pt = 2,682.1,755.1,25 = 5,88 kw Theo bảng 5.5, với n01 = 200 vịng/ phút, chọn truyền xích dãy có bƣớc xích: p = 25,4 mm thỏa mãn điều kiện bền mỏi: Pt < [P] = 11 kw Theo bảng 5.8, p < pmax Khoảng cách trục a = 40p = 40.25,4 = 1016 mm 53 Theo công thức (5.12) số mắt xích: ( Z  Z1 )2 p 2a  0,5.( Z1  Z )  x= = 2.1016  0,5.(31  31) = 111 p 4. a 25, Tính lại khoảng cách trụctheo công thức (5.13):   z2  z1      a = 0, 25 p  xc  0,5  z2  z1    xc  0,5  z2  z1                 31  31      = 0, 25.25, 111  0,5  31  31  111  0,5 31  31              = 1016 ( thỏa mãn ) 3.5.8.3 Kiểm nghiệm xích độ bền Từ công thức (5.15); S= Q  kd Ft  F0  Fv  Theo bảng 5.2, tải trọng phá hỏng Q = 31800 N, khối lƣợng mét xích q = 1,9 kg Kd = 1,1 V= z1 p.n3 31.25, 4.76, 29  =1N 60000 60000 Ft = 1000.P 1000.2, 682  = 2682 N v Fv = q.v =1,9.1 = 1,9 N FO = 9,81.KF.q.a = 9,81.4.1,9.1,016 = 75,74 N Fr = kx.Ft = 1,15.2682 = 3084,3 N Do đó: S= 31800 = 6,85 > [S] = 5,7 thỏa mãn điều kiện bền 1, 7.2682  75, 74  1,9  3.5.8.4 Tính đƣờng kính đĩa xích d1 = p sin  z1  25, sin  = 251,06 mm 31 54 d2 = p sin  z2  25, sin  = 251,06 mm 31 da1 = da2 = p[0,5 + cotg(  )] = 260,5 mm z1 df1 = df2 = d1 – 2r =251,06 – 2.8,0297 = 235 mm Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc xích theo công thức (5.18) σH1 = 0, 47 kr ( Ft kd  Fvd ).E 0, 22.(2682.1  1,56).2,1.105 = 508,3 MPa  0, 47 A.kd 106.1 với : z1 = 31, kr = 0,22; E = 2,1.10 MPa; A = 106 mm ; kd = Fvd = 13.10 7 n3.p m = 1,56 N Nhƣ σH1 < [σH] = 600 MPa , thỏa mãn điều kiện bền 3.5.9 Tính tốn thiết kế cấu cóc 3.5.9.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Hình 3.9 Nguyên lý hoạt động Cơ cấu bánh cóc kiểu ma sát thƣờng nhƣ hình (3.9 ) Khi khâu dẫn động quay thuận chiều kim đồng hồ, lăn nằm khâu khâu bị chèn dƣới 55 tác dụng lực ma sát kéo khâu bị dẫn quay theo Khi khâu dẫn quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, lăn đƣợc thả lỏng, khâu bị dẫn đứng yên 3.5.9.2 Điều kiện làm việc cấu bánh cóc Hình.3.10 Xét cấu nhƣ hình (3.10) Khi khâu quay theo chiều kim đồng hồ, lăn trạng thái chèn, tiếp xúc với khâu khâu điểm A B phản lực pháp tuyến N A N B từ khâu tác dụng lên lăn khiến có xu hƣớng bị bật ra; lực ma sát FA FB khâu lăn chèn chặt khơng cho bị bật Gọi góc hợp tiếp tuyến với lăn điểm tiếp xúc Avà B góc kẹp β; r c bán kính lăn Để lăn bị chèn chặt khoảng hở khâu khâu mà không bị bật ra, mô men lực FA điểm B phải lớn mômen lực N A điểm B cụ thể là: FA.( rc + r.cosβ ) > NA.rc.sinβ Thay FA = NA.f f = tgυ vào biểu thức ta đƣợc: υ>  2υ > β (3.59) f = 0,2, υ = 11,30º Thay vào (3.59) ta đƣợc: β < 2.11,3 = 22,6º chọn β = 20º 56 3.6 Tính tốn suất máy 3.6.1 Tính tốn suất máy Cơng thức thực nghiệm tính suất ca cho máy xẻ dọc: P t c 60 – t n te thanh/ca (3.60) Trong đó: tc – Thời gian làm việc ca, tc = 8h tn – Thời gian ngừng ca te – Thời gian xẻ ván, te = phút tn = tdm + todm tdm – Thời gian ngừng định mức, chủ yếu thời gian nghỉ giải lao ca, tdm = 30 phút todm – Thời gian ngừng định mức, todm = 10 phút thay kết vào cơng thức tính tn ta có: tn = tdm + todm =30+ 10 = 40 phút thay kết vào (3.60) ta đƣợc: P t c 60 – t n 8.60  40  = 440 thanh/ ca te 3.6.2 Giá thành sản phẩm Đối với dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao cơng nghệ cơng nghiệp rừng ta tính tốn giá thành cho 1m sản phẩm sở phần lãi thu đƣợc hợp lý: L=G–C (3.61) L - Lãi thu đƣợc G – Gía thành C – Tổng chi phí sản xuất Hiện thị trƣờng sản phẩm ván ghép tốt loại chiều dày 35 mm có giá triệu đồng/m³ + Tính tổng chi phí để sản xuất 1m³ sản phẩm: Để có đƣợc 1m³ sản phẩm ta cần tới 1,6 m³ gỗ trịn hiệu suất tận dụng gỗ đạt 60% Hiện giá thành gỗ keo tròn 1.000.000 đồng/m³ 57 C = g + l g + hm + vt + vc (3.63) g – Giá thành gốc nguyên liệu lg – Lƣơng công nhân hm – Khấu hao máy chi phí bảo dƣỡng Vt – Vật tƣ lƣợng Theo thì: g = 1,6.1000000 = 1600000 đồng suất dây chuyền 12,2 m³/ca cần có 20 cơng nhân lao động lƣơng công nhân 100.000 đồng/ngƣời/ngày Nhƣ ca sản xuất chi phí lƣơng là: ΣLg = 100000.20 = 2.000.000 vnđ Vậy 1m³ gỗ thành phẩm chi phí lƣơng là: lg = 2000000 = 164.000 vnđ 12, -Khấu hao máy: hm = 10% giá thành hm = 0,1.4000000 = 400.000 vnđ -Vật tƣ lƣợng: vt = 15% giá thành.vt = 0,15.4000000 = 600.000 vnđ -Vận chuyển: Hiện công nhân vận chuyển 10000 đồng/1m³/1km Ta coi vùng nguyên liệu cung cấp cho trung tâm khoảng cách trung bình 20 km Vc = 10000.20 = 200000 vnđ Ta có tổng chi phí là: C = g + l g + hm + vt + vc = 1600000 + 164000 + 400000 + 600000 + 200000 = 2.964.000 vnđ Thay giá trị tìm đƣợc vào (3.61) ta có: L = G – C = 4000000 – 2964000 = 1036 000 vnđ Nhƣ ta thấy sản xuất ván ghép đem lại lợi nhuận cao, dây chuyền hoạt động hết công suất nhƣ tính tốn ta hồn tồn hạ giá thành sản phẩm xuống 58 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau gần tháng làm việc khẩn trƣơng, nghiêm túc, kiến thức đƣợc tiếp thu với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo khoa Cơ Điện Cơng Trình, đặc biệt giáo Th.S Lê Thị Kiểm giúp tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế máy Xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp” có kết luận sau: Trong trình sản xuất chế biến sản phẩm gỗ cần nhiều cơng đoạn, nhiều thời gian chi phí cho việc mua máy móc thiết bị để tiết kiệm thời gian Nên máy móc ngành Chế biến lâm sản cần đƣợc giới hóa Sau tìm hiểu đặc tính kĩ thuật, cấu tạo máy xẻ dọc loại máy đơn giới Việt Nam, đề tài đề xuất phƣơng án thiết kế máy xẻ dọc thành máy đa chức Trên sở phân tích ƣu nhƣợc điểm dựa vào tiêu chí lựa chọn lấy phƣơng án để thiết kế Bằng phƣơng pháp tính tốn lí thuyết mơn học Nguyên lí máy, Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Cơ học kĩ thuật Đề tài xác định đƣợc nguyên lí hoạt động máy đa chức nhƣ tính chọn đƣợc thiết bị khí sơ đồ nguyên lí máy nhƣ bánh đai, xích… Để đảm bảo cho ngƣời, máy đạt suất cao, đề tài đƣa quy trình sử dụng an toàn lao động Kết sơ tính tốn kinh tế cho thấy suất máy đa chức đạt 1,6 m3/ca cao so với suất làm tách công đoạn, mặt khác sử dụng máy đa chức tiết kiệm đƣợc không gian thời gian cho ngƣời công nhân sở sản xuất Nhƣ sử dụng máy chế biến gỗ đa chức cho suất cao đem lại hiệu kinh tế, an toàn cho ngƣời lao động 59 4.2 Kiến nghị Kiến nghị đề tài tính tốn sở lí thuyết, thực tế mơ hình đƣợc sử dụng nhiên để tận dụng máy móc cũ hoạt động đƣợc để thiết kế máy gọn nhẹ hơn, suất cao hơn, giá thành chế tạo máy rẻ Tuy nhiên, hạn chế mặt thời gian kiến thức chun mơn thân có hạn nên phƣơng án thiết kế chƣa hoàn thiện Vì tơi mong muốn đề tài đƣợc thực chế tạo kiểm định đánh giá khả hiệu sử dụng thực tế 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] – Trịnh Chất – Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy – Nhà xuất khoa học kĩ thuật [ ] – Hồng Ngun – Máy thiết bị gia cơng gỗ - tập – Nhà xuất nông nghiệp, 1980 [ ] – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – Tập – Nhà xuất giáo dục [ ] – Th.s – Lê thị Kiểm – Nguyên lí máy – ĐHLN, 2007 [ ] – Phạm Đức Phung – Sức bền vật liệu – ĐHLN – Nhà xuất nông nghiệp [ ] – Vũ Văn Lộc – Khóa luận tốt nghiệp 2007 [ ] – Hoàng Xuân Toàn – Khóa luận tốt nghiệp 2009 [ ] – www máy chế biến gỗ.vn ... hành thiết kế đề tài: ? ?Thiết kế máy xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp? ?? 1.4 Mục tiêu đề tài Thiết. .. Trình tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: ? ?Thiết kế máy Xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp? ?? Chƣơng TỔNG... hành thực khóa luận tốt nghiệp với tên đề tài: ? ?Thiết kế máy Xẻ dọc dây chuyền sản xuất ván ghép trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp? ??