Tính toán, thiết kế cơ cấu truyền động và kết cấu của thiết bị rút lõi gỗ dừa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - LÊ VĂN THANH TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - LÊ VĂN THANH TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY MÃ SỐ: 60.52.24 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS HOÀNG HỮU NGUYÊN Hà Nội, 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Văn Thanh ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành luận văn thạc sỹ, tơi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: PGS.TS Hồng Hữu Ngun tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn đến thầy, cô giáo, nhà khoa học thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tơi phương pháp nghiên cứu, tài liệu chuyên môn liên quan đến luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, tập thể giáo viên, công nhân Cơ sở Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa khí, Trường cao đẳng cơng nghệ Thủ Đức hết lịng giúp đỡ tơi hoàn thành luận văn Qua đây, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình tơi Trong q trình tơi học tập hồn thành luận văn động viên tạo cho điều kiện tốt để tơi hồn thành tốt u cầu khoa học đề Xin gửi lời cảm ơn chân thành lời chúc sức khỏe Tác giả luận văn iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Các ký hiệu dung đề tài v Danh mục bảng biểu vi Danh mục hình vii Mở đầu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Nghiên cứu sơ sơ đồ nguyên lý máy khoan rút lõi mũi khoan rút lõi 1.2.2 Đối tượng gia công 1.2.3 Đối tượng nghiên cứu 1.2.3.1 Đối tượng nghiên cứu chủ yếu 1.2.3.2 Sự phát triển hệ thống khoan lõi 1.2.3.3 Một số kết cấu máy gia công nguyên liệu dừa 15 1.2.3.4 Bản chất trình cắt gọt rút lõi dừa 22 1.2.3.5 Các sở lý thuyết tính bền áp dụng cho dao cắt kết cấu thiết bị rút lõi gỗ dừa 34 1.2.3.6 Nguồn lực dẫn động dao máy tách lõi, sở phương 36 pháp chọn Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 43 2.2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 43 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 43 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 iv 2.4.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 44 2.4.2 Phương pháp giải tích tốn học 45 2.4.3 Phương pháp tối ưu hố 45 2.4.4 Phương pháp xác định thơng số nghiên cứu máy 45 2.4.5 Phương pháp tiếp cận công nghệ 46 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 NGUYÊN LIỆU CÂY DỪA 47 3.1.1.Thông tin chung dừa 47 3.1.2 Cấu tạo tính chất dừa 47 3.1.2.1 Cấu tạo thô đại 47 3.1.2.2 Cấu tạo hiển vi 49 3.1.3 Tính chất vật lý gỗ dừa 51 3.1.3.1 Tính chất vật lý thân dừa 51 3.1.3.2 Khối lượng thể tích (TCVN 362 – 70 ) 52 3.1.3.3 Tính hút nước : (TCVN360 – 70) 52 3.1.3.4 Tính co rút : (TCVN361 – 70) 53 3.1.3.5 Tính dãn nở 54 3.1.3.6 So sánh tính chất vật lý thân dừa loại gỗ cao su , xà cừ 55 3.1.4 Độ ẩm nguyên liệu 56 3.1.5 Tính chất học 56 3.1.5.1.Giới hạn bền nén dọc thân dừa : (TCVN363 – 70) 57 3.1.5.2.Giới hạn bền nén ngang tiếp tuyến thân dừa 58 3.1.5.3 Giới hạn bền nén ngang xuyên tâm gỗ dừa 59 3.1.5.4.Giới hạn bền kéo dọc gỗ dừa : (TCVN364 – 70) 59 3.1.5.5 Giới hạn bền uốn tĩnh gỗ dừa : (TCVN365 – 70) 60 3.1.5.6 Modul đàn hồi uốn tĩnh gỗ dừa (Mpa) : (TCVN370 – 70) 62 3.1.5.7 So sánh vài tính chất học thân dừa với gỗ cao su , xà cừ theo TCVN 62 3.2 LỰA CHỌN NĂNG SUẤT LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG 64 v 3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG 65 3.4 ĐỊNH HƯỚNG THIẾT KẾ 66 3.5 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY CẮT RÚT LÕI 66 3.5.1 Tính tốn chọn cơng suất động quay dao phân phối tỉ số truyền theo nguyên lý ban đầu 66 3.5.2 Tính tốn truyền đai 67 3.5.3 Tính tốn truyền bánh nón 74 3.5.4 Thiết kế tính tốn bền cho trục chứa bánh đai lớn bánh nón nhỏ ( Trục 1) 77 3.5.5 Thiết kế tính tốn bền cho trục chứa bánh côn lớn (trục 2) 82 3.5.6 Lắp ráp kết cấu truyền động dao cắt 86 3.5.7 Thiết kế kết cấu khung cho máy 89 3.5.8 Thiết kế,Tính tốn truyền trục vít me 96 3.5.9 Thiết kế, tính tốn phận kẹp phơi dừa 100 3.5.10 Bản vẽ kết cấu máy rút lõi xem phụ lục 103 3.5.11 Bản mô lắp ráp hoạt động máy rút lõi 103 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN 104 4.2 KIẾN NGHỊ 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC 1: Bản vẽ kết cấu máy rút lõi 114 PHỤ LỤC 2: Tính lực visme 145 vi CÁC KÍ HIỆU DÙNG TRONG ĐỀ TÀI TT Ký hiệu dm dmc θ F l n p rci rco 10 rm 11 rmc 12 TR 13 TL 14 η 15 μc 16 μs 17 18 α W vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng 3.1 Kết đếm bó mạc 3.2 Sự giảm dần mật độ 3.3 Mật độ bó mạch 3.4 Đường kính bó mạch 3.5 3.6 Khối lượng thể tích Tổng hợp độ hút nướ 3.7 Tổng hợp kết tỷ 3.8 Tổng hợp kết tỷ 3.9 Một vài tính chất vậ 3.10 Độ ẩm trung bình th 3.11 Giới hạn bền nén 3.12 Giới hạn bền nén ng 3.13 Giới hạn bền nén ng 3.14 Giới hạn bền kéo dọ 3.15 Giới hạn bền uốn tĩn 3.16 Modul đàn hồi uốn t 3.17 Một vài tính chất củ 3.18 So sánh tính chất gỗ 3.19 Kết tính tốn 3.20 Kết tính tốn 3.21 Thơng số đầu vào củ 3.22 Kết tính tốn inventor12 3.23 Bảng kết tải trọn 3.24 Biểu đồ ứng suất uốn 3.25 Biểu đồ ứng suất uốn 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 Phụ lục 2: Tính lực visme OD = Ff = μs Fn OB = Fn cos θ n Hình vẽ bên minh họa tác động lực theo phương đứng ngang, mặt phẳng vng góc với đường trịn bán kính rm Áp dụng điều kiện cân bằng, hợp lực theo phương ngang theo phương đứng không Theo phương ngang ta có: Fn cos θncos α = W + Ff sin α 139 Với hệ số ma sát bề mặt vật liệu μs: Ff = μs.Fn , ta có: Fn = W/( cosθncos α - μs.sin α ) Hợp lực tác dụng quanh đường tâm ta moment TR , moment để nâng vật có khối lượng W T R = F.r m = r m.(F f cos α + F n cos θnsin α ) = r m.(μs.F n cos α + F n cos θnsin α ) = r m.(μ s.F n cos α + F n cos θnsin α ) + rmc.μc Phương pháp xác định hệ số ma sát cao su thân dừa mặt phẳng nghiêng: ... kết cấu truyền động dao cắt 86 3.5.7 Thiết kế kết cấu khung cho máy 89 3.5.8 Thiết kế ,Tính tốn truyền trục vít me 96 3.5.9 Thiết kế, tính tốn phận kẹp phôi dừa 100 3.5.10 Bản vẽ kết cấu máy rút. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - LÊ VĂN THANH TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT... nghiệp từ nguyên liệu thân dừa sản phẩm làm phôi liệu cho ván nhân tạo Theo định hướng thực đề tài: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA” 3 Chương TỔNG QUAN