(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy ép nước quả chúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY ÉP NƯỚC QUẢ CHÚC GVHD: PGS.TS ÐẶNG THIỆN NGÔN SVTH: VÕ BÁ MINH NHẬT MSSV: 12143137 SKL004671 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY ÉP NƢỚC QUẢ CHÚC Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực MSSV Lớp Khóa : PGS.TS ĐẶNG THIỆN NGƠN TP Hồ Chí Minh, Tháng 7/2016 -1- LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nước chúc” - Họ tên sinh viên - GVHD MSSV Lớp Khóa - Số điện thoại liên lạc Email - Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan đồ án tốt nghiệp công trình chúng tơi nghiên cứu thực Từ đề tài “Nghiên cứu đề xuất công nghệ thiết bị ép nước chiết xuất tinh dầu từ chúc” Từ tính tốn chúng tơi khảo nghiệm thiết kế hồn chỉnh lại Chúng tơi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2016 Sinh viên thực Ký tên Võ Bá Minh Nhật -2- LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em gặp khơng khó khăn kiến thức lý thuyết cịn ít, kinh nghiệm thiết kế hạn chế, củng việc sử dụng phần mềm chưa thục Thế nhưng, thời gian thực đề tài “Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nước chúc ” chúng em nhận nhiều giúp đỡ q thầy, cơ, gia đình bạn bè Nay em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS.Đặng Thiện Ngôn hết lịng giúp đỡ hướng dẫn tận tình cho kiến thức thực tế quan trọng dẫn hướng cho trình thực đồ án tốt nghiệp Đồng thời cung cấp cho chúng em tài liệu cần thiết liên quan đến đề tài Thầy dành nhiều thời gian quí báu để hướng dẫn chúng tơi Chúng em khơng qn cám ơn đến q thầy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho chúng em kiến thức tảng thời gian qua để chúng em có kiến thức quan trọng, vững cho lập luận đồ án tốt nghiệp Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Ký tên Võ Bá Minh Nhật -3- TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nƣớc chúc Máy ép lấy nước từ chúc để phục vụ việc chế biến thức ăn cho nhà hàng chiết suất tinh dầu từ chúc để làm thuốc chữa bệnh, hóa mỹ phẫm Nhưng suất chưa cao, giá thành chế tạo cao so với suất, hiệu suất thực máy Ở nước Nhật Bản có đưa thị trường máy ép nước từ cam mơ hình cơng nghiệp suất lớn nhiên giá thành cao Ở Việt Nam, việc chế tạo máy ép lấy nước chúc từ vùng An Giang chưa nhiều sản phẩm Tuy nhiên, nhu cầu loại thiết bị, máy ép lấy nước chúc quy mơ vừa nhỏ có nguồn cầu lớn, đặc biệt vào mùa vụ thu hoạch, giúp sở sản xuất chủ động đáp ứng yêu cầu suất, an toàn vệ sinh thực phẩm Đề tài tốt nghiệp thiết kế, chế tạo khảo nghiệm dựa ngun lý có, chúng tơi khảo nghiệm lại thiết kế hoàn chỉnh thiết bị ép lấy nước từ chúc thành máy hoàn thiện, xác định lại nguyên ký hoạt động, kết cấu máy, hoàn chỉnh thiết kế tồn máy Xác định thơng số hoạt động, thơng số hình học dao cắt, đĩa cắt cụm chi tiết Các kết hoạt động thử nghiệm cho thấy, máy có kết cấu đơn giản, khả điều chỉnh ép lấy nước chúc khác dễ dàng, giá thành rẻ Thiết kế máy ép lấy nước triển khai sản xuất chế tạo thương mại với qui mô lớn để đáp ứng nhu cầu chế biến sở sản xuất thực phẩm qui mô nhỏ trung bình -4- MỤC LỤC LỜI CAM KẾT LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.5 1.5.1 1.5.2 1.6 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.2 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 3.2 3.3 -5CHƢƠNG 4: PHƢƠNG HƢỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP 4.1Yêu cầu đề 4.2Phương hướng giải pháp thưc ép lấy nước Chúc CHƢƠNG : ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ 5.1Tính tốn động 5.2Tính tốn khớp nối trục 5.3Tính tốn bánh 5.3.1 Chọn vật liệu phân tỉ s 5.3.2 Xác định ứng suất uốn ch 5.3.3 Tính tốn bánh tr 5.3.4 Tính tốn bánh 5.3.5 Tính tốn trục 5.3.6 Tính tốn ổ lăn 5.3.7 Thiết kế dao CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 6.1Cụm trục trục 4: 6.2Hộp lục giác: 6.3 Cụm trục số số 6.4 Cụm Dao Cắt 6.5 Cụm Thân 6.6 Một số chi tiết khác CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1Kết luận: 7.2Kiến nghị: TÀI LIỆU THAM KHẢO -6- DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Hình ảnh chúc thị trường……………………………….………………12 Hình 2.2 Kỹ thuật tỉa cành cho chúc………………………………….……………….13 Hình 2.3 Các loại chúc………………………………………………….……………….14 Hình 2.4 Hoa chúc ……………………………………………………….……………… 15 Hình 2.5 Hình ảnh chúc An Giang ………………………………….……………….16 Hình 2.6 Hình ảnh Chúc …………………………………………….……………….17 Hình 2.7 Kích thước chúc…………………………………………….……………… 18 Hình 2.8 Kết cấu bên chúc…………………………………….…………………18 Hình 2.9 Sản phẩm từ nước chúc…………………………………….……………… 19 Hình 2.10 Sản phẩm từ tinh dầu chúc…………………………………….……………… 19 Hình 2.11 Máy ép nước cam dựa nguyên lý cắt đôi…………………….………….……….20 Hình 2.12 Máy ép nước cam cơng nghiệp……………………………….………….………20 Hình 2.13 Máy ép nước bàn chơng………………………………………………….…… 21 Hình 2.14 Máy ép nước chày cối…………………………………………………….…… 21 Hình 3.1 Mơ hình thí nghiệm xác định lực cắt…………………………………….……….23 Hình 3.2 Các bước xác định thơng số lực cắt……………………………………….…… 24 Hình 3.3 Các bước thực xác định lực ép nước ………………………………….……25 Hình 3.4 Kết thí nghiệm …………………………………………………… ……25 Hình 4.1 Sơ đồ động máy ép ru lo cải tiến …………………………………….…… 27 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý máy ép lấy nước……………………………………….……… 28 Hình 5.1 Sơ đồ đặt lực kết cấu trục 1……………………………………………………41 Hình 5.2 Sơ đồ đặt lực kết cấu trục 2……………………………………………… …42 Hình 5.3 Hình ảnh dạng dao cắt…………………………………………………… 45 Hình 6.1 Hình ảnh cụm trục số số 4………………………………………………… 46 Hình 6.2 Hình ảnh hộp lục giác…………………………………………………………… 47 Hình 6.3 Hình ảnh cụm trục số số 3………………………………………………… 48 Hình 6.4 Hình ảnh cụm dao…………………………………………………………………49 Hình 6.5 Hình ảnh cụm thân…………………………………………………………….….50 Hình 6.6 Hình ảnh mặt bích……………………………………………………………… 51 Hình 6.7 Hình ảnh cụm bánh xe lỗ…………………………………………….………… 51 Hình 6.8 Hình ảnh ống lót trục……………………………………… ……………….52 Hình 6.9 Hình ảnh bánh trụ……………………………………………………….52 -7- DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 5.1 Bảng kích thước chúc……………………………………………………… 22 Bảng lực cắt Chúc………………………………………………………… 24 Bảng lực ép nước chúc………………………………………………………26 Bảng phân phối tỉ số truyền…………………………………………………… 30 -8- CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài: Trong đời sống ngày, Chúc loại quen thuộc với người dân An Giang Nó đa dạng phong phú chủng loại, cung cấp sản lượng lớn hàng năm góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế số vùng miền Nó khơng mọc hoang vùng núi mà trồng phổ biến nhiều vùng miền Người dân trồng nhiều cung cấp cho nhu cầu thị hiếu địa phương số nơi góp phần làm phong phú mặt hàng nông sản xuất thị trường nước Đặc biệt nước Chúc nhiều nhà hàng dùng để chế biến thức ăn Đây gia vị khoái cho nghệ nhân ẩm thực Tinh dầu Chúc dùng để làm thuốc chữa bệnh, giá tinh dầu Chúc đắt so với tinh dầu thảo dược khác Nhưng Việt Nam máy ép nước máy suất cao giá thành chế tạo cao, có máy suất thấp giá thành chế tạo hiệu suất lại không đảm bảo Nên vấn đề chế tạo máy ép nước để tăng suất hiệu suất, hạ giá thành cần thiết Để góp phần nâng cao suất giảm chi phí cho giá thành chế tạo, Từ sở chúng tơi lựa chọn phát triển thành đề tài “Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nước chúc”, để thực Đồ Án Tốt Nghiệp 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Trong trình phát triển kinh tế thị trường với hòa nhập kinh tế khu vực quốc tế công nghiệp nặng chiếm vị trí quan trọng kinh tế xã hội Tự động hóa q trình sản xuất ngày sử dụng rộng rãi vào thành phần kinh tế Bên cạnh với ứng dụng tin học tạo cho trình sản xuất phát triển hồn thiện máy móc đại có suất cao, chất lượng tốt đạt độ xác cao Vì thiết bị máy móc ngày phổ biến đa dạng theo yêu cầu cách nhanh gọn, vận hành đơn giản, giảm bớt sức lao động cho người, giá hợp lý Vì việc thiết kế máy ép nước phục vụ cho hộ gia đình, sở nhằm đáp ứng chế biến nước tinh dầu chúc cần -9- - Theo cơng thức (10.15) ta có:  - The cơng thức (10.17) ta có:   Chọn: 30 mm 25 mm -41- 5.3.5.6 - Xác định kích thƣớc trục 2: Vào hình vẽ bên ta xát định lực vị trí ổ lăn N, N , - Moment xoắn trục số bánh trục bánh trung gian ăn khớp phía với bánh trục trục   -42-  Chọn: mm 30 mm 25 mm - Ta có: trục 4, có tính chất, chức > , để đồng việc chế tạo trục chi tiết trục nên lấy kích thước trục ,4 theo trục Các cơng thức phần lấy từ sách tính tốn dẫn động khí tập 5.3.5.7 Xác định kích thƣớc trục cối ép: - Vì lực chủ yếu chịu moment xoắn nên ta có theo cơng thức 10.9 đường kính trục √ mm Chọn 5.3.6 Tính tốn ổ lăn: 5.3.6.1 Tính tốn ổ lăn trục chính: - Với tải trọng nhỏ có lực hướng tâm nên dung ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ vị trí Với kết cấu trục hình vẽ đường kính d=30, ta chọn ổ bi dở dãy có phớt chặn 6190-2RS1 có đường kính ngồi D=47,B=9, C=7,28, - =4,55 Kiểm nghiệm khả tải ổ lực tác dụng lên ổ lăn gồm √ √ Suy tính tốn ổ bi theo lực vị trí thứ - Theo cơng thức (11.3) với Q=X.V - = 1.1.2221.1.1=2221N Trong với ổ lăn chịu lực hướng tam X=1,V=1(vịng quay), (tải trọng tỉnh) Theo công thức (11.1), khả tải động √ =2,221 √ =4,6 KN Trong đó: với ổ bi đỡ m=3 -43- L=60.n  Suy - Kiểm nghiệm tải tỉnh Theo (11.19) với Fa=0: Với (tra bảng 11.6) Như Suy  Khả tải tỉnh đảm bảo 5.3.6.2 Tính tốn ổ lăn trục cối ép: - Vì ổ lăn chủ yếu chịu lực tác dụng dọc trục nên ta chọn ổ bi chặn dãy có phớt chặn Với kết cấu trục hình đường kính ngõng trục d=10, chọn ổ bi chặn dãy có phớt chặn có d = 10, D = 30,B = 14 mm, = 4,3KN, C = 7,61KN, kí hiệu 3200ATN9 - Kiểm nghiệm tải động + Ta có lực dọc trục: + Theo (11.3) ta có: q = Y Trong đó: V = (vòng quay), (tải trọng tỉnh) (bảng 11.3) Y = 1,6 (với + Theo công thức (11.1), khả tải động √ Trong đó: với ổ bi đỡ m = L = 60.n  - Kiểm nghiệm tải tĩnh + Theo công thức (11.9) 0,94.270 = 253N = 0,253< Với -44- 5.3.6.3 Chọn ổ lăn trục : Vì lực ổ lăn làm việc mơi trường axit ẩm ướt chịu lực không đáng kể nên ta chọn ổ lăn có phớt chặn thép khơng gỉ - Với đường kính trục 35 ta chọn, ta chọn ổ bi có đường kính D=35mm không đáng kể nên không cần phải kiểm nghiệm, đường kính ngồi - D = 47mm, B = 7mm có C = 4,75 kN, = 3,2kN, kí hiệu 61807-2rz (Các cơng thức phần lấy từ sách tính tốn dẫn động khí tập 1) 5.3.7 Thiết kế dao: Trong q trình cắt gọt, dao cụ đóng vai trị quan trọng đặc biệt, dao cụ trực tiếp tạo mặt gia công thành phẩm Nếu chất lượng dao cụ không tốt ảnh hưởng đến chất lượng sản phấm, suất lao động, tiêu hao lượng…Do đó, dao cụ chế tạo phải đáp ứng số yêu cầu sau đây: gia công với suất cao, chất lượng gia công (độ bóng bề mặt độ xác gia cơng) đáp ứng theo u cầu, có khả chống mài mịn mủi cắt - để có tuổi thọ dài số lần mài lẫn thời gian sử dụng, dể chế tạo, lắp ráp đơn giản, gọn nhẹ - Các dạng mặt cắt ngang dao Hình 5.3 Hình ảnh dạng dao cắt Chọn kiểu dao cắt: xét tính chất chúc số dạng trái khác dừa, dứa… xem có đặc điểm vật liệu gỗ chúc loại trái có chất liệu xơ cấu trúc theo thớ, vỏ dày Do vậy, chọn hình dạng lưỡi dao củng chọn theo kiểu dao cho vật liệu gổ Do ta chọn theo biên dạng dao Dạng 2.[14] - -45- CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM Chế tạo thử nghiệm máy ép nƣớc chúc: 6.1 Cụm trục trục 4: Hình 6.1 Hình cụm trục số số -46- 6.2 Hộp lục giác: Hình 6.2 Hình ảnh cụm lục giác -47- 6.3 Cụm trục số số Hình 6.3 Hình ảnh cụm trục số số -48- 6.4 Cụm Dao Cắt.: hình 6.4 Hình ảnh cụm dao -49- 6.5 Cụm Thân: Hình 6.5 Hình ảnh cụm thân -50- 6.6 Một số chi tiết khác: Hình 6.6 Mặt Bích Hình 6.7 Cụm bánh xe lỗ -51- Hình 6.8 ống lót trục Hình 6.9 Bánh trụ -52- CHƢƠNG 7.1 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hồn thiện gia cơng đến đồ án tốt nghiệp chúng em kết đề tài sau: - Tìm hiểu chúc, xác định kích thước thành phần dinh dưỡng Tìm hiểu thêm loại máy ép lấy nước thị trường Đề xuất công nghệ mới, phù hợp với thực tế Khảo nghiệm lại tính tốn, thiết kế máy ép lấy nước chúc Các Clip động minh họa, sửa lại tập vẽ chi tiết, vẽ lắp máy Thử nghiệm thủ công xác định lực cắt chúc, lực ép lấy nước chúc Gia công xong hai thân chín, đồng thời gắn bánh xe Gia cơng trục chính, trục nối thân, 36 trục cối ép Đang gia công bánh xe lỗ, hộp lục giác, 36 bánh côn nhỏ bánh côn lớn, 36 cối ép, nhiều chi tiết khác Trong trình nghiên cứu, thiết kế, đề tài gặp số hạn chế, nhược điểm sau: - Một số kết cấu chưa hợp lí, phải chỉnh sữa lại vẽ thời gian - Phương án chọn làm việc môi trường axit nên vật liệu chế tạo khó khăn, địi hỏi nguồn đầu tư cao để hồn thiện máy Máy độ xác cao nên yêu cầu gia cơng phức tạp Vật liệu tồn thép nên khối lượng máy lớn, khó khăn việc di chuyển 7.2 Kiến nghị: Trong khoảng thời gian thực đề tài cố gắng, nổ lực nghiên cứu nhiên kết chưa mong muốn, nên ngồi kết đạt tơi xin đề xuất số ý kiến sau: - Chế tạo hoàn chỉnh máy ép lấy nước chúc - Xem xét nghiên cứu, dung dịch bơi trơn q trình chạy máy Với đề tài “khảo nghiệm thiết kế hồn chỉnh máy ép nước chúc” chúng tơi tin đề tài phát triển đưa vào sản xuất cách rộng rãi Chúng sau trương tiếp tục hoàn thiện, chế tạo máy thử nghiệm để cung cấp cho thị trường Miền Nam -53- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, 2, Nhà xuất GD, 2006 [2] Đặng Thiện Ngôn Trang bị điện điện tử máy cơng nghiệp, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2014 [3] Trần Quốc Hùng Dung sai vẽ kĩ thuật NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2014 [4] Nguyễn Ngọc Phƣơng, Huỳnh Nguyễn Hoàng Hệ thống điều khiển thủy lực, 2007 [5] SKF Tài liệu ổ lăn tổng hợp [6] Trần Văn Địch, Thiết kế máy, NXB KHKT,2006 [7] Đặng Duy Khoa, vi.wikipedia.org, chúc An Giang, 5/2013 [8] Nguồn [:vi.wikipedia.org/] [9] Nguồn [http://www.thietkemay.com/] [10] Nguồn [http://ydvn.net/mobile/view/4071.cay-chanh-thai-citrus-hystrix.html] [11] Nguồn [http://www.caychuc.com/] [12] Nguồn: cs@fourwindsgrowers.com [13] Nguồn: http://ydvn.net/mobile/view/4071.cay-chanh-thai-citrus-hystrix.html [14] Nguồn: [diễn đàn khí.com/all/hctvt.cc] -54- ... KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY ÉP NƢỚC QUẢ CHÚC Giảng viên hướng dẫn Sinh viên... Khi ép lực ép lên 10 bar 4.2 Phƣơng hƣớng giải pháp thƣc ép lấy nƣớc Chúc: Trong đề tài ? ?Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nước chúc? ?? Thực nghiên cứu đề xuất phương án ép lấy nước từ Chúc. .. đồ án tốt nghiệp Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Ký tên Võ Bá Minh Nhật -3- TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy ép nƣớc chúc Máy ép lấy nước từ chúc