Nghiên cứu thiết kế máy ép cám viên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ÐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ÉP CÁM VIÊN GVHD : ThS NGUYỄN THANH TÂN SVTH : TRẦN THANH PHONG MSSV: 12143432 TRẦN QUỐC NAM MSSV: 12143346 PHẠM VĂN CƯỜNG MSSV: 12143022 S KL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ÉP CÁM VIÊN GVHD : ThS NGUYỄN THANH TÂN SVTH : TRẦN THANH PHONG MSSV: 12143432 TRẦN QUỐC NAM MSSV: 12143346 PHẠM VĂN CƢỜNG MSSV: 12143022 Khóa : 2012 – 2016 Ngành : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Tp Hồ chí minh, tháng 08 năm 2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ÉP CÁM VIÊN GVHD: SVTH: Lớp: Khoá: ThS NGUYỄN THANH TÂN TRẦN THANH PHONG 12143432 TRẦN QUỐC NAM 12143346 PHẠM VĂN CƢỜNG 12143022 12143CL3 2012 - 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2016 CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN THANH PHONG MSSV: 12143432 TRẦN QUỐC NAM MSSV: 12143346 PHẠM VĂN CƢỜNG MSSV: 12143022 Ngành: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Lớp: 12143CL3 Giảng viên hƣơng dẫn: ThS NGUYỄN THANH TÂN Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ÉP CÁM VIÊN Các số liệu, tài liệu ban đầu:    Năng suất dự kiến: 8kg/h Công suất máy: 3KW Điện áp sử dụng 220 VAC Nội dung thực đề tài      Tìm hiểu cám viên loại máy ép cám viên Chọn phƣơng án thiết kế máy theo nguyên lý lăn ép vật liệu chặt qua lỗ bề mặt khn Tính tốn thiết kế ngun lý hoạt động máy Tính tốn hệ thống truyền động Tính toán độ bền trục cấu truyền động Sản phẩm:  Tập thuyết minh  Tập vẽ Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Ép Cám Viên GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Họ tên sinh viên: Trần Thanh Phong MSSV: 12143432 Lớp: 12143CL3 Địa sinh viên: Số điện thoại liên lạc: Email: 12143432@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Ép Cám Viên GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Họ tên sinh viên: Trần Quốc Nam MSSV: 12143346 Lớp: 12143CL3 Địa sinh viên: Số điện thoại liên lạc: Email: 12143346@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Ép Cám Viên GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Họ tên sinh viên: Phạm Văn Cƣờng MSSV: 12143022 Lớp: 12143CL3 Địa sinh viên: Số điện thoại liên lạc: Email: 12143022@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi khơng chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Trần Thanh Phong MSSV: 12143432 Trần Quốc Nam MSSV: 12143346 Pham Văn Cƣờng MSSV: 12143022 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ÉP CÁM VIÊN Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy Họ tên GV hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Tân Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: Nhận xét kết thực ĐATN: 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: TT Hình thức kết cấu ĐATN ng Điểm tối đa Mục đánh giá at với đ Điểm đạt 30 đủ h nh thức n i ung ục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức t án học, khoa học kỹ thuật, kh a học ã h i Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo m t hệ thống, thành ph n, quy t nh đáp ứng c u đưa a với àng bu c thực tế 15 Khả cải tiến phát t iển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mề chu ên ngành Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Đƣợc phép bảo vệ  Không đƣợc phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 20… Giảng viên hƣớng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) 3.4 TÍNH CHỌN Ổ LĂN: 3.4.1 Chọn ổ lăn cho trục I: a Chọn sơ : với ngỗng trục có d =35[mm], Theo bảng P2.7: chọn ổ đũa côn dãy cỡ nhẹ, ký hiệu: 7207, với thông số: D = 72[mm] C = 38[kN] ; ; b = 17[mm] C0 = 26[kN] Fa S0 S1 Hình 5.3: Lực dọc trục lên ổ lăn trục - Tính kiểm nghiệm khả tải ổ lăn: + khả tải động: Theo công thức (11.1):khả tải động : Cd = Q m L Q - tải trọng động quy ƣớc ,[kN] L - tuổi thọ tính triệu vịng quay, tính theo cơng thức (11.2[1]): L= 60.n.L h 106 = 60.300.18000  324 [triệu vòng quay] 106 50 m - bậc đƣờng cong mỏi thử ổ lăn, với ổ bi : m =10/3 -Xác định tải trọng động quy ƣớc : Theo công thức (11.3[1]): Q = ( X V Fr + Y Fa ) kt.kđ V - hệ số kể đến vòng quay ; vòng quay :V = kt - hệ số kể đến ảnh hƣởng nhiệt độ , kt = (   100oC ) kđ - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3[1] : kđ = x - hệ số tải trọng hƣớng tâm Phản lực tổng lên ổ: Fr 20  Fl x 20  Fl y 20  4842  11852  1280[ N ] 2 Fr 21  Fl x 21  Fl y 21  4302  28922  2924[ N ] 2 e =1,5tga=1,5tg13,67=0,37 Lực dọc trục lực hƣớng tâm sinh ổ: Fs  0,83.e.Fr 20  0,83.0,37.1280  393[ N ] Fs 21  0,83.e.Fr 21  0,83.0,37.2924  900[ N ] Fa  Fs1  Fa  900  153  1053[ N ] Fa1  Fs  Fa  393  153  240[ N ] Fa / Fr1  1053 / 2924  0,36[ N ] Nhƣ , ta chọn tiến hành kiểm nghiệm cho ổ với: X=0,4;Y=0,4cotg13,67=1,6 51 - TảI trọng quy ƣớc : Q20 = ( X.V.Fr0 + Y.Fa0 ) kt.kđ = ( 0,4 1280 + 1,6 1053 ) 1.1= 2197[N] Q21 = 1554[N]  Q20 > Q21 Kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn Q0 : Cd = Q0 m L  Cd = 2,1973 324  15 [kN] < C Thỏa mãn khả tải động b Theo khả tải tĩnh: Công thức : Qt  C0 Công thức (11.20[1]): Q t = Fr Lấy Qt giá trị lớn  Qt  2,9[kN]  C0  thỏa mãn 3.4.2 Chọn ổ lăn cho trục II: a Chọn sơ : với ngỗng trục có d =40[mm], Theo bảng P2.7: chọn ổ đũa côn dãy cỡ nhẹ, ký hiệu: 7208 với thông số: D = 80[mm] C = 46.5[kN] ; ; b = 19[mm] C0 = 32.5[kN] 52 Fa S0 S1 Hình 6.3: Lực dọc trục lên ổ lăn trục - Tính kiểm nghiệm khả tải ổ lăn: + khả tải động: Theo công thức (11.1):khả tải động : Cd = Q m L Q - tải trọng động quy ƣớc ,[kN] L - tuổi thọ tính triệu vịng quay, tính theo cơng thức (11.2[1]): L= 60.n.L h 106 = 60.76,4.18000 = 82,5 [triệu vòng quay] 106 m - bậc đƣờng cong mỏi thử ổ lăn, với ổ bi: m =3 -Xác định tải trọng động quy ƣớc : Theo công thức (11.3[1]): Q = ( X V Fr + Y Fa ) kt.kđ V - hệ số kể đến vòng quay ; vòng quay :V = 53 kt - hệ số kể đến ảnh hƣởng nhiệt độ , kt = (   100oC ) kđ - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3[1] : kđ = X - hệ số tải trọng hƣớng tâm Y - hệ số tải trọng dọc trục Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ 10 11 Fr10  Fl x210  Fl y210  80  488  495[ N ] Fr11  Fl x211  Fl y211  1005  1219  1580[ N ] e =1,5tga=1,5tg13,67=0,37 Lực dọc trục lực hƣớng tâm sinh ổ: Fs  0,83.e.Fr10  0,83.0,37.495  152[ N ] Fs1  0,83.e.Fr11  0,83.0,37.1580  485[ N ] Fa  Fs1  Fa  602  485  117[ N ] Fa1  Fs  Fa  152  602  754[ N ] Fa1 / Fr1  754 / 1580  0,48[ N ] Nhƣ , ta chọn tiến hành kiểm nghiệm cho ổ với: X=0,4;Y=0,4cotg13,67=1,6 - TảI trọng quy ƣớc : Q20 = ( X.V.Fr0 + Y.Fa0 ) kt.kđ = ( 0,4 495 + 1,6 117 ) 1.1= 385[N] Q21 = 1838[N]  Q20 < Q21 Kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn Q1 : Cd = Q1 m L  Cd = 1,8383 82,5  [kN] < C Thỏa mãn khả tải động b Theo khả tải tĩnh: 54 Qt  C0 Công thức : Công thức (11.20[1]): Q t = Fr Lấy Qt giá trị lớn  Qt  1,8[kN]  C0  thỏa mãn 3.5 TÍNH KHN ÉP 3.5 Thơng số khn ép : Khn ép đƣợc lắp trục công tác chịu áp suất làm việc phân bố toàn diện tích Các số liệu khn ép : + D : đƣờng kính khn ép, D = 160mm + h : Chiều dày khuôn ép, h = 20mm + d : Đƣờng kính lỗ khn ép, d = 4mm + tk : Bƣớc lỗ khuôn ép, tk = 6mm + Vật liệu làm khn ép : Thép 45, có thông số : giới hạn chảy  ch  270MN / m2 ; E  2.105 MN / m2 ;   0,28 3.5.2 Phƣơng pháp tính tốn : Năng suất máy cắt sản phẩm xác định theo phƣơng trình động học trình hay theo khả cho sản phẩm qua cấu hệ thống thiết bị làm việc hay cấp liệu Trong trình làm việc máy cắt bề mặt vật liệu đem gia công đƣợc tạo thành Năng suất : Q  Trong :  F (kg / s) F1 (1   ) F : khả cắt dao, m2/s φ : hệ số sử dụng khả cắt dao F1 : bề mặt phân riêng hay nửa bề mặt đƣợc tạo thành cắt 1kg sản phẩm, m2/kg 55 α : tỉ lệ thời gian nguyên công phụ thời gian ép, máy cắt liên tục α = Khi thiết kế máy kích thƣớc số dao, tốc độ chúng xác định theo F 3.5.3 Tính tốn khn ép :  tinhtoan   ch  0,9  ch nen + Mä men uäún hæåïng tám Mr  p [ R (1   )  r (3   )] 16 (5-1) + Mä men ún theo hỉåïng vng Mt  p [ R (3   )  r (1  3 )] 16 (5-2) Tỉì hai phỉång trỗnh (5-1) vaỡ (5-2) ta thỏỳy rũng mọ men bióỳn âäøi phủ thüc vo bạn kênh theo quy lût parabon Biãøu âäư nhỉỵng mä men áúy   0,28 cho trón hỗnh veợ Khi tờnh toaùn sổùc bóửn cỏửn phaới tỗm ổùng suỏỳt tổồng õổồng lồùn nhỏỳt theo lyù thuút sỉïc bãưn tỉång ỉïng våïi váût liãûu â biãút Vê dủ cáưn lm sạng t váût liãûu chëu kẹo v nẹn khạc Nãúu cọ trảng thại ỉïng sút âỉåüc âàûc trỉng bàịng ỉïng sút chuí yãúu  ,  ,  (trong âọ  -l ỉïng sút chênh låïn nháút;  -æïng suáút trung gian;  -æïng suáút chờnh lồùn nhỏỳt ) thỗ theo lyù thuyóỳt õồn giaớn ca trảng thại ỉïng sút giåïi hản , ỉïng sút tỉång âỉång âỉåüc xạc âënh theo cäng tỉïc  td  1 3 Trong âoï  - hãû säú âàûc trỉng cho sỉû lm viãûc khäng giäúng ca váût liãûu kẹo v nẹn Ta kiãøm tra cho õióứm A,B,C vaỡ D nhổ hỗnh veợ 56 + ÅÍ âiãøm A (vng nẹn) Mr  Mt   1,28 1,28 pR   50.9,52  361( N m / m) 16 16 Theo cäng thæïc (XVI-16)[1] r  t  6M t 6.1,28 pR 0,48 pR     h2 16h h2 Trong trỉåìng håüp ny : Theo cäng  td   3   0,9( thæïc   0;     0,48 pR h2 (XVI-42)[1] ta coï 0,48 pR pR 50.9,52 )  , 43  , 43  215,6(kG / cm ) h2 h2 32 + ÅÍ âiãøm B ( vng kẹo ) 1,28 pR Mr  Mt  16 Theo cäng thæïc (XVI-16)[1] 6M t 6.1,28 pR pR 50.9,52 r  t    0,48  0,48  240(kG / cm ) h 16.h h 32 Trong trỉåìng håüp ny 1    0,48 pR ;  h2 ỈÏng sút tỉång âỉång  td    3  0,48 pR 0,48.50.9,52   240(kG / cm ) h2 32 + ÅÍ âiãøm C (vng kẹo ) 57 pR 0,56 pR Mr  ;Mt  16 ỈÏng sút tỉång ỉïng bàịng 6M r 0,75 pR r   h h2 6.M 6.0,56 pR pR t  t   , 21 h 16h h2 Trong trỉåìng håüp ny 1  0,75 pR pR ;   , 21 ;  h2 h2 ỈÏng suáút tæång âæång  td   3  0,75 pR 0,75.50.9,52   376(kG / cm ) 2 h + ÅÍ âiãøm D( vng neïn ) Mr   pR 0,56 pR ; Mt   16 ỈÏng sút tỉång ỉïng  r  0,75 pR pR ;    , 21 t h2 h2 ỈÏng sút chênh   0;  0,21 pR pR ;    , 75 h2 h2 ỈÏng sút tỉång âỉång  td   3   0,9(0,75 pR pR 50.9.52 )  , 675  , 675  338(kG / cm ) h2 h2 32 58 ÅÍ âiãøm C ỉng sút låïn nháút v ta kiãøm tra cho âiãøm ny theo báút âàóng  td  thỉïc  ch nch Trong âọ nch  dỉû trỉỵ bãưn theo t lãû âäúi våïi giåïi hản chy ( nch  1,65 )  0,75 0,75 pR  ch  h2 nch pR 50.9,52 2700  , 75  376   1636 2 h 1, ,65 Váûy khn ẹp tho âiãưu kiãûn bãưn + Âäü vng  p(1   ) 2 (R  r ) 64 EJ (XVI-46)[1] Trong âoï J  h3 t  d 12 t (XVI-50)[1] Âäü vng låïn nháút l tải tám ca khn ẹp , tỉïc l tai vë trê cọ r=0 Theo cäng thỉïc (XVI-46)[1] ta xạc âënh âỉåüc âäü vng r=0 l max  p(1   ) R 64 EJ Trong âoï h3 t  d 33 0,6  0,2 J   0,5(cm3 ) 12 t 12 0,6 max  Váûy 50(1  0,28) 9,52  5.105 (cm) 64.2.10 0,5 59 + ỈÏng sút   M W (XVI-48)[1] W-mä men caín âäúi våïi khuän h2 t  d W  t (XVI-51)[1] Ta ỉïng sút tải vë trê tám ca khn r=0 32 0,6  0,2 W  1(cm ) 0,6 Váûy ỉïng sút kẹo (tải âiãøm B) v ỉïng sút nẹn (tải âiãøm A) l   M M pR 50.9,52   1,28  1,28  361( KG / cm ) W 16 16 60 Hình 7.3: Biểu đồ mơ men khn ép 61 KẾT LUẬN Trên chúng em trình bày xong phƣơng hƣớng nhƣ phƣơng pháp tính tốn thiết kế máy ép khuôn phẳng( ép rulo) Với tất cố gắng nhƣ hƣớng dẫn chu đáo, nhiệt tình thầy NGUYỄN THANH TÂN, thầy bạn bè, chúng em hồn thành đồ án thời hạn Nhƣng có lẽ khơng tránh đƣợc thiếu sót Chúng em kính mong thầy bảo để chúng em hồn thiện hơn, vững vàng hơn, để tự tin vững bƣớc cơng việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn Thủ Đức, ngày 20 tháng năm 2016 Nhóm sinh viên thực Trần Thanh Phong Trần Quốc Nam Phạm Văn Cƣờng 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO  1 Cơ sở thiết kế máy chế biến thực phẩm –Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội  2 Thiết kế chế tạo máy – Nhà xuất giáo dục  3 Máy thiết kế chế biến thức ăn chăn nuôi - Nhà xuất khoa học kỹ thuật  4 Máy phục vụ chăn nuôi – Nhà xuất giáo dục [ 5] Giáo trình thức ăn gia súc – Đại học Nông lâm Huế [ 6] Chuyên đề thiết bị chế biến nông sản thực phẩm [ 7] Một số tài liệu internet 63 S K L 0 ... hiểu phƣơng pháp ép cám viên, qua nghiên cứu thiết kế máy ép cám viên nhằm hộ trợ thức ăn nhanh với đầy đủ chất dinh dƣỡng giá thành rẻ, tiết kiệm thời gian chăn ni Q trình nghiên cứu chế tạo gồm... hiểu loại cám viên - Tìm hiểu, so sánh phƣơng pháp ép cám viên - Chọn phƣơng án tối ƣu - Tính tốn, thiết kế phận máy theo phƣơng án chọn - Kiểm tra lại trình thiết kế - Chế tạo máy ép - Chạy... MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Ép Cám Viên GVHD: