Nghiên cứu thiết kế, sản xuất và khảo nghiệm máy băm thái rơm rạ nhằm cơ khí hóa sản xuất nấm và mạ thảm
MỤC LỤC
MỘT SỐ QUY TRÌNH KỸ THUẬT XỬ LÝ RƠM RẠ
Xử lý rơm ra ứng dụng trong quá trình gieo mạ thảm
Rơm rạ ủược lấy sau khi thi hoạch lỳa, ủạt ủộ ẩm quy ủịnh ủược băm thỏi nhỏ rồi trộn với bựn tạo ra một loại bựn mới cú tớnh tơi xốp và ủộ liờn kết cao.
Máy băm cỏ của anh “Hai lúa” (22/03/07)
Khụng những thế, mỏy băm cỏ của anh “Hai lỳa” ủó khắc phục ủược một số nhược ủiểm của mỏy ngoại nhập như hạn chế tỡnh trạng cỏ quấn trục, khụng góy lưỡi dao, cụng suất cao gấp ủụi và ủặc biệt là giỏ thành khỏ rẻ, chỉ khoảng 2.600.000ủ/mỏy. Mỏy cú cấu tạo ủơn giản, gồm: 1 phần khoang thỏi cỏ bờn trong cú lưỡi dao thỏi; Bộ phận chuyển ủộng 1 phần gần ủộng cơ, cú thể dựng ủiện 3 pha, hoặc lắp ủầu mỏy nổ của Trung Quốc hay Vikyno.
Một số máy băm khác Máy băm
Với cỏc vật liệu như rơm, cỏ khụ mức ủộ ủàn hồi và biến dạng phụ thuộc nhiều vào trạng thái ép của vật liệu, kết cấu bộ phận băm thái cũng như lực cắt thái và thời gian cắt thái. Việc xỏc ủịnh khối lượng riờng của rơm khụ là rất khú do rơm cú ủộ biến dạng ủàn hồi, ủộ ẩm nằm trong dải rộng nờn chỳng tụi xỏc ủịnh một cỏch tương ủối dựa trờn khối lượng rơm ủược chuyờn chở ủến với kớch thước ủo thựng xe ụ tụ và cho rơm vào thựng rồi ủo thể tớch, khối lượng.
Hệ số ma sát tĩnh của rơm rạ
- ðảm bảo ủộ ủồng ủều về kớch thước chiều dài ủoạn thỏi - ðiều chỉnh ủược chiều dài ủoạn thỏi. - Cú chi phớ năng lượng riờng thấp và ủạt hiệu suất cao - Dễ ủiều chỉnh, chăm súc và sử dụng thuận tiện.
Các nguyên lý cắt thái rau, cỏ, rơm .1 Nguyên lý làm việc kiểu dao cầu
Ngoài việc ủiều chỉnh khe hở giữa dao thỏi và tấm kờ là rất quan trọng, ủể thỏi ủược gọn và dễ thỡ khe hở giữa dao thỏi và tấm kờ càng nhỏ càng tốt, nếu khe hở quá lớn thì việc cắt thái sẽ không xảy ra mà chỉ là hiện tượng bẻ gập rơm xuống, khe hở yờu cầu ủối với cắt thỏi rơm là 0.5m – 1mm [8]. Lưỡi dao lắp ở khe thủng của thõn trống sẽ cắt, nạo vật thỏi ủang tựa vào thõn nắp dao ủú thành những lỏt (dầy mỏng tuỳ theo khoảng cỏch từ lưỡi dao ủến mặt thõn lắp dao), lỏt thỏi sẽ trượt trờn mặt dao, chui qua khe thủng rồi thoát ra phía mặt kia của thân lắp dao.
Cơ sở lý thuyết về cắt thái [8]
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình cắt thái bằng lưỡi dao (cắt có trượt) ðể cắt thỏi rơm thành từng ủoạn bảo ủảm chất lượng, giảm ủược năng lượng cắt thỏi, ta cần xột ủến một số yếu tố chớnh thuộc phạm vi dao thỏi và vật thái (rơm) ảnh hưởng tới quá trình cắt thái:. a) Áp suất riêng q(N/cm) của cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái. ðõy là yếu tố trực tiếp ủảm bảo quỏ trỡnh cắt ủứt vật thỏi và liờn quan ủến cỏc yếu tố khỏc thuộc phạm vi dao thỏi và vật thỏi:. Sơ ủồ quỏ trỡnh cắt thỏi bằng lưỡi dao. a) Lưỡi dao nộn ộp và cắt ủứt b) Lưỡi dao cú gúc mài σ. - Trong trường hợp góc trượt τ nhỏ hơn góc ma sát ϕ quá trình cắt thái không có trượt, q = qo - lực cắt thái riêng khi cắt không trượt, (N/cm). ðể xỏc ủịnh ỏp suất riờng q và hệ số cắt trượt f’ theo gúc trượt τ dựa vào ủồ thị thực nghiệm sau: [7]. ðồ thị xỏc ủịnh q, f’ theo ủộ trượt ττττ. Từ ủồ thị quan hệ hỡnh 3.29 ta cú thể lập ủược phương trỡnh xỏc ủịnh q và f’ theo ủộ trượt t bằng phương phỏp lập phương trỡnh ủường thẳng khi biết toạ ủộ hai ủiểm trờn ủường thẳng:. tgϕ tgu1 tg. Từ ủồ thị thực nghiệm hỡnh 3.27 ủiều kiện ủể Ar ủạt giỏ trị cực trị là Ar. là nghiệm của phương trình sau :. b) Xỏc ủịnh cỏc thụng số hỡnh học của mỏy.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ PHẬN CUNG CẤP Bộ phận cung cấp gồm có hệ trục cuốn và băng tải
Băng tải
Truyền ủộng cho trục chủ ủộng của băng tải ủược lấy từ bỏnh răng chung gian ăn khớp với bỏnh răng ủược lắp trờn trục cuốn của lụ ộp chủ ủộng. Trờn trục cuốn chủ ủộng và trục bỏnh ủai chủ ủộng của băng tải có lắp các bánh răng trụ răng thẳng có số răng z = 22 ăn khớp với bỏnh răng trung gian.
Chọn ủộng cơ
Việc chọn ủộng cơ cú ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật lớn.Nếu chọn cụng suất ủộng cơ bộ thỡ ủộng cơ quỏ tải dẫn ủến chúng hỏng, nếu chọn ủộng cơ cú cụng suất lớn quỏ thỡ dẫn ủến chi phớ ủầu tư tăng, ủộng cơ làm việc non tải, hiệu suất thấp. Dựa vào ủặc tớnh làm việc và cụng suất của mỏy ta cú thể chọn ủộng cơ diesel hoặc ủộng cơ ủiện 3 pha với cụng suất từ 3-4 kW và số vũng quay của ủộng cơ là 1500(v/ph). Tính toán bộ truyền cho dao thái. Tớnh toỏn thiết kế bộ truyền ủai cho trục dao[5]. ðể cung cấp năng lượng từ ủộng cơ cho trục dao băm thỏi rơm ta dựng bộ truyền ủộng ủai thang. Bước 1: Chọn tiết diện ủai:. Kớch thước tiết diện của ủai thang. Bước 2: Xỏc dịnh ủường kớnh bỏnh ủai nhỏ. Kiểm nghiệm vận tốc vũng của ủai: V1 =. Bước 3: Xỏc ủịnh ủường kớnh bỏnh ủai lớn. ðường kớnh bỏnh ủai lớn ủược xỏc ủịnh theo cụng thức :. Bước 6 : Kiểm nghiệm số lần uốn ủai trong 1giõy theo cụng thức:. Lực vũng tỏc dụng lờn bỏnh ủai Pủ =. Bước 9 :Xỏc ủịnh kớch thước chủ yếu của bỏnh ủai. Chiều rộng bỏnh ủai nhỏ ủược xỏc ủịnh theo cụng thức :. ðường kớnh ngoài và trong bỏnh ủai dẫn. Lực căng ban ủầu ủược xỏc ủịnh theo cụng thức :. Tớnh toỏn truyền ủộng từ trục dao tới trục cuốn và băng tải. ðể truyền chuyển ủộng từ trục dao tới trục cuốn và băng tải ta dựng 3 bộ truyền: 2 bộ truyền ủai thang và 1 bộ truyền bỏnh răng cụn do vậy việc phõn bố tỉ số truyền cho các bộ truyền là rất quan trọng. Phân phối tỉ số truyền từ trục dao tới trục cuốn và băng tải Tỉ số truyền từ trục dao tới trục cuốn là:. i3 = 1,64- Tỉ số truyền của bộ truyền ủai thang từ trục thứ cấp của bỏnh răng côn tới trục cung cấp. b) Tớnh toỏn bộ truyền ủai từ trục dao tới trục sơ cấp bỏnh răng cụn. Do dõy ủai cũng ủược lắp trờn cựng bỏnh ủai của trục dao nờn tiết diện ủai là ủai thang loaị B.Cỏc thụng số của ủai ủó biết và ủường kớnh của bỏnh ủai dẫn cũng ủó biết ủú chớnh là D2. Bước 1:Xỏc ủịnh ủường kớnh ủai bị dẫn D3. Bước 6: Xỏc ủịnh khoảng cỏch trục theo chiều dài ủó chọn. Mụmen tỏc ủộng lờn bỏnh ủai xỏc ủịnh theo cụng thức:. Với N là công suất chi phí cho trục cuốn và băng tải N=1,5 kW Lực vũng tỏc dụng lờn bỏnh ủai :. Bước 10: Tớnh lực căng ban ủầu. Bước 11: Xỏc ủịnh lực tỏc dụng lờn trục. d) Tớnh toỏn bộ truyền ủai từ trục thứ cấp của bỏnh răng cụn tới trục cuốn chủ ủộng Lấy gần ủỳng cụng suất N=1,5 kW và ủể tớnh bộ truyền i = 1,64.
Thiết kế chế tạo trục dao [5],[6]
Trục dao ủược chế tạo theo kết cấu lắp ghộp cỏc chi tiết trờn trục vậy ta phải chọn ủường kớnh trục d = 50 mm trỡnh bầy trờn hỡnh 4.8. Trục của cỏc lụ ộp, trống tang và cỏc trục truyền khỏc ủược chọn theo kết cấu hợp lý của mỏy và ủiều kiện lắp ghộp cỏc chi tiết liờn quan trong mỏy.
THIẾT KẾ KHUNG MÁY
Nội dung khảo nghiệm
Khảo nghiệm khả năng làm việc của máy. Sau khi kiểm tra quỏ trỡnh hoạt ủộng của mỏy ở cỏc chế ủộ khụng tải, chỳng tụi nhận thấy cỏc bộ phận mỏy làm việc an toàn và ổn ủịnh. Mỏy ủang làm việc. Sau ba lần cho mỏy hoạt ủộng và kiểm tra chỳng tụi thấy:. - Kết cấu mỏy ủảm bảo ủộ cứng vững ổn ủịnh. - Bộ phận cắt thỏi làm việc ủạt yờu cầu, ủó cắt ủược hầu hết lượng rơm cung cấp ủến. - Bộ phận cung cấp làm việc hiệu quả. Lượng cung cấp ủưa vào họng thỏi ủỳng theo yờu cầu. Cơ cấu lũ xo nộn làm việc ủảm bảo khi tải cao. - Cỏc bộ truyền ủộng ủai, bỏnh răng hoạt ủộng ờm dịu, ổn ủịnh và an toàn. Bộ phận truyền ủộng. Khảo nghiệm chất lượng và năng suất của máy. ðể ủỏnh giỏ chất lượng cắt thỏi và năng suất làm việc của mỏy. Chỳng tôi tiến hành vận hành máy liên tục trong khoảng thời gian t = 30 phút. Sau mỗi lần khảo nghiệm chỳng tụi thu thập sản phẩm và tiến hành ủo, cân trọng lượng của sản phẩm. a) Chất lượng sản phẩm cắt thái. STT Chiều dài mẫu sản phẩm li (cm) Tần suất (mi). Từ bảng xỏc ủịnh chiều dài sản phẩm cắt thỏi, ta xỏc ủịnh giỏ trị trung bỡnh l, ủộ lệch chuẩn thực nghiệm S và khoảng ước lượng chiều dài trung bình m theo [7]. Xỏc ủịnh chiều dài trung bỡnh:. Với yêu cầu chiều dài cắt thái của sản phẩm ủề ra là l = 5 cm thỡ thực tế sản phẩm cắt thỏi ủảm bảo yờu cầu. Xỏc ủịnh chiều dài trung bỡnh:. Xỏc ủịnh chiều dài trung bỡnh:. Sản phẩm sau khi cắt thái b) Năng suất máy.
KIẾN NGHỊ
- Lập trỡnh bài toỏn xỏc ủịnh cỏc thụng số của bộ phận cắt thỏi và tỡm thụng số tối ưu của mỏy bằng ngụn ngữ pascal giải trờn mỏy tớnh ủiện tử. - Tiến hành khảo nghiệm ủỏnh giỏ khả năng làm việc, chất lượng sản phẩm và năng suất của mỏy phự hợp với cỏc yờu cầu kỹ thuật ủề ra.