Nđc = 1430 (v/ph), vì động cơ có hộp giảm tốc có tỉ số truyền i = 9,5, và cho trục quay với tốc độ 150 vòng/ phút
Trang 58
Tỉ số truyền u =1, chọn số răng đĩa nhỏ Z1=21, do đó số răng đĩa lớn Z2 = u.Z1= 1.21= 21
Theo công thức (5.3) tài liệu [1] Pt = P.k.kz.kn
Trong đó: Z01= 25; kz= 25/z1 = 25/21= 1,2; n01=200 vg/ph; kn = n01/n1= 200/150 = 1,33
- Theo công thức 5.4 và bảng 5.6 tài liệu [1] + k = k0.ka.kđc.kđ.kc.kbt = 1,25.1.1.1,2.1.1= 1,5.
+ Với k0 =1,25 hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền. + ka = 1 hệ số ảnh hưởng đến khoảng cách trục và chiều dài xích. + kđc = 1 hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích. + kđ = 1,2 hệ số tải trọng động, kể đến tính chất của tải trọng. + kc =1 hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền.
+ kbt = 1 hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bôi trơn. Như vậy:
Pt = 0,4.1,5.1,19.1,33=0,72(kW)
Theo bảng 5.5 tài liệu [1]. Với n01= 200 vg/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p = 12,7 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn.
Pt < [P] = 1,27 kW.
Đồng thời theo bảng 5.8 tài liệu [1], p < pmax.
Khoảng cách trục a= 30p =30.12,7 = 381 mm; Theo công thức (5.12) tài liệu [1], số mắc xích x = 2a/p + 0,5(z1 + z2) + (z2- z1)2.p/(4π2a) = 2.30 + 0,5(21+21)
= 81
Lấy số mắc xích chẵn x = 84, Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 tài liệu [1].
a = 0,25p[xc – 0,5(z1 + z2) + √[𝑥𝑐 − 0,5(𝑧1 + 𝑧2)]2 − 2 [𝑧2−𝑧1
𝜋 ] 2 ]
= 0,25.12,7.[84-0,5(21+21) +√[84 − 0,5(21 + 21)]2 − 2 [21−21
𝜋 ] 2 ] = 400 Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng
Trang 59
Số lần va đập của xích: theo công thức 5.14 tài liệu [1],
i = z1.n1/(15x) = 21*150/(15*84)= 2,5 < [i] =80 Bảng 5.9 tài liệu [1]. Kiểm nghiệm độ bền xích
Theo công thức 5.15 tài liệu [1], S = Q/(kđ.Ft+ F0+Fv)
- Theo bảng 5.2 tài liệu [1], tải trọng phá hủy Q= 18200 N, khối lượng 1 mét xích q = 0,75 kg;
+ kđ = 1,2 máy làm việc ở chế độ trung bình.
+ V = Z1.p.n1/60000= 21.12,7.150/60000 = 0,67 m/s + Ft = 1000P/v = 1000*0,4/0,67 = 597 N + Fv = qv2 = 0,75.0,672 = 0,34 N + F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.2.0,75.0,399 = 5,9 N Trong đó kf = 1 bộ truyền thẳng đứng. Do đó: s = 18200/(1.597+ 0,34 +5,9) = 30,2
Theo bảng 5.10 với n01= 200 vg/ph, [s] = 7,8. Vậy s > [s] bộ truyền đảm bảo đủ bền.
6.6 Kiểm nghiệm bền các chi tiết trong mô hình
Sau khi thiết kế mô hình xong, để đảm bảo độ bền và khả năng chịu tải trọng của các chi tiết trong máy, nhóm đã tiến hành thực hiện kiểm tra độ bền các chi tiết
Kiểm nghiệm độ bền của khung
Hình 6.11 Kết quả kiểm nghiệm độ bền của khung
Dùng phương pháp phần tử hữu hạn với sự trợ giúp của phần mềm thiết kế autodesk inventor 2015. Ta được kết quả như hình 6.11. Kết quả này cho ta thấy khung đủ bền để chịu tải trọng của máy vì ứng suất max của khung khi chịu tải là 19,23Mpa < [P] = 270 Mpa.
Trang 60
Do trong quá trình làm việc, ta thấy trục dao dưới chịu nhiều tải trọng trong quá trình cắt, vì trục này vừa chịu tải trọng của lực cắt vừa chịu tải trọng của dao dưới. Vì thế ta cần phải kiểm nghiệm bền.
Hình 6.12 Kết quả kiểm nghiệm bền của trục dao dưới
- Với kết quả như hình 6.12 ta thấy trục đủ bền.
Kiểm nghiệm bền thanh đỡ
Do trong quá trình làm việc thanh đỡ vừa chịu tải trọng của các dao trên vừa chịu va đập của cụm dao trên, vì thế ta kiểm nghiệm bền.
Hình 6.13 Kết quả kiểm nghiệm độ bền của thanh đỡ
Theo kết quả nghiên cứu và kiểm nghiệm bền bằng phần mềm ansys của anh Khoa – học viên cao học trường Đại Học SPKT Tp.HCM ta thấy thanh đủ bền.
CHƯƠNG 7: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
7.1 Kết quả đạt được 7.1.1 Mô hình thiết kế 7.1.1 Mô hình thiết kế
Trang 61
Hình 7.1 Mô hình thiết kế
7.1.2 Mô hình thực tế
- Sau khoảng thời gian hai tháng nghiên cứu, thiết kế và chế tạo, nhóm đã hoàn thành mô hình máy tách vỏ ca cao như hình 7.2
Trang 62
Trang 63
Hình ảnh các chi tiết
Hình 7.3 Khung máy
Hình 7.4 Máng dẫn
Trang 64
Hình 7.6 Dao răng Hình 7.7 Đĩa gá dao
Hình 7.8 Ổ dao 7.2 Đánh giá kết quả
+ Quá trình thiết kế và chế tạo thực nghiệm còn gặp nhiều khó khăn.
+ Thiết kế và gia công cần phải đảm bảo, việc thiết kế sao cho việc gia công là đơn giản và đạt độ chính xác cao.
+ Theo kết quả cắt được thì máy tách vỏ cứng trái ca cao hoạt động tốt, năng suất 6000 – 7000 trái/giờ
+ Trong quá trình thực nghiệm còn tồn tại những vấn đề mà lý thuyết không kiểm soát được, vì vậy cần đưa ra các phương hướng giải quyết khác nhau cho cùng một vấn đề để có kết quả tối ưu.
Trang 65
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện đề tài này nhóm đã xây dựng được một mô hình máy cắt vỏ cứng ca cao gồm những phần sau:
- Cụm rulo dẫn hướng.
- Cụn dao cắt gồm: Dao cắt, đĩa dao răng. - Máng dẫn.
- Khug máy.
Với những tính năng kỹ thuật và nguyên lý làm việc như đã trình bày ở phần trên. Những thiết kế trong bản vẽ đã đáp ứng được yêu cầu đề tài trên cơ sở lý thuyết, tuy nhiên còn cần kiểm định qua sản xuất và vận hành thực tế. Đề tài hoàn thành sẽ giúp cho công việc tách hạt ca cao đạt được về:
- Năng suất chế biến.
- Đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai.
Tuy nhiên khi nghiên cứu thực hiện đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy mong các thầy cô và các bạn bè đồng nghiệp chân thành góp ý để đề tài nghiên cứu có đầy đủ ý nghĩa trọn vẹn hơn, hoàn thiện hơn đề tài này!
Những vấn đề đã được nghiên cứu và giải quyết:
Khi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, phát triển và chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao’’ cơ bản đã giải quyết được một số vấn đề sau đây:
- Đã xác định được phương pháp tối ưu để cắt vỏ ca cao.
- Đã thiết kế được dao cắt đảm bảo được yêu cầu cắt trái ca cao.
- Đã nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy với tính năng kỹ thuật như yêu cầu. - Đã chế tạo thử nghiệm được mô hình máy.
Những mặt hạn chế:
Bên cạnh những vấn đề nghiên cứu giải quyết được còn tồn tại những mặt hạn chế trong quá trình nghiên cưu được đưa ra bàn luận như sau:
- Tính thẫm mỹ - vệ sinh máy. - Tinh gọn kết cấu máy
Trang 66
KIẾN NGHỊ
- Nghiên cứu, định hướng viết một bài báo khoa học về “Nghiên cứu, phát triển và chế tạo máy tách vỏ cứng trái ca cao”
- Từ những mặt hạn chế trong quá trình trong quá trình thực hiện đề tài này, sẽ có những vấn đề còn tồn tại cần giải quyết cho đề tài.
- Cần kết hợp sản xuất hoàn thiện cụm máy và chạy thử nghiệm trên đơn vị số lượng ca cao lớn hơn.
- Lấy số liệu thực tế trên sử dụng thiết bị để có những cải tiến để nâng cao hiệu suất hoạt động của máy cũng như những cải tiến nhằm tinh gọn lại máy.
Trang 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, 2, NXB GD, 2006.
[2] Đặng Thiện Ngôn ,Trang bị điện điện tử trong máy công 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 Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng, Hệ thống điều khiển bằng thủy lực,2007.
[5] SKF Tài liệu ổ lăn tổng hợp.
[6] Trần Văn Địch, Thiết kế máy, NXB KHKT,2006.
[7] Tôn Thất Minh, Máy Và Thiết Bị Chế Biến Lương Thực, NXB BK_HN. [8] Đoàn Văn Điện _ Nguyễn Bảng, Lý Thuyết Và Tính Toán Máy Nông Nghiệp
ĐHNL TP.HCM
[4] Nguyễn Hay, Máy Sau Thu Hoạch, NXB ĐHQG TP.HCM
[8] Nguyễn Bin, Các quá trình thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm tập 2, NXB KHKT HN
Tiếng Anh
Bài báo tiếng Anh “SOLVING COCOA POD SIGMOID GROWTH MODEL WITH NEWTON RAPHSON METHOD”
Bài báo tiếng Anh “Producing Cocoa in Northern Australia”.
Nguồn internet http://maxwellsci.com/print/rjaset/v2-622-634.pdf https://www.daff.qld.gov.au/research/commercialisation-opportunities/technology-and- plant-varieties/mechanical-pod-splitter-for-opening-cocoa-pods http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0973082611000834 http://amdchina.en.alibaba.com/product/399430793- 209960722/Cocoa_Bean_Color_Sorting_Machine.html