- Yêu cầu:
+ Dung sai kích thước lỗ lắp trục phải đảm bảo được tính lắp ghép.
+ Bản vẽ thiết kế :
36
- Hình ảnh thực tế:
Hình 4.8: Tam giác đỡ trục 4.4. Các cụm máy được lắp ghép
- Các lưỡi dao, trục, tấm đỡ và động cơ được lắp đặt như hình sau:
37
4.5. Chế tạo máy thử nghiệm
+ Sau khi thực nghiệm thì tỉ lệ gọt sạch của quả dừa thành phẩm không cao và thời gian gọt dài
+ Vỏ dừa sau khi cắt không thoát ra được gây hiện tượng trượt khi cắt.
4.6. Thử nghiệm
4.6.1 Mục đích thử nghiệm
- Xác định thông số đầu vào của máy để chọn ra một thông số tốt nhất, hiệu quả nhất.
4.6.2 Thông số thử nghiệm - Thử nghiệm lần 1:
Với dao có biên dạng 1 ( vật liệu làm từ lữơi cưa gỗ CD ) Dao thử nghiệm :
38
Hình 4.7 Dao cắt phần trên vật liệu lưỡi cưa gỗ CD
- Góc cắt α = 200 không đổi, thay đổi số vòng quay của trái dừa và công suất động cơ. - Thông số đầu vào :Công suất động cơ 0.35kW, n = 200 vòng/phút.
- Dao khi ăn sâu hay không đều gây cho động cơ bị đứng. - Vỏ dừa không được gọt sạch.
39
Thử nghiệm lần 2:
+Với dao thử nghiệm:
+ Góc cắt cắt α = 200 , thay đổi vật liệu làm dao (thép tôi và rèn tại Lò rèn xã Suối Nghệ, Châu Đức, Bà Rịa – Vũng Tàu)
+ Thông số đầu vào: Công suất động cơ 0.75kW, số vòng 300 vòng/phút
40
+ Vỏ dừa được gọt sạch tương đối.
4.7. Kết luận
- Qua việc thử nghiệm và đánh giá kết quả ta chọn được thông số đầu vào là:
+ Công suất động cơ 1 ngựa.
+ Số vòng quay của động cơ, n =300vòng/phút
+ Góc độ dao hợp lý
+ Dao làm bằng vật liệu thép, được tôi cứng, mỏng và góc cắt α = 200
41
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HOÀN CHỈNH MÁY GỌT VỎ DỪA TƯƠI
5.1. Các thông số thiết kế
Từ kết quả kiểm nghiệm ở chương 4, đã xác định được các thông số thiết kế máy như sau:
Số vòng quay của chấu định vị: n = 300 vòng/phút
Thông số hình học của góc cắt : α = 200
42
5.2. Kết cấu máy
- Sau khi tính toán các ưu nhược điểm của từng phương án và thông số chọn kết cấu máy
như sau:
- Khung máy chịu trách nhiệm đỡ toàn bộ hệ thống máy, trên khung bắt động cơ, động cơ nối với chấu quay
Hình 5.2: Mô hình kết cấu máy được thiết kế trên phần mềm Solidworks 2014 5.3. Các công việc tính toán
- Tính toán và chọn Motor
- Tính toán chọn trục
43
5.4. Tính toán
5.4.1 Tính toán và chọn Motor
- Có nhiều loại động cơ Motor khác nhau như : motor điện xoay chiều, motor điện một
chiều, motor điện không đồng bộ, motor bước,… Nhưng do yêu cầu thiết kế và ứng dụng của thiết bị trong dân dụng chọn motor điện xoay chiều 3 pha khởi động bằng tụ điện vì nó có các ưu điểm sau: Động cơ 3 pha có cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn động cơ 1 pha, đấu nối đơn giản, kích thước nhỏ gọn, giá thành không cao.
-Theo nguyên lý làm việc thì công suất motor phải lớn hơn công suất làm việc. Do đó ta phải chọn motor có công suất lớn hơn công suất làm việc để bảo đảm vận hành an toàn.
-Giả thuyết đầu vào: n=300 vòng/phút
+ Vậy 1s = 5 vòng = f = 5 Hz + Vận tốc chấu quay :
Vchấu = 2πfr= 2. 3,14. 5. 0,060 = 1,884 m/s do quả dừa định vị
trực tiếp lên chấu quay nên Vchấu = Vdừa
+ Momen quay chấu định vị trái dừa:
Tcắt = Ft . r = 58,836.80 = 4706,88 (N.mm)
Với: Ft = 58,836N : lực cắt cần thiết để cắt dừa (Lớn nhất) r : bán kính trung bình trái dừa
a. Momen động cơ:
Tđc = . ắ = , . ,
, = 5945,53 (N.mm) Với: k: hệ số an toàn
η= ηbr . η2
ol = 0,97.0,992= 0,95: Hiệu suất chung
(Tra bảng 2.3/19 TTTKHDĐCK Tập I ta chọn hôl=0,99 ; hbr= 0,97)
+ Công suất trên trục động cơ:
Pđ = đ .
, . . = , .
44
- Theo nguyên lý làm việc thì công suất motor phải lớn hơn công suất làm việc. Do đó ta phải chọn motor có công suất lớn hơn công suất làm việc. Vì vậy Motor có các thông số như sau:
+ Công suất Pmotor = 0,75 (kW)
+ Số vòng quay của động cơ là 1450 vòng/phút.
+ Sau khi qua hộp giảm tốc 1:5 thì số vòng quay của trục dẫn là 290 vòng/phút
Hình 5.3: Động cơ 3 pha 380V
45
Bảng 5.1: Thông số cấu tạo động cơ
5.4.2 Chọn vòng bi trượt
Vì trục sử dụng là Ø20 và Ø18 nên chọn vòng bị trượt theo trục đã có
- Thông số:
`
Bảng 5.2: Thông số con trượt LMK theo tiêu chuẩn
5.4.3 Vật liệu chế tạo a) Khung máy
- Khung máy phải được sử dụng lâu dài và chịu tải trọng toàn bộ máy
Thông số A B E L AG P a b d F C N G M D
Số liệu (mm) 350 110 90 30 152 50 6 24.5 22 140 160 8 15 150 100
Thông số Loại K dr ø D1 d2 h d1 D L H
(mm) LMK16 37 16 38 48 7.5 4.1 4.5 28 37 6
46
- Khung được làm bằng thép CT3, do chế tạo thử nghiệm nên không tránh được tình trạng rỉ sét. ( Nếu làm sản xuất thì nên dùng INOX)
-Sử dụng thép hộp để chế tạo với độ dày 3mm và đem sơn chống rỉ sét.
b) Trục
- Sử dụng thép tròn mịn CT3 ( Nên dùng INOX)
- Vật liệu dễ rỉ sét nên cần bôi mỡ bò thường xuyên.
- Trục được sử dụng lâu dài và đáp ứng yêu cầu trượt đểu của con trượt.
c) Tam giác đỡ trục
- Vật liệu sử dụng là thép lá CT3 dày 3mm.
- Có tác dụng đỡ 3 trục phân bố đều giúp con trượt chạy ổn định.
- Vật liệu có rỉ sét nên cần phải sơn chống rỉ
d) Chấu định vị
- Tiếp xúc trực tiếp với quả dừa
- Truyền chuyển động trực tiếp lên quả dừa.
- Vật liệu phải được sử dụng trong thực phẩm, chống rỉ sét và độ bền lâu. (INOX)
- Trên thực tế chế tạo là thép C45 mạ Crôm.
e) Con trượt
- Tiếp xúc trực tiếp với trục
- Chịu được ma sát và mài mòn.
- Thực tế chế tạo : sử dụng 3 con trượt bằng nhựa khối cứng và 4 con trượt LMK chất liệu là Steel Crom
f) Dao
47
- Yêu cầu không được rỉ sét và phải đảm bảo tính cắt gọt tốt
- Vì vậy vật liệu chế tạo dao là thép từ vật liệu hợp kim phù hợp với việc cắt gọt rau củ quả.
- Thực tế chế tạo là sử dụng thép được rèn và tôi cứng ở Lò Rèn Suối Nghệ-BRVT
5.5. Chế tạo máy hoàn chỉnh 5.5.1 Cụm khung máy 5.5.1 Cụm khung máy - Khung máy - Tấm đỡ trục - Chấu định vị - Trục - Tấm đỡ trục và ổ lăn - Lưỡi cắt 5.5.2 Yêu cầu - Vật liệu CT3
- Phải đảm bảo đúng kích thước bản vẽ
- Các chi tiết phải làm sạch bavia
48
Hình 5.4: Bản vẽ 2D – 3D khung máy
49
Hình 5.6:Bản vẽ 2D-3D Trục
50
Hình 5.8: Bản vẽ 2D – 3D tấm đỡ trục
51
Hình 5.10: Bản vẽ 2D-3D dao 5.6. Kết cấu hoàn chỉnh
Máy được chế tạo hoàn chỉnh với các thông số hoạt động như sau:
- Số vòng quay : 300 vòng/phút
- Điện thế xoay chiều: 380 V ( nhưng thực tế được đấu lại 220V) - Năng suất: 40 quả/h
52
53
5.7 Sản phẩm máy gọt vỏ dừa tươi
Hình 5.12 Dừa được gọt
54
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
Với đề tài “Thiết kế và chế tạo máy gọt vỏ dừa tươi”, nhóm đã tiến hành chế tạo và đạt kết quả như sau:
- Gọt đuợc tất cả các loại dừa.
- Tỉ lệ gọt hết vỏ của các trái dừa không đều là từ 90% đến 92% vỏ. Tỉ lệ gọt hết vỏ của các trái dừa tương đối đều là trên 96% vỏ.
- Bên cạnh đó thì nhóm cũng thiết kế được khung máy, bộ phận định vị và cơ cấu di chuyển dao.
5.2 Kiến nghị
Đề tài đã nghiên cứu thành công một số vấn đề như tìm hiểu, khảo sát tình hình thực tế, thiết kế và chế tạo thành công các bộ phận cho máy. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu quá ngắn, tìm kiếm các tài liệu còn hạn chế, kinh phí không đáp ứng được yêu cầu nên vẫn còn một số sai xót và hạn chế.
Nhóm có một số kiến nghị như sau:
+ Nghiên cứu cải tiến để máy được nhỏ, gọn, hạ giá thành sản xuất và nâng cao năng suất để phù hợp với tình hình thực tế.
+ Thay thế động cơ khác có công suất lớn hơn.
+ Thiết kế lại bộ phận di chuyển dao để được an toàn hơn, dễ dàng di chuyển.
55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Gs. Ts Trần Văn Địch
Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy- Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, năm 2004 và các phiên bản sau
[2] Trần Quốc Hùng
Giáo trình dung sai - kỹ thuật đo- Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh 2012
[3]. Trần Văn Minh
Giáo trình Cây Lương Thực, NXB Nông nghiệp Hà Nội – 2003
[4]. Renznik N.E (1975) – PGS. TS Bùi Văn Miên
Máy chế biến thức ăn gia súc – NXB Nông Nghiệp TPHCM 2004.
[5]. Giáo trình “Các thiết bị cơ bản trong chế biến nông sản thực phẩm”,ĐHNL Huế 2006