4. Tính toán thiết kế hoàn thiện một số bộ phận làm việc của máy
4.2.1.Kết cấu của bàn quay, cơ cấu truyền động cho bàn quay và những tồn
những tồn tại cần khắc phục.
Trên máy đóng bầu mía giống, bàn quay có dạng một chạc chữ thập, phía đầu ngoài cùng của các chạc có lắp các cụm họng cấp liệu. Phía d−ới các họng cấp liệu có lắp các cơ cấu kẹp giữ miệng túi bầu. Chạc bàn quay làm bằng thép hình vuông rỗng, kích th−ớc tiết diện ngang 60x60x3. Khoảng cách giữa hai đầu mút của các chạc bàn quay là 1020 mm.
Theo nguyên lý làm việc của máy đóng bầu mía, bàn quay có chuyển động quay dừng gián đoạn theo chu kỳ với các thông số cơ bản nh− sau:
Thời gian 1 chu kỳ : 6,0 giây Thời gian pha quay: 1,5 giây Thời gian pha dừng: 4,5 giây
Trên máy đóng bầu mía truyền động khí nén do Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I thiết kế chế tạo năm 2005, cơ cấu truyền động cho bàn quay là cơ cấu Man 4 rZnh h−ớng tâm, đối xứng, ăn khớp ngoài.
Kết cấu bàn quay và cơ cấu truyền động cho bàn đ−ợc thể hiện trên hình 4.8.
Hình 4.8. Kết cấu bàn quay và cơ cấu truyền động cho bàn quay 1-Giá đỡ; 2- Tay quay; 3- Chạc Man; 4- Bàn quay; 5- Cụm phễu cấp liệu.
2-
Cơ cấu Man về nguyên tắc đZ hoàn toàn thoả mZn các yêu cầu đặt ra về kết cấu, kích th−ớc và các yêu cầu động học của bàn quay. Nó là phần truyền động cơ khí duy nhất còn đ−ợc giữ lại trên máy đóng bầu mía truyển động khí nén do −u điểm làm việc rất chính xác, khả năng hZm khâu bị dẫn trong pha dừng rất tin cậy mà các cơ cấu truyền động khác khó thực hiện đ−ợc, [15, 16, 17]. Tuy nhiên khi thiết kế mẫu máy năm 2005, với mục đích là xác định
nguyên lý làm việc chung của máy cũng nh− của các bộ phận làm việc chính nên các vấn đề về độ bền, độ bền mòn, độ tin cậy của cơ cấu ch−a đ−ợc quan tâm đến.
Khi thử nghiệm máy lâu dài trong điều kiện sản xuất, riêng với cơ cấu truyền động cho bàn quay đZ phát hiện những vấn đề cần ngăn ngừa và hoàn thiện nh− sau:
- Trục bàn quay bị xoắn và các mối ghép then bị dập. Do trục bàn quay chịu mô men xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động gián đoạn, nó có nguy cơ bị phá huỷ mỏi và bị biến dạng khi làm việc trong thời gian dài. Thực tế sau một thời gian làm việc, vị trí của các họng cấp liệu đZ lệch đi so với vị trí thiết kế 4-6 mm. Sự sai lệch này là do trục bị biến dạng xoắn và do các mối ghép then giữa trục bàn quay với chạc Man và bàn quay bị dập đồng thời gây nên. Trong thời gian thử nghiệm, sự sai lệch vị trí của họng cấp liệu hiện ch−a gây ra lỗi làm việc của các bộ phận liên quan, đặc biệt là bộ phận cung cấp ống, nh−ng về lâu dài, khi độ sai lệch tăng hơn nữa, chắc chắn bộ phận cung cấp ống sẽ không làm việc đ−ợc đúng đắn.
Để hạn chế sự sai lệch vị trí của các họng cấp liệu trong quá trình làm việc dài hạn sau này, cần tính toán thiết kế lại trục theo điều kiện bền và cả điều kiện cứng, cũng nh− phải tính toán lại các mối ghép then giữa trục bàn quay với chạc Man và với bàn quay.
- Các bề mặt làm việc của chạc Man và chốt tay quay bị mòn. Do thời gian làm việc thực tế của máy ch−a nhiều nên hiện t−ợng mòn không thể hiện rõ. Tuy nhiên, qua các vệt mài sáng trên các bề mặt làm việc của chạc Man và chốt tay quay, có thể tiên đoán tr−ớc là rZnh chạc Man và chốt tay quay sẽ bị mòn sau một thời gian làm việc. Các vùng sáng quan sát thấy cho ta nhận xét về vùng sẽ bị mòn nhiều của rZnh chạc Man và chốt tay quay. Để đảm bảo tuổi thọ của cơ cấu, về nguyên tắc, cần tính toán sao cho chốt và rZnh chạc Man đủ độ bền mòn.
- Do bàn quay có lực quán tính lớn, nên chạc Man bị biến dạng đáng kể, tuy vẫn đảm bảo độ bền trong thời gian thử nghiệm. Để đảm bảo độ tin cậy của cơ cấu, cần tính toán thiết kế lại chạc Man, chốt tay quay theo độ bền và độ cứng.
- Do có mô men quán tính lớn, nên bàn quay bị văng mạnh trong pha dừng, điều này gây nên tải trọng phụ thêm tác dụng lên các chi tiết của bàn quay và cơ cấu tryền động cho nó. Để giảm thiểu tác dụng có hại này, cần thiết kế để mô men quán tính của các bàn quay và các chi tiết lắp trên trục bàn quay nhỏ nhất có thể và cần thiết kế thêm cơ cấu hZm bàn quay.
4.2.2.Tính toán thiết kế hoàn thiện cơ cấu truyền động cho bàn quay