Chu vi trống cắt
- Với số lưỡi N = 30 lưỡi, khoảng cách mỗi lưỡi L = 20 mm ta có :
Chu vi C = N . L= 20 x 30 = 60 ( mm )
Bán kính trống cắt
R = C/2π = 60/2π = 95.5 ( mm )
Lực mô men xoắn cần thiết
- Với lực yêu cầu F = 150 ( N ) ta có :
Lá Trống cắt Loại bỏ thịt lá Bộ phận truyền động Motor Cung cấp điện Sợi Con lăn đầu
vào Con lăn thứ 3
Lực mô men xoắn T = F . R = 150 x 95.5 = 14.3 (N)
Tốc độ ròng rọc moto
- Với tốc độ quay của ròng rọc trống cắt N2 = 600 vòng / phút, bán kính ròng rọc trống cắt R2= 0.1m , bán kính ròng rọc moto R1= 0.04m ta có biểu thức:
RR12=NN21 → N1 =R2RX N1 2=0.10.04X600=1500 (vòng / phút )
- Vậy tốc độ quay của ròng rọc motor là N1=1500 rpm
Công suất truyền cho trống cắt :
- Với lực momen xoắn T = 14.3 (N) và tốc độ quay của ròng rọc trống cắt N2=600 rpm, ta có biểu thức tính công suất truyền cho trống cắt:
P2 = 2π .T .N60 2=2π X14.3X600
60 =900(W) = 745.7900 =1.2(hp)
→ Nguồn điện yêu cầu cần đạt mã lực từ 2hp
Vận tốc truyền trên đai
v= π . N601. D1=π X1500X0.08
60 = 6.283 (m/s )
- N1: tốc độ quay của rỏng rọc motor (rpm) - D1: đường kính của ròng rọc motor (m)
Chiều dài dây đai
- Với bán kính ròng rọc trống cắt R2= 100mm , bán kính ròng rọc motor R1= 40 mm, khoảng cách giữa tâm hai bánh răng X = 450 mm ta có biểu thức tính độ dài dây đai L:
L= π x ( R1+R2) + 2X + (R2−XR1)2= π x ( 40 + 100 ) + 2 x 450 + (100450−40)2 =1347.8 ( mm )
Góc alpha
Sin α =Sin (R1−XR2)=sin(0.1−0.04)
0.45 =152 → α = 7.66
Góc tiếp xúc giữa dây đai và ròng rọc motor:
θ1 = ( 180 - 2 α ) . 180π = ( 180 – 2 x 7.66 ) x 180π = 2.87 ( rad )
Góc tiếp xúc giữa dây đai và ròng rọc trống cắt:
Lực căng ly tâm trên dây đai:
- Với khối lượng riêng dây đai m = 0.07125 kg/m2, vận tốc truyền đai v= 6.283 m/s ta có :
Tc = m.v2 =0.07125 x 6.2832= 2.8 N
Lực căng tối đa trên dây đai
- Với hệ số căng tối đa dây đaiσ = 3.72 N/m2 (mỗi vật liệu có 1 σ riêng), chiều rộng dây đai b= 12.5 mm, chiều dày dây đai t = 5 mm ta có
T= σ.b.t = 3.72416 x 12.5 x 5 = 232.76 ( N )
Lực căng bên chặt T1
T1= T-Tc=232.76-2.8=229.96 ( N )
Lực căng chùng T2
Vì 2 ròng rọc chọn cùng vật liệu nên hệ số ma sát giữa đai và ròng rọc μ là như nhau và bằng 0.3(tham khảo)
Khi hệ số ma sát hoặc góc tiếp xúc của 2 ròng rọc khác nhau thì ta sẽ chọn hệ số
μ. Θ < nhỏ hơn tức chọn Θ1 để tính toán thiết kế này. (*)
2.3Log(TT12)= μ. Θ1→T2 = 97.12 ( N )
Công suất truyền trên đai
P1= ( T1/T2).v= (229.96/97.12) x 6.283 = 14.88 W
- Với T1,T2 là lực căng bên chặt và bên chùng của dây khi máy hoạt động
- v: vận tốc truyền trên đai
Mô men quán tính của lá
I = B H123=( 50.33)/12= 112.5 (mm4)
- B: độ rộng của lá(mm) - H: độ dày của lá(mm)
E = 48f LyI3 = 150x6003
48x5x112.5=¿12.105 (N/mm2) = 1200 (GPa)
- F: lực cần thiết (N) - L: chiều dài của lá(mm) - I: mômen quán tính(mm4)
- y: độ lệch sau khi qua 2 con lăn đầu vào
Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trục tại vị trí ròng rọc
FPV= WP +(T1 + T2)*sin30 = 19.62+ (229.96 + 97.12)*sin30= 183.15 (N)
- Wp: là khối lượng của ròng rọc trống cắt tính theo N (thiết kế 2kg = 19.62N) - T1,T2: là lực căng chặt và lực căng chùng trên dây đai (N)
- Dây đai nghiêng 30o theo chiều ngang
Tải trọng ngang tác dụng lên trục tại vị trí ròng rọc
FPH= (T1+T2)*sin30 = (229.96 + 97.12)*sin30= 163.53 (N)
- T1,T2 : là lực căng chặt và lực căng chùng trên dây đai (N)