- Để đảm bảo an toàn cho kết cấu, ta tăng giá trị ứng suất cực đại lên hệ số [s]. Hệ số [s] được gọi là hệ số an toàn (theo [31 – tr360], chọn [s] = 2,5) số [s] được gọi là hệ số an toàn (theo [31 – tr360], chọn [s] = 2,5)
Suy ra, ứng suất Vonmises với hệ số an toàn [s] là:
𝜎𝑣𝑚[𝑠] = 𝜎𝑣𝑚. [𝑠] = 13,65 . 2,5 = 33,9(𝑀𝑝𝑎) < 𝑆𝑦 = 2,1. 105(𝑀𝑝𝑎)
Với kết quả trên ta thấy ứng suất VonMises cực đại với hệ số an toàn [s] nhỏ hơn giá trị ứng suất phá hủy của thép C45 (𝑆𝑦 = 2,1. 105 𝑀𝑝𝑎 ). Do đó, kết cấu trục III đảm bảo độ an toàn và cứng vững trong quá trình làm việc.
2.4.7. Tính toán, thiết kế một số kết cấu quan trọng của mô đun cắt.
2.4.7.1. Tính toán, thiết kế dao cắt.
Các cơ sở lý thuyết về dao cắt ở mục 2.3, ta có các yêu cầu thiết kế kết cấu dao cắt:
Góc vát dao cắt: 20-30°
Bán kính cạnh sắc của dao cắt: dưới 0,25 mm
Chiều dày dao cắt có kích thước phù hợp đảm bảo tính kinh tế.
Dao cắt có thể xoay tự do xung quanh một trục cố định.
Hình 2.46: Dao cắt được thiết kế trên phần mềm solidworks.
Hình 2.47: Dao cắt đã được gia công hoàn chỉnh.
Hình 2.46, dao cắt cỏ được thiết kế trên phần mềm solidworks dựa trên các cơ sở lý
thuyết đã được phân tích. Hình 2.47, thể hiện chi tiết dao cắt đã được gia công hoàn chỉnh, qua kiểm tra cho thấy dao cắt đảm bảo các kích thước thiết kế và độ rắn sau nhiệt luyện đúng với yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
2.4.7.2. Tính toán, thiết kế khung hộp mô đun cắt.
Khung hộp là bộ phận có nhiệm vụ liên kết và bảo vệ các chi tiết dẫn động của mô đun cắt. Ngoài ra, kết cấu khung hộp cần phải đảm bảo hai yếu tố:
Một là: có khả năng liên kết với khung máy kéo tạo thành một máy cắt có kết cấu vững chắc, đảm bảo tính ổn định trong quá trình làm việc.
Hai là: tạo ra khoảng cách an toàn trước mô đun cắt, để tránh các loại cỏ và cây bụi cao tác động trực tiếp tới mô đun cắt và người vận hành. Ngoài ra, khung hộp cần được thiết kế sao cho kết cấu của nó có thể định hướng chiều đỗ xuống của các loại cỏ cao nhầm thuận tiện cho việc cắt và thu gom vào giữa hai tang trống.
Dựa vào kết cấu tổng thể, các chi tiết liên quan tới khung hộp đã được tính toán thiết kế ở các phần trước và các yêu cầu làm việc của khung hộp, ta tiến hành thiết kế khung hộp trên phần mềm solidworks và được kết như Hình 2.48, như sau:
Hình 2.48: Khung hộp của mô đun cắt được thiết kế trên phần mềm Solidworks.
2.4.7.3. Tính toán, thiết kế đĩa lắp dao cắt.
Đĩa lắp dao cắt là bộ phận trực tiếp nhận chuyển động xoay từ hệ thống dẫn động và chuyền năng lượng này tới các dao cắt được bố trí xung quanh ngoại vi đĩa lắp dao. Đồng thời, trong quá trình làm việc sau khi các dao cắt thực hiện hành động cắt đứt thì đĩa lắp dao phải ngay lặp tức thu gom cỏ vào khu vực giữa hai cụm tang trống của mô đun cắt. Hình 2.49 thể hiện kết cấu thiết kế đĩa lắp dao trên phần mềm Solidworks dựa trên các yêu cầu và tính năng làm việc đã được phân tích.
Hình 2.49: Kết cấu đĩa lắp dao được thiết kế trên phần mềm Solidworks. 2.4.8. Kết quả đạt được sau quá trình tính toán thiết kế.
Thông số kỹ thuật máy cắt cỏ chuyên dùng chăm sóc vườn cây ăn trái.
Hình 2.50 thể hiện kết cấu máy cắt cỏ chăm sóc vườn cây ăn trái sau khi hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu, tính toán, thiết kế. Qua kết cấu tổng thể ta có thể thấy rằng, máy gồm hai phần chính: một là, phần di chuyển và cung cấp năng lượng chính cho máy hoạt động (khung máy kéo và động cơ xăng); hai là, phần làm việc chính (mô đun cắt) trực tiếp thực hiện nhiệm vụ cắt đứt và gom cỏ đã cắt thành hàng, nhầm thuận tiện
cho việc thu gom. Liên kết giữa hai bộ phận trên là bộ truyền đai, với cơ cấu căng đai phù hợp ngoài nhiệm vụ giúp đai luôn căng trong quá trình làm việc, thì nó còn có vai trò giống như li hợp đơn giản giúp ngắt chuyển động xoay của cụm tang tống trong mô đun cắt khi không cần thiết.
Hình 2.50: Máy cắt cỏ chăm sóc vườn cây ăn trái được thiết kế trên Solidworks.
Trong đó: 1- khung máy kéo hai bánh, 2- động cơ xăng, 3- bộ truyền đai, 4- mô đun cắt gồm hai cụm tang trống có lắp dao, 5- Bánh xe phụ.
Hình 2.51: Bản vẽ thiết kế, chế tạo máy cắt cỏ trong vườn cây ăn trái. Bảng 2.20: Thông số kỹ thuật máy cắt cỏ sau khi hoàn chỉnh thiết kế.
Thông số kỹ thuật (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Yêu cầu Giá trị
Tốc độ làm việc 2 – 4 (km/h)
Tốc độ đĩa dao 1800 – 2400 (vòng/phút)
Chiều cao cắt ≥ 3 (cm)
Chiều rộng làm việc 1,1 (m) Số lượng dao cắt tối đa 8 dao Số người vận hành 1 người Khối lượng mô đun cắt 75 (kg) Công suất động cơ 7 (HP) Tổng khối lượng máy 175 (kg)
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỨU
Chương này trình bày các phương pháp nghiên cứu, dụng cụ thí nghiệm, cách xác định các biến đầu vào của thực nghiệm và các hàm mục tiêu, phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm cắt cỏ trong vườn cây ăn quả.