PHẦN II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY GIEO
5. Tính tốn thiết kế quạt hút
Q uạt tạo áp suất thấ p trong ố ng phân phối hạt để hút hạt dính vào lỗ trên thân ống.
Yêu cầu của qu ạt là tạ o áp suất v ừa đủ để hút và gi ữ hạt, quạt khơng nên có cơng su ất lớ n q vì nh ư vậ y sẽ làm tổ n hao công su ất máy. Mặt khác, khi áp suất hút quá cao s ẽ làm hạt dính ch ặc vào lỗ trên ống phân phố i làm cho q trình gieo hạt khơng chính xác.
5.2. Tính tốn quạt hút và thiết kế truyền động cho quạt hút5.2.1. Tính tốn quạt hút 5.2.1. Tính tốn quạt hút
Chọn quạt li tâm kiểu kín
Gọi: FH là lực hút tác dụng lên mỗi hạt H là áp suất hút do quạt tạo ra
dtx : là diện tích bề mặt hạt tiếp xúc giữa hạt với lỗ trên thân ống
Ta có cơng thức: FH = H .dtx (1)
Ước lượng bề mặt hạt tiếp xúc với lỗ trên thân ống nhỏ nhất bằng tiết diện cắt ngang của lỗ
Hay dtx = Slơ
Ta có : Slơ = p .r 2 (r là bán kính lỗ) Þ dtx = Slô = p (mm 2 )
Từ (1) và (2) ta có: FH = H .p.r 2 (3)
Để giữ được hạt trên ống phân phối hạt trong lúc ống quay thì FH > G + Fl (4)
Trong đó : G = g.m : trọng lượng của hạt Fi = m.R.w 2 : lực li tâm
m : khối lượng của hạt m = 0,072.10-3 kg
R : bán kính của ống phân phối hạt ( R = 0,1m ) w : vận tốc góc của ống phân phối (w = prad / s ) Từ (3) và (4) ta có : H .p .r 2 > G + Fl = m(g + R.w 2 ) Û H > m . (g + R.w 2 ) p.r 2 ÛH > 0,072.10-3 .(9,8 + 0,1.4p 2 ) » 315N / m2 p.0,0012
V = b ' . 2H
r
Trong đó : r là trọng lượng riêng của khơng khí
b ' là hệ số co hẹp dòng, chọn b ' = 1 Þ V = . 2.315 » 22m / s
1,3
Lưu lượng dịng khí qua lỗ:
Q =V.S
Với S là tiết diện mặt cắt ngang của lỗ giữ hạt, lỗ có đường kính d = 2mm
Þ S = p.r 2 = p.2 2 = 4pmm 2 = 4p.10 -6 m 2
Þ Q = 22.4p.10-6 = 276,46.10 -6 m3 / s Theo thiết kế, trên ống gieo có tất cả là 24 lỗ nên Lưu lượng tổng cộng qua các lỗ là
Þ Qtc = 24.Q = 24.276,46.10 -6 = 6335.10-6 m3 / s Lưu lượng ở cửa ra ống hút
Þ Qra = 2.Qtc = 2.6335.10 -6 = 12670.10 -6 = 12,7.10 -3 m 3 / s Cơng suất quạt cần thiết được tính theo cơng thức
N
quat =
Hay ta có cơng thức tương đương như sau:
g.Q.H
N quat = 1000.h(với H là áp suất tính theo chiều cao cột nước) Trong đó h là hiệu suất của quạt, h = 0,4 - 0,5 , ta lấy h = 0,4
ÞN quat =
9,8.12,7.10-3.315
= 0,098kW 1000.0,4
Cơng suất động cơ kéo quạt là
N
đc
Trong công thức trên:
m : là hệ số dự trữ công suất,
lớn. Ta chọn m = 1,1
h tđ là hiệu suất truyền động, ta chọn loại truyền động là truyền động đai
nên htđ = 0.95 - 0,98 , ta chọn htđ = 0.96 Vậy công suất động cơ kéo quạt là
0,049
N đc =1,1. = 0,113kW
Ta chọn số vòng quay của quạt là n=2500 vịng/p
Vận tốc khơng khí ở ống hút V ' chọn 0,5V < V
Vtb là vận tốc làm việc theo u cầu, theo kết quả tính tốn trên ta có V = 22m / s , ta chọn
tb
Đường kính trong của quạt tính theo cơng thức
D1=A3
Đường kính ống vào thường lấy Dv ³ D1 . Ta chọn Dv = 75mm
Đường kính ngồi của quạt: đường kính ngồi D2 có thể lấy theo số liệu thực nghiệm đối với máy nông nghiệp là D2
= 1,75 - 2 (trang 137, TL9)
D1
Do đó ta chọn D2 = 2.D1 = 140mm
Chiều dài cánh được tính theo cơng thức sau
I = D2 - D
1 = 140 - 70 = 35mm 22
5.2.2. Thiết kế bộ truyền cho quạt hút
Quạt hút có cơng suất truyền động ở động cơ là N đc = 0,113kW , tốc độ quay của trục mang cánh quạt là n = 2500vong / p . Tốc độ quay của trục động cơ là
n = 1800vong / p . Ta chọn truyền động là truyền động đai, dựa vào các thông số trên ta thiết kế được bộ truyền như sau:
Belt Properties Display name Size Number of belts Wedge angle Width Height Datum width Datum length External length Internal length
Length correction factor External line offset Pitch line offset
Minimum recommended pulley datum diameter Dwmin Maximum flex frequency
Maximum belt speed Specific mass
Base power rating
Grooved Pulley 2 Properties Strength check
Power Torque Speed
Efficiency torque factor Efficiency
Belt slip
Arc of contact correction factor Service factor
Resultant service factor Length correction factor
Number of belts correction factor Number of pulleys correction factor c5 Modify friction with speed factor Tension factor
Belt Speed
Belt flex frequency Number of belts required Effective pull
Centrifugal force Belt installation tension Maximum tension in belt span