PHẦN II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY GIEO
1. Bộ phận cấy lỗ
1.1. Chọn hình dáng
Kích thước lỗ cần cấy là 70x70x120mm. Để tránh sự co rút của đất trong lúc tạo lỗ ta chọn kích thước và hình dáng của nọc như hình 4.1 Vật liệu chế tạo nọc là thép tấm C45 có chiều dày 1,5mm
Chiều cao từ đáy đến mặt trên của nọc là h =120mm
Chiều dài và rộng của nọc như nhau (tiết diện vng) và l = l = 90mm
Hình 4.2: Hình dáng sơ bộ nọc cấy lỗ 1 2
Chọn số nọc bố trí trên một vịng trịn guồng quay là 3 nọc. Như vậy khi trục chính quay một vịng thì tạo được 3 lỗ trên bề mặt liếp. Do yêu cầu kỹ thuật của gieo hạt cải củ là khoảng cách giữa các lỗ theo chiều ngang là 200mm và khoảng cách lỗ theo chiều dọc nằm trong khoảng từ 220-240mm nên khoảng cách của các lỗ khi nọc cấy xuống đất phải thỏa yêu cầu trên.
Ta chọn bánh xe chế tạo sẵn có đường kính ngồi cùng là 370mm. Do đó khi bánh xe quay một vòng xe đi được quãng đường là:
l = C = pd = 370p = 1162,4mm .
Tính tỉ số truyền giữa bánh xe và trục chính: khoảng cách giữa các lỗ theo hàng dọc nằm trong khoảng từ 220-240mm nên với quãng đường xe đi được khi bánh xe quay một vòng như trên ta chia làm 5 phần bằng nhau, ta được
1162,4
x = = 232,48mm (Với x là khoảng cách 2 lỗ kế tiếp nhau).
\
Vậy với giá trị của x như trên thỏa yêu cầu về khoảng cách. Như vậy khi bánh xe quay một vịng thì có tương ứng 5 lỗ được tạo ra. Mặt khác mỗi vịng
Hình 4.3: Hình dạng và kích thước bánh xe
CBHD: Võ Thành Bắc Nguyễn Bồng
quay của trục chính tạo được 3 lỗ. Ta tính được tỉ số truyền giữa bánh xe và trục
chính: i = 3 (tức khi trục chính quay 1vịng thì bánh xe quay tương ứng
55 Qua thực nghiệm cho thấy nọc được lắp với khoảng cách so với tâm là
167mm thì q trình cấy lỗ ít xảy ra sự trượt và thỏa yêu cầu.
Theo thiết kế máy gieo làm việc với vận tốc 2,5 km/h, bánh xe máy gieo có đường kính 370mm ta tính được tốc độ quay của bánh xe
= Û w =Hình 4.4: .Bộ phận guồng quay
n 35,82vong / p 3,75rad / s
Vậy tốc độ quay của trục chính là:
5
n = 35,82. = 59,7vong / p Û w = 6,25rad / s
Ta làm tròn tốc độ quay của trục chính n = 60vong / p Û w = 6,28rad / s .
1.2. Tính tốn trục phụ
Trục phụ có chức năng mang nọc cấy lỗ. Do đó trục chịu tác động trực tiếp của lực cấy.
Chọn loại trục là trục rỗng do kích thước đường kính của trục rỗng sẽ lớn hơn so với trục đặt trong cùng điều kiện làm việc nên thuận lợi cho việc lắp bộ phận cấy lỗ lên trục.
Chiều dài toàn trục: 840 mm
Tính sức bền cho trục phụ mang dụng cụ cấy lỗ.
Từ thực nghiệm ta có lực cấy lớn nhất trên mỗi nọc là 300 N. Để trục đủ bền khi tải trọng tăng cao thì ta chọn Fmax=400 N.
Ước lượng mơ- men lớn nhất tác động lên trục là N=15N.m Tính tốn trục trên phần mềm Inventor.
Mở phần mềm Inventor ta vào thẻ Design sau đó chọn mục Frame/ Beam/
Sau khi nhập các thơng số về lực, mơ-men cho trục ta có bảng kết quả như sau:
Beam and Column Calculator (Version: 2012 (Build 160160000, 160))
Hình 4.5: Mơi trường tính tốn trục
Project Info Material
Material User material
Yield Strength Sy 689 MPa
Modulus of Elasticity E 206700 MPa Modulus of Rigidity G 41000 MPa
Beam Calculation Calculation Properties Include
Yes Density ρ 7750 kg/m^3
Yes Shear Displacement Ratio β 1.484 ul
Number of Divisions 1000 ul
Mode of reduced stress HMH
Preview
CBHD: Võ Thành Bắc Nguyễn Bồng
Shear Force, YZ Plane
Bending Moment, YZ Plane
Hình 4.8: Biểu đồ mơ-men uốn
Deflection Angle, YZ Plane
Hình 4.9: Biểu đồ chuyển vị góc
CBHD: Võ Thành Bắc Nguyễn Bồng
Deflection, YZ Plane
Hình 4.10: Biểu đồ chuyển vị đứng
Bending Stress
Luận văn tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế máy gieo hạt cải củ
Shear Stress
Hình 4.12: Biểu đồ ứng suất cắt
Torsional Stress
Hình 4.13: Biểu đồ ứng suất xoắn
CBHD: Võ Thành Bắc Nguyễn Bồng
Diameter idea
Qua các biểu đồ trên cho thấy đường kính lý tưởng nhất cho trục là f23 , dựa vào kích thước phơi thép thực tế ta chọn trục có đường kính f25 .