tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm autodesk inventer mô phỏng phần cơ khí của máycắt cỏ dao quay gắn trên máy kéo nhỏ hai bánh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÂN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN MÁY NN & CÔNG NGHỆ STH ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ce EJ x Tên đề tài: Tính toán thiết kế và sử dụng phần mém Autodesk inventer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÂN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ - x) LU e -

LUAN VAN TOT NGHIEP DAI HOC

TINH TOAN THIET KE VA SU DUNG

PHAN MEM AUTODESK INVENTER

MO PHONG PHAN CO KHI CUA MAY CAT CO DAO QUAY GAN TREN MAY

KEO NHO HAI BANH

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIẾN:

Ts Hoàng Bắc Quốc Trần Hoài Nam MSSV: 1065760

Ths Nguyén Bong Ngành Cơ Khí Ché Bién — Khéa 32

> Cần Thợ, 05 - 2010 <

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÂN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN MÁY NN & CÔNG NGHỆ STH

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ce EJ x

Tên đề tài: Tính toán thiết kế và sử dụng phần mém Autodesk inventer mé

phỏng phân cơ khí của máy cất co dao quay găn trên máy kéo nhỏ hai bánh

Thời gian thực hiện: 4 tháng

Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trường ĐHCT

Cán bộ hướng dẫn: Ts Hoàng Bắc Quốc

Th§ Nguyễn Bồng Sinh viên thực hiện: Trần Hoài Nam MSSV: 1065760

Muc dich dé tài: Thiết kế mẫu máy cắt cỏ dao quay: nhằm cung cấp cho hộ nông

dân để rút ngăn thời gian thu hoạch cỏ và tăng năng suất

Nội dung các bước thực hiện

1 Dat van dé:

Tinh hinh chan nudi 6 DBSCL

Diện tích đồng cỏ ở tỉnh Trà Vinh

Tính cấp thiết của đề tài

2 Tính toán thiết kế máy:

Tính toán lựa chọn các thông số làm việc của máy

Tính toán chỉ tiết máy

3 Thiết kế và mô phỏng máy trên phần mêm Autodesk inventer

4 Xuất bản vẽ lắp và bản vẽ chỉ tiết máy

5 Kết luận và kiến nghị

6 Bản thuyết minh.

Thời gian thực hiện từng nội dung:

2 Tính toán lựa chọn các thông số làm việc của may 1 tuan

Tính toán chỉ tiết máy 5 tuần

3 Thiết kế và mô phỏng máy trên phần mềm Autodesk x

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÀN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

BỘ MÔN MÁY NN & CN STH sssss.s GSICE]%2

Cẩn Thơ, ngày 10 tháng 01 năm 2009

PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐÈ TÀI TÓT NGHIỆP

1 Tên đề tài: Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk inventer mô

phỏng phan cơ khí của máy cắt cỏ dao quay gắn trên máy kéo nhỏ hai bánh

2 Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Ts Hoàng Bắc Quốc

Th§ Nguyễn Bồng

3 Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ

4 Số lượng sinh viên thực hiện: 01

5 Họ và tên sinh viên đăng ký: Trần Hoài Nam 1065760

6 Mục đích đề tài: Thiết kế mẫu máy cắt cỏ dao quay nhằm cung cấp cho hộ nông dân để rút ngăn thời gian thu hoạch cỏ và tăng năng suất

7 Nội dung chính và giới hạn đề tài:

Nội dung chính:

Đo đạc, tham khảo một số máy có sẵn

Nghiên cứu tính toán, thiết kế máy cắt cỏ

Hoàn thành báo cáo gồm bản thuyết minh và bản vẽ hoàn chỉnh

Giới hạn của đề tài:Tính toán thiết kế và mô phỏng phần cơ khí của máy cắt có đao quay găn trên máy kéo nhỏ hai bánh

8 Công cụ mô phỏng máy: Phần mềm Autodesk inventer

9 Kinh phí dự trù: 400.000 đồng

DUYET CUA BO MON DUYET CUA HOI DONG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẢN THƠ CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

BO MON MAY NN & CN STH ¬ ›° > ee

Can Tho, ngay thang ndm 20

NHAN XET VA DANH GIA CUA CAN BO HUONG DAN

Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Ts Hoàng Bắc Quéc — ThS Nguyễn Bồng Tên đê tài:

TÍNH TOAN THIET KE VA SU DUNG PHAN MEM AUTODESK INVENTER MO PHONG PHAN CO KHi CUA MAY CAT CO DAO QUAY

GAN TREN MAY KEO NHO HAI BANH

Ho va tén sinh vién thuc hién : Tran HoaiNam MSSV:1065760 Lop: CK0685A1

Nói dung nhân xét:

Cần Thơ, ngày tháng năm 20

Cán bộ hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẢN THƠ CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

BO MON MAY NN & CN STH ¬ ›° > ee

Can Tho, ngay thang ndm 20

NHAN XET VA DANH GIA CUA CAN BQ CHAM PHAN BIEN

Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Ts Hoàng Bắc Quéc — ThS Nguyễn Bồng Tên để tài:

TÍNH TOAN THIET KE VA SU DUNG PHAN MEM AUTODESK INVENTER MO PHONG PHAN CO KHi CUA MAY CAT CO DAO QUAY

GAN TREN MAY KEO NHO HAI BANH

Ho va tén sinh vién thuc hién : Tran HoaiNam MSSV:1065760 Lop: CK0685A1

Nói dung nhân xét:

Cần Thơ, ngày tháng năm 20

Cán bộ chấm phản biện

LỜI CẢM TẠ

ce EJ x

Sau gần bốn tháng thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp “Tính toán thiết kế và sử

dụng phần mềm Autodesk inventer mô phỏng phần cơ khí của máy cắt cỏ dao quay

găn trên máy kéo nhỏ hai bánh.”, em gặp không ít khó khăn về tài liệu, kinh nghiệm cũng như kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế Đến nay đề tài đã được hoàn thành

đúng thời hạn, không biết nói gì hơn ngoài lòng biết ơn sâu sắc của em đối với quí thầy cô, bạn bè và người thân

Trước hết, em xin chân thành cảm ơn thay Hoang Bac Quéc va thay Nguyen

Bồng đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô của bộ môn máy NN & CNSTH, quí thầy

cô trong khoa Công Nghệ cùng các cán bộ, giảng viên của Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức quí báu trong suốt khóa học

Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình cùng các bạn sinh viên đã tận tình giúp đỡ và động viên trong suốt khóa học cũng như trong quá trình thực hiện

đề tài

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện

Trân Hoài Nam

MỤC LỤC

sy LL ee :7.98/92710 2215 1 PHẦN I TÌM HIẾU MỘT SỐ MÁY CẮT CỎ TIỂU BIẾU ¿+ 52522 +se£ss2 2 1.1 Máy cắt cỏ treo KCIT-2, Ì - ¿c6 SE 1S SE 1k1 311115 kh rước 2

1.2 Máy cắt cỏ treo 3 mảng KHY -6 c3 ST khe rrep 2

PHẢN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN MÁ Y ¿- ¿+ 52 cccccsccei 3 Chương I GIỚI THIỆU MÁY CẮT CỎ +2 + 2k +ESE+EEEEx£EEEEEEEEEEEEEEEkrkrkrrrerees 3

1.1 Yêu cầu của máy cắt CỎ (sành rớt 3

1.2 Chọn phương án thiết lkỄ 2+ + +2 + SE SE+ESEEE 333x278 1E E5 E3 ree 3

1.3 Nguyên lý hoạt động - - G- - ST TH ke 3

Chương II TÍNH TOÁN BỘ PHẬN CẮTT 5-5 x8 S23 E8 RE ri 4

"5N h0 4+ 4 2.2 Yêu cầu kỹ thuật . 5+ k9 E133 T111 3111111 0111 1110511111 ri 4

2.3 Phân loại và chọn aO .- .‹ 0001200020000 1003 n0 ng ng ng 4 2.3.1 Phân lOạ1 - - << -c CC 3000013190905 111109 29110010000 E100 n0 88850 4 2.3.2 Thông số của đaO th 315181513513 51518 3111131111111 ru 4 2.4 Tính toán đaO ‹ ‹ c + +02 CC 33333000 000000900305 1111000 61110000005 E108 0 E889 0 5 2.4.1 Van téc lam Vidc ctia da0 cccccccccesssceccecesescecesscsceceecescsceeecesvacscsaesaeseuacensaces 5 2.4.2 Lực tác dụng lên aO - - 9H n0 nh 8 2.4.3 Kích thước và hình dáng của daO - - - - <5 5 + 9S ng nh ng 9

PHAN III TÍNH TOÁN PHẦN TRUYEÊN LỰỰC 5-52 55 +52 S2 2£E+szEzexzrzrscse 10 Chương I CỞ SỞ THIẾT KÉ BỘ TRUYÊN 2-2 +88 £+E+E2E2EEEsESEsEeEzrrersreed 10

1.1 Tính toán công SuẤt + - se ExS 3E S33 E331 1 11.3 1n 10

1.2 Phân phối tỷ số truyÊn - G- -k Sẻ x33 EEg1EE1 S33 11T E1 1k1 311 11kg rep 12 Chương II TÍNH TOÁN PHAN TRUYEN LỰC 5-5-5 2E £sE+EsEeEeEsrssereed 14

2.1 Thiết kế bộ phận truyền động đãai - - 22x S2 S333 EkeEEEczErkrrkrxrkreở 14

2.1.2 Thiết kế bộ truyền đai cho hộp giảm tỐc -. ¿+ - + + ‡xsE+EsEe se: 14

2.1.2.1 Chọn loạ1 a1 - - - C2 2 2S ST cv cớ 14

2.1.2.2 Định đường kính bảnh đai nhỏ - 2 5 SE 11H ng ke 14 2.1.2.3 Tính đường kính của bánh lớn D, 555cc eesee 15

2.1.2.4 Chọn sơ bộ khoảng cách A - - - cọ ng ng và 15

2.1.2.5 Tính chiều dài đai L - 5+ +5++x+2Ex+Exzrerttrrtrrrrrrrrrkrrrrrrkrrrev 15

2.1.2.6 Xác định chính xác khoảng cách trục Á - cà ssrreerrrvee 16

2.1.2.7 Tính B8ỐC Ôm G/ - - - << 1 3n KH he 16

2.1.2.8 Xác định số đai Z cần thiết ¿tt 16 2.1.2.9 Định các kích thước chủ yếucủa bánh đai 5-2 2 2+ +E+ezszszszsd 17 2.1.2.10 Tính lực căn ban đầu So ¿55c tre 17

2.1.3 Thiết kế bộ truyền đai từ trục sơ cấp đến trục bánh răng nón 18 2.1.3.1 Chọn loat Ổa1 - - C2222 290310010 11K 1n ng ng cớ 18 2.1.3.2 Định đường kính bánh đai nhỏ 5 55 2555 + + s2 ssxsxxeessssssessss 18

2.1.3.3 Tính đường kính của bánh lớn Ï2, - 55 - s-ssssssessseeeerserre 18

2.1.3.4 Chọn sơ bộ khoảng cách A - - - - - c2 ng ng ng ng vn xà 19

2.1.3.5 Tính chiều dài đai LL - - 52+ Street 19

2.1.3.6 Xác định chính xác khoảng cách trục A :::sscsccccceesesseeeesesssesnees 19

2.1.3.7 Tính ðỐC ÔIM đi, . - 5 St 1v vn HT ng kh 20

2.1.3.8 Xác định số đai Z cần thiẾt net 20 2.1.3.9 Định các kích thước chủ yếu của bánh đãai - +2 552 scs+scszs¿ 21 2.1.3.10 Tính lực căn ban đầu . - 5:5 2xx tri 21 2.2 Thiết kế bộ truyển xích + - sẻ SE +2E2ESESEEEZEEEEEEEEEEEEEExEEEEEEEEErErrrkrred 22

2.2.1 Thiết kế bộ truyền xích từ trục sơ cấp đến trục trung gian -: 22 2.2.1.1 Chọn loại xÍCÏ - - - - << cE c2 S333 ĐH SH nh cv 22

2.2.1.2 Định số răng đĩa xích + + +s+kkEk SE kEEckeEEEEExExtxkrkrerkrkd 22 2.2.1.3 Tìm bước XÍCH Í - c + 9 1n ng ng ng nh Hee 22

2.2.1.4 Định khoảng cách trục A và số mắc xích XX - ¿5 cs re csred 23 2.2.1.5 Tính đường kính vòng chia đĩa xÍch - - «s11 s35 x34 24 2.2.1.6 Tính lực tác dụng lên tTỤC Ă- Ă 5S ng ng ng re 24

2.2.2 Thiết kế bộ truyền xích từ trục trung gian đến trục bộ phận di động 25 2.2.2.1 Chon loat Xich 011 a 25

2.2.2.2 Định số răng đĩa xích + + +s+kEkeESEEEEEEEEkEEEEEEx tre rkrki 25 2.2.2.3 Tìm bước XÍCH Í - G9 HH on ng nh 25

2.2.2.4 Định khoảng cách trục A và số mắc xích XX -¿-s+sececsezsezszzsz 26 2.2.2.5 Tính đường kính vòng chia đĩa xÍch - «55 sex 27 2.2.2.6 Tính lực tác dụng lên trỤC - - - - - c5 x1 và 27 2.2.3 Thiết kế bộ truyền xích từ trục trung gian đến trục bộ phận di động 28 2.2.3.1 Chọn loại XÍCH - - - << c2 S331 SH HH na 28

2.2.3.2 Định số răng đĩa xích - + sẻ k ke SE 11k tre rkrki 28 2.2.3.3 Tìm bước XÍCH Í - c1 vn ng ng HH re 28

2.2.3.4 Định khoảng cách trục A và số mắc xích XX - ¿5 sec csrsxd 29 2.2.3.5 Tính đường kính vòng chia đĩa xÍch -sc S135 54 30

2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng nón ¿2 + + E#ESEEEE+EEEEEEEEEEkerkrersree 30

2.3.1 Chọn vật liệu làm bánh răng 191193339139 10 31110111 1 1v v9 5, 31 2.3.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép . - 2 2 +zzs 5+: 31 2.3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép +66 s SE x+kEE£3ESEEE ke kerrkd 31 2.3.2.2 Ung suat u6n cho phép .ceecescscsesceesesssesescecscacscsvscsvececesscaveceeeeeseeseey 32

2.3.3 Chọn sơ bộ hệ số tai trong ceeccsessscscsessesseecsscscsescsessscssessssscsessseeseessaeees 33

2.3.4 Hệ số chiều rộng bánh răng 2-2-2 +s + EE*E2EEEEEES E18 xxx rerreo 33

2.3.5 Xác định chiều đài nón LL - ¿2-22 2E +x+EEEEEEeEEEErEesevrvrrrrerrere 33

2.3.6 Tính vận tốc V của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 33 2.3.7 Định chính xác hệ số tải trọng k và chiều cao nón LL - - s +s+s+szsex+ 33 2.3.8 Xác định số răng, môđun, chiều rộng bánh răng . .- «<< «<< + 33 2.3.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng - 2+ + 2+2 +E+s+eeEzEzEsrsrersrkes 34 2.3.10 Kiểm nghiệm sức bền răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn 35 2.3.11 Xác định các thông số của bộ truyÊn 2 s2 x+xex+EcEcx+xxrerz reo 36

“6V P ¡ái vào ð iu nh 36 2.4 Thiết kế trục, then, gối Ỡ LLQ nọ nọ ni BC kh vi 37 2.4.1 Nhiệm vụ CỦa TỤC - c0 2303 1n ng TK cớ 37

2.4.2 Thiết kế trục hộp giảm tỐc + - + SE 3xx E18 EEE cv Txrvterrzrree 37 2.4.2.1 Tính sơ bộ đường kính trỤC - - - - Ăn S1 ng sếp 37

2.4.2.2 Tính gần đúng trỤC . - ¿- - S3 EEEEEEExSEkEE nh HE rxrxrrrki 38 2.4.2.2.1 TTỤC Í G G9 He 39

“ U50 11a 42 2.4.2.2.3 TTục IÏH - - - - <1 131939301011 9 101 ng Họ He 45

2.4.2.3 Tính chính xác tTỤC - - C22013 HH nu cv ra 47 2.4.2.3.1 Tính chính xác trục Ì + + << c1 111159 1153 cxx 48 2.4.2.3.2 Tính chính xác trục ÏÌÍ - - - -<== << xxx >zzreeesssxxzxeeeesz 52 2.4.2.3.3 Tính chính xác trục IÏÏ - - - + <<<<< + **s**s+xxsssssssssssssers 55

2.4.2.4 Thiết kế then để lắp bánh đai . - + +2 SEs+kEx+k£E+EEEEErErsrerererree 58 2.4.2.5 Thiết kế gối đỡ trục ¿- ¿+ SE EEESEEEEEEEE kg ky re rrki 58

2.4.2.5.1 Sơ đồ chọn cho 6 bi cho trục Ï: + ke sex se se seseeseresd 58

2.4.2.5.2 Sơ đồ chọn cho ô bi cho trục ÏI: . e:©cccxscxerxrsrerrrrerree 59

2.4.2.5.3 So dé chon cho 6 bi cho trục III: ¿se sex £+e+essxsesesesd 61 2.4.3 Thiét ké truc truyén cho bộ phận 1 62 2.4.3.1 Tính sơ bộ đường kính trỤC - c9 11 vn vn sx, 62

2.4.3.2 Tính gần đúng tTỤC + s8 S22 EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEETEExTkrkrkrkeo 62

2.4.3.2.1 Trục chủ động - TQ SH 1 ng ng ng 1 khe 63

",X 5y hầoẴ an 66 2.4.3.3 Tính chính xác tTỤC - -c Ăn SE HS SE 1k ng ca 68 2.4.3.3.1 Tính chính xác trục chủ động - - 55-2 sssree 69 2.4.3.3.2 Tính chính xác trục bị động - - - - nnnS nà 71

2.4.3.4 Thiết kế then để lắp bánh đai . 2 + 2 6S S2 *x*kE£ESEEEEEEerkrsered 74 2.4.3.5 Thiết kế gối đỡ trục . ¿+ St kEEES E211 TRE HE gE rxrrrrki 75

2.4.3.5.1 So dé chon cho 6 bi cho truc chi động: cà 75 2.4.3.5.2 Sơ đồ chon cho 6 bi cho truc bi động: . cà irsereres 76

PHAN IV PHAN DI DONG VA CO CAU ĐIÊU KHIỂN 2-55 78

1.1 Hé thong di GOng: ooo ee cceceseseeeseecseecececevevsceeevavscavevevevsvevsusssssssessesavevasessesseess 78 1.1.1 COng dung: eee ceessssee ssn cceeeneeeceeeesesssssneaaeeneeeeneeeseseesesesesaageeeaeeees 78

1.1.2 Chọn hệ thống chuyển động: .À - + + 2 + 2xx SE EE£E+E£Exk+k xxx ri 78 2.1 Hệ thống chuyển hướng: ¿- ¿+ 52s Sex E*SEEềEEEEESEEEEEEEE E111 krkrei 78

PHAN V VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG . - L + S233 EEEEcrkrkrrkeh 80 1.1 Vận hành . -¿- E99 121111 5E1911152511111311171 1511101111111 T11T1 T0 HT 80

1.2 Bao 80

1.3 Năng suất làm việc lý thuyết của liên hợp máy, 2s s+s+e+e re £sr+srscee 80 PHAN V DANH GIÁ VÀ KẾT LUẬN . ¿+ 2 52 E+SE+2EE+E+E+EEE2EEEEErExrkrererree 81 BANG TRA DUNG SAI LẮP GHÉP - SE E2 S3EEEEEEEEE1E3E1111115122121 1 xe 82 TAI LIEU THAM KHẢO ¿+ + 252 SE E28 EEEE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrrrrrree 83

Đai hộp giảm tỐc 2 - - - - 5S S131 15211101311 12111 1111111111511 11 1501111111 re Tờ 05

Dall truc dao 1 occ 4 To 06 Đai trục a0 2 oi.c.c cececcccccccesssescecccceeccscccesssscccccecuseeseccsceeuccscecessseccsceeeueeaeeeseeenes To 07

'TTỤC ÏÏÍ, - - << - E22 E31 608033%6803310 18331 1050 180 1 v0 9000 n0 H95 6105 083 688 6e Tờ ló

TU ChU GONG oo To 17 TIUC Dy GONG To 18 NAP QIU — Tờ 19

ta đã mở rộng đồng có và đã đề ra những diện tích trồng cỏ thích đáng Một số biện

pháp kỹ thuật trồng và thu hoạch cỏ đã được nghiên cứu

Các nước có nền nông nghiệp hiện đại, vấn đề cơ khí hóa thu hoạch cỏ đã đạt

mức độ khá cao Cơ khí hóa thu hoạch cỏ có tác dụng thu hoạch kỊp thời, năng suất cao và chất lượng thu hoạch cỏ tốt Ta biết rằng, chất lượng có khi thu hoạch phụ thuộc nhiều vào thời gian Theo Giáo sư Bôgaepxki, nếu thu hoạch muộn 10 ngày thì trong cỏ mat khoảng 25% đơn vị thức ăn và gần 33% đạm dễ tiêu Khi cỏ bị cắt quá thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của nó, khi cắt quá cao sẽ làm giảm sản lượng cỏ

Mục tiêu của đề tài

Tên để tài: Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk inventer mô phỏng phan cơ khí của máy cắt cỏ dao quay gắn trên máy kéo nhỏ hai bánh

Theo Số liệu thống kê Nông — Lam nghiệp - Thủy sản Việt Nam 1985 — 1995,

ĐBSCL có tổng khoảng 184 nghìn con bò và 75,8 nghìn con trâu, trong số đó ở các tỉnh Trà Vinh và Bến Tre số lượng nuôi trâu bò khoảng 100 nghìn con Do đó, điện

tích đất trồng cỏ cũng chiếm đa số trong diện tích đất nuôi trồng của hai tỉnh và vẫn

đề thu hoạch cỏ sao cho kịp thời, tăng năng suất và chất lượng là một vẫn đề nan giải Chính vì vậy em chọn đề tài này nhằm giải quyết vấn đề thu hoạch cỏ Đồng thời mục tiêu của đề tài cũng nhằm nghiên cứu, ứng dụng phần mềm Autodesk Inventor vào trường học để sinh viên tiếp xúc, tìm hiểu phục vụ cho lĩnh vực thiết

kế cơ khí sau này

Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài

Tìm hiểu khảo sát một số may cắt có hiện có

Tính toán và thiết kế lại máy

Mô phỏng mô hình 3D, mô phỏng các bộ phận cơ khí của máy

Chỉ dừng lại ở tính toán và thiết kế không đi sâu vào chế tạo máy

PHAN I TIM HIEU MOT SO MAY CAT CO TIEU BIEU

Số vòng quay tay quay 746 vg/ph

1.2 Máy cắt có treo 3 mắng KHY-6

PHẢN II TÍNH TOÁN THIẾT KE CAC BO PHAN MAY

Chuong I GIOI THIEU MAY CAT CO

1.1 Yêu cầu của máy cắt cỏ

Yêu câu nông học: Máy cắt không sót cây, độ cao cắt tương đôi đông đều

Yêu cầu kỹ thuật máy: Máy phải có kết cẫu đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ chăm sóc và sử dụng, chỉ phí nhiên liệu thấp, giá thành hạ, phù hợp thị hiếu nông

dân

1.2 Chọn phương án thiết kế

Gần đây nước ta đã sử dụng một số máy cắt có đạng cằm tay phù hợp cho việc

dọn dẹp khuôn viên của công viên Khi áp dụng trên đồng cỏ không phù hợp, trên

cơ sở đó tôi tính toán thiết kế lại máy cắt cỏ đạng bán tự động nhằm tăng năng suất

cắt, giảm thời gian cắt cỏ

Chương II TÍNH TOAN BO PHAN CAT

2.1 Nhiém vu

Nhiệm vụ của bộ phận cắt là để cắt cây

2.2 Yêu cầu kỹ thuật

'Yêu câu của bộ phận cắt là cắt sạch, không sót cây, chiêu cao cắt tương đôi băng phăng và có thê thay đôi được độ cao cắt

2.3 Phân loại và chọn dao

2.3.1 Phân loại

Bộ phận cắt của máy cắt cỏ thường có hai loại: răng dao và dao quay

Loại bộ phận cắt dao quay cân vận tôc đủ lớn đê cắt cây Dao cắt được mài sắc không bâm châu vì cỏ là loại thân mêm cân cắt ngọt

2.3.2 Thông số của dao

2.4 Tính toán dao

Bộ phận cắt bao gồm đĩa gắn dao ( đĩa tròn), quay trong mặt phẳng ngang với tốc độ rất lớn đủ để cắt cây không có đề tựa Thông số cần tính toán đối với bộ phận cắt này là : quỹ đạo chuyên động của cạnh sắc đao, tốc độ cắt và số lượng đao

Hình1.2.2: Sơ đồ bộ phận cắt có dao quay trong mặt phẳng ngang

2.4.1 Vận tốc làm việc của dao

Khi dao chuyển động, cạnh sắc aa, quét diện tích giới hạn bởi hai quỹ đạo 1 Tương tự, cạnh sắc bb, của đao kề bên cũng quét một điện tích giới hạn bởi hai quỹ đạo 2 phần diện tích gạch phía trên là diện tích dao chạy không của dao thứ hai, vì cây đã bị dao đầu cắt trước

Phương trình chuyển động của điểm a sẽ là:

*„ =y„#+ R.sin ot

(4-1)

y, = R.cosat

trong đó: v„ — Tốc độ chuyển động của máy

Phương trình chuyển động đối với điểm b:

Cạnh sắc dao za, đi qua trục x Ứng với góc quay của đĩa at =2: có nghĩa là

thời gian đĩa quay đi một góc một phần tư sẽ là z = -

Suy ra

=" (2.0 -B)

Trường hợp đĩa lắp bốn dao thì góc giữa các dao là góc vuông, còn góc / = = ;

Vu lúc đó ta có:

Trong đó: vạ — tốc độ dai cia dia (m/s)

May tién 1én phia trudc mét khoang v,, t =1.cosa =1,67.0,033 = 0,055 m ;

Vi F rất nhỏ so với U và Q nên ta bỏ qua

Do dao chuyên động tròn đều nên lực quán tính U =0

Suy ra R=Q

Luc can cat phụ thuộc vào lượng cây bị cắt, số lượng đo trong điều kiện đồng

cỏ, giá trị trung bình lực cản cắt được tính theo công hao phí trên 1m2 diện tích, hoặc theo lực kéo trung bình cần thiết để cắt cây trên một đường chạy của dao

Céng hao phi dé cat cay L= B.h.L, (Nm)

Với B: bề rộng cắt B=0,7m

h: Độ dời cung cấp h =55 mơ

Lạ:250 Nm/m? là công hao phí dé cắt cây trén 1m’

L =0,7.0,055.250 = 9,625 Nm

Lực cản cắt trung bình

Theo viện sĩ V.B Gowrriafskin — công suất để dao làm việc tăng 10-12% so với

chạy không, do đó công suất cần thiết cho dao làm việc là:

L, =(11+1,2)Ligg = (0,32 +0,35) kW

2.4.3 Kích thước và hình dáng của dao

Dao có dạng hình thang được lắp liên tiếp trên thanh dao bằng vít có bulông kê tán, lưỡi sắc của dao được mài Bê dày cạnh sắc dao đạt yêu cầu 25 — 30 um

Yêu cầu kỹ thuật khi lắp đao:

Độ võng không được quá 10 mm tính trên toàn bẻ rộng cắt

Các mũi răng phải cách đêu nhau

PHAN III TINH TOAN PHAN TRUYEN LUC

Chuong I

CO SO THIET KE BO TRUYEN

Do yêu cầu bộ truyền có kích thước nhỏ, gọn, dễ chế tạo, sử dụng dễ đàng cũng

như sửa chữa thay thế khi máy đang làm việc trên đồng bị hư hỏng, thời gian sửa chữa khi máy nằm đồng, hay thời gian chăm sóc máy trước khi máy ra đồng phải

ngăn nhất, bởi vì công việc thu hoạch cỏ tương đối phức tạp, chịu ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài: thời tiết, khí hậu, đất đai, chất lượng dinh dưỡng trong cỏ

Do trong thiết kế ta chọn những bộ truyền đơn giản thường được sử dụng có

nhiều ưu điểm, phù hợp với điều kiện làm việc

Kết cấu của bộ truyền như sau:

Ta chọn bộ truyền đai thang để truyền từ động cơ đến trục sơ cấp Đầu còn lại của trục sơ cấp ta dùng đai thang truyền tới cặp bánh răng côn của trục đao

Ta chọn truyền động xích cho hộp giảm tốc từ trục sơ cấp đến trục trung gian và

từ trục trung g1an đến trục của bộ phận di động

1.1 Tính toán công suất

Công suất cần thiết dao làm việc:

Công suất trục bánh xe:

Từ điều kiện bám, giả sử xe đủ bám theo lý thuyết ôtô máy kéo để xe có thê

chuyển động mà không trượt

Pix 2, P= @.G,

Theo sách lý thuyết ôtô máy kéo [ trang 22 ]

ø =0,8 khi chuyển động trên đường khô sạch

ø =0,6 khi chuyển động trên đường đồng

Công suất chỉ cho bộ phận di động chạy không

P.Vy

— kM (Kw

/ 1000 + )

Nhưng thực tê do bánh xe có trượt và hiệu suât của các bộ truyên lực nên công

suât cân thiêt sẽ lớn hơn

Theo bảng P1-1 thiết kế chỉ tiết máy

¡, =0,97: Hiệu suất xích

Ng = 0,96: Higu suất bộ truyền đai

Non = 0,97: Hiệu suất bộ truyền bánh răng nón

?„ =0,995: Hiệu suất một cặp 6 lan

£ =0,2: Hiệu suất trượt của bánh xe

Hiệu suất chi phí cho bộ phận di động khi chạy không

TỊ, = T11; 112 =0,97°.0,96.0,995 =0,87

GV PG Vy 0/61500L67 „1 py

1000.1—¢)7, 1000.(1—0,2).0,87

Tổng công suất chi phí cho liên hợp máy

TỊ; 31a T1a 0,995“.0,96

Vậy ta chọn động cơ 3.23 kW, 2600 vgiph

1.2 Phân phối tỷ số truyền

Hình 2.1.1: Sơ đồ động của máy

Bảng phân phối tỉ số truyền:

Chương II TINH TOAN PHAN TRUYEN LUC

2.1 Thiết kế bộ phận truyền động dai

2.1.2.1 Chon loai dai

Giả thuyết vận tốc của đai v >5 m/s, có thể dùng loại đai tương ứng với công

suất truyền từ (2 - 4) kW Do đó có thể chọn loại đai A, hoặc loại s (Bảng 5-13, tr93, [1])

2.1.2.3 Tinh đường kinh của bánh lớn D,

Sai số cho phép 3+5% nên thỏa

mãn không cân tính lại D,

2.1.2.5 Tinh chiéu dai dai L

theo khoảng cách trục A sơ bộ

Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1s

„=—<Šu_ =10 7,67 7,59

2.1.2.6 Xac dinh chinh xac khoang cach truc A

theo chiéu dai dai dé lây theo tiêu chuẩn

Vậy chiều rộng bánh đai B 112 25

Đường kính ngoài của bánh đai

(Công thức 5-24, tr9ó, [1])

Bánh dan: D,, =D, +2.h, 107 150

V6i h, tra bang 10-3, tr257, [1]) 3,5 5

Đường kính trong của bánh dai:

R=3%, ZsinC— 1134 484

Kết luận:

Ta chọn phương án dùng bộ truyền đai loại b vì có số đai ít hơn, chiều rộng bánh đai và lực tác dụng lên trục nhỏ hơn rất nhiều Tuy có đường kính đai, khoảng cách trục và chiều dài dây đai lớn hơn so với phương an ding dai loai A

2.1.3 Thiết kế bộ truyền đai từ trục sơ cấp đến trục bánh răng nón

2.1.3.1 Chon loai dai

Gia thuyét van téc cha dai 5<v<10(m/s), c6 thé dùng loại đai tương ứng với công suất truyền nhỏ hơn 1 kW Do đó có thể chọn loại đai O, hoặc loại A (Bảng 5-

13, tr93, [1])

Kích thước tiết diện đai axh, mm 10x6 13x8

(Bang 5-11, tr92, [1])

Diện tích tiết điện F, mm? 47 81

2.1.3.2 Định đường kính banh dai nho

Sai số cho phép 3+5% nén thoa

mãn không cân tính lại D,

2.1.3.5 Tinh chiéu dai dai L

theo khoảng cách trục A sơ bộ

(Công thức 5-2, tr83, [1 ])

Góc a, thoa man diéu kién a >120°

2.1.3.8 Xác định số đai Z can thiết

Chọn ứng suất ban đầu o, =1,2 N/mm’

Số đai tính theo công thức:

Vậy chiều rộng bánh đai B 28 20

Đường kính ngoài của bánh đai

Với e tra bảng 10-3, tr257, [1]) 10 12,5 2.1.3.10 Tính lực căn ban đầu

Ta chọn phương án dùng bộ truyền đai loại A vì có số đai ít hơn, chiều rộng

bánh đai và lực tác dụng lên trục nhỏ hơn rất nhiều Tuy có đường kính đai, khoảng

cách trục và chiều dai day đai lớn hơn so với phương án đùng đai loại O

Ta chọn loại xích ống con lăn vì rẽ hơn xích răng vã lại không yêu cầu bộ truyền

phải làm việc êm, không Ôn

K, =1,2 tai trong va dap

K, =1,25 nếu A<25z hệ số xét đến chiều đài xích

K, =1,25 hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền

K„ =1,25 hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

K, =0,8 hệ số xét đến điều kiện bôi trơn

Tra bảng (6-4,tr106,[1]) với mạ, = 800 vg/ ph chọn được xích ống con lăn 1 dãy

có bướt £=19,05 mm, diện tích bảng lề F=105,8 mm”, tải trọng phá hỏng Q=25000 N, khối lượng 1m xích ø =1,52 kg

Công suất cho phép [N]=14.1&W, với loại xích này theo bảng (6-5,tr107,[1]) với £=19,05 mm và số răng đĩa dẫn Z, =10, số vòng quay giới hạn n,, của dia dan

có thể đến 1350 vg/ ph Như vậy điều kiện 8-9 được thỏa (733,33<1350)

Theo bảng (6-7,tr109,[1]) số lần va đạp cho phép trong 1 giây [u]=35 nén diéu

kiện z<|u| thỏa

Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mặc xích đã chọn, công thức ( 6-3

K,:hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục K, =1,05

Suy ra: Z, =Z,.i=12.2,87 =34

2.2.2.3 Tim budc xich t

Tính hệ số điều kiện sử dụng

K=K,.K,.K,.K„.K,.K,

Trong đó

K, =1,2 tai trong va dap

K, =1,25 nếu A< 25¿ hệ số xét đến chiều dài xích

K, =1,25 hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền

K„, =1,25 hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

K, =0,8 hệ số xét đến điều kiện bôi trơn

Tra bảng (6-4,tr106,[1]) với nạ; =400 vg/ ph chọn được xích ống con lăn 1 dãy

có bướt £=25,4mm, diện tích bảng 16 F=179,7 mm”, tải trọng phá hỏng

Q =50000 N, khối lượng 1m xích g =2,57 kg

Công suất cho phép [M]=19,8 kW, với loại xích này theo bảng (6-5,tr107,[1] với t= 25,4 mm va số rang dia dan Z,=12, số vòng quay giới hạn ø „ của đĩa dẫn có thể đến 950 vg/ ph Như vậy điều kiện 8-9 được thỏa (229,17 < 950)

Kiểm nghiệm số lần va đập trong một giây

Công thức 6-16,tr108,[1]

„_ 4Ÿ _ Zm, _ 10.2917 _

L 15.X 1546 3,32

Theo bang (6-7,tr109,[1]) số lần va đạp cho phép trong 1 giây [u]=30 nên điều

kiện < |u| thỏa

Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắc xích đã chọn, công thức (6-3

10.25,4.229,17