THIẾT kế kỹ THUẬT máy tạo tán cây PHỤC vụ CHO VIỆC tạo tán cây KHU CÔNG VIÊN ĐƯỜNG TRẦN PHÚ

Nắm bắt được yêu cầu trên, và được sự phân công của khoa c ơ khí, bộ môn Chế tạo máy, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề t ài: “ Thiết kế kỹ thuật máy tạo tán cây phục vụ cho đường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

- -

NGUYỄN THÔNG MINH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY TẠO TÁN CÂY

PHỤC VỤ CHO VIỆC TẠO TÁN CÂY KHU

CÔNG VIÊN ĐƯỜNG TRẦN PHÚ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

Th.S TRẦN NGỌC NHUẦN

NHA TRANG - 2008

Với tình trạng khí hậu trái đất ngày càng nóng lên như hiện nay thì vấn

đề trồng cây ở một số khu vực đồi núi cũng nh ư dọc theo các tuyến đường

quốc lộ ở Việt Nam nói chung v à ở Nha Trang nói riêng là một vấn đề hếtsức cần thiết để tạo nên một môi trường xanh, sạch, đẹp trong con mắt ng ườiViệt Nam cũng như khách du lịch trên thế giới

Với vị trí địa lí hết sức thuận lợi v à có nhiều tìm năng như thành phố NhaTrang - tỉnh Khánh Hoà với nhiều khu du lịch nổi tiếng v à một bờ biển đẹp

để thu hút khách du lịch từ nhiều quốc gia tr ên thế giới, nhờ đó mà chúng ta

có thể tăng thêm ngoại tệ cho Việt Nam nói chung v à cho tỉnh Khánh hoànói riêng

Đến với thành phố Nha Trang - một thành phố du lịch nổi tiếng ở Việt

Nam thì việc tạo một môi trường xanh, sạch, đẹp là nhiệm vụ và trách nhiệmcủa mỗi người dân ở thành phố Nha Trang Điều đó được thể hiện rỏ nhất ở

trên đường Trần Phú – là một tuyến đường nằm trên bờ biển với nhiều công

viên, nhiều hoạt động vui chơi, giải trí và cây cối Để tăng tính thẩm mỹ

người ta tiến hành tạo dáng cho những cây này với nhiều hình dạng khác

nhau Trong thực tế, người ta tạo dáng cho cây bằng việc lấy kéo cắt do vậy

năng suất chưa cao và tốn nhiều thời gian Do đó chưa đáp ứng được yêu

cầu cơ khí hóa như hiện nay

Nắm bắt được yêu cầu trên, và được sự phân công của khoa c ơ khí, bộ

môn Chế tạo máy, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề t ài: “ Thiết kế kỹ

thuật máy tạo tán cây phục vụ cho đường Trần Phú ”.

Đề tài được chia thành các phần chính sau:

 Chương 1: Tổng quan về việc trồng cây và máy tạo tán cây

 Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế.

 Chương 3: Tính toán động lực học cho máy máy

 Chương 4: Thiết kế các bộ phận của máy

 Chương 5: Lập quy trình chế tạo trục

 Chương 6: Kết luận và đề xuất ý kiến

Với thời gian còn hạn hẹp và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn cònnhiều điều thiếu sót Rất mong đ ược sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô v àcác bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s.Trần Ngọc Nhuần, cùng các

quý thầy cô trong khoa cơ khí, đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Nha Trang, tháng 5 năm 2008

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thông Minh

LỜI CẢM ƠN

Với sự tận tình cố vấn giúp đỡ, Tôi xin chân th ành cảm ơn thầy Th.s

Trần Ngọc Nhuần, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này.

Người đã luôn luôn động viên, chỉ dẫn và cùng tôi hoàn thành đ ề tài Các

thầy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức từ lý thuyết cũng nh ư thực tế,những kinh nghiệm từ những ng ười đi trước Giúp tôi những kiến thức đểgiải quyết khó khăn trong quá tr ình thực hiện đề tài

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong nhà trường và đặc biệt

là các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian họctập và trong quá trình thực hiện đề tài này

Và cuối cùng, Tôi xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè, những người

đã hỗ trợ tôi trong quá trình học và thực hiện đề tài này

Nha trang, ngày tháng năm 2008

NGUYỄN THÔNG MINH

Mục Lục

Trang

Lời nói đầu 1

Lời cảm ơn 3

Mục lục 4

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC TRỒNG CÂY VÀ MÁY TẠO TÁN CÂY 9

Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11

2.1 Cơ sở chọn phương án thiết kế 11

2.2 Chọn hình thức chuyển động của dao cắt 11

2.3 Lựa chọn phương án thiết kế 12

Chương 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO MÁY 17

3.1 Tính chọn đĩa - số lượng dao và cách bố trí dao trên đĩa… 17

3.1.1 Chọn số lượng đĩa cắt và cách bố trí dao trên đĩa 17

3.1.2 Tính chọn đĩa cắt 18

3.2 Tính toán động lực học cho máy 19

3.2.1 Tính chọn lực cắt……… 1 9 3.2.2 Tính chọn động cơ truyền động cho đĩa cắt……… 19

3.2.3 Tính chọn động cơ điện truyền động cho trục quay…… 22

3.3 Tính toán khả năng chống lật của máy 24

Chương 4: THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY ……… 26

I Thiết kế các bộ phận để truyuền động từ đ ộng cơ đến đĩa cắt… 26

1 Thiết kế bộ truyền động đai……… 2 6

1.1 Chọn loại đai 26

1.2 Xác định đường kính bánh đai 26

1.3 Sơ bộ chọn khoảng cách trục Asb 27

1.4 Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A … 2 7 1.5 Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai 29

1.6 Xác định số đai 29

1.7 Xác định kích thước bánh đai 30

1.8 Xác định lực tác dụng lên trục……….31

2 Thiết kế trục 31

2.1 Chọn vật liệu trục 31

2.2 Tính sơ bộ trục 31

2.3 Tính gần đúng 32

2.3.1 Chọn sơ bộ ổ 32

2.3.2 Sơ đồ tính toán trục 33

2.3.3.Tính kiểm nghiệm trục 36

3 Tính chọn ổ 42

3.1 Chọn loại ổ lăn……….4 2 3.2 Xác định tải của ổ 42

II Thiết kế các bộ phận để truyền động từ động c ơ 2 đến trục quay đứng……… 44

1 Tính chọn bộ truyền động đai 44

1.1 Chọn loại đai 44

1.2 Xác định đường kính bánh đai 45

1.3 Sơ bộ chọn khoảng cách trục Asb 46

1.4 Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A 46

1.5 Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai 47

1.6 Xác định số đai ……… 4 8 1.7 Xác định kích thước bánh đai 49

1.8 Xác định lực tác dụng lên trục……… 50

2 Thiết kế bộ truyền động bánh răng ……… 50

2.1 Chọn vật liệu……… 51

2.2 Xác định ứng suất cho phép……… 51

2.3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng Ksb………5 4 2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng………54

2.5 Xác định chiều dài nón L………5 4 2.6 Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng ……… 55

2.7 Xác định chính xác chiều dài nón L……… 55

2.8 Xác định mô đun, số răng, chiều rộng của bánh răng…….55

2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ……… 56

2.10 Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền …… 57

2.11 Tính lực tác dụng……… 5 7 3 Thiết kế trục……… 5 8 3.1.TRỤC I……… 58 3.1.1 Chọn vật liệu trục………5 8

3.1.2 Tính sơ bộ trục………5 8

3.1.3 Tính gần đúng……….5 9 3.1.3.1 Chọn sơ bộ ổ………5 9 3.1.3.2 Sơ đồ tính toán trục……… 5 9 3.1.3.3.Tính kiểm nghiệm trục……… 6 2 3.2.TRỤC II……… 6 5

3.2.1 Chọn vật liệu trục……… 65

3.2.2 Tính sơ bộ trục………6 5 3.2.3 Tính gần đúng……….6 6 3.2.3.1 Chọn sơ bộ ổ………6 6 3.2.3.2 Sơ đồ tính toán trục……….6 7 3.2.3.3.Tính kiểm nghiệm trục……….6 8 4 Tính chọn ổ……… 71

4.1 TRỤC I……… 71

4.1.1 Chọn loại ổ lăn……… 71

4.1.2 Xác định tải của ổ……… 71

4.2 TRỤC II………7 3 4.2.1 Chọn loại ổ lăn……… 7 3 4.2.2 Xác định tải của ổ……… 7 4 Chương 5: LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC 76

5.1 Xác định dạng sản xuất 76

5.2 Phân tích chi tiết 78

5.3 Chọn vật liệu làm phôi 78

5.4 Đánh số các bề mặt gia công 79

5.5 Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi 80

5.6 Thiết kế nguyên công công nghệ 83

5.6.1 Nguyên công 1: Tiện 83

5.6.2 Nguyên công 2 Phay rãnh then 89

5.6.3 Nguyên công 3 Nhiệt luyện 91

5.6.4 Nguyên công 4 Tổng kiểm tra các bề mặt 91

5.7 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 91

5.7.1 Xác định lượng dư và kích thước trung gian của 20h7 91 5.7.1.1 Sai lệch vị trí không gian của phôi 91

5.7.1.2 Lượng dư trung gian bé nhất cho các bước công nghệ 92 5.7.1.3 Kích thước trung gian tính toán 93

5.7.1 4 Dung sai kích thước trung gian 93

5.7.1 5 Kích thước giới hạn lớn nhất 94

5.7.1.6 Lượng dư trung gian nhỏ nhất và lớn nhất của các bước công nghệ 94

5.7.1 7 Lượng dư tổng cộng nhỏ nhất và lớn nhất 94

5.7.1 8 Kích thước danh nghĩa của phôi 95

5.8 Xác định chế độ cắt 95

5.8.1 Chế độ cắt cho  25 95

5.8.2 Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu……… 9 8 5.8.3 Tốc độ cắt khi tiện Ф20h7 98

5.8.4 Tốc độ cắt khi phay rãnh then 99

Chương 6 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC TRỒNG CÂY V À MÁY

TẠO TÁN CÂY

Hình dạng cây trên đường Trần Phú.

Đường Trần Phú là tuyến đuờng đẹp, gần biển và được trồng nhiều loại

cây với nhiều hình dạng khác nhau như cây phi lao, dương và nhi ều loại câykhác Trước khi đem ra trồng phần lớn các cây này đã được tạo hình dạngnhất định từ khi còn nhỏ Sau khi trồng được một thời gian thì người ta tiếnhành cắt tỉa theo hình dáng có sẵn từ trước

Mục đích của việc tạo dáng cho cây:

- Tăng tính thẩm mỹ

- Tạo nên một không gian thoáng

- Tránh ảnh hưởng đến các phương tiện đi lại, điện… nếu có c ành câydài mà không cắt tỉa

Người ta trồng cây ở giữa đường và hai bên bờ đường và thường cắt tỉa

cây theo chua kì là một tháng một lần Tùy vào số lượng nhân công mà thờigian cắt tỉa là ít hay nhiều Tùy vào kích thước, hình dáng của cây mà số

lượng cây được cắt là nhiều hay ít, do đó ảnh hưởng đến năng suất cắt tỉa

của nhân công

Khoảng cách các cây được trồng từ 1,5 – 2 m Và người ta tiến hành tạodáng cho cây bằng nhiều cách khác nhau nh ư cắt tỉa bằng tay (sử dụng kéo),bằng máy Nhiều khi người ta tạo dáng cho cây bằng máy cắt cỏ (như

Trường Đại học Nha Trang ) Trong đó, việc tạo dáng cho cây bằng tay

chiếm phần lớn nhưng năng suất chưa cao do tốn nhiều thời gian để chỉnhsửa, chưa đạt được yêu cầu Do vậy, việc tạo ra máy tạo tán cây là yêu cầucần thiết để tăng năng suất cắt tỉa cũng nh ư yêu cầu đối với cây cảnh Máy

được tạo ra phải cắt được các hình dạng hiện có của cây, thao tác, sử dụng

dễ dàng đối với nhân công

Một số hình dạng cây cảnh trên đường Trần Phú:

Hình 1.1: Các hình dạng của cây.

Do thời gian tìm hiểu và nghiên cứu có hạn nên tôi xin nghiên cứu và thiết

kế máy tạo tán cây với hình dáng có dạng hình chóp và hình trụ tròn

Hình 1.2: Hình dạng cây dùng để thiết kế máy.

Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.Cơ sở chọn phương án thiết kế.

Chọn phưương án thiết kế là một phần rất quan trọng trong công việc thiết

kế kỹ thuật chế tạo máy Chọn phưương án thiết kế là ta đi tìm hiểu, phân

tích, đánh giá các phương án và tính toán tính kinh tế của các phương án đã

đề ra để cuối cùng chọn ra một phương án tối ưu nhất là phương án được

chọn lựa để thiết kế kỹ thuật do đó nó phải đảm bảo đ ược các yêu cầu sau:

Thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật mà cụ thể là: máy được chếtạo ra phải có độ tin cậy cao, năng suất cao, hiệu suất làm việc lớn, tuổi thọcao Chi phí chế tạo, lắp ráp, sửa chữa v à trang thiết bị thay thế cho máy l àthấp nhất

Ngoài những yêu cầu trên việc chọn phương án thiết kế còn phải chú ý đếnnhững yêu cầu về đặc điểm địa hình nơi máy làm việc Tùy từng điều kiệnlàm việc cụ thể mà máy cần có kích thước khác nhau nhưng phải đảm bảonhỏ gọn, kết cấu máy không quá phức tạp , thao tác sử dụng dễ dàng, hìnhdáng của máy có tính thẩm mỹ v à tính công nghiệp cao Các bộ phận củamáy có khả năng quay nhanh để đơn giản việc truyền chuyển động từ nguồn

động lực

2.2 Chọn hình thức chuyển động của dao cắt.

Việc chọn hình thức chuyển động của dao cắt cũng có ý nghĩa rất lớn trongviệc thiết kế Do vậy, đây cũng có thể coi l à một trong những cơ sở để lựachọn phương án thiết kế máy

Ta phải xác định hình thức chuyển động của dao cắt để cắt đứt vật liệu

“tán cây” như thế nào cho hợp lý nhất tức là lực cắt đứt tán cây là nhỏ nhất

có thể nhưng năng suất của máy đạt được giá trị nhỏ nhất Có nhiều h ình

thức cho dao chuyển động nh ưng ta chọn hình thức chuyển động cơ bản nhấtlà: Chuyển động quay tròn của dao cắt.

Hình 2.1: Hình thức chuyển động của dao cắt.

Đối với hình thức chuyển động quay có hai ph ương án lựa chọn:

- Dao cắt có hình dạng răng cưa

- Dao dùng để lắp trên đĩa quay

Hình 2.2: Các dạng dao cắt.

2.3 Lựa chọn phương án thiết kế.

Phương án 1:

Hình 2.3: Máy thiết kế với phương án.

1- Bánh xe 7- Cơ cấu dùng để cắt hình nón2- Tay đẩy 8- Động cơ điện 2

3- Động cơ điện 1 9- Puly của bộ truyền động đai4- Hộp giảm tốc 10- Đĩa cắt

5- Trục quay 11- Tay quay6- Thanh trượt 12- Xi lanh thủy lực

Nguyên lý hoạt động:

Động cơ điện 3 truyền chuyển động qua bộ truyền động đ ai (xích) và

bộ trưyền bánh răng nón làm quay trục 5

Động cơ điện 7 truyền chuyển động cho đĩa cắt 9 trong khi l àm việc

thông qua bộ truyền động đai 8

Khi cắt cây với dạng hình trụ thì thanh trượt 6 có thể di chuyển ra xatrục quay 5 thông qua tay quay 11.

Khi cắt cây với dạng hình nón thì thanh trượt 6 di chuyển về gầntrục quay và thay đổi góc của cụm chứa dao cắt

Để thay đổi chiều cao khi cắt ta điều chỉnh c ơ cấu xi lanh thủy lực

10 Để di chuyển máy ta đẩy tay đẩy 2

Ưu nhược điểm của máy:

Ưu điểm:

cắt nhờ cơ cấu thủy lực)

Nhược điểm:

- Trong quá tình cắt máy có thể gây nhiều rung động

- Giá thành chế tạo máy đắt

Phương án 2:

Hình 2.4: Máy thiết kế với phương án2.

1- Bánh xe 7- Cơ cấu dùng để cắt hình nón2- Tay đẩy 8- Động cơ điện

3- Động cơ điện 9- Puly của bộ truyền động đai4- Hộp giảm tốc 10- Đĩa cắt

5- Trục quay đứng 11- Tay quay6- Thanh trược

Nguyên lý hoạt động:

Động cơ điện 3 truyền chuyển động cho bộ truyền động đ ai

(xích) và qua hộp giảm tốc 4 làm quay trục quay 5

Động cơ điện 7 truyền chuyển động qu ay cho đĩa cắt 9 thông

qua bộ truyền động đai 8

Khi cắt cây với dạng hình trụ thì thanh trượt 6 có thể di chuyển ra xatrục quay 5 thông qua tay quay 11

Khi cắt cây với dạng hình nón thì thanh trượt 6 di chuyển về gần trục

quay và thay đổi góc của cụm chứa dao cắt

Để di chuyển máy ta dùng tay đẩy cần đẩy 2

Ưu nhược điểm của máy:

Ưu diểm:

- Lắp ráp và sữa chữa đơn giản

Nhược điểm:

- Có thể gây nhiều rung động trong quá trình cắt

● Nhận xét: Trong 2 phương án trên ta thấy phương án 1 có tính

cơ động cao hơn nhưng giá thành chế tạo máy cao hơn và điều khiển

máy phức tạp hơn Do thời gian nghiên cứu có hạn nên em chọn

phương án 2 làm phương án thiết kế  Chọn phương án 2 làmphương án thiết kế

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO MÁY.

Kích thước cơ bản của cây:

Hình 3.1: Kích thước cơ bản của cây.

3.1 Tính chọn đĩa - số lượng dao và cách bố trí dao trên đĩa.

3.1.1 Chọn số lượng đĩa cắt và cách bố trí dao trên đĩa.

Trên thực tế động cơ điện thường có số vòng quay rất lớn trong khi đócác máy công nghiệp thường có số vòng quay rất nhỏ Mặt khác, vì kíchthước làm việc của cần chứa dao cắt tương đối dài nên cần phải có nhiều đĩacắt Do đó, số lượng bộ truyền động đai tăng lên Do không có yêu cầu gì về

số vòng quay của đĩa cắt miễn là cắt được tán cây, nên để giảm kích thướccủa bộ truyền động đai ta chọn số vòng quay của đĩa cắt ndc tăng lên so với

số vòng quay của động cơ

Để đảm bảo cho việc thay thế dao cắt dễ dàng ta chọn đĩa cắt có các dao

lắp trên đĩa cắt bằng bulông và số lượng dao lắp trên đĩa là 4 dao ( do không

có yêu cầu gì về số lượng dao )

3.1.2 Tính chọn đĩa cắt.

Chiều dài làm việc thực của cần chứa dao cắt là Lcần = 1,1 m Dựa vàochiều dài làm việc thực cảu cần chứa dao cắt mà ta bố trí số lượng đĩa cắttrên cần Chọn khoảng cách giữa các đĩa cắt là ΔL = 1mm Ta tính chọn đĩacắt như sau:

Ddc = 2Llc + 2L0

Trong đó: - Ddc : Đường kính của đĩa cắt

- Llc : Chiều dài lưỡi cắt

- L0 : Khoảng cách gần nhất từ tâm đĩa đến lưỡi cắt

Việc tính đường kính của đĩa cắt phụ thuộc vào chiều dài làm việc củacần chứa dao cắt và số lượng đĩa cắt trên cần

Chọn số lượng đĩa cắt sao cho đường kính của đĩa cắt không lớn lắm và

Hình 3.2: Sơ đồ tính toán đĩa cắt.

3.2 Tính toán động lực học cho máy.

3.2.1 Tính chọn lực cắt.

Trên thực tế không có công thức nào đưa ra để xác định chính xác lựccần thiết để cắt đứt tán cây khi làm việc Việc đi xác định lực cắt có thể tiếnhành bằng thực nghiệm Mặt khác, trên thực tế cây Dương có tán tương đốinhỏ và mềm do người ta tiến hành cắt tỉa theo chu kỳ ( 1 tháng 1 lần ) do đólực cắt ở đây không lớn lắm nên ta có thể chọn lực cắt

Chọn lực cắt P0 = 10 N

Nhưng khi dao bị cùn thì lực cắt tăng lên do đó lực cắt cần thiết là:

Pc = K.P0 = 1,2.10 = 12 N

Trong đó: K: Hệ số tăng lực cắt khi dao bị cùng  K = 1,2

3.2.2 Tính chọn động cơ truyền động cho đĩa cắt.

Công thức yêu cầu của động cơ được xác định theo công thức:

ηtd : Hiệu suất truyền động của toan bộ truyền.

Trong đó: Ptt : Lực cắt tác dụng lên dao cắt

V : Vận tốc dài của dao cắt

Để thuận tiện cho việc tính toán trước tiên ta chọn số vòng quay của đĩa

3

= 5,128 (m/s)

 Công suất làm việc của động cơ:

Nlv =

1000

128,5.12

= 0,0615 (Kw)

Hiệu suất truyền động của toàn bộ truyền:

= ( 0,96.0.99)3 = 0,86

Vậy công suất yêu cầu của động cơ là:

Nycđc=

86,0

0615,0

930

1

dc n

n i

Trong đó: - n1: Tốc độ quay của động cơ điện 1

- ndc: Tốc độ quay của đĩa cắt

b) Công suất truyền trên các trục:

0715,010.55,9

10.55,

1

1 6

- M1: Mômen cản do toàn bộ trọng lượng của cụm quay gây nên

M1 lớn nhất khi thanh trượt ra xa trục quay nhất

Công suất yêu cầu của động cơ được tính bằng công thức:

- Nlv: Công suất làm việc của trục quay

Công suất làm việc được tính theo công thức:

) / ( 837 , 0 30

4 , 0 20 14 , 3 30

.

 Công suất yêu cầu của động cơ:

)(1467,0856,0

126,

N yc đc  

a) Tính tỉ số truyền từ động cơ 2 đến trục quay:

5 , 46 20

Mặt khác, i2 = iđ.ibr = 8.5,8 = 46,5

- ibr: Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng ibr = 5,8

b) Công suất truyền trên các trục:

N1 = Nycđc2 = 0,1467 (Kw)

N2 = η1-2.N1 = 0,95.0,1467 = 0,1394 (Kw)

N3 = η2-3.N2 = 0,92.0,1394 = 0,12824 (Kw) c) Mômen xoắn truyền trên các trục:

)(43,1506930

1467,010.55,9

10.55,

2

2 6

n

N M

3.3 Tính toán khả năng chống lật của máy.

Để tính toán khả năng chống lật của máy trước hết ta phải biết máy dễ

dàng lật tại vị trí nào và trọng lượng của các bộ phận của máy

Ta có sơ đồ tính toán khả năng chống lật của máy nh ư sau:

Hình 3.5: Sơ đồ tính toán khả năng chống lật của máy.

Theo sơ đồ trên, ta thấy máy sẽ lật về phía trước tại điểm A

Trong đó:

- G1, G2, G3, G4: Trọng lượng các bộ phận của máy

- G5: Trọng lượng của đối trọng

- a, b, c, d, e: Khoảng cách từ các bộ phận của máy và từ đốitrọng đến điểm A

Ta có, công thức tính khả năng chống lật của máy như sau:

G5.e + G4.d ≥ G2.a + G3.c + G1.b Trong quá trình chế tạo ta đã biết được các thông số trên, suy ra trọng

e

d G b G c G a G

G5 2.  3.  1.  4.



CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY.

I Thiết kế các bộ phận để truyuền động từ động c ơ đến đĩa cắt.

1 Thiết kế bộ truyền động đai.

Ta chọn đai thang để truyền động cho đĩa cắt Tr ình tự thiết kế bộ truyền

động đai như sau:

.6

4 1

.6

930.70.14,3

Tính đường kính bánh đai lớn theo công thức:

) 1 (

)

1 (

2

1 1

2     D  

n

n D

i D

: hệ số trượt Đối với đai thang = 0,02.

Chọn D2theo tiêu chuẩn  chọn D2 = 200 mm

Kiểm nghiệm lại số vòng quay thực của bánh bị dẫn:

)/

(319930

.200

70)02,01(.)1

2

1 '

n

n n

1.4 Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A.

Tính chiều dài đai sơ bộ:

sb sb

sb

A

D D D

D A

L

4

)(

)(

22

2 2 1 2

282 4

) 70 180 ( ) 180 70

( 2

14 , 3 282 2

60

. 1 1

V

58 ,

3 950

60

930 70 14 , 3

Với Lo: Chiều dài trong

Đối với đai loại O thì ΔL = 25 mm

Tính chính xác khoảng cách trục A theo công thức:

8

) (

8 )]

.(

2 [ ) (

8 )]

70 180 (

975 2 [ ) 70 180 (

975

A

A = 285,96 mmVậy khoảng cách chính xác giữa 2 trục l à: A = 286 mm

1.5 Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai

Kiểm nghiệm góc ôm trên đai theo điều kiện:

180 - 2 1 0 0

120 57





A

D D

v t

.1000

Z =

95 , 0 04 , 1 1 45 , 1 930 07 , 0 2

60 0715 , 0 1000

B = (1 -1).12,5 + 2.8 = 16 mm

Đường kính ngoài bánh đai được xác định theo công thức:

Lực Rđ được coi như gần đúng có phương nằm trên đường nối tâm 2 bánh,

chiều từ bánh này hướng đến bánh kia

2 Thiết kế trục.

Trình tự thiết kế chi tiết trục đ ược thực hiện như sau:

2.1 Chọn vật liệu trục Chọn thép C45.

2.2 Tính sơ bộ trục.

Ta xác định đường kính trục theo mômen xoắn, cụ thể giá trị đ ường kính

sơ bộ được xác định theo công thức:

sb

d 3  1

2 ,

x M

85 , 704

= 5,6 mm

Để dễ chế tạo ta chọn đường kính của trục theo ổ lă n Vì số vòng quay của

các trục là như nhau nên ta chọn các trục khác theo trục có mômen xoắn lớnnhất

d2 = 23,6 mm

Đường kính bi: 7,94 mmKích thước chổ vát 1mm

Dựa vào biểu đồ mômen uốn ta thấy mặt cắt ngang tại điểm B l à mặt cắtnguy hiểm nhất Tính giá trị đường kính của trục tại tiết diện nguy hiểm nhấttheo công thức:

M : Mômen uốn trong mặt phẳng ngang, M un= 3072,85 N.mm

  : Ứng suất cho phép của trục, theo [ 2, bảng 51, trang 90] ta có:

7 , 7571

= 10,63 mm

 Chọn d theo ổ lăn Chọn d = 15 mm

2.3.3.Tính kiểm nghiệm trục.

a) Định kết cấu của trục

Hình 4.6: Kết cấu trục.

b) Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn

Ta kiểm nghiệm trục theo hệ số an to àn:

- Hệ số an toàn được kiểm nghiệm theo điều kiện:

n =

2 2

n n

n : Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

 n : Hệ số an toàn cho phép, theo [2, trang98],  n = 1,52,5

a Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp n 

Được tính theo công thức:



n =

m a



 : Giới hạn mỏi uốn, N/ 2

047 , 7547

= 22,79;  m= 0Thay các thông số vào n  , ta có:

n =

0 1 , 0 79 , 22 93 , 0 1

63 , 1

240



= 6

b Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp n 

Được tính theo công thức:

85 , 704

5 , 1

n n

15 , 64 6

15 , 64 6

 = 5,97 >  n = 1,52,5 (Thỏa mãn)Như vậy trục đủ bền

c) Kích thước danh nghĩa của then chỗ nối trục

Đường kính trục chỗ nối trục l à:



d 3  

1 ,

Vậy đường kính chỗ lắp bánh răng: