thiết kế máy trộn thức ăn gia súc

Đất nước ta đang trên đà phát triển do đó khoa học kĩ thuật đóng một vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người. Việc áp dụng khoa học kĩ thuật chính là làm tăng năng suất lao động đồng thời nó cũng góp phần không nhỏ trong việc thay thế sức lao động của người nông nhân và công nhân một cách có hiệu quả nhất, bảo đảm an toàn cho người họ trong quá trình làm việc. Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động cơ khí là một môn học giúp cho sinh viên nghành cơ khí có những kiến thức cơ bản về việc thiết kế các hệ thống truyền động cơ khí đồng thời làm quen với phương thức hoạt động theo nhóm. Trong phạm vi bài tập lớn của môn học này chúng em tập trung đề tài “Thiết Kế Máy trộn thức ăn gia súc“ nhằm giúp cho các nông trại vừa và nhỏ có thể nâng năng suất và hiệu quả trong việc chăn nuôi. Máy trôn thức ăn gia súc là loại máy có thể trộn đều các loại thức ăn chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho gia súc.

Lời nói đầu

Đất nước ta đang trên đà phát triển do đó khoa học kĩ thuật đóng

một vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người Việc

áp dụng khoa học kĩ thuật chính là làm tăng năng suất lao động đồng thời nó cũng góp phần không nhỏ trong việc thay thế sức lao động của người nông nhân và công nhân một cách có hiệu quả nhất, bảo đảm an toàn cho người họ trong quá trình làm việc

Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động cơ khí là một môn học giúp cho sinh viên nghành cơ khí có những kiến thức cơ bản

về việc thiết kế các hệ thống truyền động cơ khí đồng thời làm

quen với phương thức hoạt động theo nhóm Trong phạm vi bài tập lớn của môn học này chúng em tập trung đề tài “Thiết Kế Máy trộn thức ăn gia súc“ nhằm giúp cho các nông trại vừa và nhỏ có thể nâng năng suất và hiệu quả trong việc chăn nuôi Máy trôn

thức ăn gia súc là loại máy có thể trộn đều các loại thức ăn chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho gia súc

Trong suốt quá trình thực hiện bài tập nhóm nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô trong khoa cơ khí Nhóm xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Nguyễn Thanh Nam

đã tận tâm giúp đỡ nhóm hoàn thành bài tập lớn này

Trong quá quá trình thực hiện đồ án với sự thiếu sót về

kinh nghiệm cộng với kiến thức có hạn nên không tránh

được những thiếu sót Rất mong được sự chỉ dẫn thêm

của thầy cô

Nhóm

Phân tích và chọn phương án thiết kế

Thành lập nhóm thiết kế

Nhóm thiết kế bao gồm : Nguyễn Hải Bằng, Hà Anh Việt, Nguyễn Văn Cường, Lê Đình Phú, Huỳnh Công Thạch, Nguyễn Hoàng Duy

Mô tả nhóm thiết kế

1 Nguyễn Hải Bằng, MSSV:20400159: Trưởng nhóm

- Tính cách: đứng đắn, tự tin và đáng tin cậy, hướng ngọai

- Chuyên môn: có khả năng làm rõ mục đích và triển khai các

quyết định đưa ra, giỏi khám phá các cơ hội, phát triển các mối quan hệ và là người rất nhiệt tình

- Tiếp xúc khách hàng để làm rõ yêu cầu của họ, sắp xếp, phân chia nhiệm vụ cho các thành viên khác trong nhóm, phác thảo ra

mô hình và các tính năng khác của máy

2.Hà Anh Việt, MSSV 20403122 : thành viên

- Tính cách: năng động thẳng thắn, quyết đóan

- Chuyên môn: lập kế họach, sắp đặt công việc hợp lí, đưa

4 Lê Đình Phú, MSSV 20404426 : thành viên

- Tính cách: chủ quan, không thích bất đồng trong nhóm,

có tầm nhìn rộng và có khả năng phán đóan chính xác

- Chuyên môn: là người đánh giá, chăm sóc nhóm

- Tìm hiểu các thông tin về thị trường, về các nguyên vật liệu thích hợp với hệ thống, kiểm tra hệ thống sau khi hoàn thành, chịu trách nhiệm lưu trữ tư liệu sau các buổi họp

nhóm

5.Huỳnh Công Thạch MSSV:20402388 : thành viên

- Tính cách: người giàu tưởng tượng, thường không quan tâm tới các nghi thức làm việc, làm việc dựa vào tri thức hơn thực tế

- Chuyên môn: là người phát kiến, có khả năng giải quyết các bài tóan khó

- Tìm các tài liệu thiết kế để nhóm tham khảo các thiết kế liên quan

6 Nguyễn Hoàng Duy, MSSV 20400410: thành viên

- Tính cách: người giàu tưởng tượng, thường không quan tâm tới các nghi thức làm việc, làm việc dựa vào tri thức hơn thực tế

- Chuyên môn: là người phát kiến, có khả năng giải quyết các bài tóan khó

- Tìm các tài liệu thiết kế để nhóm tham khảo các thiết kế liên quan

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS.Nguyễn Thanh Nam

Phân tích nhiệm vụ

Do đặc thù của mình , các trang trại chăn nuôi thường nằm độc lập hay cách xa các khu thương mại Chính vì vậy việc sử dụng thức ăn gia súc chế biến sẵn gặp ít nhiều khó khăn và tốn kém trong khâu vận chuyển Trong khi đó, trang trại luôn dồi dào các nguồn thực phẩm như : rau , cám , cỏ khô, cá ….Thêm nữa,Việc

sử dụng thức ăn tự chế giúp trang trại tiết kiệm phí và kiểm soát được chế độ dinh dưỡng của gia súc Do các nguyên nhân

trên ,những người chủ trang trại mong muốn có một chiếc máy trộn để chế biến thức ăn gia súc Họ có nhu cầu về máy có năng suất cao ,khả năng trộn đều,dễ dàng trong việc đưa hỗn hợp vào cũng như lấy ra.Ngoài ra máy còn phải dễ sử dụng ,bảo trì,sữa chữa để khi hỏng hóc có thể khắc phục nhanh chóng

Tham khảo thiết kế liên quan

Đưa ra các phương án thiết kế

Nhân lực : nhóm

Thời gian : 1 tuần

Công việc : tính toán thiết kế chi tiết các bộ truyền

Bản vẽ lắp cụm chi tiết (A0)

Bản vẽ chi tiết(A3 hoặc A4)

Thuyết minh

Nhân lực : nhóm

Thời gian : 4 tuần

Tuần Nhiệm vụ

Nhóm

Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm

Nhóm

13 14 15 8

4 5 6 7 Thực hiện 1 2 3 9 10 11 12

2 Tham khảo thiết

kế liên quan; Đưa ra

chi tiết (A0 hoặc

A1); Bản vẽ chi tiết

(A3 hoặc A4);

Thuyết minh

Xác định các yêu cầu kỹ thuật

Yêu cầu kỹ thuật

Từ các yêu cầu trên ta dịch thành các yêu cầu kỹ thuật Công suất cánh trộn

Số vòng quay cánh

Độ bền vật liệu

Chi tiết tiêu chuẩn

Kích thước cửa vào và cửa ra

Độ an toàn cao hơn 9 1 9 3 5 5 5 1.0 1.0 5.0 0.09

Dễ đưa vật liệu vào và lấy hh ra 9 4 4 4 1.0 1.5 6.0 0.11

Hệ số quan trọng tương đối 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.

Các loại máy trên thị trường 500 30 300 10

Tham khảo các thiết kế liên quan

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản ,gọn

Thiết kế 2

1:dao trộn,2:cữa thoát liệu,

3:hộp giảm tốc,4:động cơ

Mô tả :

Động cơ thông qua hộp giảm tốc

,bộ truyền xích,làm quay dao

trộn -> trộn thực phẩm.

Ưu điểm :

Trộn đều ,khối lượng trộn lớn

Kết cấu đơn giản

Nhược điểm :

Không đặt được ở vị trí có bề

mặt gồ ghề

Dể rung động.

Thiết kế 3 :

1:dao trộn, 2:đông cơ, 3:bộ truyền đai,4:hộp

giảm tốc.

Mô tả : Động cơ thông qua hộp giảm tốc ,bộ truyền đai,hộp giảm tốc làm quay dao trộn.

Ưu điểm : Vững chắc Hoạt động ổn định.

Nhược điểm : Chỉ sử dụng được ở những nơi có bề mặt bằng phẳng

Kết cấu tương đối phức tạp ,khó bảo trì

Thiết kế 4

Mô tả : Đây là loại máy trộn thức ăn di động có động cơ đặt phía trong xe Môtơ truyền động cho hộp giảm tốc qua bộ truyền đai làm quay dao trộn Phù hợp với các trại chăn nuôi

lớn.

Ưu điểm :

Di động Tiết kiệm được thời gian và nhân lực

Nhược điểm : Giá thành cao Chi phí đầu tư cao.

Thiết kế 5

Mô tả : Đây là loại máy trộn thức ăn di động có động cơ đặt phía dưới ở trong xe Môtơ truyền động cho hộp giảm tốc qua bộ truyền đai làm quay 2 dao trộn thẳng đứng Phù hợp với

các trại chăn nuôi lớn.

Ưu điểm :

Di động Tiết kiệm được thời gian và nhân lực

Nhược điểm : Giá thành cao Chi phí đầu tư cao.

Đưa ra các phương án thiết kế

Phương án 1

1:cữa thoát liệu,2:động cơ,3:bộ truyền đai,4:hộp giảm tốc

Mô tả : Động cơ thông qua bộ truyền đai ,hộp giảm tốc làm quay cánh trộn.

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản Thực phẩm được trộn đều.

Nhược điểm :

Dễ rung động Không sử dụng được ở nơi có bề mặt gồ ghề

a)Phương án 2

1:cữa thoát liệu ,2:động

cơ ,3:hộp giảm tốc ,4:nắp bảo vệ,

5:bộ truyền xích, 6:vít chỉnh

Mô tả : Động cơ thông qua hộp giảm tốc ,bộ truyền xích làm quay cánh trộn

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản hơn phương án 1

Có thể đặt ở những nơi không bằng phẳng do có sử dụng vít chỉnh.

Nhược điểm : Khó khăn trong việc lấy hỗn hợp ra.

a)Phương án 3

Mô tả : Động cơ thông qua hộp giảm tốc,bộ truyền xích làm quay cánh trộn

Ưu điểm :

Dễ vận hành ,bảo trì ,sửa chữa so

với các phương án trên.

Nhược điểm : Cồng kềnh hơn phương án 2

Dễ rung động do cách bố trí chân đế 1:cửa thoát liệu,2:nắp bảo vệ ,3:bộ truyền

xích ,4:hộp giảm tốc,5:động cơ

a)Phương án 4

Mô tả : Máy có công suất trung bình, kết cấu gọn, phù hợp với trại chăn nuôi trung bình và lớn Động cơ đặt phía trong và ở dưới thùng, dộng cơ truyền động cho hộp giảm tốc qua bộ truyền xích làm quay dao trộn thẳng đứng Cửa cấp liệu ở phía trên và cửa lấy

hỗn hợp nằm nằm ở bên hông.

Ưu điểm :

Di động Cửa đưa vật liệu vào lớn Tiết kiệm được thời gian và nhân lực.

Nhược điểm : Giá thành cao Chi phí đầu tư cao Máy hoạt động không êm Cửa lấy hỗn hợp nhỏ.

Phương án 5 :

Mô tả : Máy có công suất trung bình, phù hợp với trại chăn nuôi nhỏ và trung bình Động cơ đặt phía dưới thùng truyền động cho hộp giảm tốc qua bộ truyền đai làm quay dao trộn

nằm ngang Cửa cấp liệu ở phía trên và cửa lấy hỗn hợp nằm phía dưới.

Ưu điểm : Kết cấu cững chắc Cửa đưa vật liệu vào và cửa lấy hỗn hợp lớn

Giá thành thấp Chi phí đầu tư thấp.

Nhược điểm : Không di chuyển được.

Phân tích chọn phương án thiết kế

Lập ma trận quyết định

Tiêu chuẩn Tỷ trọng I II III IV V Năng suất cao 11 S

C H U Ẩ N

S S S Tuổi thọ cao 7 - S - -

Dễ v.hành; b.trì; s.chữa 5 S S - S Giá thành rẻ 10 - S S S

Dựa vào ma trận quyết định ta thấy phương án 2 là phương án tốt nhất Ta sẽ chọn phương án này để thiết kế.

Các phương án truyền động

Phương án 1

1:động cơ,2:nối trục:3,4:cặp bánh răng nghiêng cấp chậm;5,6:cặp bánh răng

nghiêng cấp nhanh,6:bộ truyền xích.

Mô tả hoạt động : Động cơ thông qua nối trục 1 làm quay trục 1 có lắp bánh răng nghiêng 2 ăn khớp với bánh răng 3 lắp trên trục 2,nên chuyển động quay được truyền cho trục 2 tương

tự , chuyển động truyền cho trục 3 và bộ truyền xích

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản

Dễ chế tạo Nhược điểm :

Do các bánh răng bố trí không đối xứng với các ổ ,nên làm tăng sự phân bố không

đều tải trọng trên chiều dài răng

Phương án 2

Mô tả hoạt động : Hoạt động giống phương án 1,chỉ khác là trục vào và trục

ra trùng nhau.

Ưu điểm : Giảm chiều dài ,gọn.

Nhược điểm : Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết.

Kết cấu gối đỡ phức tạp,khó khăn trong việc bôi trơn.

Đường kính trục lớn.

Phương án 3 :

Mô tả hoạt động : Động cơ truyền chuyển động

cho trục 1,cặp bánh răng côn có tác

dụng truyền chuyển động cho trục

chéo 2 Trục 2 thông qua cặp bánh

răng nghiêng truyền chuyển động

cho trục 3, thông qua bộ truyền xích

dẫn động cho dao trộn.

Ưu điểm : Truyền momen xoắn và chuyển động quay giữa các trục giao nhau.

Nhược điểm : Giá thành đắt ,khó chế tạo do đòi hỏi

khắt khe về dung sai.

Khó lắp ráp Khối lượng và kích thước lớn hơn so với

hộp giảm tốc bánh răng trụ.

Phương án 4

Mô tả hoạt động : Động cơ truyền chuyển động qua bộ truyền xích

cho trục vào của HGT, cặp bánh răng trụ răng

thẳng có tác dụng truyền chuyển động cho trục

trung gian, thông qua cặp bánh răng nghiêng

truyền chuyển động cho trục ra , qua nối trục dẫn

động cho dao trộn

Ưu điểm : Tải trọng phân bố đều trên

bề rộng lớn Cấu tạo phức tạp hơn nên số lượng chi tiết và khối lượng

gia công tăng lên.

Ma trận quyết định

C H U Ẩ N

Chọn phương án 1

Tính toán công suất cánh trộn

(các công thức trong phần này sử dụng trong tài tiệu

[3])Các thông số của thùng trộnĐường kính cánh trộn :dt=0,96D = 0,67 mChiều cao lớp vật liệu h=0,8D 0,8.0,67=0,536m

Chiều dài thùng L=2D=1,44m

Số vòng quay n= =30 vg/phKhối lượng riêng của vật liệu Khối lượng mỗi mẻ trộn m=

800 kg

t d

20

D sử dụng ở trên được xác

định như sau :Mỗi mẻ trộn 800kg tương

2



h D L L

D



D D

h

D

768 , 0 96 , 0 8 , 0

5 , 0 2 268 , 0 4