Đồ án tổng hợp Máy xoay bột ngũ cốc

Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỷ thuật bề mặt cần gia công……… 3.2 Trình tự các nguyên công , phương pháp gia công :chọn máy dao thiết bị công nghệ cho mỗi nguyên công……….. Nắm bắt

Mục Lục

Lời nói đầu

Chương 1 : Giới thiệu chung

1.1 Khái niệm chung và phân loại máy nghiền

1.1.1 Khái niệm

a Theo kết cấu

b Theo đặc điểm công nghệ

c Theo chế độ làm việc

1.1.2 Chọn máy : chọn máy nghiền bằng lá đánh để thiết kế mô hình a Ưu điểm :

b Khuyết điểm :

Chương 2 : Chọn và tính toán thiết kế máy tính toán

2.1 chọn máy……….………

a Ưu điểm………

b Nhược điểm………

2.2: Sơ đồ nguyên lí………

2.2.2 Máy nghiền bột bằng lá đánh :

a Sơ đồ máy

b Nguyên lý làm việc :

2.3 Tính toán………

23 1.Thiết kế và chọn động cơ

2.3.2 Thiết kế bộ truyền đai

2.3.3 Thiết kế trục và tính then

2.3.4 Thiết kế trục

2.3.5 Chọn vật liệu chế tạo là thép 45 tôi cải thiện có b  =600 MPa , ứng suất xoắn cho phép [ ]=1220 MPa , Chọn []=16

2.3.6 Xác định sơ bộ đường kính trục

a/ Xác định chiều dài trục

b/ Xác định mômen tại các điểm………

2.4 Thiết kế trục và then 2.4.1 Thiết kế trụ………

2.4.2 Xác định sơ bộ đương kinh trục ………

a Xác định sơ bộ chiệu đài trục………

b Xác định mômen taị các điểm………

c Tính và chọn then, kiểm tra độ bền………

2.5 Tính ổ lăn ………

2.5.1.Chọn loại ổ lăn cho trục I………

2.6 Xác định các thông số hình học của máy………

2.6.1 Khoảng cách từ trục đến lá đánh………

2.6.2 Lưới lọc………

2.6.3 Lá đánh………

2.6.4 Miệng vào nguyên liệu………

a/ Xác định các thông số bộ phận phễu nạp………

Chương 3 Thiết kế quy trinh gia công trục 3.1 Các nguyên công gia công trục………

3.1.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi………

3.1.2 Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết …………

3.1.3 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỷ thuật bề mặt cần

gia công………

3.2 Trình tự các nguyên công , phương pháp gia công :chọn máy dao thiết bị công nghệ cho mỗi nguyên công………

3.3 Trình tự các nguyên công ………

a công chuẩn bị ………

b Gia công ………

c Gia công ………

a Chọn phương pháp gia công ………

NGUYÊN CÔNG 3 : PHAY RÃNH THEN ………

NGUYÊN CÔNG 5 : MÀI BỀ MẶT 40,45,35………

NGUYÊN CÔNG 6 : KIỂM TRA………

TÀI LIỆU THAM KHẢO………

LỜI NÓI ĐẦU Trong suốt thời gian tìm tòi và nghiên cứu chúng em luôn nhận được sự quan tâm hướng dẫn của thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy Nguyễn Lê Văn

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự tận tình chỉ dạy của thầy cô vì đó là những kinh nghiệm quý báu sẽ giúp chúng em vững bước trên con đường khoa học kỹ thuật Trong quá trình học tập và thực hiện không thể tránh được những thiếu sót, mong thầy cô tận tình góp ý để chúng em có thể khắc phục những thiếu sót của mình Trước đây nước ta đơn thuần là một nước sản xuất nông nghiệp ,nhưng lương thực sản xuất ra phần nào chỉ đáp ứng nhu cầu lương thực phục

vụ cho nhu cầu trong nước.Trong thời gian trở lại đây ,nông nghiệp Việt Nam

đã có những thay đổi về quản lý kinh tế nông nghiệp và ứng dụng khoa học công nghệ đã tạo bước ngoặt lớn trong nông nghiệp Với sự tăng trưởng khá cao sản lượng nông sản hằng năm không những giải quyết được nhu cầu lương thực trong nước mà còn đưa Việt Nam trở thành một trong những quốc gia hàng đầu về xuất khẩu nông sản Bên cạnh lượng nông sản xuất khẩu thì lượng nông sản sản xuất ra còn là nguồn cung cấp nguyên liệu cho nghành chế biến nông sản Nắm bắt những mục tiêu và yêu cầu trong ngành chế biến, những nhà chế tạo máy đã phát minh ra những loại máy móc chạy bằng động cơ điện để phục

vụ công việc như: máy nghiền ,máy sấy, máy cắt lát…để giảm lao động chân tay và tăng năng suất

Trong đề tài “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP”, chúng em chọn đề tài “Thiết kế mô hình máy nghiền bột ngũ cốc với công suất 80 kg/h, giúp chúng em hiểu sâu hơn về loại máy chế biến trong sản xuất nông nghiệp này và có được một số kiến thức căn bản làm hành trang cho chúng em trước khi ra trường ,để phục vụ cho xã hội ,góp phần xây dựng và phát triển đất nước

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Khái niệm chung và phân loại máy nghiền :

1.1.1 Khái niệm :

Trong dây chuyền sản xuất của các ngành chế biến nông sản cần có

nguyên liệu ở dạng bột để cung cấp cho các công đoạn chế biến Máy nghiền là máy đảm nhận nhiệm vụ nghiền nhỏ nguyên liệu để cung cấp cho công đoạn chế biến

 Máy nghiền bằng dĩa nghiền

Nguyên lý: bộ phận cơ bản là hai đĩa nghiền (một đĩa cố định và một

đĩa quay) Hạt liệu từ bộ phận cấp liệu chảy qua một số khâu sàng lọc rồi được đẩy vào khoang nghiền của cặp đĩa nghiền.Tại đây diễn ra quá trình nghiền Sau đó bột nghiền được cần gạt đẩy vào cửa thoát liệu

Hình 1.1: Máy nghiền bằng dĩa nghiền

- Nhược điểm: năng suất thấp do vận tốc trục nghiền nhỏ Đối với loại máy

nghiền nhiều trục thì kết cấu phức tạp (ít được sử dụng)

- Ứng dụng: nghiền ép các vật liệu dẻo, nhão và các vật liệu có dầu như đậu

phụng

 Máy nghiền bi

Ứng dụng: Máy nghiền bi dùng để nghiền các loại quặng sắt, được sử dụng

rộng rãi trong các ngành khai thác quặng, vật liệu xây dựng, ngành công

nghiệp sản xuất xi măng, sản phẩm si-li-cat, vật liệu xây dựng kiểu mới, vật liệu chịu lửa, phân hoá học, trong ngành sản xuất thuỷ tinh,gốm sứ…

Đặc điểm: Máy nghiền bi có hai kiểu nghiền đó là nghiền khô và nghiền

ướt, nó là thiết bị xoay ròn hình ống kiểu nằm

Nguyên lý làm việc:

Bánh răng bên ngoài chuyển động, có hai khoang, kiểu ca-rô Vật liệu

từ thiết bị cấp vật liệu qua trục xuắn ốc vào khoang thứ nhất, mang thép bi lên tới độ cao nhất dịnh rơi xuống, đập mạnh và nghiền vật liệu Sau khi vật liệu nghiền thô trong khoang thứ nhất, qua tấm ngăn

khoang tầng riêng vào khoang thứ hai, trong khoang này có tấm lót côn

và thép bi, nghiền vật liệu lại Sau một thời gian vật liệu nghiền ra dạng bột ngưng máy và cho vật liệu ra ngoài, hoàn thành quá trình nghiền bột

Hình 1.2: Máy nghiền bi

b Theo đặc điểm :

- Loại máy nghiền bột ướt : độ ẩm nguyên liệu vượt 85% 90% kích thước máy ) và nghiền khoảng 5-15 phút kết thúc một chu kì làm việc

c Theo sản phẩm nghiền

- Loại máy nghiền bột khô : độ ẩm nguyên liệu không vượt quá 7%9%

- Loại máy nghiền bột hỗn hợp có độ ẩm không vượt quá 8%9%

d Theo chế độ làm việc :

-Loại máy làm việc nguyên liệu nạp và lấy ra liên tục

-Loại máy làm việc theo chu kỳ nguyên liệu được đổ vào máy (tùy theo

- Nghiền thô : đường kính sản phẩm d > 20 mm

- Nghiền vừa : đường kính sản phẩm d từ 1 đến 5 mm

- Nghiền mịn : đường kính sản phẩm d từ 0,15 đến 0,01 mm

CHƯƠNG 2 : CHỌN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY

2.1 Chọn máy :Chọn máy nghiền bột khô bằng lá đánh, cho sản phẩm hạt

nghiền mịn

a Ưu điểm :

- Máy làm việc nguyên liệu nạp và lấy ra liên tục

- Kết cấu đơn giãn dễ chế tạo nhưng có năng suất cao và tiêu hao năng lượng ít

- Chi phí lắp đặt thấp, bảo dưỡng và sữa chữa dễ dàng, nhanh chóng

- Có thể nghiền đạt độ mịn qua lưới sàn 150m không nhỏ hơn 95%

- Nguyên liệu nghiền được đa dạng như : mì, đậu xanh , đậu nành ,bắp ,gạo nếp

…

b Khuyết điểm

- Không thể nghiền được những vật liêu ẩm, dẻo, hoặc bám dính

- Máy nghiền bằng lá đánh là loại máy chuyên dụng để nghiền ngũ cốc

- Cần phải điều chỉnh lá cân bằng và đúng vị trí nên yêu cầu độ chính xác cao

2/ Động cơ 5/ Lưỡi gà 8/ Tấm nghiền

3/ Lá đánh 6/ thân máy 9/ Dây đai

b Nguyên lý làm viêc:

- Nguyên liệu được đưa vào qua phễu Máy làm việc liên tục với chậu đứng yên và lá đánh quay quanh trục nhờ động cơ làm cho ngũ cốc bị va đập và tiếp xúc nhiều lần với tấm nghiền nên bị nghiền mụn

- Do lực quán tính sinh ra khi lá đánh quay quanh trục nên cho phép máy quay với vận tốc lớn nên năng suất của máy lớn , nguyên liệu xay xong sẽ được hướng ra phía lưới sàn và ra ngoài, khi nguyên liệu chưa đạt được kích thước yêu cầu thì sẽ bị giữ lại và tiếp tục nghiền để đạt kích thước

1.động cơ 2.trục động cơ 3.puly 4.bộ phận công tác Hình 2.2: Sơ đồ động của máy nghiền bột bằng lá

2.3: TÍNH TOÁN

2.3.1: Thiết kế và chọn động cơ :

Hình 2.3: Nguyên lý làm việc của máy xoay bột

* Máy làm việc với năng suất Q=80(kg/h) và nghiền hạt mịn (đường kính sản

phẩm d từ 0,15 đến 0,01 mm) nên cần có vận tốc v đạt 1,90 m/s

Ta có công suất của máy:

Plv =1000𝑃 𝑉 = 2500 1,90

1000 =4,75 (kw) TL : GTKDĐ(T1) Công suất của động cơ điện :

P=

lv

P

(Theo bảng 2.1 Tr 27 sách TKCTM)

P= 4,750,95 =5 (kw)

Với = 0,95 hiệu suất truyền động (Theo bảng 2.1 Tr 27 sách TKCTM)

Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ

-Tính số vòng quay của động cơ

Chọn sơ bộ tỷ số truyền của các bộ truyền theo bảng 2.4(sách tkdđ tập 1)

Chọn tỉ số truyền của bộ truyền đai ud=3,5

Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsb = nbt.u

Động cơ chịu phải thỏa mãn yêu cầu

Pdc ≥ pct

Dựa vào bảng p1.1 đến p1.7 phụ lục sách TKDĐ tập 1

Ta chọn loại: 4A112M4Y3

Động cơ ta chọn có các thông số như sau:

Kiểu động cơ Công

suất(KW) Vận tốc quay (v/p) cos 𝜃 Ƞ% Tmm/Td

==9,55 1018406 0,47 =45134,7 (N.mm) Trong đó :

Tđc : mômen xoắn của đông cơ Tct : momen xoắn cần thiết

2 3.2: Thiết kế bộ truyền đai

 Chọn loại đai thang loại B

 Chọn loại đường kính bánh đai d1 =250 (mm)

Vận tốc đai:

V=

1000 60

.D1n1



(CT 4.5 Trang 8 CTM)

Trục

Tên bộ truyền Đai thang

= 𝜋 250 150060 1000 = 19,03(m/s)

Vậy V Vmax =25 m/s

Đường kính bánh đai d2 với  =0,02

d2= u.d1/(1-) (4.2) []Trang 7 CTM d2=12.250/(1-0.02)= 127,5 (mm)

Chọn d2= 140 (mm)

 Tỉ số truyền thực tế :

ut =

) 1 ( 1

+

a

d d

4

) 1 2

+

800 4

) 250 140





=2216,08 (mm)

Chọn chiều dài dây đai theo tiêu chuẩn : l=2240 (mm)

(4.7)[]Trang 9CTM)

=180-800

57 ) 140 250 (    =172,9120

Góc ôm 1 đủ điều kiện

 Xác định số dây đai cần thiết :

Z

) ]

đ

c c c c p

k p

[p0]- Công suất cho phép : [p0]=5,5 (kw)

Trong đó : t= 25,5 ; e=17 tra bảng 2.21[2]

 Đường kính ngoài bánh đai :

d0= d1+2h (4.18)[]

d0=250+25,7 = 261,4 (mm)

 Xách định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục :

a/Lực căng ban đầu :

F0 =

Z C V

+ Fv (4.19)[]Trang97 sáchTKCTM Trong đó : Fv = qm  V2 (4.20) []

Fv = 0,318,972 =107,95

Vậy: F0 =

3 98 , 0 97 , 18

25 , 1 5 , 5 780

2.4.2: Chọn vật liệu chế tạo là thép 45 tôi cải thiện có b=600 MPa ,ứng

suất xoắn cho phép [ ] = 1216 MPa ,Chọn [ ] =16

[ x] Ứng suất cho phép 2

mm N

d= 3√3946,20,2∗16 = 53,06 mm Chọn d theo tiêu chuẩn d = 60 mm

F1 =

1 1 2

Fr=Fttgαw =39,46tg200 =14,36 (10.1) []

Hình 2.4: Phát thảo kết cấu máy và kích thước sơ bộ

Hình 2.5: sơ đồ đặt lực

12 ) ( ) (

l

l l F l l

1 ( )

l

M l l

Hình 2.7: Sơ đồ khoảng cách trục

b Xác định mômen tại các điểm

Mtdj = M j2  0 , 75 T j 2 (10.15) []Trg 38 Sách CTM

75 ,

d1 =3

] [ 1 ,

0 tdB

M =3√195428,980,1∗50 =42,56 (mm)

- Để bảo đảm tính công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:

dA=40 mm dB=45 mm dC=45 mm

c Tính chọn then, kiểm tra độ bền

 Chọn then cho bánh đai gắn với trục động cơ đường kính 45

l d

b

Hình 2.8: Sơ đồ kích thước then

 Chọn then cho lá đánh gắn với trục động cơ đường kính 45

Tra bảng (7.23)[II] Trang 146 TKCTM

Hình 2.9: Sỏ đồ kích thước then bánh đai

 Tính kiểm nghiệm độ bền của then về độ bền dập và độ bền cắt:

d

)]

( [

2 1

t h l d

4 , 2237 2

c

 =

10 81 35

4 , 2237 2







=3,997 MPa

- Tại vị tri lắp lá đánh ,d=45 mm Tra bảng 7.23[II] Trang 146 TKCTM;

b=14 ;h=9 ;t1=5 Với lt =0,9 lm2=0,9120 =108 (mm)

) 5 9 ( 400 45

4 , 2237 2

4 , 2237 2

= 2 2

8 , 814 45

Với sơ đồ bố trí lực như trên khi A0 chỉ có ổ I chịu lực dọc trục

e Tải trọng tương đương với ổ bi đỡ một dãy:

Q =(KwF + mA)KnKt

Trong đó : F – Tải trọng hướng tâm (Tổng phản lực ở gối đỡ)

F = Fro + Fr1 (daN) n- Tải trọng dọc trục (daN) m- Hệ số tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm tra bảng 8.2 [II] : m= 1,5

=(11273,72 + 1,50)11 =1273,72 (daN)

Vì tải trọng Q1Q2 nên ta chọn ổ cho gối đỡ II còn ổ của gối đỡ I lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ II để tiện cho việc chế tạo và lắp ghép

2.6 Xác định các thông số hình học của máy

2.6.1 Khoảng cách từ trục đến lá đánh :

R = 175 mm Lực đập tối đa của các lá đánh gắn trên trục

2 

=647,58 (N)

 Quá trình lam việc của lá đánh:

- Lá đánh làm việc liên tục với chậu đứng yên và lá đánh quay quanh trục nhờ động cơ làm cho ngũ cốc bị va đập và tiếp xúc nhiều lần với tấm nghiền nên bị nghiền mụn

- Do lực quán tính sinh ra khi lá đánh quay quanh trục nên cho phép máy quay với vận tốc lớn nên năng suất của máy lớn

- Vì vậy lá đánh phải chịu đươc mài mòn và va đập lớn nên phải C45

(Thép C45 hóa tốt thuộc nhóm thép cacbon trung bình ( 0,30÷0,50%C ) như vậy sẽ đảm bảo sự kết hợp tốt nhất của các chỉ tiêu cơ tính tổng hợp : độ bền, độ dẻo, độ dai Hơn nữa, bằng các phương pháp nhiệt luyện như tôi + ram cao, độ cứng và tính chống mài mòn tương đối cao và sau khi tôi bề mặt, thỏa mãn được các yêu cầu trên)

Hình 2.11: Hình dáng và kích thước của lá đánh

Hình 2.12: Trục gắn lá đánh Căn cứ vào hình dáng kích thước ta chọn phôi để chế tạo lá phôi dập, vật liệu chế tạo là thép 45 (Thép C45 hóa tốt thuộc nhóm thép cacbon trung bình(0,30÷0,50%C ) như vậy sẽ đảm bảo sự kết hợp tốt nhất của các chỉ tiêu

cơ tính tổng hợp : độ bền, độ dẻo, độ dai Hơn nữa, bằng các phương pháp nhiệt luyện như tôi + ram cao, độ cứng và tính chống mài mòn

a Thân máy: dùng để bảo vệ thiết bị trong thân máy

Hình 2.13: Thân máy và động cơ

Để đảm bảo cho máy đủ khả năng làm việc, vật liệu chế tạo máy cần phải thỏa mãn các yêu cầu: độ bền, độ cứng, chịu nhiệt độ tốt, vật liệu được dùng phổ biến là thép 45 (Thép C45 hóa tốt thuộc nhóm thép cacbon trung bình (

0,30÷0,50%C ) như vậy sẽ đảm bảo sự kết hợp tốt nhất của các chỉ tiêu cơ tính tổng hợp: độ bền, độ dẻo, độ dai Nên đủ điều kiện chế tạo máy Bề dày của máy là 5mm và được đúc

b Lưới lọc:

Dùng lưới lọc theo tiêu chuẩn Chọn loại lưới lọc với kích thước cỡ 150m

được gắn trên miệng ra nguyên liệu bàng bu lông để thay thế sữa chữa dể dàng

Đường kính sàn lỗ nhỏ (mm)  :0,15 mm Khoảng cách lỗ với lỗ : :0,3 mm Khoảng cách hàng với hàng : 0,3 mm Hai hàng kề nhau thì đặt so le với nhau như hình vẽ :

Hình 2.14: lưới lọc

Hình 2.15: Miệng vào nguyên liệu

2 3

( 00503 , 0 1 , 0 21 , 2 3600

4

.

mm a

Chương 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC 3.1 Các nguyên công gia công trục :

3.1.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Phương pháp chế tạo phôi thường được xác định theo kết cấu của chi tiết ,vật liệu ,điều kiện ,dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy hay xí nghiệp

Tùy theo hình dạng và mức độ phức tạp của chi tiết mà ta lựa chọn phôi để đảm bảo thơi gian gia công , đảm bảo chi tiết sản xuất

Đây là chi tiết thuộc dạng sản xuất nhỏ , mà chi tiết được chê tạo từ vật liệu thép 45 nên ta có thể lựa chọn phôi từ thép thanh

Phôi thép thanh thường được dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn , các loại trục ,bánh răng có đường kính nhỏ

Chọn kích thước phôi thép thanh như sau :

Hình 3.1: phôi

3.1.2 Thiết quy trình công nghệ chế táo chi tiết :

3.1.3 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỷ thuật bề mặt cần gia công

Các bề mặt làm việc của trục đòi hỏi độ chính xác và yêu cầu kỷ thuật cao bề mặt lắp ghép 55 ;50 cần phải gia công đạt cấp chính xác 6 và phải gia công đạt độ bóng Ra=0,63 ,phải nhiệt luyện đạt độ cứng 35-40 HRC ,vì bề mặt trong quá trình làm việc bề mặt này lắp ghép với chi tiết khác khi làm việc phải tiếp xúc do đó bị mài mòn nên cần phải có khả năng chống mài mòn trong quá trình