Đồ án tổng hợp Thiết Kế và Chế tạo Mô Hình Máy Tuốt Lạc

Nông nghiệp đã làm cho năng suất và sản lượng ngày càng tăng lên. Không những đủ để phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn xuất khẩu ra thị trường ngoài nước. Lạc hay gọi là đậu phộng là một thực phẩm được trồng rất nhiều tại Việt Nam và các nước khác, nhưng đối với nước ta việc thu hoạch lạc còn hạn chế tại các vùng nông thôn. Để giải quyết vấn đề này chúng ta không thể thu hoạch lạc bằng phương pháp lạc hậu được mà đòi hỏi phải sử dụng máy móc để tăng năng suất lao động và để giảm bớt gánh nặng cho người lao động. Chính vì đó mà “MÁY TUỐT LẠC” là một công cụ cần thiết để giải quyết nhu cầu đó. “MÁY TUỐT LẠC” là một ứng dụng cơ bản của ngành cơ khí chế tạo máy trong quá trình nông nghiệp, loại máy này giúp cho việc lấy hạt lạc ra khỏi cây một cách hiệu quả và nhanh chóng, đem lại hiệu quả kinh tế hơn. Với mong muốn tìm hiểu và ngiên cứu nguyên lý của máy tuốt lạc.

L i Nói Đ u ời Nói Đầu ầu

Việt Nam trong tiến trình thực hiện chủ trương CNH – HĐH đã đạt được nhữngthành tựu vô cùng to lớn trong nhiều lĩnh vực: kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội Mặc

dù nước ta đang trên con đường hội nhập và trên đà tiến tới một nước có nền côngnghiệp hiện đại nhưng nông nghiệp vẫn là một trong những ngành chủ lực mà chúng tacần đầu tư và phát triển.Với việc áp dụng ngày càng cao tiến bộ khoa học kỹ thuật vàosản xuất Nông nghiệp đã làm cho năng suất và sản lượng ngày càng tăng lên Khôngnhững đủ để phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn xuất khẩu ra thị trườngngoài nước Lạc hay gọi là đậu phộng là một thực phẩm được trồng rất nhiều tại ViệtNam và các nước khác, nhưng đối với nước ta việc thu hoạch lạc còn hạn chế tại cácvùng nông thôn Để giải quyết vấn đề này chúng ta không thể thu hoạch lạc bằngphương pháp lạc hậu được mà đòi hỏi phải sử dụng máy móc để tăng năng suất laođộng và để giảm bớt gánh nặng cho người lao động Chính vì đó mà “MÁY TUỐTLẠC” là một công cụ cần thiết để giải quyết nhu cầu đó “MÁY TUỐT LẠC” là mộtứng dụng cơ bản của ngành cơ khí chế tạo máy trong quá trình nông nghiệp, loại máynày giúp cho việc lấy hạt lạc ra khỏi cây một cách hiệu quả và nhanh chóng, đem lạihiệu quả kinh tế hơn Với mong muốn tìm hiểu và ngiên cứu nguyên lý của máy tuốtlạc Sau hơn 4 tháng nghiên cứu, tìm hiểu, chế tạo cộng với sự hướng dẫn nhiệt tình,

chu đáo của Thầy NGUYỄN XUÂN BẢO và sự giúp đỡ của các thầy cô trong khoa

Cơ Khí Em đã hoàn thành đồ án tổng hợp Thiết Kế và Chế tạo Mô Hình Máy TuốtLạc Nhưng do năng lực và sự hiểu biết còn hạn chế, nên nội dung của đề tài không thểtránh khỏi sự thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo chân thành củacác thầy cô giáo, các bạn sinh viên để cho đề tài càng hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM

1.1 Tổng quan về thực trạng sản xuất nông nghiệp ở nước ta hiện nay.

Hình mô phỏng máy tuốt lạc

1.1.1Tính cấp thiết của đề tài.

Hiện nay trên đất nước ta đang trong thời kì quá độ lên chủ nghĩa xã hội Trong

đó việc CNH-HĐH được quan tâm chú trọng hàng đầu CNH-HĐH nhiều ngành nhiềunghề trong đó không thể không kể đến ngành nông nghiệp Ngay khi nhu cầu cuộcsống càng phát triển và nâng cao thì ngành nông nghiệp càng phải đáp ứng đầy đủ vàkịp thời những nhu cầu đó Nhà nước ta đang đưa máy móc hiện đại vào trong nghànhnông nghiệp nhằm thay thế sức người bằng các máy móc sử dụng động cơ Cụ thể làmột số máy chạy bằng động cơ như: máy tuốt lúa, máy cày, máy tuốt lạc, máy gặt… Trên thị trường hiện nay nhu cầu sử dụng máy tuốt lạc phục vụ nhu cầu đẩy tăngnăng xuất làm việc của người dân đều không thể thiếu loại máy này Có rất nhiều loạimẫu mã chủng loại của máy tuốt lạc Từ các máy có kích thước nhỏ phục vụ tại vị tríthi làm việc ngoài ruộng đến các loại máy lớn sản xuất tại nhà

Máy tuốt lạc là một thiết bị dễ sử dụng, vận hành đơn giản không đòi hỏi tay nghềcao của người vận hành Máy tuốt lạc được chế tạo làm chủ yếu bằng các loại thépcacbon thông thường ở các chi tiết như chân giá đỡ và thép cacbon cao ở các chi tiếtnhư trục và bánh răng.

1.1.2 Đặc điểm về canh tác và cây trồng:

Đất nước ta nói chung và các vùng đồng bằng châu thổ nói riêng chế độ canh táccòn tương đối lạc hậu Chủ yếu là thủ công và dụng cụ thô sơ Hiện nay kỷ thuật côngnghiệp đang phát triền nên đã lai tạo được nhiều giống lạc tốt cho năng suất cao Vìvậy cần cơ giới hóa để đáp ứng nhu cầu sản xuất

Hiện nay kỹ thuật nông học càng phát triền, các giống lạc mới được lai tạo ngày

càng nhiều và đa dạng nhưng phần lớn là các giống lạc ngắn ngày, mật độ gieo câykhá dày,năng suất cũng tăng lên đáng kể Các giống này có thân cây thấp và cứng,chiều cao tự nhiên từ 30-50 cm, trong thời vụ thu hoạch cây ít bị đổ, thuận lợi cho việc

cơ giới hóa

Hình 1: Hình ảnh cây lạc

1.2 Yêu cầu nông học đối với cơ giới hóa nông nghiệp:

Cũng như cơ giới hóa các khâu sản xuất khác, cơ giới hóa thu hoạch cũng có nhữngyêu cầu và phương pháp riêng Mỗi phương pháp lại có nhưng yêu cầu cụ thể Nắmđược các yêu cầu và vận dụng đúng phương pháp trong từng hoàn cảnh cụ thể khôngnhững cần cho việc nghiên cứu thiết kế mà cả trong sử dụng , trên cở sở đó nâng cao

độ bền và hiệu quả của máy

Thu hoạch là khâu cuối cùng của quá trình sản xuất trên đồng ruộng, số luộng vàchất lượng của sản phẩm quyết định bởi một loạt các nhân tố tổng hợp, những ảnhhưởng trực tiếp vẫn là bản thân khâu thu hoạch chúng ta có thể lại mấy yêu cầu nhưsau:

- Máy thu hoạch phải thích ứng với điều kiện lạc có năng suất cao

- Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt, tổng hao hụt không quá 3% , độ hư hỏng hạtkhông quá 2%

- Phải chú ý giải quyết các yêu cầu khác nhau về các nguồn phụ phẩm của các địaphương

- Kết cấu gọn nhẹ, sủ dụng vận chuyển linh hoạt, dễ dàng

- Năng suất và hiệu quả của máy cao

- Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt

- Chỉ tiêu quan trọng được xét khi đập lạc:

+ độ sót hạt trên cây không quá 1%

+ độ hạt theo cây, túc là các hạt lạc đã được tách ra khỏi cây,nhưng lại theo cây rangoài không quá 0,5%

Hình 2: Hình ảnh mô tả máy đang được sử dụng tuốt lạc

1.3 Phân loại một số máy vặt lạc.

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy vặt lạc có kết cấu đơn giản đến những máy có kết cấu phức tạp Dưới đây là hình ảnh và thông số của một số máy vặt lạc

1.3.1 máy sử dụng động cơ 1.1kw - 1.5kw

Hình 4: Máy tuốt lạc sử dụng động cơ xăng dầu

Máy được thiết kế gồm hai phần chính là lồng tuốt và phần động cơ, trong lồng tuốt cóhai quả lô chạy ngược chiều nhau để tuốt quả lạc, phần động cơ có thể sử dụng cácloại máy nổ, môtơ điện, động cơ xe máy có công suất từ 0,75 kW đến vài kW

Trọng lượng của máy gọn nhẹ (dưới 35kg, kể cả phần động cơ) nên có thể mang ratuốt lạc ngay tại ruộng, giảm được công vận chuyển cây lạc từ đồng ruộng về nhà

Trong khoảng một tiếng đồng hồ, chiếc máy này có thể tuốt được một sào lạc, thân câylạc không bị cuốn vào máy, củ lạc không bị dập vỡ và được giũ sạch đất, khá an toàncho người sử dụng

1.3.3 máy sử dụng động cơ DIEZEN

Hình 5: Máy tuốt lạc sử dụng động cơ diezen

Máy tuốt lạc sử dụng động cơ điện, động cơ Diezen hoặc máy kéo , có thể tuốt được

lạc tươi hoặc lạc khô Máy tuốt lạc có thiết kế liên hợp, người lao động chỉ cần chonguyên liệu vào mà không cần phải giữ thân cây lạc Máy tuốt lạc cho sản phẩm lạc

củ có độ sạch cao nhờ hệ thống quạt, và sàng rung tách đất Có thể sử dụng liên tụctrong nhiều giờ Máy tuốt lạc có thể găn hệ thống bánh xe để di chuyển dễ dàng

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ BIỆN

PHÁP CÔNG NGHỆ 2.1 Chọn phương án thiết kế:

Như chúng ta đã biết đối với khu vực nông thôn nơi có trình độ thâm canh chưacao đồng ruộng chưa được cải thiện nhiều nên những cánh đồng ở đây chủ yếu làruộng nhỏ, nhiều bờ vùng, bờ thửa, diện tích thửa ruộng là tương đối nhỏ

Khó khăn thứ hai ở đây là do giao thông chưa thuận tiện, đường xá gồ gề, chậthẹp gây khó khăn cho việc di chuyển máy

Ở các vùng nông thôn việt nam nói chung hiện nay thường sử dụng phần lớnmáy tuốt chạy điện để tách và làm sạch hạt

2.1.1 Đối với máy tuốt chạy điện :

1

2 3

4 5

7

6

Trong đó: 1 Ổ lăn

2 Bánh răng chủ động

Dựa vào nguyên lý đó em đã chế tạo thành công máy tuốt lạc chạy bằng động cơ điện.

Máy tuốt lạc chạy bằng động cơ điện đem lại năng suất cao giảm bớt được thờigian rất nhiều cho người thợ khi gia công vật liệu, đồng thời tiết kiệm sức lao động vàđạt được hiệu quả kinh tế cao

Chính vì tính cấp thiết như trên em thực hiện đề tài đã chế tạo thành công máymáy tuốt lạc chạy bằng động cơ điện dưới đây

Hình 6 Hình mô ta máy tuốt lạc chạy bằng động cơ điện

+ Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ phù hợp với kinh tế của từng hộ gia đình

+ Máy có cấu tạo đơn giản, sử dụng dễ dàng, rất an toàn khi làm việc mà vẫn đápứng năng suất cao

Nhược điểm:

+ Do tính chất của máy chạy bằng động cơ điện nên chủ yếu được sủ dụng tại chổ,

không có tính cơ động cao

2.1.2 Đối với máy tuốt chạy bằng động cơ xăng :

23

45

7

6Trong đó: 1 Ổ lăn

Nhược điểm :

+ Chi phí sản xuất cao do nhiên liệu chủ yếu là xăng,khi hoạt động để lại nhiều tiếng ồn.

Hình 7 Hình mô tả máy tuốt lạc chạy bằng động cơ xăng

►Từ những đặc điểm phân tích ở trên và ưu nhược điểm của từng phương pháp thu

hoạch lạc Em thấy phương pháp thu hoạch lúa nhiều giai đoạn là thích hợp nhất cho

các vụ mùa thu hoạch lạc của các khu vực nông thôn nên em quyết định chọn phuơng

án thu hoạch nhiều gian đoạn để thiết kế máy tuốt lạc chạy bằng động cơ điện.

2.2 Chọn cơ cấu truyền động

Trong nhiều trường hợp,nhiệm vụ thiết kế chỉ yêu cầu thiết kế bộ truyền đểtruyền động giữa hai trục, mà không yêu cầu loại bộ truyền cụ thể.Người thiết kế phảiphân tích để lựa chọn loại bộ truyền thích hợp nhất cho từng bài toán thiết kế

Dưới đây là bộ truyền đai

2.2.1 Bộ truyền đai.

2.2.1.1 Giới thiệu bộ truyền đai.

- Bộ truyền đai thường dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song và quaycùng chiều (Hình 2.2), trong một số trường hợp có thể truyền chuyển động giữa cáctrục song song quay ngược chiều - truyền động đai chéo, hoặc truyền giữa hai trụcchéo nhau truyền động đai nửa chéo (Hình 2.3)

Hình 8 Bộ truyền đai thông thường

Hình 9 Bộ truyền đai chéo và nửa chéo

- Bộ truyền đai thông thường gồm 4 bộ phận chính:

+ Bánh đai dẫn số 1, có đường kính d1, được lắp trên trục dẫn I, quay với sốvòng quay n1, công suất truyền động P1, mô men xoắn trên trục M1

+ Bánh đai bị dẫn số 2, có đường kính d2, được lắp trên trục bị dẫn II, quay với

số vòng quay n2, công suất truyền động P2, mô men xoắn trên trục M2

+ Dây đai 1, mắc vòng qua hai bánh đai

- Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai: dây đai mắc căng trên hai bánh đai,trên bề mặt tiếp xúc của dây đai và bánh đai có áp suất, có lực ma sát Fms

Fms = f.N

Lực ma sát cản trở chuyển động trượt tương đối giữa dây đai và bánh đai Do

đó khi bánh dẫn quay sẽ kéo dây đai chuyển động và dây đai lại kéo bánh bị dẫn quay.Như vậy chuyển động đã được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn nhờ lực ma sátgiữa dây đai và các bánh đai

2.2.1.2 Phân loại bộ truyền đai.

Tùy theo hình dạng của dây đai, bộ truyền đai được chia thành các loại:

- Đai dẹt (hay còn gọi là đai phẳng): Tiết diện đai là hình chữ nhật hẹp, bánh đai hình

trụ tròn, đường sinh thẳng hoặc hình tang trống, bề mặt làm việc là mặt rộng của đai

Hình 10 Đai dẹt

Kích thước b và h của tiết diện đai được tiêu chuẩn hóa Giá trị chiều dày hthường dùng là 3 ; 4,5 ; 6 ; 7,5 mm Giá trị chiều rộng b thường dùng 20 ; 25 ; 32 40 ;

50 ; 63 ; 71 ; 80 ; 90 ; 100 ; mm

Vật liệu chế tạo đai dẹt là: da, sợi bông, sợi len, sợi tổng hợp, vải cao su Trong

đó đai vải cao su được dùng rộng rãi nhất

- Đai thang : Tiết diện đai hình thang, bánh đai có rãnh hình thang, thường dùng nhiều

Vật liệu chế tạo đai thang là vải cao su Gồm lớp sợi xếp hoặc lớp sợi bện chịukéo, lớp vải bọc quanh phía ngoài đai, lớp cao su chịu nén và tăng ma sát Đai thanglàm việc theo hai mặt bên.

Hình 11 Đai thang

Hình dạng và diện tích tiết diện đai thang được tiêu chuẩn hóa TCVN 2332-78quy định 6 loại đai thang thường Z, O, A, B, C, D TCVN 3210-79 quy định 3 loại đaithang hẹp SPZ, SPA, SPB

Đai thang được chế tạo thành vòng kín, chiều dài đai cũng được tiêu chuẩn hóa

Bộ truyền đai thang thường dùng có chiều dài: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900,

1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500,5000, mm

- Đai tròn : Tiết diện đai hình tròn, bánh đai có rãnh hình tròn tương ứng chứa dây đai

Đai tròn thường dùng để truyền công suất nhỏ

Hình 12 Đai tròn

- Đai hình lược : Là trường hợp đặc biệt của bộ truyền đai thang Các đai được làm

liền nhau như răng lược Mỗi răng làm việc như một đai thang Số răng thường dùng2÷20, tối đa là 50 răng Tiết diện răng được tiêu chuẩn hóa Đai hình lược cũng chế tạothành vòng kín, trị số tiêu chuẩn của chiều dài tương tự như đai thang

Hình 13 Đai hình lược

- Đai răng : là một dạng biến thể của bộ truyền đai Dây đai có hình dạng gần giống

như thanh răng, bánh đai có răng gần giống như bánh răng Bộ truyền đai răng làmviệc theo nguyên tắc ăn khớp là chính, ma sát là phụ, lực căng trên đai khá nhỏ Cấutạo của đai răng bao gồm các sợi thép bện chịu tải, nền và răng bằng cao su hoặc chấtdẻo

Thông số cơ bản của đai răng là mô đun m, mô đun được tiêu chuẩn hóa, giá trịtiêu chuẩn của m: 1 ; 1,5 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 7 ; 10 mm Dây đai răng được chế tạo thànhvòng kín Giá trị tiêu chuẩn của chiều dài đai tương tự như đai hình thang

Hình 14 Đai răng

Trong thực tế bộ truyền đai dẹt và đai thang được dùng nhiều hơn cả

Dựa vào tính chất của máy và ứng dụng của các loại đai trên ta lựa chọn đai thang cho

bộ truyền động

2.2.1.3 Các thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai.

Số vòng quay trên trục dẫn, ký hiệu là n1, trên trục bị dẫn n2; v/ph

- Tỷ số truyền, ký hiệu là I, I = n1 / n2

- Công suất trên trục dẫn, ký hiệu là P1, công suất trên trục bị dẫn P2; kW

- Hiệu suất truyền động U, U = P2 / P1

- Vận tốc vòng của bánh dẫn v1, bánh bị dẫn v2, vận tốc dài của dây đai vđ;m/s

- Mô men xoắn trên trục dẫn M1, trên trục bị dẫn M2; Nmm

- Hệ số trượt , = (v1-v2) / v1

- Thời gian phục vụ của bộ truyền, còn gọi là tuổi bền của bộ truyền tb; h

- Lực căng đai ban đầu trên mỗi nhánh đai F0; N

- Lực vòng tác dụng lên đai, còn gọi là lực căng có ích Ft; N Ft = 2M1 / d1

- Hệ số kéo , = Ft/(2F0).

- Yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền

- Chế độ làm việc

2.2.1.4 Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền đai

 Ưu điểm của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ

- Bộ truyền đai có khả năng truyền chuyển động giữa hai trục khá xa nhau, màkích thước của bộ truyền không lớn lắm

- Bộ truyền làm việc êm, không có tiếng ồn

- Đảm bảo an toàn cho động cơ khi có quá tải

 Nhược điểm của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai có trượt, nêu tỷ số truyền và số vòng quay n2 không ổn định

- Bộ truyền có khả năng tải không cao Kích thước của bộ truyền lớn hơn các bộtruyền khác, khi làm việc với tải trọng như nhau

- Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với vận tốc cao

- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, có thể gấp 2÷3 lần so với bộ tuyền bánh răng

 Phạm vi sử dụng của bộ truyền đai

- Bộ truyền đai được dùng nhiều trong các máy đơn giản Khi cần truyềnchuyển động giữa các trục xa nhau Kết hợp dùng làm cơ cấu an toàn để bảo vệ độngcơ

- Bộ truyền đai thường dùng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bình Tải trọngcực đại có thể đến 50 kW

- Bộ truyền có thể làm việc với vận tốc nhỏ, đến trung bình Vận tốc thườngdùng không nên quá 20 m/s, vận tốc lớn nhất có thể dùng là 30 m/s

- Tỷ số truyền thường dùng từ 1 đến 3 cho đai dẹt, từ 2 đến 6 cho đai thang Tỷ

số truyền tối đa cho một bộ truyền đai dẹt không nên quá 5, cho bộ truyền đai thangkhông nên quá 10

- Hiệu suất trung bình trong khoảng 0,92 đến 0,97

2.2.2 Chọn loại đai

Trong công nghiệp sử dụng các loại đai như sau : đai da, đai vải cao su, đai sợi,đai vải bông Đai vải cao su gồm nhiều lớp vải bông và cao su Sunfua hóa được sếptừng lớp cuộn từng vòng kín hoặc xoắn ốc

Nhờ đặc tính bền dẻo, ít bị ảnh hưởng của độ ẩm sự thay đổi của nhiệt độ, đaivải cao su được sử dụng khá rộng rãi

Do những đặc tính trên ta chọn đai là : đai vải cao cao su có tiết diện hình thang

va là loại đai thang thường

Hình 15 Đai thang A

2.3 Chọn vật liệu chế tạo kết cấu

Máy vặt lạc chạy bằng động cơ điện là tổ hợp của nhiều chi tiết mà trong đó mỗichi tiết có chức năng và điều kiện làm việc không giống nhau Do đó phải căn cứ vàoyêu cầu kĩ thuật của từng chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo cơ bản sao cho hợp lý.Vừa phải đảm bảo chất lượng năng suất và giá thành chế tạo kết cấu Nói cách khác làvật liệu phải đảm bảo đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật

+ Đối với phần trục, then do là việc trong điều kiện chịu mài mòn lớn nên yêu cầu độcứng cao và khản năng chịu mài mòn tốt Vì vậy yêu cầu vật liệu chế tạo phải là thép

có độ cứng cao và chịu mài mòn tốt, có tính kinh tế cũng như tính sẵn có trên thịtrường ta chọn thép 45 để chế tạo

45

0,42-0,50

0,37

0,17-0,80

-Cánnóng

Ủ hoặcrấmnhiệt độcao

là tính hàn rất tốt So sánh về giá thành và tính sẵn có trên thị trường ta chọn thép CT3

Bảng 3.3 bảng so sánh thành phần hoá học của các mác thép cacbon thấp

Bảng 3.4 bảng so sánh tính chất cơ lý

Tiêu chuẩn Mác thép

Độ bền cơ lý

Giới hạn chảy(N/mm2)

Giới hạn bềnkéo

(N/mm2)

Độ giãn dài(%)

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA

MÁY3.1 Cấu tạo của máy tuốt lạc.

3.2 Cơ sở lý thuyết tính toán các chi tiết máy và phần thực nghiệm.

3.2.1 Tính toán động lực học lực tuốt cho máy.

Tính lực cắt thái :

Trên thực tế không có một tài liệu nào đưa ra công thức tính lực cắt thái, haymột số liệu cụ thể để cắt đứt một khối vật liệu thức ăn như : rơm, rau, cỏ với một tiếtdiện cho trước

Vì vậy để tìm ra một số liệu cụ thể về lực cắt thái ta tiến hành một thí ngiệmthực tế như sau :

Thí nghiệm xác định lực tuốt :

Dụng cụ:

- Vật thử là những bó lạc có khối lượng khác nhau có khối lượng tăng dần : 0,5kg;0,75kg; 1kg; 1,5kg; 2kg…

- Xét cho một người đứng máy

- Guồng tuốt quay 1 vòng

- Người đứng máy cầm bó lạc để cấp cho máy

 Tính toán lực cắt thí nghiệm :

A = P.s (3.1)

Áp dụng công thức (3.1) vào thí nghiệm ta có :

A - công tuốt khối vật liệu (J)

P - lực tuốt khối vật liệu (N)

S - quãng đường mà gông tuốt để di chuyển khối vật liệu (m)

─ Lấy điểm mốc là điểm mà bó lạc tiếp xúc với răng của guồng tuốt, khi vật thử cókhối lượng khi vật thử có khối lượng 1,5kg ở độ cao h = 0,85 (m) so với điểm mà bólạc tiếp xúc với răng của guồng tuốt, thì :

Động năng W đ 2 ' làm guồng tuốt chuyển động trong khối nguyên liệu và khi đó

nó trở thành công để bứt các củ lạc ra khỏi cây lạc trong cả bó lạc :

A tu ố t=Wđ 2 ' =m g h(J )

Theo công thức (3.1) thì : A tu ố t=P tu ố t s=m g h(J )

=> P tu ố t=m g h

s ( N ) (3.3) Trong đó :

Theo giáo trình lý thuyết tính toán máy nông nghiệp ta có :

Ptt=K.Ptuốt Trong đó:

K=K1.K2 -Hệ số tăng lựcVới: K1- Hệ số tăng lực khi các răng bị mòn (K1=1,2 – 1,4)

K2- Hệ số tăng lực khi gặp các loại bó lạc khác nhau có độ sơcứng bất thường (K2=1,1 – 1,4)

Ta chọn: K1=1,4; K2=1,4

Ta được:Ptt=1,4.1,4.2,56= 5,0176(N)

Sơ đồ động của máy tuốt lạc chạy điện:

3.2.2 Tính toán động cơ điện :

Công suất yêu cầu của động cơ được xác định theo công thức trong tài liệu

TTHDĐCK [I] [ trang 19], ta có : Pycđc=

lv ht

P

 (KW) (3.4)Trong đó: Plv- Công suất làm việc của guồng tuốt (KW)

ht

 - Hiệu suất của hệ thốngTính công suất làm việc của máy (guồng tuốt) được xác định theo công thức:

V - Vận tốc dài của các gông tuốt (m/s)

Xác định vận tốc dài của răng cắt:

V= 60

2 R nR

- Theo công thức (2.16)/tr21/tl TTHDĐCK[I], ta có :

số vòng quay trên guồng tuốt : nlv = 60000 v π D

VR

trong đó : - v : vận tốc của guồng tuốt

- D : đường kính guồng tuốt

Theo sơ đồ động của máy tuốt hình (3.1) ta xác định hiệu suất của hệ thốngtheo công thức: ❑ht=đ.br ❑ol2

Theo bảng 2.3 trang 19 sách thiết kế hệ dẫn động cơ khí[I], ta có :

đ - Hiệu suất của bộ truyền chuyển động đai

Từ những tính toán ở trên,theo bảng P1.3/tr 237/thiết kế hệ dẫn động cơkhí[I],ta chọn động cơ có các thông số sau:

Ký hiệu Công

suất

Số vòngquay trụcđộng cơ(vòng/phút)

4A80B6Y3 1,10 920 0,74 74 2,2 2,0 17

3.2.3 Xác định tỷ số truyền của hệ thống

Từ sơ đồ động của máy (hình 3.4) ta thấy tỉ số truyền của hệ thống chính là tỉ sốtruyền động của bộ truyền động đai và bộ truyền động bánh răng Tỉ số truyền của hệthống được xác định theo công thức:

uht = uđ.ubr =

920450

đc gt

n

n  = 2,04

 Tính các thông số ( công suất, số vòng quay, mômen) trên các trục

- Xác định công suất trên các trục:

Công suất trên trục động cơ:

P0 = Pđc= 1,10 (kw)Công suất trên trục I:

P1=đ.br ol .Pđc = 0,96.0,94.0,99.1,1= 0,97(kw)Công suất trên trục II:

- Xác định mômen xoắn trên các trục:

Mômen xoắn trên trục động cơ:

Mômen xoắn trên trục 2:

3.3 Tính toán thiết kế bộ truyền động đai.

Ở phần tính toán động lực học ở trên ta đã xác định được mômen của bánh đaidẫn tức là mômen xoắn trên trục động cơ

Dựa vào đồ thị 4.1/tr 59/TKHDĐCK [I],ta chọn loại đai thang chữ A

Các thông số cơ bản của đai thang chữ A :

mm2

Bảng 4.2: Kết quả tính toán động học của máy

13 11

(25 30)6.10

đc

d n

(m/s) (3.6) Trong đó: d1- đường kính bánh dẫn = 80 (mm)

nđc - số vòng quay của bánh dẫn = 920 (vg/phút)

=> 4

3,14.80.920

3,856.10

(m/s) ≤ 25 (m/s) Vậy d1 = 80 (mm) thoả mãn điều kiện trên

 Tính chọn đường kính bánh đai lớn d2 theo công thức:

d2 = d1 u đ

Trong đó:

uđ - Là tỉ số truyền của bộ truyền đai, uđ = 5

d1 - Đường kính bánh dẫn

ε - Hệ số trượt = (0,01 -0,02)  d2 = 1−0,0280.5 =¿ 399,6 (mm)

Để đảm bảo thay thế sửa chữa nhanh (tính lắp lẫn) Ta chọn bánh đai lớn d2

theo tiêu chuẩn (bảng 4.21/trang 63/TLTKHDĐCK[I])

Ta chọn d2 theo tiêu chuẩn = 400 (mm)

(Đường kính d1, d2 xác định trên đường kính vòng tròn lớp trung hoà của đaivòng qua bánh) cũng là đường kính danh nghĩa của bánh đai trong tính toán

Sau khi chọn d1, d2 theo tiêu chuẩn ta phải kiểm nghiệm lại tỉ số truyền thực tế

∆ u=|u tt−uđ|

u đ .100 %=

|5,1−5|

5 .100 % = 2% < 4% (3.9)Vậy điều kiện này được thoả mãn

3.3.2 Xác định khoảng cách trục và chiều dài đai :

↔ 2.(d1 + d2) = 2.(80 + 400) =960 (mm)

=> thỏa mãn điều kiện

 Xác định chiều dài đai :

Theo công thức 4.4/tr54/tl TKHDĐCK [I] và khoảng cách trục đã tính ở trên, ta cócông thức tính chiều dài đai : (3.12)

ta chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn : l = 1600 (mm)

Kiểm nghiệm tuổi thọ của đai :

Theo công thức 4.15/tr 60/tl TKHDĐCK[I], ta có :

i = v l ≤ i max=10 (3.13)

i = 3,851,6 =2,4 < imax =10

=> thỏa mãn điều kiện kiểm nghiệm nghiệm tuổi thọ đai

- Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 1600 mm

Theo công thức 4.6/tr 54/tl TKHDĐCK[I], ta có :

3.3.3 Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai nhỏ α1:

Theo công thức 4.7/tr 54/tl TKHDĐCK[I], ta có :

- P1 : công suất trên trục bánh đai chủ động : P1 = 1,1 (Kw)

- Kđ : hệ số tải trọng động

Theo bảng 4.7/tr 55/tl TKHDĐCK[I],ta chọn : Kđ = 1,0

- P0 : công suất cho phép

Theo bảng 4.19/tr 62/tl TKHDĐCK[I], ta có :

- Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm

Theo bảng 4.15/tr 61/tl TKHDĐCK[I],ta có : với α1 = 1330 ta chọn Cα = 0,86

- Cl : hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai

Theo bảng 4.16/tr 61/tl TKHDĐCK[I],ta có :

Với tỉ số : 0

1600

0,941700

l

l   ta chọn Cl = 0,98Với : l : là chiều dài đai của bộ truyền đang xét

l0:chiều dài đai lấy làm thí nghiệm ghi trong bảng 4.19/tr62/tlTKHDĐCK[I]

- Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền,theo bảng 4.17 /trang 61/tlTKHDĐCK [I]

Ta có : uđ = 5 nên ta chọn Cu = 1,14

- Cz: hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai

Theo bảng 4.18 trang 61 tài liệu TKHDĐCK [I]  Cz = 1

Dtrong = Dngoài – 2.e (3.18)

 Bánh đai nhỏ D1 :

với φ = 340 ; h0 = 3,3 ; e = 10 tra bảng 4.21/tr63/tl TTHDĐCK[I]

- Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ Dn1 :

Dngoài1 = 80 + 2.3,3 = 86,6 (mm)

- Đường kính trong của bánh đai lớn Dt1 :

Dtrong1 = 86,6 – 2.10 = 66,6 (mm)

 Bánh đai lớn D2 :

với φ = 380 ; h0 = 3,3 ; e = 10 tra bảng 4.21/tr63/tl TTHDĐCK[I]

- Đường kính ngoài của bánh đai lớn Dngoài2 :

Dngoài2 = 400 + 2.3,3 =406,6 (mm)

- Đường kính trong của bánh đai lớn Dtrong2 :

Dtrong2 = 406,6 – 2.10 = 386,6 (mm)

3.3.5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.

 Xác định lực căng ban đầu

Lực căng ban đầu trên một đai được xác định theo công thức 4.19/tr63/tlTTHDĐCK[I] :

F0 = 780 P v C1 K đ

α Z +F v (3.19)Trong đó :

- Fv : lực căng do lực li tâm sinh ra,được tính theo công thức 4.20/tr64/tlTTHDĐCK[I] :

Fv = qm.v2

Tra bảng 4.22/tr64/tl TTHDĐCK[I], ta được :

qm = 0,105 (kg/m) : khối lượng 1m chiều dài dây đai

- v = 3,85 (m/s) : vận tốc vòng

- P : công suất trên trục bánh đai chủ động (kw)

Thay các số liệu vào công thức (3.20),ta được :

Fr = 2.241,19.1.sin660 = 470,01 (N)

Lực Fr được coi như gần đúng có phương nằm trên đường nối tâm 2 bánh đai,chiều từ bánh này hướng đến bánh kia