Thiết kế máy bóc tỉa lá mía và chế tạo mô hình

Đồng thời, do sự bốc hơi nước của lá mía, nên phần ngọn cây lúc nào cũng phải được cung cấp nước đầy đủ để cung cấp cho lá, gây ra hàm lượng nước trong tỉ lệ đường/nước phần ngọn sẽ nhiề

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngành : Cơ khí chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án : Thiết kế máy bóc tỉa lá mía và chế tạo mô hình

2 Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Khoảng cách giữa 2 hàng mía 1.2 m

- Chiều cao của cây mía từ 2,5m đến 4m

- Chiều rộng tối đa của máy 900 mm

- Máy chạy trên địa hình gồ ghề có nhều vật cản

- Máy họat động tối đa 8 tiếng mỗi ngày

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Trình bày tổng quát về công việc bóc tỉa lá mía

- Yêu cầu của máy bóc tỉa lá mía

- Tìm hiểu các phương pháp bóc tỉa được sử dụng Chọn nguyên lý làm việc cho máy

- Phân tích chọn sơ đồ động của máy

- Tính toán, chọn các thông số chủ yếu của máy

- Tính toán thiết kế các bộ phận của máy, thiết kế toàn máy

- Chế tạo cơ khí và lắp ráp mô hình

- Vấn đề an toàn và sử dụng máy

DUT.LRCC

- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý 1 bảnA1

- Bản vẽ chung toàn máy 1 bảnA0

- Bản vẽ lắp các bộ phận máy 1 bảnA2

- Bản vẽ chế tạo các chi tiết 2 bảnA2, 1 bản A1

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

PGS.TS Đinh Minh Diệm

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 15/02/2018

7 Ngày hoàn thành đồ án: 28/05/2018

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 5 năm 2018

DUT.LRCC

Tên đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY BÓC TỈA LÁ MÍA”

GVHD : PGS.TS Đinh Minh Diệm

SVTH : Hồ Quang Dự MSSV : 101130015

SVTH : Tống Văn Lục MSSV : 101130035

Địa chỉ: Tổ 23 phường Hòa Minh – Liên Chiểu - Tp Đà Nẵng

Điện thoại liên lạc: 0976402189, 01628173197

Email: hoquangdu09061995@gmail.com , tongvanluc1234@gmail.com

Ngày nộp đề tài tốt nghiệp: Ngày 25 tháng 5 năm 2018

Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là công trình do nhóm của chúng tôi gồm Hồ Quang Dự và Tống Văn Lục cùng nhau nghiên cứu thực hiện Chúng tôi không sao chép hoặc lấy ý tưởng của ai mà không được sự cho phép hoặc trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ sự sai phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.”

Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Hồ Quang Dự Tống Văn Lục

DUT.LRCC

Nước ta đang trong thời kỳ hiện đại hóa – công nghiệp hóa đất nước.Một trong những chủ trương của Nhà nước ta hiện nay là công nghiệp hóa trong nông nghiệp, đưa máy móc thiết bị vào phục vụ các hoạt động trong sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động của con người Chính vì thế, là sinh viên chuyên ngành cơ khí chế tạo máy, chúng em mong muốn vận dụng những kiến thức đã học từ ghế nhà trường vào thực tế cuộc sống để góp phần vào công cuộc xây dựng và phát triển đất nước

Sau khi tìm hiểu và bàn luận trao đổi các ý tưởng, chúng em đi đến quyết định chọn đề tài: “Thiết kế máy bóc lá khô trên cây mía”.Qua đây giúp chúng ta

có cái nhìn rõ nét hơn về việc áp dụng máy móc và tự động hóa trong lao động sản xuất nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng

Trong thời gian thực hiện đề tài, mặc dù chúng em đã cố gắng học hỏi, tìm hiểu tài liệu tham khảo, khỏa sát thực tế, tự tay làm những công việc cơ khí cho những chi tiết trong máy và cả sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn

PGS.TS Đinh Minh Diệm cùng các thầy trong khoa nhưng với những năng lực

và hiểu biết còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong muốn nhận được nhũng ý kiến đóng góp của các thầy để đề tài được hoàn thiện hơn và để chúng em có thêm kinh nghiệm khi ra trường làm việc Chúng em xin chân thành cảm ơn !

LỜI NÓI ĐẦU i

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÂY MÍA VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN 1

1.1 Giới thiệu về cây mía: 1

1.2 Phương pháp trồng mía: 3

1.3 Giới thiệu quá trình vệ sinh lá mía: 4

CHƯƠNG 2: YÊU CẦU KỸ THUẬT KHI BÓC LÁ MÍA 6

VÀ MÁY BÓC LÁ MÍA 6

2.1 Các đặc trưng của lá mía: 6

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 10

3.1 Nguyên lý bóc tách lá mía: 10

3.2 Các phương án lựa chọn máy 10

3.3 Sơ đồ động cho máy bóc lá mía 15

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU 16

CỦA MÁY 16

4.1 Tính toán chọn động cơ : 16

4.2 Tính toán bộ truyền đai từ động cơ đến trục bánh răng 19

4.3 Tính toán bộ truyền đai từ trục bánh răng đến trục pully 22

4.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng 25

4.5 Tính toán thiết kế trục cho bộ truyền bánh răng 33

Chọn vật liệu: 33

4.6 Tính toán thiết kế trục lồng quay 39

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 44

5.1 Chọn loại ổ lăn: 44

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO MÔ HÌNH 47

6.1 Giới thiệu phần mềm Solid Words 47

6.2 Mô phỏng trên phần mềm Solid Words 50

6.2.1 Lồng quay 50

6.2.2 Giá trượt ngang 50

DUT.LRCC

6.2.4 Khung trượt ngang 51

6.2.5 Máy bóc lá mía 52

6.2.6 Mô phỏng chuyển động của mô hình 52

6.3 Bản vẽ lắp của mô hình 53

6.4 Bản vẽ các cụm chi tiết 53

6.4.1 Chi tiết lồng quay 53

6.4.2 Bản vẽ cơ cấu đảo chiều quay 54

6.4.3 Bản vẽ khung ngang 54

6.4.4 Bản vẽ giá trượt dọc 55

6.5 Chế tạo cơ khí 55

6.5.1 Lồng quay 55

6.5.2 Giá trượt ngang 56

6.5.3 Giá trượt dọc 56

6.5.4 Khung trượt ngang 57

6.5.5 Máy bóc lá mía 57

6.6 Quy trình lắp đặt : 58

CHƯƠNG 7: AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 59

7.1 Vận hành máy : 59

7.2 Bảo dưỡng máy : 59

7.3 Biện pháp an toàn lao động : 60

7.4 Kết quả đạt được, nhận xét, hướng phát triển của máy 61

7.4.1 Kết quả, nhận xét 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

KẾT LUẬN 63

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÂY MÍA VÀ CÔNG

NGHỆ CHẾ BIẾN

1.1 Giới thiệu về cây mía:

Mía là loại cây có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m được lá bao bọc xung quanh

Trên cây mía, thông thường phần ngọn sẽ nhạt hơn phần gốc Đó là đặc điểm chung của thực vật: chất dinh dưỡng (ở đây là hàm lượng đường) được tập trung nhiều ở phần gốc (vừa để nuôi dưỡng cây vừa để dự trữ) Đồng thời, do sự bốc hơi nước của lá mía, nên phần ngọn cây lúc nào cũng phải được cung cấp nước đầy đủ để cung cấp cho lá, gây ra hàm lượng nước trong tỉ lệ đường/nước phần ngọn sẽ nhiều hơn phần gốc, làm cho ngọn cây mía nhạt hơn

Mía là cây nhạy cảm với ánh sáng và đòi hỏi cao về ánh sáng Thiếu ánh sáng, mía phát triển không tốt, hàm lượng đường thấp Mía cần thời gian tối thiểu là

1200 giờ tốt nhất là trên 2000 giờ Quang hợp của cây mía tỉ lệ thuận với cường

độ và độ dài chiếu sáng Thiếu ánh sáng cây hút phân kém do đó phân đạm, lân, kali chỉ hiệu quả khi ánh sáng đầy đủ Vì vậy ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới mía vươn cao mạnh nhất khi bắt đầu vào mùa hè có độ dài ngày tăng lên Chính vì vậy, nó là nhân tố quan trọng quyết định năng suất và sản lượng mía

Chu kỳ sinh trưởng của cây mía được chia làm 5 giai đoạn:

Giai đoạn nẩy mầm của cây mía: Được tính từ khi trồng đến khi mầm mọc khỏi mặt đất

Giai đoạn cây mía con: Bắt đầu từ khi cây có lá thật thứ nhất cho tới khi phần lớn số cây trong ruộng có 5 lá thật Rễ cây bắt đầu phát triển khi cây con

có 2 lá thật

Giai đoạn mía nhảy bụiKhi cây mía có 6 - 7 lá thật thì bắt đầu đẻ nhánh, khoảng 10 lá thật mía đẻ rộ, sau đó giảm dần Nhánh do những mầm ở phần gốc của cây mía nằm ở dưới mặt đất nẩy mầm thành Từ thân mẹ đẻ ra nhánh cấp 1

DUT.LRCC

(cũng có thể gọi cây mẹ là nhánh cấp 1 vì mía trồng bằng hom), nhánh cấp 1 đẻ

ra nhánh cấp 2… và cứ tiếp tục như vậy thành một bụi mía

Giai đoạn mía vươn lóng: Trong điều kiện bình thường, 4 tháng sau khi trồng thời kỳ đẻ nhánh hoàn thành Rễ phát triển, mầm vươn cao Phiến lá, bẹ lá dài ra theo sau là lóng mía cũng dài ra Thời kỳ vươn cao bắt đầu từ khi mía có lóng tới khi ngừng sinh trưởng

Giai đoạn mía chín : Lá mía ngã vàng, lá ở ngọn ngắn và bé, chỉ còn lại 6 - 8

lá mọc sít nhau giống như hình dải quạt Thân mía ngừng hay phát triển chậm về đường kính thân và chiều cao Vỏ mía nhẵn có thể biến màu tùy theo giống Mía là cây công nghiệp lấy đường quan trọng của ngành công nghiệp đường Đường là một loại thực phẩm cần có trong cơ cấu bữa ăn hàng ngày của nhiều quốc gia trên thế giới, cũng như là loại nguyên liệu quan trọng của nhiều ngành sản xuất công nghiệp nhẹ và hàng tiêu dùng như bánh kẹo

Về mặt kinh tế chúng ta nhận thấy trong thân mía chứa khoảng 80-90% nước dịch, trong dịch đó chứa khoảng 16-18% đường Vào thời kì mía chin già người ta thu hoạch mía rồi đem ép lấy nước Từ nước dịch mía được chế lọc và

cô đặc thành đường Có hai phương pháp chế biến bằng thủ công thì có các dạng đường đen, mật, đường hoa mai Nếu chế biến qua các nhà máy sau khi lọc và bằng phương pháp ly tâm, sẽ được các loại đường kết tinh, tinh khiết

Một số hình ảnh về các giống mía được trồng ở Việt Nam

Hình 1.1: Một số giống mía ở Việt Nam DUT.LRCC

1.2 Phương pháp trồng mía:

 Chuẩn bị đất:

Cần làm vệ sinh ruộng mía để diệt trừ cỏ dại và các mầm mống sâu bệnh, mương liếp bằng phẳng thoát nước tốt mía sẽ cho năng suất cao đặc biệt là vụ mía gốc

Thời vụ trồng mía:

Vụ cuối mùa mưa: trồng từ tháng 11-12

Thời gian sinh trưởng mía dài, cho năng suất cao và khắc phục nhược điểm mía trỗ cờ

Nhược điểm mía bị hạn giai đoạn sau

Vụ đầu mùa mưa: trồng từ tháng 4-5

Đất đủ ẩm, mía sinh trưởng và phát triển thuận lợi giai đoạn sau

Nhược điểm mía bị hạn giai đoạn đầu

Mía thường trỗ cờ, nên chọn giống ít hoặc không trỗ cờ

 Trồng mía

Chuẩn bị hom giống: Phải chọn hom tốt đạt các chỉ tiêu sau:

Mỗi hom có 3 mắt mầm, mầm không quá dài

Hom đạt độ lớn cần thiết (tùy theo giống)

Hom không mang mầm mống sâu bệnh quan trọng, không lẫn giống, sây sát hoặc

Khoảng cách hàng và độ sâu trồng

Khoảng cách hàng tùy thuộc vào điều kiện đất đai và chế độ canh tác:

Khoảng cách hàng từ 0,8-1m: cho vùng trồng mía-lúa hay mía một vụ

Khoảng cách hàng từ 1-1,2m: cho vùng trồng mía chuyên canh

Độ sâu tùy thuộc vào tầng đất canh tác: thường độ sâu từ 15-20 cm, rãnh rộng 20-30 cm

 Chăm sóc cho mía:

Trồng dặm: sau khi trồng 25-30 ngày nếu trên hàng có khoảng trống 50 cm trở lên thì bứng nơi trồng dày hoặc hom giâm sẵn dự phòng tr2ồng dặm lại ngay

DUT.LRCC

Làm cỏ: ở thời kỳ cây con, mía thường bị cỏ dại lấn át, cần phải tiến hành làm cỏ sớm

Vô chân: kết hợp với các lần bón phân làm cỏ

1.3 Giới thiệu quá trình vệ sinh lá mía:

Tại sao phải vệ sinh lá mía?

Làm cho đồng ruộng luôn sạch sẽ, thông thoáng, tạo vi khí hậu thuận lợi cho

sự phát triển của cây mía

Hạn chế các lá mía già không còn khả năng quang hợp nhưng lại tiêu thụ sản phẩm quang hợp của các lá xanh Tập trung dinh dưỡng nuôi cây và nâng cao hiệu quả tích lũy đường của cây mía

Tạo ra nguồn chất hữu cơ đáng kể khi lá mía được lột khỏi cây bị phân hu , cung cấp dinh dưỡng trở lại cho cây mía và làm cho đất được tơi xốp hơn Với trung bình từ 7-10 tấn/ha lượng lá mía để lại sau khi lột, nếu được tủ lại ruộng, rải đều trên mặt ruộng, sau một thời gian sẽ phân hủy tạo thành một lượng phân hữu cơ khá lớn cho đất, giúp đất thêm tơi xốp và màu mỡ, làm tăng mật độ giun đất lên 2,5 lần so không tủ lá và giảm được khoảng 2 triệu đồng/ha/vụ tiền mua phân bón hữu cơ (theo tính toán của một số nông dân tỉnh Đồng Nai)

Loại bỏ nơi cư trú thuận lợi, làm lộ thiên một số loài sâu hại như rệp sáp, bọ phấn trắng, sâu đục thân cho côn trùng thiên địch tấn công tiêu diệt, từ đó làm giảm bớt mức độ gây hại của chúng, giúp tăng năng suất và chất lượng mía nguyên liệu

Ngoài ra, việc lột lá mía, nhất là lột sạch lá trước thu hoạch sẽ giúp tạo điều kiện thuận lợi trong thu hoạch mía, giảm chi phí thu hoạch mía, làm cho mía nguyên liệu sạch hơn, giảm lượng tạp chất đưa về nhà máy, tiết kiệm được một

DUT.LRCC

phần chi phí vận chuyển và chi phí chế biến vô ích, nâng cao tổng thu hồi và hiệu quả chế biến

Hình 1.2: Ruộng mía được vệ sinh lá Hình 1.3 : Ruộng mía trồng tự nhiên Tùy theo diện tích ruộng mía mà có thể vệ sinh lá mía theo các phương pháp sau:

Vệ sinh lá mía bằng thủ công: lúc mía được 3-3,5 tháng tuổi và lúc mía được 6-7 tháng tuổi

Để bóc lớp lá mía cần sử dụng lực theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới Thường sử dụng công cụ như dao rựa để cắt lá mía

Ưu điểm: Có thể làm sạch triệt để lá mía khô, lá mía sâu

Nhược điểm: nhu cầu về lao động là rất rất lớn, trong khi giá công lao động

vỏ mía, gây tổn thương cơ giới cho cây, tạo điều kiện cho các bệnh hại thân xâm nhập, gây hại Không nên lột các lá còn quá xanh, nên tủ lá vào gốc hoặc rải đều lên mặt ruộng và không nên thu gom lá ra khỏi ruộng (vừa tốn công, vừa làm mất đi một lượng chất hữu cơ đáng kể)

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2: YÊU CẦU KỸ THUẬT KHI BÓC LÁ MÍA

VÀ MÁY BÓC LÁ MÍA

2.1 Các đặc trưng của lá mía:

Cây mía có bộ lá phát triển mạnh, chỉ số diện tích lá lớn và hiệu suất quang hợp cao, giúp cây tổng hợp một lượng đường rất lớn Lá mía thuộc loại lá đơn gồm phiến lá và bẹ lá Phiến lá dài trung bình từ 1,0-1,5m có một gân chính tương đối lớn Phiến lá có màu xanh thẩm, mặt trên có nhiều lông nhỏ và cứng, hai bên mép có gai nhỏ Bẹ lá rộng, ôm kín thân mía,có nhiều lông Nối giữa bẹ

và phiến lá là đai dày cổ lá Ngoài ra còn có lá thìa , tai lá Các đặc điểm của lá cũng khác nhau tuỳ vào giống mía

Thành phần của lá mía:

Bộ lá giữ vai trò rất quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây mía Lá làm nhiệm vụ hô hấp và thực hiện quá trình quang hợp, là tổ chức đồng hóa thực sự của cây trồng

Lá còn có bẹ lá và phiến lá

Bẹ lá: Là phần bao, bọc thân mía, bảo vệ mắt mầm Khi còn non bẹ lá bao bọc hoàn toàn, khi già thì bao bọc một phần thân và đến lúc khô chết bong đi để lại một vết sẹo ở mấu mía Tùy theo từng giống mía mà ở bẹ lá có nhiều, ít hoặc không có lông

Hình 2.1: Cấu tạo lá mía DUT.LRCC

Hình 2.3: Hình dạng tai mía DUT.LRCC

Phiến lá: Mang hình lƣỡi mác, màu xanh hoặc màu xanh thẫm Phiến lá có một gân giữa màu sáng Bề dài, bề rộng, độ dày, mỏng, cứng, mềm của phiến lá phụ thuộc vào đặc tính riêng của từng giống mía

Sự phân bố lá mía trên cây:

Hình 2.4 : Sự phân bố lá mía trên cây Thành phần hóa học của cây mía:

Trong thân cây mía có: chất Sacaroza từ 1-10%; protein khoảng 0,22%; chất béo khoảng 0,5%; tro khoảng 0,5% Thành phần tro gồm chủ yếu là CaO 4,14%;

Cl 0,99%, MgO 3,53%; Na2O 0,88%; SiO2 27,97%; Fe2O3 0,11%; K2O 36,61%;

SO3 17,38%; P2O5 4,76%; ngoài ra trong rễ mía còn có Mn3O4 4,54%

Lá mía khô có chứa 0,0358 đến 0,1066% các axit xyanhydric

Cơ tính của lá mía

 Liên kết giữa lá mía và thân mía : 20-25 N/mm2

 Yêu cầu khi bóc lá mía:

Khi lột lá, cần chú ý lột hết các lá già, lá khô, chỉ chừa lại từ 8-10 lá xanh ở phần ngọn

Khi lột lá cần lưu ý nắm chắc bẹ lá giật ngang, không nên giật xuống sẽ làm rách vỏ mía, gây tổn thương cơ giới cho cây, tạo điều kiện cho các bệnh hại thân xâm nhập, gây hại

DUT.LRCC

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

3.1 Nguyên lý bóc tách lá mía:

Dùng lực ly tâm của bộ phận bóc để tác động vào lá mía khô làm lá mía rơi ra

Yêu cầu máy bóc lá mía

Thay đổi được độ cao để phù hợp với thời kỳ sinh trưởng của cây mía Thay đổi được bề rộng để phù hợp với khoảng cách giữa 2 hàng mía

Không gây tổn thương cho cây mía

Dễ vận hành, sữa chữa, thay thế

3.2 Các phương án lựa chọn máy

3.2.1 Bóc lá mía bằng thủ công

Hình 3.1 Bóc lá mía bằng thủ công

Ưu điểm: Dễ dàng bóc và kiểm tra chất lượng cây mía

Nhược điểm: Năng suất lao động không cao, tốn nhiều nhân lực và tiền bạc

DUT.LRCC

3.2.2 Máy có trục nằm ngang không công xôn:

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý máy có trục không công xôn Trong đó: 1 Động cơ: 2 Bộ truyền đai; 3 Bộ truyền bánh răng; 4 Lồng quay

Ƣu điểm: Dễ chế tạo, lực tác dụng lên ổ đỡ nhỏ

Nhƣợc điểm: Phải thay đổi độ cao để bóc toàn bộ cây mía

DUT.LRCC

3.2.3 Máy có trục côn xôn:

Hình 3.3 Máy có trục công xôn Trong đó: 1 Động cơ: 2 Bộ truyền đai; 3 Bộ truyền bánh răng; 4 Lồng quay

Ƣu điểm: Dễ dàng tiếp xúc với toàn bộ cây mía

Nhƣợc điểm: Kết cấu gá đỡ phức tạp, ổ bi chịu tải trọng lớn

Dựa vào cách bố trí răng trên trục ta có thể phân loại theo các kiểu sau: Răng gân bản bố trí nằm ngang theo trục

DUT.LRCC

Hình 3.4 Răng gân bản bố trí nằm ngang theo trục Răng bố trí theo phương vuông góc với trục

Hình 3.5 Răng phương vuông góc với trục Tuy nhiên khi bố trí răng vuông góc với trục sẽ làm rách lá mía nên không bóc lá mía, và lá mía sẽ dính vào răng

Muốn bóc được toàn bộ thân mía cần 2 lồng quay cùng chiều nhau ta có thể

sử dụng bộ truyền xích hoặc bộ truyền đai

Khi sử dụng bộ truyền xích:

DUT.LRCC

- Không đòi hỏi phải căng xích, nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn

- Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng công suất

- Góc ôm không có ý nghĩa như bộ truyền đai nên có thể truyền cho nhiều bánh xích bị dẫn

Nhược điểm:

- Lá mía mắc kẹt vào đĩa xích khi làm việc

- Bản lề xích bị mòn nên gây tải trọng động, ồn

- Có tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi

- Phải bôi trơn thường xuyên và phải có bánh điều chỉnh xích

- Mau bị mòn trong môi trường có nhiều bụi hoặc bôi trơn không tốt

Khi sử dụng bộ truyền đai:

Ưu điểm:

- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (<15m)

- Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẽo của đai nên có thể truyền động với vận tốc lớn

- Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu

- Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ

- Kết cấu và vận hành đơn giản

Nhược điểm:

- Kích thước bộ tuyền đai lớn so với các bộ truyền khác: xích, bánh răng

- Tỉ số truyền thay đổi do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai (ngoại trừ đai răng)

DUT.LRCC

- Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn (thường gấp 2-3 lần so với bộ truỵền bánh răng) do phải có lực căng đai ban đầu (tạo áp lực pháp tuyến lên đai tạo lực

ma sát)

- Tuổi thọ của bộ truyền thấp

 Hiện nay, bộ truyền đai thang được sử dụng rộng rãi, đai dẹt ngày càng ít

sử dụng Khuynh hướng dùng bộ truyền đai răng ngày càng phổ biến vì tận dụng được ưu điểm của bộ truyền bánh răng và bộ truyền đai

3.3 Sơ đồ động cho máy bóc lá mía

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý bóc lá mía Trong đó: 1 Động cơ: 2 Bộ truyền đai; 3 Bộ truyền bánh răng; 4 Lồng quay

DUT.LRCC

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU

Chọn đúng công suất động cơ có một ý nghĩa kinh tế hợp lý Nến chọn công suất động cơ bé hơn công suất phụ tải thì động cơ luôn luôn làm việc trong điều kiện quá tải, nhiệt độ động cơ sẽ tăng lên quá nhiệt độ cho phép, động cơ chóng hỏng Ngược lại, nếu chọn công suất động cơ lớn quá thì sẽ tăng vốn đầu tư, khuôn khổ cồng kềnh, động cơ luôn làm việc non tải, hiệu suất sử dụng sẽ thấp Động cơ điện được chọn sao cho trong quá trình làm việc có thể sử dụng hết công suất của bản thân nó, nhưng phải thỏa mãn 3 điều kiện :

 Động cơ không phát nóng quá nhiệt độ cho phép

 Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn

 Có mômen mở máy đủ lớn để thắng mômen cản ban đầu phụ tải khi mới khởi động

Để chọn động cơ điện ta tính công suất cần thiết

Gọi: Nct là công suât cần thiết (KW)

N Công suất trên lồng quay (KW)

 Hiệu suất truyền động chung

Ta chọn lực tác động lên dao trong một vòng quay là

Fd = 70N

ntc=250 (v/ph)

→ vtc = =

= 5,2 (m/s) DUT.LRCC

Hình 4.1 Lồng quay

Ta có: N P V 0 , 4KW

1000

2 , 5 70 1000



3 3

1

2.



  Trong đó: 1 = 0,96 - Hiệu suất bộ truyền xích

2 = 0,97 - Hiệu suất bộ truyền bánh răng 3 = 0,99 - Hiệu suất bộ truyền đai

4 = 0,99 Hiệu suất khớp nối   = 0,97.0,994= 0,87

Công suất cần thiết là:

) ( 45 , 0 87 , 0

4 0

-id1 truyền từ trục động cơ đến trục bánh răng

-id2 tỉ số truyền của cặp bánh răng

-id3 truyền từ trục bánh răng đến trục pully 1

-id4 truyền từ trục pully 1 đến trục pully 2

T số truyền của bộ truyền đai cần thỏa mãn đƣợc các yêu cầu sau:

Trục pully 1 và 2 phải quay cùng chiều

Tốc độ quay của lồng quay phải phù hợp nhất để vừa đảm bảo năng suất cao lại vừa bóc đƣợc hạt có chất lƣợng cao nhất

DUT.LRCC

- T số truyền qua mỗi trục không vƣợt quá 6 để đảm bảo góc ôm và công suất truyền

id1= 2

250

500 1

id3=

11

id3 =

11

Xác định công xuất, momen, số vòng quay

55 , 9

2

2 6

4.2 Tính toán bộ truyền đai từ động cơ đến trục bánh răng

Hình 4.2 Bộ truyền đai Chọn loại đai thang

 Chọn loại đai và tiết diện đai

Chọn loại đai thang thường vì v ≤ 10 m/s, hơn nữa đai thang thường được sử dụng phổ biến và công suất động cơ N = 0.5kw nên chọn đai: A

-Với thông số tiết diện A a x h = 13 x 8 (mm)

- Diện tích tiết diện F = 81 (mm2)

1 1

s m n

u=ud=2 ;  =0,01÷0,02 hệ số trượt đai thang

Chọn bánh đai tiêu chuẩn(Bảng 5.15 TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp)

D2=150 (mm)

DUT.LRCC

Tính lại tỉ số truyền :

280

2

) (.

2

2 1 2 2

1

mm A

D D D

D A

,3750

10.97.2

Vậy L=750 thỏa mãn điều kiện

 Tính chính xác lại khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo

)(

8)(

2)(

mm D

D D

D L

D D L

DUT.LRCC

Khoảng cách A thoả mãn điều kiện (Bảng 5.19 sách TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp)

12036018057

A

D D

1 >120°(thỏa mãn)

 Xác định số đai Z cần thiết

Chọn ứng suất căng ban đầu 0 1,2N/mm2

Và theo trị số D1,tra bảng 5-17 [ 2], tìm được ứng suất có ích cho phép

 Định kích thước chủ yếu của bánh đai:

Chiều rộng bánh đai( công thức (5.23)

DUT.LRCC

 Chọn loại đai và tiết diện đai

Chọn loại đai thang thường vì v ≤ 10 m/s, hơn nữa đai thang thường được sử dụng phổ biến và công suất động cơ N = 0.5kw nên chọn đai: A

-Với thông số tiết diện A a x h = 13 x 8 (mm)

- Diện tích tiết diện F=81 (mm²)

2.97( / )

1000.60

1 1

s m n

u=ud=2 ;  =0,01÷0,02 hệ số trƣợt đai thang

-Chọn bánh đai tiêu chuẩn(Bảng 5.15 TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp) D2=360 (mm)

-Tính lại tỉ số truyền :

180

)(

2

)(

.2

2 1 2 2

1

mm A

D D D

D A

-Qui tròn theo tiêu chuẩn (bảng 5.12 [TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp):

L=1600 (mm)

DUT.LRCC

-Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:

Số vòng quay trong 1s:

1600 1,86 10

10 97 2

-Vậy L=1600 thỏa mãn điều kiện

 Tính chính xác lại khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo

)(

8)(

2)(

mm D

D D

D L

D D L

12036018057

A

D D

1 >120°(thỏa mãn)

 Xác định số đai Z cần thiết

Chọn ứng suất căng ban đầu 0 1,2N/mm2

Và theo trị số D1,tra bảng 5-17 [2], tìm đƣợc ứng suất có ích cho phép

 Định kích thước chủ yếu của bánh đai:

Chiều rộng bánh đai( công thức (5.23)

+ Theo sự phân bố giữa các trục:

Truyền động giữa các trục song song: bánh răng trụ

- Truyền động giữa các trục cắt nhau: bánh răng côn

DUT.LRCC

- Truyền động giữa hai trục chéo nhau: bánh răng côn xoắn, trụ xoắn

+ Theo sự phân bố giữa các răng trên bánh răng

- Bộ truyền ăn khớp ngoài

- Bộ truyền ăn khớp trong

Hình 4.3 Các dạng cặp bánh răng + Theo phương của răng so với đường sinh

+ Theo biên dạng răng

- Truyền động bánh răng thân khai

- Truyền động bánh răng Xicloit

- Truyền động bánh răng Nôvicov

- Hiệu suất cao (0.97-0.99)

- Làm việc với vận tốc lớn, công suất cao

Chọn vật liệu làm bánh răng phải thoả mản yêu cầu về sức bền bề mặt (tránh

tróc, rổ khí, mài mòn, dính răng v.v ) và sức bền uốn

Thép C45 thường hoá với

bk = 580 (N/mm2)

ch = 290 (N/mm2)

HB = 180

Phôi đúc (giả thiết đường kính phôi: 100  300 )

 Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi cho phép

Ứng suất tiếp xúc cho phép

Giới hạn mỏi dài hạn về tiếp xúc tỉ lệ thuận với độ rắn, vì vậy có thể xác định ứng suất mỏi cho phép đối với bánh răng thép làm việc dài lâu theo

1 Notx k n 2,6 190 1 494 N/mm

tx       

 Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn

2 Notx k n 2,6 160 416 N/mm

tz      

 Ứng suất uốn cho phép:

Định ứng suất uốn cho phép lấy hệ số an toàn n = 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng k= 1,8 (vì phôi đúc, thép thường hoá)

Giới hạn mỏi của thép C45:

8 , 1 5 , 1

1 4 , 249 5 , 1 k

n

k 5

, 1

8 , 1 5 , 1

1 4 , 206 5 , 1 k

n

k 5

, 1