Luận văn thạc sĩ thiết kế máy quạt lúa

Nhu cầu thực tế của đề tài: Trong quá trình canh tác và sản xuất nông nghiệp thì giai đoạn để phân tách giữa các hạt lúa lép hạt chắc và các loại đất cát tốn rất nhiều công sức của ngư

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY QUẠT LÚA

Người hướng dẫn: ThS NGUYỄN ĐẮC LỰC

Sinh viên thực hiện: BÙI VĂN LỘC

Đà Nẵng, 2019

Tên đề tài: Thiết kế máy quạt lúa

Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Lộc

Số thẻ SV: 101140237 Lớp: 14C1VA

Nội dung đã làm được bao gồm các vấn đề sau:

Số Trang: 83 trang

Số bản vẽ: 7 A0

1 Nhu cầu thực tế của đề tài:

Trong quá trình canh tác và sản xuất nông nghiệp thì giai đoạn để phân tách giữa các hạt lúa lép hạt chắc và các loại đất cát tốn rất nhiều công sức của người nông dân Vì vậy

mà sự ra đời của máy quạt lúa có thể góp phần không nhỏ cho người nông dân xử lý nhanh hơn đem lại hiệu quả về mặt kinh tế và giảm thiểu sức lao động của người sản xuất

2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:

Đi sâu vào tính toán và thiết kể các cơ cấu cũng như bộ phận chính của máy quạt lúa

như : Hệ thống đánh tơi, cơ cấu sang lắc, cơ cấu thanh truyền, bánh đai

3 Nội dung đề tài đã thực hiện :

Phần lý thuyết: Nêu lên tính cấp thiết của đề tài, tổng quan về các loại máy tương

tự Tính toán động học và động lực học của máy để tính toán và thiết kế các cơ cấu, bộ phận của máy

ý để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thanh cảm ơn !

DUT.LRCC

Họ tên sinh viên: Bùi Văn Lộc Số thẻ sinh viên: 101140237

Lớp:14C1VA Khoa:Cơ Khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế máy quạt lúa

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:

+ Máy bán tự động

+ Năng suất máy: 6-8 tấn/ 1 ngày

+ Hiệu suất 10-15%

+Thời gian vận hành máy : 12000 giờ

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1 Tổng quan về đề tài

Chương 2 Tính toán thiết kế máy

Chương 3 Quy trình gia công chi tiết thanh truyền

Chương 4 Công nghệ tháo lắp

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

+ Bản vẽ sơ đồ nguyên lý (A0)

+ Bản vẽ lắp kết cấu toàn máy (A0)

+ Bản vẽ cụm chi tiết đánh tơi (A0)

+ Bản vẽ cụm chi tiết trục I (A0)

+ Bản vẽ chi tiết thanh truyền (A0)

+ Bản vẽ công nghệ chế tạo thanh truyền (A0)

6 Họ tên người hướng dẫn: Th.s Nguyễn Đắc Lực

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/02./2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: 01/06/2019

Đà Nẵng, ngày tháng năm 201

Trưởng Bộ môn ……… Người hướng dẫn

Th.s Nguyễn Đắc Lực

DUT.LRCC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các

ngành công nghiệp mới nói chung và ngành cơ sở của mọi ngành nói riêng Là một

ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành

công nghiệp khác Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ và

vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trao dồi và

nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để

giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

❖ Trong chương trình đào tạo tại Trường Đại Học Bách Khoa- Đại Học Đà Nẵng,

sinh viên được trang bị những kiến thức cơ sở của ngành Cơ khí chế tạo máy qua các giáo

trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo

trình khác có liên quan đến ngành Cơ Khí Chế Tạo Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế

hoá những kiến thức mà sinh viên đã được trang bị, thì Đồ án Công nghệ Chế tạo máy

nhằm mục đích đó

❖ Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn

Đắc Lực, chúng em đã hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp Với kiến thức được trang bị và quá

trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi

những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế Do vậy, chúng

em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong Khoa Cơ Khí và sự đóng góp ý

kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức

của mình

❖ Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đắc Lực đã tận tình

hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Đồ án này

CAM ĐOAN

Với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và tham khảo các tài liệu em đã hoàn

thành đồ án tốt nghiệp của mình và xin cam kết rằng:

− Các số liệu, công thức trích dẫn đều từ các tài liệu tham khảo đáng tin cậy

− Tuân thủ các quy định của nhà trường đề ra về cách thức trình bày đồ án

− Nội dung các phần trong đồ án được giáo viên hướng dẫn cụ thể và kiểm tra

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

LỜI NÓI ĐẦU ii

CAM ĐOAN iii

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH iv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA NƯỚC VÀ MÁY QUẠT LÚA 1

1.1 Tìm hiểu sơ bộ về cây lúa nước và quá trình thu hoạch 1

1.1.1 Quá trình phát triển nghề trồng lúa ở Việt Nam 1

1.1.2 Quy trình thu hoạch lúa nước 2

1.2 Một số máy làm sạch và phân loại hạt của nước ngoài 3

1.2.1 Một số loại máy phân loại: 3

1.2.1.1 Máy tách trấu: 3

1.2.1.2 Máy tách sạn: 4

1.2.2 Máy làm sạch 5

1.3 Giới thiệu về máy quạt lúa 6

1.3.1 Mục đích sử dụng của máy quạt lúa 6

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của máy quạt lúa 6

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 12

2.1 Thiết kế động học 12

2.1.1 Tính toán động cơ của máy 12

2.2 Thiết kế động lực học 16

2.2.1.Thiết kế bộ truyền đai thang 16

2.2.1.1 Bộ truyền đai từ động cơ lên trục I 16

2.2.1.2 Bộ truyền đai từ trục I lên trục II 20

2.2.1.3 Bộ truyền đai từ động cơ lên trục cánh quạt (trục III) 23

2.2.2 Tính toán trục và then : 27

2.2.2.1 Tính gần đúng trục 31

DUT.LRCC

2.2.2.2 Tính chính xác trục 35

2.2.2.3 Tính mối ghép then 40

2.2.2.4 Chọn ổ lăn 41

2.2.2.5 Tính toán sức gió để phân loại hạt lúa 42

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

THANH TRUYỀN 45

3.1.Phân tích sản phẩm 45

3.2.Biện luận dạng sản xuất 46

3.3.Phân tích việc chọn phôi 47

3.3.1 Phân tích chọn phôi: 47

3.3.2 Phân tích phương pháp chế tạo phôi 48

3.3.3 Xác định lượng dư gia công 48

3.4 Lập bảng quy trình công nghệ 48

3.5 Biện luận quy trình công nghệ 48

3.5.1 Nguyên công I : Chuẩn bị phôi 48

3.5.2 Nguyên công II : Phay thô mặt A 48

5.2.2.1-phân tích việc chọn chuẩn ,phương án kẹp chặt 49

5.2.2.2.phân tích việc chọn thiết bị 49

3.5.3.Nguyên công III: Phay thô mặt B 51

3.5.4 Nguyên công IV: khoét thô 2 lỗ Ø48+0.25 53

3.5.4.1-Phân tích việc chọn chuẩn và phương án kẹp chặt 53

3.5.4.2-phân tích việc chọn máy 54

3.5.4 Nguyên công V: Khoét, doa vát mép lỗ Ø52+0,03 57

3.5.4.1 Phân tích việc chọn chuẩn, phương án kẹp chặt 57

3.5.5-Nguyên công VI: Khoét, doa vát mép lỗ Ø52+0,03 61

3.5.4.1 Phân tích việc chọn chuẩn, phương án kẹp chặt 61

5.5.6:Nguyên công VII:Tổng kiểm tra: 66

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THÁO LẮP 67

4.1 Bộ phận đánh tơi 67

DUT.LRCC

4.1.1 Cấu tạo 67

4.1.2 Dụng cụ tháo lắp 67

4.1.3 Quy trình lắp cụm chi tiết đánh tơi 69

4.1.4.Quy trình tháo cụm chi tiết đánh tơi: 72

4.2 Cụm chi tiết trục I 76

4.2.1 Cấu tạo 76

4.2.2.Dụng cụ tháo lắp: 77

4.2.3.Quy trình lắp cụm chi tiết: 77

4.2.4.Quy trình tháo cụm chi tiết trục I 80

LỜI KẾT 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

DUT.LRCC

DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 kích thước và vận tốc của hạt thóc trên sàng 9

Bảng 2.1 Tỷ số truyền của toàn máy 16

Bảng 2.2 Thông số các trục 27

Bảng 2.3 Vận tốc của các loại hạt 44

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình ảnh về sản xuất lúa nước ở Việt Nam 1

Hình 1.2 Máy tách trấu 3

Hình 1.3 Máy tách sạn 4

Hình 1.4 Máy làm sạch dạng lắc 5

Hình 1.5 Nguyên lý hoạt động của máy 6

Hình 1.6 Máy sàng lắc phẳn 7

Hinh 1.7 Cơ cấu sàng lắc phẳng 8

Hình 4.1 Cụm chi tiết trục đánh tơi 67

Hình 4.2 Bộ chìa khóa 68

Hình 4.3 Mỏ lết 68

Hình 4.4 Thước cặp 68

Hình 4.5 Lắp thùng dưới lên khung máy 69

Hình 4.6 Lắp trục II lên thùng dưới 70

Hình 4.7 Lắp thùng dưới lên thùng trên 71

Hình 4.8 Tháo thùng dưới khỏi thùng trên 72

Hình 4.9 Tháo bánh đai 73

Hình 4.10 Tháo gối đỡ và ổ lăn 74

Hình 4.11 Tháo thùng dưới khỏi thân máy 75

Hình 4.11 Cụm chi tiết trục I 76

DUT.LRCC

Hình 4.12 Lắp trục I lên khung máy 78

Hình 4.13 Lắp bánh đai 79

Hình 4.14 Tháo bánh đai 80

Hình 4.15 Tháo trục I ra khỏi khung máy 81

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA NƯỚC VÀ MÁY QUẠT LÚA

1.1 Tìm hiểu sơ bộ về cây lúa nước và quá trình thu hoạch

1.1.1 Quá trình phát triển nghề trồng lúa ở Việt Nam

Nghề trồng lúa ở Việt Nam có lịch sử lâu đời nhất so với nghề trồng lúa ở các nước châu

Á Theo các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam Cây lúa đã có mặt từ

3000 - 2000 năm trước công nguyên Tổ tiên chúng ta đã thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng và đã phát triển nghề trồng lúa đạt được những tiến bộ như ngày nay

Hình 1.1 Hình ảnh về sản xuất lúa nước ở Việt Nam

Trước năm 1945, diện tích trồng lúa ở 2 đồng bằng Bắc bộ và Nam Bộ là 1,8 triệu

và 2,7 triệu ha với năng suất bình quân 13 tạ / ha và sản lượng thóc tương ứng 2,4 - 3,0 triệu tấn Trong thời gian này chủ yếu là các giống lúa cũ, ở miền Bắc sử dụng các giống lúa cao cây, ít chụi thâm canh, dễ đổ, năng suất thấp

DUT.LRCC

Nhà nông có câu” Nhất thì, nhì thục” Từ năm 1963- 1965, ở những vùng chuyên canh lúa do diện tích nhiều, thường có một số diện tích cấy chậm, bị muộn thời vụ Nhờ tiến bộ kỹ thuật đã đưa vào một số giống lúa xuân thấp cây, ngắn ngày đã đảm bảo được thời vụ Đã chuyển vụ lúa chiêm thành vụ lúa xuân, chuyển từ xuân sớm thành xuân chính vụ (80-90%) diện tích và thời kỳ 1985-1990 sang xuân sớm (5-10%) và 70-80% là xuân muộn Một số giống lúa xuân đã có năng suất cao hơn hẳn lúa chiêm, có thể cấy được cả hai vụ chiêm xuân và vụ mùa Do thay đổi cơ cấu sản xuất lúa, kết hợp với áp dụng hàng loạt các tiến bộ kỹ thuật mới nên sản xuất lúa ở Việt Nam ngày càng phát triển

và đạt được những thành tựu đáng kể

Từ năm 1979 đến 1985, sản lượng lúa cả nước tăng từ 11,8 lên 15,9 triệu tấn, nguyên nhân là do ứng dụng giống mới, tăng diện tích và năng suất Tính riêng 2 năm

1988 và 1989 sản lượng lương thực tăng thêm 2 triệu tấn/năm

Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc trong sản xuất lúa, đưa nước ta từ chỗ là nước thiếu ăn triền miên đã không những đảm bảo đủ lương thực cho nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu từ 3-4 triệu tấn gạo /năm, Đứng hàng thứ 2 trên thế giới về các nước xuất khẩu gạo

Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc trong sản xuất lúa, đưa nước ta từ chỗ là nước thiếu ăn triền miên đã không những đảm bảo đủ lương thực cho nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu đứng hàng thứ 2 trên thế giới về các nước xuất khẩu gạo

1.1.2 Quy trình thu hoạch lúa nước

– Thời gian thu hoạch

Thu hoạch vào lúc sau trỗ 28-32 ngày hoặc khi thấy 85-90% số hạt trên bông đã chín vàng Nếu cắt sớm hay trễ đều làm tăng tỷ lệ hao hụt

– Các phương tiện thu hoạch lúa phổ biến:

+ Cắt lúa bằng liềm: Là phương pháp thủ công cổ truyền và thích hợp các hộ nông dân, sản xuất nhỏ, không đủ điều kiện đầu tư Tuy nhiên phương pháp này có ưu điểm là phù

DUT.LRCC

hợp với mọi tình huống lúa đứng, lúa ngã Nhược điểm là năng suất lao động thấp, hao hụt nhiều và bị áp lực lao động thời vụ

+ Thu hoạch bằng máy cắt xếp dãy: ngày càng được áp dụng nhiều, giảm được thất thoát

và giảm áp lực lao động thời vụ

+ Thu hoạch bằng máy gặt – đập liên hợp:

Loại máy này cần được khuyến khích, tuy nhiên giá mua máy còn cao; cần rút nước thật khô để đất cứng

– Sau khi cắt tiến hành suốt ngay, không nên phơi mớ trên ruộng

– Sử dụng máy đập lúa trục dọc (tuốt lúa, máy nhai) để suốt lúa

1.2 Một số máy làm sạch và phân loại hạt của nước ngoài

1.2.1 Một số loại máy phân loại:

1.2.1.1 Máy tách trấu:

Máy được dùng để lấy trấu ra khỏi hỗn hợp sau khi lúa được qua máy bóc vỏ

Hình 1.2 Máy tách trấu

HAF : HUSK ASPIRATOR SPECIFICATION: máy tách trấu

30 : ký hiệu mode của máy

Đặc Điểm và công dụng :

DUT.LRCC

-Có sàng phân loại thu hồi cám

-Trấu sau khi phân ly sẽ được vận chuyển ra ngoài mà không cần thiết bị khác

-Quạt được thiết kế đặc biệt, hiệu suất cao nên chi phí năng lượng thấp

-Kết cấu máy gọn dễ sử dụng

-Trấu có thể tự thổi đi xa khoảng (15-20)m

1.2.1.2 Máy tách sạn:

Máy được thiết kế dựa trên sự kết hợp giữa lưới và gió, sự chênh lệnh tỷ trọng

Dùng để tách đá, sạn và các vật khác ra khỏi nguyên liệu

Hình 1.3 Máy tách sạn

DS30A, DS60A: DE-STONER : máy tách sạn

Đặc điểm và công dụng :

-Hiệu quả phân ly sạn cao

-Bộ phận rung của sàng được thiết kế bằng cơ cấu cam lệch tâm và ổ bi

-Lưới sàng được làm bằng thép không rỉ

-Máy làm việc êm, tuổi thọ cao

DUT.LRCC

-Cấu trúc đơn giản, dễ vận hành

Hình 1.4 Máy làm sạch dạng lắc

PCS30: SHAKING CLEANER: máy làm sạch dạng lắc Đặc điểm và công dụng :

-Máy làm sạch được thiết kế dựa vào chuyển động lắc của hộp sàng được tạo ra bởi độ lệch tâm đối xứng nên hai hộp sàng chuyển động ngược chiều nhau và tự khử rung động -Hệ thống cánh gạt giúp mặt lưới tách tạp chất lớn không vướng dây bao, rơm, rác…

DUT.LRCC

-Lưới sàng tách tạp chất nhỏ có khả năng tự làm sạch

-Dễ dàng thay lưới sàng tùy theo mục đích sử dụng (gạo,lúa, bắp, đậu )

1.3 Giới thiệu về máy quạt lúa

1.3.1 Mục đích sử dụng của máy quạt lúa

Với thiết kế gọn gàng dễ sử dụng người nông dân có thể sử dụng máy quạt lúa để đem lại hiệu quả hơn tăng năng suất trong quá trình phân loại hạt lúa, đồng thời giảm sức lao động của người nông dân Có thể nói máy quạt lúa là một máy rất có hữu ích và góp phần phát triển hơn nền nông nghiệp trồng lúa nước của người Việt nam

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của máy quạt lúa

Hình 1.5 Nguyên lý hoạt động của máy

DUT.LRCC

Máy quạt lúa và phân loại lúa hoạt động dựa trên cơ cấu tay biên – thanh truyền Cơ cấu tay biên – thanh truyền được truyền động bằng bộ truyền bánh đai với động cơ 1,1 kW,

6 Cơ cấu tay biên- thanh truyền

Lúa từ bồn chứa qua khe rơi xuống, tại đây diễn ra quá trình phân loại hạt nhờ sức gió từ quạt Hạt lép sẽ bị thổi ra ngoài cùng với rác, hạt chắc và hạt cỏ có khối lượng nặng hơn sẽ rơi xuống sàng, sàng có chuyển động lắc nhờ cơ cấu tay biên- thanh truyền;

cơ cấu này được truyền động từ động cơ qua bộ truyền đai thang Khi sàng lắc lúa và hạt

cỏ có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ rơi xuống phía dưới và ra đường máng 1, phần còn lại trên sàn sẽ ra đưng máng 2

Hình 1.6 Máy sàng lắc phẳn

DUT.LRCC

Trong sản xuất lương thực thực phẩm hiện nay thì máy sàng có mặt sàng phẳng chuyển động tịnh tiến qua lại được sử dụng nhiều hơn cả

Hinh 1.7 Cơ cấu sàng lắc phẳng

Để cho sàng làm việc được thì yêu cầu vật liệu trên lưới sàng phải chuyển động theo một dòng liên tục Khi sàng tiến thì vật liệu cũng tiến (lực quán tính phải nhỏ hơn lực ma sát), còn khi sàng lùi thì vật liệu sẽ trượt tương đối trên bề mặt của sàng (lực quán tính phải lớn hơn lực ma sát) Như vậy cần phải tạo ra cho sàng có gia tốc tiến và gia tốc lùi khác nhau, thông qua bộ phận truyền động bằng cơ cấu tay quay thanh truyền hoặc cơ cấu lêch tâm

Máy sàng lắc phẳng có ưu điểm là năng suất và hiệu suất của sàng cao Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, sử dụng và sửa chữa tiện lợi

Nhưng nó cũng có nhược điểm là khối chuyển động có cấu tạo không cân bằng cho nên gây ra tải trọng động lớn có ảnh hưởng tới bệ máy Muốn tiến hành quá trình sàng tốt thì lớp hạt phải luôn luôn bám sát vào lưới sàng và trượt lên trượt xuống được Điều này liên quan tới số vòng quay của bộ phận gây dao động

Các thông số của máy sàng lắc

1 Kích thước lỗ dưới và vận tốc trên lưới:

Kích thước, khối lượng riêng và vận tốc cân bằng của hạt trên sàng và các sản phẩm chế biến: (độ ẩm 13÷14%)

Thóc

DUT.LRCC

Bảng 1.1 kích thước và vận tốc của hạt thóc trên sàng

Kích thước phần tử Khối lượng riêngvận tốc cân bằng( Rộng, dài hoặc các đường kính tương đương) (Kg/m3) m/s

d1 = 5 B= 0,19625 mm2

d2 = 10 B= 0,3489 mm2

2 Chiều dày lớp vật liệu chiều dài sàng:

Chiều dày lớp vật liệu trên sàng ảnh hưởng nhiều đến quá trình sàng Lớp vật liệu dày quá thì cục vật liệu có kích thước bé hơn lỗ sàng nằm trên mặt sẽ không chui qua lỗ

và cùng đi ra theo sản phẩm trên sàng Lớp vật liệu càng mỏng thì hiệu quả sàng càng sao nhưng dẫn đến năng suất thấp; do đó cần phải khống chế chiều dày lớp vật liệu trên sàng một cách hợp lý

Thực tế người ta chọn như sau:

Khi kích thước cục vật liệu d< 5mm thì chiều dày h= (10÷15)d

Khi d = 5÷50 mm thì h= (5÷10)d

Khi d > 50 mm thì h= (3÷5)d

DUT.LRCC

Chiều dài mặt sàng cũng ảnh hưởng đến quá trình sàng Chiều dài mặt sàng càng lớn thì hiệu quả càng cao, nhưng tốn nhiều bề mặt làm việc chiếu nhiều diện tích lắp đặt, năng lượng tiêu tốn nhiều, nhưng nếu chiều dài mặt sàng quá nhỏ thì vật liệu không lọt hết qua sàng, giảm hiệu quả sàng Do đó cần phải chọn chiều dài một cách hợp lý

Các lỗ trên mặt sàng được bố trí song song nhau và số lượng lỗ trên mỗi hàng cũng bằng nhau và khi sàng lỗ nào cũng có cục vật liệu chui qua, nghĩa là số cục vật liệu chui qua một hằng số lỗ trên hàng đó và được ký hiệu là n0

Còn số vật liệu mới nạp vào có trên mặt sàng được ký hiệu là n được xác định theo công thức sau:

L = k Z t = 1,2×21×5 = 126 (mm)

Trong đó có thể chọn k = 1,05 ÷1,2

t: bước lỗ, khoảng cách giữa các tấm lỗ

Để cho mặt sàng có kích thước cân đối, người ta thường chọn chiều dài lớn hơn chiều rộng Chiều rộng mặt sàng:

B = 𝐿

(1,2÷1,5)

 L = B(1,2÷1,5) = 500×1,5= 750 (mm) Thể tích của tấm sàng:

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ

ĐỘNG LỰC HỌC

2.1 Thiết kế động học

2.1.1 Tính toán động cơ của máy

Năng suất của máy sàng phụ thuộc vào kích thước của máy, vào vận tốc chuyển động của vật liệu, vào hình dạng kích thước của vật liệu, tính chất cơ học của nó và vào dạng vật liệu

Năng suất của máy sàng lắc phẳng có thể xác định theo công thức sau:

μ : hệ số tơi của vật liệu, thường μ = 0,6÷0,7

v0 : vận tốc chuyển động trung bình của hạt vật liệu trên bề mặt lưới sàng m/s

n : số vòng quay của tay quay hay của trục lệch tâm (vòng/phút)

r : chiều dài tay quay hay độ lệch tâm của cơ cấu lệch tâm, r = 0,02 m

k : hệ số kể tới sự chuyển động không cùng hướng, k = 0,45

=> n= 30×0,08

Công suất tiêu hao cho máy sàng bao gồm ba thành phần:

- N1 : Công suất để tạo ra động năng cho sàng chuyển động

- N2 : Công suất để khắc phục ma sát của vật liệu với bề mặt lưới sàng

- N3 : Công suất để khắc phục ma sát ở cơ cấu truyền động

G : Tải trọng của các thành phần chuyển động tịnh tiến qua lại của máy sàng:

G = GK + GV (Công thức 2.16, trang 76, [2]) Trong đó :

GV : tải trọng của lớp vật liệu trên sàng N

GV = 500×750×25×460×0,6×10×10-9 = 26 (N)

GK có 2 thành phần:

GK = GK1 + GK2 + GKS Tải trọng khung sàng thép hình chữ V40×3 (1,6 kg/m)

GK1 = 2×1,6×10×(0,5+0,75) = 40 (N)

DUT.LRCC

Tải trọng khung sàng thép hình chữ V25×3 (0,94 kg/m)

GK1 = 2×0,94×10×(0,5+0,75) = 23,5 (N) Tải trọng tấm sàng có đục lỗ:

GKS= 10,44×10 = 104,4 (N) Tải trọng khung sàng:

GK = 40+ 23,5 + 104,4 = 167,9 (N) Tổng tải trọng:

Công suất để khắc phục ma sát ở khớp động của trục lệch tâm nếu sàng chuyển động nhờ

cơ cấu lệch tâm:

N3 = 𝑓3𝐺.π.n

3 Rr27.106 (Công thức 2.20t, rang 77, [2])

(Kw)

N3 = 0,25×193,9×267

3 ×0,01 27.106

Trong đó: Rr : bán kính của bạc ở khớp động lệch tâm

DUT.LRCC

𝜂đ𝑎𝑖= 0,94 hiệu suất của bộ truyền đai

𝜂ổ 𝑙ă𝑛 = 0,995 hiệu suất của 1 cặp ổ lăn

𝜂 = 0,942 0,9952

𝜂 = 0,87 Công suất của động cơ điện:

NĐC = 0,027+2,5.10

−4 + 0,34 0,87

NĐC = 0,422 (kw) Dựa vào số vòng quay và công suất động cơ ta chọn động cơ theo bảng 2P (Thiết

kế chi tiết máy- trang 322) Có ký hiệu:

AO2(A0π2)21-4

số vòng quay 1400 vòng/phút công suất của động cơ 1,1 kW Phân phối tỉ số truyền:

Bảng 2.1 Tỷ số truyền của toàn máy

2.2.1.Thiết kế bộ truyền đai thang

2.2.1.1 Bộ truyền đai từ động cơ lên trục I

1 Chọn loại đai:

Giả thiết vận tốc của đai v≤ 5m/s có thể dùng loại đai Ƃ hoặc B (bảng 5- 13) Tính theo cả 2 phương án và chọn phương án nào có lợi hơn

Kích thước tiết diện đai a ×h (mm) (bảng 5-11) 17×10,5 22×13,5

Lấy tiêu chuẩn D2 (bảng 5- 15) 400 320

Số vòng quay thực n’2 của trục bị dẫn

n’2 = 𝐷1

𝐷2 (1 – 0,02) n1 274,4 257,3 n’2 sai lệch rất ít so yêu cầu

❖ Kiểm nghiệm khoảng cách trục A:

0,55(D2+D1)+h≤A≤2((D2+D1) (Công thức 5-19, trang 94, [4])

13,5 Với đai Ƃ:

274,5 ≤ A ≤ 960 Với đai B:

222,5 ≤ A ≤ 760 Khoảng cách A chọn thõa mãn điều kiện trên

6 Tính chiều dài L theo khoảng cách trục A:

❖ Kiểm nghiệm số vòng quay của đai trong vòng 1 giây:

u = 𝑣

u thõa mãn điều kiện trên

7 Xác định khoảng cách trục A:

(Công thức 5- 2 , trang 83, [4]) Theo chiều dài đai L đã chọn tiêu chuẩn

𝐶𝛼= 0,89 Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm

DUT.LRCC

𝐶𝛼= 0,95 đối với đai B bảng 5 - 18

𝐶𝑣= 1,04 Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc bảng 5 -19

Chọn Z = 1 với đai thang Ƃ

Z = 1 với đai thang B

10 Định kích thước của bánh đai:

σ = 1,2 N/mm2

Lực tác dụng lên trục:

R = 3 S0.z sin𝛼1

2 1367 1647 DUT.LRCC

(Công thức 5-26, trang 96, [4]) 2.2.1.2 Bộ truyền đai từ trục I lên trục II

1 Chọn loại đai:

Giả thiết vận tốc của đai v ≤ 5m/s có thể dùng loại đai Ƃ hoặc B (bảng 5- 13) Tính theo cả 2 phương án và chọn phương án nào có lợi hơn

Kích thước tiết diện đai a ×h (mm) (bảng 5-11) 32×19 22×13,5

156,5 ≤ A ≤ 520 Khoảng cách A chọn thõa mãn điều kiện trên

6 Tính chiều dài L theo khoảng cách trục A theo :

Chọn L tiêu chuẩn theo bảng 5 – 12 1400 850

❖ Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây:

u = 𝑣

u thõa mãn điều kiện trên

7 Xác định khoảng cách trục A:

(Công thức 5-2, trang 83,[4]) theo chiều dài đai L đã chọn tiêu chuẩn

0,55(D2+D1)+h≤A≤2((D2+D1) Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai:

Chọn Z = 1 với đai thang r

Z = 2 với đai thang B

10 Định kích thước của bánh đai:

h0 = 8,5 h0 = 6 Tra bảng 10 – 3 ( trang 257, [4])

Kích thước tiết diện đai a ×h (mm) (bảng 5-11) 17×10,5 22×13,5

❖ Kiểm nghiệm khoảng cách trục A:

0,55(D2+D1)+h≤A≤2((D2+D1) (Công thức 5-19, trang 94 [4])

Với đai Ƃ:

126 ≤ A ≤ 420 Với đai B:

156,5 ≤ A ≤ 320 Khoảng cách A chọn thõa mãn điều kiện trên

6 Tính chiều dài L theo khoảng cách trục A:

Chọn L tiêu chuẩn theo bảng 5 – 12 750 900

❖ Kiểm nghiệm số vòng quay của đai trong vòng 1 giây:

u = 𝑣

u thõa mãn điều kiện trên

7 Xác định khoảng cách trục A

(Công thức 5- 2,trang 83, [4]) Theo chiều dài đai L đã chọn tiêu chuẩn

𝐶𝛼= 0,95 Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm

𝐶𝑣= 1,04 Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc bảng 5 -19

Chọn Z = 3 với đai thang Ƃ

Z = 2 với đai thang B

10 Định kích thước của bánh đai:

R = 3 S0.z sin𝛼1

2 (Công thức 5-26, trang 96, [4]) 1479 1653

DUT.LRCC

d 

Chọn C = 130 Bảng 2.2 Thông số các trục

a = 12 mm (khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành hộp)

l4 = 15 mm (khoảng cách từ nắp ổ lăn đến mặt cạnh chi tiết quay)

l3 = 20 mm (chiều cao của nắp và đầu bulông)

DUT.LRCC

l’ = 181 ( khoảng cách 2 ổ lăn )

l5 = 1,5d = 1,5  25 = 37,5 mm (chiều dài mayơ)

l2 = 10 mm (khoảng cách từ cạnh ổ đến thành trong của hộp)

c = 12 mm (khoảng cách giữa các chi tiết quay)

Trục 1

5 , 49 2

l5 c

2

l5

a 1 = + + =

25 , 61 2

B 2

B

l

63 49

2

B

dcb

a

DUT.LRCC

L = 49,5 + 61,25+195+63= 368, 75

Trục 2

138 25

76 2

B l l

2

l

a2= 5 + 3+ 4+ + =

4602

Bl

425l

138 b

n:số vòng quay của tay quay(vòng /phút)

r:chiều dài tay quay(mm)

DUT.LRCC

( )2 0

32 63

, 0 02 , 0 267

267.14,330