Tài liệu đề cương nhu anh 8 11 (2)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ NGÔ PHƯỚC NHƯ ANH ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT BẮP NĂNG SUẤT 50Kg/H CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ HUẾ-2016 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ NGÔ PHƯỚC NHƯ ANH ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT BẮP NĂNG SUẤT 50Kg/H CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: NGƯỜI HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN: ĐỖ MINH CƯỜNG HUẾ-2016 1. Đặt vấn đề. 1.1. Tính cấp thiết của đề tài. - Với trình độ khoa học kỹ thuật của nước ta hiện nay cong thô sơ và lạc hậu những loại máy móc thông dụng vẫn chưa được sử dụng phổ biến trong nông nghiệp nước ta hiện nay. Việt Nam bắt đầu bước vào thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước nên đòi hỏi năng suất và chất lượng phải cao, vì vậy việc chọn đề tài “ nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tách hạt bắp công suất 50kg/h” có ý nghĩa thiết thực đối với ngành nông nghiệp. 1.2. Mục đích/mục tiêu của đề tài. - Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu các hệ thông truyền động cơ khí, hệ thống truyền đai,... - Thiết kế và chế tạo máy tách hạt bắp phục vụ cho nông nghiệp. - Nghiên cứu các vấn đề an toàn sử dụng máy. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Ý nghĩa khoa học: - Kế thừa các kế quả nghiên cứu đã có làm cơ sở cho việc tính toán và thiết kế máy tách hạt bắp. - Đánh giá và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng làm việc của máy tách hạt bắp. Ý nghĩa thực tiễn: - Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên khóa sau và các đơn vị sản xuất, và phù hợp cho sản xuất theo hộ gia đình. 1.4. Những điểm mới của đề tài. - Hạt ít bị vỡ khi tách hạt. - Đề tài có quy mô nhỏ nhưng có tính ứng dụng và hiệu quả cao, và qua đó có thể thiết kế và chế tạo nhiều loại máy khác nhau để phục vụ cho từng hộ gia đình hay vùng miền khác nhau. - Yêu cầu độ ẩm không cần thấp lắm (< 39%, bắp khi hái về có thể tách hạt được ngay). - Hạt được tách sạch khỏi cùi. - Góp phần thu hoạch đúng thời vụ, giảm chi phí sản xuất, tổn thất khi thu hoạch. 2. Tổng quan nghiên cứu. 2.1. Phân tích và đánh giá các máy tách hạt bắp hiện nay được sử dụng trên nước ta. 2.1.1. Công cụ tách ngô quay tay. - Công cụ tách bắp do viện cơ điện nong nghiệp thiết kế và chế tạo theo mẫu nước ngoài từ năm 1991. a) Cấu tạo. - Bộ phận làm việc chính của công cụ tách bắp là đĩa có các răng nhọn, phễu hình côn được ép vào đĩa bằng lò xo. Máy được lắp trên giá. - Bộ phận tách hạt: gồm 6 cụm chi tiết, chế tạo bằng gang đúc có trọng lượng khoảng 7kg. - Giá máy: được chế tạo bằng thép định hình. b) Nguyên lý làm việc. - Khi làm việc, dùng tay quay đĩa quay, các răng trên đĩa chà xát vào bắp tách hạt ra khỏi cùi bắp, bắp quay quanh trục của nó và chuyển động tịnh tiến từ miệng phễu xuống phía dưới. Hạt được tách rơi xuống dưới, lõi sau khi tách được chuyển sang ngang so với trục phểu, rơi ra ngoài. c) Đặc điểm, chỉ tiêu kỹ thuất. - Công dụng: tách bắp đã được bóc vỏ và phơi từ 1-2 nắng (độ ẩm của hạt bắp nhỏ hơn 20%). - Kích thước (dài x rộng x cao)mm 400 x 400 x 200. -Khôi lượng :kg d) Ưu điểm, nhược điểm của máy tách bắp quay tay. Ưu điểm. - Chỉ cần một người làm công tác vận hành máy. - Có kết cấu đơn giản. - Giá thành thấp. - Phù hợp với quy mô sản xuất hộ gia đình ở các tỉnh miền núi và đồng bằng không chuyên thâm cây ngô. Nhược điểm. - Tách bắp đã được bóc vỏ và phơi từ 1-2 nắng ( độ ẩm của hạt trên bắp nhỏ hơn 20%). - Không thích hợp với những vùng chuyên canh cây ngô. - Khi làm dịch vụ thì không hiệu quả do năng suất quấ thấp. 2.1.2. Máy tách bắp TN – 4. - Máy tách bắp TN – 4 chế tạo theo mẫu nhập từ Thái lan, chuyên dùng để tách bắp đã được bóc vỏ, sấy hoặc phơi từ 1-2 nắng. Máy có chất lượng tách tốt, năng suất khá cao, kết cấu gọn nhẹ, dễ di chuyển, phù howpk với quy mô hộ gia đình làm dịch vụ. a) Cấu tạo. - Máy TN – 4 gồm cá bộ phận làm việc chính sau: - Trống tách dạng hình trụ, 4 thanh rang vấu, các thanh vấu được hàn với thanh rang nghiêng mộ góc 400 . - Máng trống đục lỗ. - Nắp trống tách trục tròn, trơn ở phía cuối có một gân dẫn lõi. - Hệ thống sàn lắc lỗ tròn. - Quạt hút làm sạch. - Khung máy. - Bộ phận chuyển động tĩnh tại (không có bánh xe) hoặc bán chuyển động trên 3 bánh lốp. b) Nguyên lý làm việc. - Buồng tách của máy làm việc theo nguyên lý tách phân ly dọc trục. Bắp đã được bóc vỏ cấp vào miệng phễu ở phần đầu trống tách, do có các rang đặt nghiêng, bắp trong quá trình tách hạt di chuyển dọc trục trống theo đường xoắn. Hạt ngô tách rơi xuống sang lắc, gom lại chảy vào thùng, tạp chất nhe được quạt hút làm sạch, hạt ngô rơi vào thùng hứng ở phía dưới. Lõi ngô thoát ra ngoài ở cuối trống. c) Đặc điểm chỉ tiêu kỹ thuật. - Năng suất máy, 4 tấn hạt/ giờ. - Động cơ phối lắp: động cơ điện 7,5 KW hoặc động cơ nổ 12 KW Hình 1. Máy tách ngô TN-4. d) Ưu điểm và nhược điểm của máy tách bắp TN – 4. Ưu điểm. - Máy có chất lượng tách tốt. - Năng suất khá cao. - Kết cấu gọn nhẹ. - Dễ di chuyển. Nhược điểm. - Chỉ tách bắp đã được bóc vỏ. - Bắp phải được phơi hay sấy từ 1-2 nắng. 2.1.3. Máy bóc vỏ tách hạt bắp BBTH – 1,5. a) Cấu tạo, nguyên lý làm việc. - Máy bóc vỏ tách hạt bắp BBTH – 1,5 gồm các bộ phận chính sau: nắp trống, trống tẽ, máng trống, sang phân loại và làm sạch, khung và vỏ máy. Hình 2. Máy bóc vỏ tách ngô BBTH -1,5. 1. Nắp trống; 2. Máng trống; 3. Trống tách; 4. Bàn cấp liệu; 5. Quạt làm sạch; 6. Bánh xe; 7. Cửa ra hạt; 8. Sàng làm sạch; 9. Cửa ra cùi và vỏ. - Trống tách là loại trống trụ tròn dạng lồng sóc. Các rang trống được chế tạo từ thép tròn Þ14 lắp vào các thanh răng bulong M14 có thể điều chỉnh và thay thế khi bị mòn. - Máng trống hình trụ tròn bao quanh trống 3600 được ghép bởi các thanh thép tròn Þ8 hoặc Þ10, phía trên có các gân dẫn hướng. - Nắp trống hình trụ trơn chế tạo bằng thép lá dày 2mm, bao nữa phía trên các máng trống. - Sàng và quạt làm sạch chế tạo trên cơ sở của máy gặt đập liên hợp. Sàng chuyển động lắc dọc theo trục trống tách bằng cơ cấu lệch tâm, hộp sang kín hai mặt bên, mặt nghiêng và có các cửa ra để lấy hạt. Sàng phẳng 2 lớp, tôn dầy 0.8mm và lõi Þ16. Quạt gió thuộc loại quạt hướng trục, bốn cánh, đường kính 400mm, số vòng quay 1450 – 1500 vòng/ phút. - Bắp sau khi thu hoạch bắp cò cả bẹ, được đưa vào cửa cấp liệu, dưới tác động của các bộ phận buồng tách bắp di chuyển theo đường xoắn từ đầu trống đến cuối trống tách. Hình 3. Sơ đồ trống tách. b) Ưu điểm và nhược điểm của máy tách hạt bắp BBTH-1,5. Ưu điểm. - Giảm bớt khâu bóc vỏ bắp. - Thích hợp với sản xuất hộ gia đình và làm dịch vụ. - Máy BBTH – 1,5 dùng đề bóc vỏ, tách hạt bắp khi thu hoạch. - Độ ẩm bắp khá cao W = 30%. Nhược điểm. - Chế tạo khá phức tạp. - Cần tới ba người làm để vận hành máy. 2.1.4.Máy bóc vỏ tách hạt bắp BBTH – 2,5. - Máy bóc vỏ tách hạt bắp BBTH – 2,5 là máy tách hạt độ ẩm cao. a) Cấu tạo của máy BBTH – 2,5. - Máy BBTH – 2,5 được cấu tạo gồm các bộ phận chính: Nguồn động lực, hệ thống truyền động, buồng bóc vỏ tách hạt, sang và sang làm sạch, bộ phận thu gom sản phẩm, khung máy và bộ phận chuyển động.  Trống tách.  Máng trông.  Nắp trống.  Sàng và quạt làm sạch. Hình 4. Máy bóc bẹ tách hạt bắp BBTH - 2.5 b) Nguyên lý làm việc của máy. - Máy BBTH – 2,5 làm việc theo nguyên lý bóc vỏ tách hạt phân ly dọc trục. Băp còn nguyên vỏ được đưa từ bàn cấp liệu ở cửa vào (2). Dưới tác dụng của vít xoắn và răng trống tách, bắp chuyển động dọc theo trục trống, đồng thời xoay quanh trục của nó tạo ra lực trược trên vỏ và hạt. Quá trình bóc vỏ, tách hạt xảy ra gần giống như tách hạt bằng tay. Hạt được tách lọt qua máng tách (5) rơi xuống sàng lỗ tròn (6), được làm sạch bằng quạt thổi (7) rồi theo cửa (9) ở phần gom hạt rơi vào thùng hứng ở phía dưới. Lõi và vỏ bắp hắt qua cửa ra (8). c) Ưu điểm và nhược điểm của máy tách hạt bắp BBTH – 2,5. Ưu điểm. - Giảm bớt khâu bóc vỏ. - Thích hợp với sản xuất hộ gia đình và làm dịch vụ. - Máy BBTH – 2,5 dùng để bóc vỏ tách hạt bắp độ ẩm cao Wh 35%. Nhược điểm. - Chế tạo khá phức tạo - Cần tới ba người làm để vận hành máy. - Giá thành khá cao. 2.1.5. Máy liên hợp thu hoạch bắp ngô TBN – 02. - Liên hợp máy thu hoạch bắp ngô TBN – 02 phối hợp với máy kéo MTZ – 50. Hình 5. Máy liên hợp thu hoạch bắp ngô TBN – 02 a) Cấu tạo. - Máy liên hợp TBN – 02 gồm những bộ phận chủ yếu như: bàn cắt bẻ bắp, băng tải, thùng chứa bắp, phay băm than cây, khung treo trước và sau. Bàn bẻ bắp lắp trước máy kéo, bộ phận chuyển tải lắp bên phải máy. Phay băm thân cây băp lắp ở phía sau và thùng chứa bắp lắp ở phía trên sau máy kéo. - Hộp số truyền chuyển động từ trục thong qua công suất liên kết với máy kéo thành một hệ thể thống nhất tạo thành máy liên hợp thu hoạch bắp ( hình 6) Hình 6. Sơ đồ cấu tạo liên hợp máy TBN - 02 b) Nguyên lý làm việc. - Máy gặt đập liên hợp: loại máy này thực hiện tất cả các công việc từ thu hoạch quả cho đến tách hạt. Máy có bộ phận cắt ngang thân cây bắp rồi đưa vào bộ phận bẻ bắp, tại đây quả bắp được tách khỏi thân cây rồi đưa vào bộ phận tách vừa tách vỏ vừa tách hạt ra khỏi cùi. c) Ưu điểm và nhược điểm của máy liên hợp thu hoạch bắp ngô TBN – 02. Ưu điểm. - Chỉ dùng một máy mà có thể thực hiện nhiều công việc từ hái bắp đến tách hạt bắp và băm thân cây bắp. Nhược điểm. - Khi nhiệt độ môi trường thấp và ẩm ướt thì máy tỏ ra không hiệu quả khi thu hoạch bắp trong khâu tách hạt. - Giá thành đắc. - Chế tạo phức tạp. 2.2. Những vấn đề mà đề tài tập trung nghiên cứu và giải quyết. - Giải quyết về thiết kế kết cấu máy đơn giản hơn - Chế tạo máy đơn giản dễ vận hành. - Giảm giá thành chế tạo máy. - Máy nhỏ gọn thuận tiệc cho việc di chuyển. - Hạn chế số người vận hành máy. 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu. 3.1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu. a) Phạm vi nghiên cứu. - Trong quá trình nghiên cứu máy tách hạt bắp em đã dựa trên một số tài liệu và quan sát máy tách hạt bắp thực tế máy tách hạt bắp phù hợp quy mô hộ gia đình. - Về không gian nghiên cứu: nghiên cứu tại thư viện, tại phòng đọc của khoa, tại xưởng cơ khí và chủ yếu là nghiên cứu tại nhà. - Về thời gian nghiên cứu: tiến hành nghiên cứu trong vòng 18 tuần. b) Đối tượng nghiên cứu . Máy tách hạt bắp: - Tính chất trạng thái của cây bắp và hạt bắp. - Tìm hiểu sâu hơn về các hệ thống truyền động, đặc biệt là hệ thống truyền động đai. - Tính toán thiết kế các cơ cấu, vỏ máy, thân máy,... - Tính toán công suất của động cơ để phù hợp với máy. 3.2. Nội dung nghiên cứu và các kết quả đạt được . a) Tổng quan về máy tách hạt bắp. - Giới thiệu về bắp, quá trình thu hoạch tách hạt và chế biến. - Giới thiệu về bắp trước và sau khi tách. b) Thiết kế phương án và sơ đồ động học toàn máy. - Các phương pháp tách hạt hiện nay và chọn nguyên lý làm việc cho máy. - Tính toán và chọn sơ đồ động học cho máy. c) Tính toán sức bền và thiết kế kết cấu chính của máy. - Tính toán các thông số về bộ phận tách hạt. - Xác định công suất động cơ và chọn động cơ. d) Thiết kế bộ phận truyền động bằng đai. - Chọn loại đai. - Xác định đường kính vành đai nhỏ và đai lớn. e) Thiết kế trục và gối đỡ. 3.3. Phương pháp nghiên cứu . - Thu thập tài liệu của các tác giả trong và ngoài nước có liên quan đến đồ án. - Xây dựng ý tưởng thiết kế. - Viết đề cương chi tiết. - Nghiên cứu và phát triển lý thuyết và các công thức tính toán phục vụ đề tài. - Nghiên cứu thực tế các bộ phận của máy. - Cùng với giáo viên hướng dẫn giải quyết những khó khăn gặp phải trong quá trình làm đề tài. 4. Kết quả nghiên cứu (dự kiến). - Tính toán được những chi tiết, bộ phận của máy. - Thiết kế, chế tạo thành công máy tách hạt bắp và đưa vào áp dụng đối với các hộ gia đình, nâng cao năng suất và giảm công sức lao động. 5. Tài liệu tham khảo . 5.1. Tài liệu tiếng việt. - Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - Thiết Kế Chi Tiết Máy, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, công Ty Cổ Phần In Phúc Kiến, Xuất bản năm 2005. - Trần Đức Dũng Chủ Biên - Giáo Trình Máy Và Thiết Bị Nông Nghiệp Tập 1, Nhà Xuất Bản Hà Nội, Nhà In Hà Nội, Xuất bản năm 2005. Nội dung NC Sản phẩm Thời gian/địa điểm 1. Gặp giáo viên hướng dẫn Chọn đề tài Thời gian: tháng 10/2016 Địa điểm : phòng bộ môn 2. Viết Đề Cương chi tiết KTCK Bản đề cương chi Thời gian: Sau khi nhận đề tiết tài Địa điểm: tại nhà Thời gian: 4 tuần 3. Tìm hiểu đề tài.( tìm hiểu tính chất sinh ly, vật ly của Địa điểm: tại nhà, thư viện cây bắp và hạt bắp, tìm hiểu khoa, trường. sâu về các hệ thống truyền động, các chi tiết gia công cơ khí,... ) 4. Viết đề tài Bảng đề tài tốt Thời gian: 2 tuần 5. Vẽ 3D mô phỏng đề tài nghiệp sơ bộ Bảng vẽ 3D Địa điểm: tại nhà Thời gian: 3 tuần 6. Chế tạo máy tách hạt bắp Máy tách hạt bắp Địa điểm: tại nhà Thời gian: 6 tuần 7. Sữa đề tài hoàn chỉnh Địa điểm: tại nhà Bảng đề tài hoàn Thời gian: 3 tuần chỉnh Địa điểm: tại nhà - Phạm Xuân Vương, Máy Thu Hoạch Nông Nghiệp, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, Công Ty In Nam Định, Xuất bản năm 1999. - Nguyễn Đăng Nghĩa, Nguyễn Mạnh Chinh – Trồng Chăm Sóc Và Phòng Trừ Sâu Bệnh Cây Ngô, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, Công Ty Cổ Phần In Bao Bì Và Xuất Nhập Khẩu Tổng Hợp, Xuất bản năm 2008. 6. Kế hoạch nghiên cứu. 7. Kinh phí nghiên cứu. - Sinh viên tự bỏ kinh phí nghiên cứu thiết kế và chế tạo. BỘ MÔN KTCK GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Huế, ngày 7 tháng 11 năm 2016 SINH VIÊN THỰC HIỆN TS. Đỗ Minh Cường Ngô Phước Như Anh THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên: Ngô Phước Như Anh Nơi thực tập: Xưởng khoa Cơ khí Công nghệ Điện thoại:01658675896 Email: [email protected] Địa chỉ liên lạc: thôn Hạ Lang, xã Quảng Phú, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế