Đề tài Máy xoay bột ngũ cốc

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 =600 MPa , ứng suất xoắn cho phép []=1220 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 3.3 Sơ đồ định vị và kẹp chặt. NGUYÊN CÔNG 1: TIỆN HAI MẶT ĐẦU VÀ KHOAN HAI LỖ TÂM NGUYÊN CÔNG 2 : TIỆN MẶT TRỤ F45 TIỆN MẶT TRỤ F40 VÀ F35 NGUYÊN CÔNG 3 : PHAY RÃNH THEN NGUYÊN CÔNG 5 : MÀI BỀ MẶT F40,F45,F35 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 látđể 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 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. 1.1.2 Phân loại : Các loại máy nghiền bột có thể phân loại theo kết cấu và khả năng làm việc. a. theo kết cấu : Gồm các loại : Máy nghiền lá đánh. 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 - Ưu điểm: + Có thể điều chỉnh được khe nghiền bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục nghiền. + Có hệ thống lò xo chịu nén giữa ổ trụ và bệ máy cố định giúp ngăn ngừa quá tải. - 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 150mm 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. 2.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 2.2.1 Máy nghiền bột bằng lá đánh : a. Sơ đồ máy : Hình 2.1: Sơ đồ máy xay bột bằng lá đánh 1/ Pu ly 4/ Phễu vào nguyên liệu 7/ Cửa ra nguyên liệu 10. Lưới 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 =P . V1000=2500 . 1,901000=4,75 (kw) TL : GTKDĐ(T1) Công suất của động cơ điện : P= (Theo bảng 2.1 Tr 27 sách TKCTM) P= 4,750,95 =5 (kw) Với h= 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 Nđp ͌ nsb suy ra tmm / t ≤ tk / tdn 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) cosθ Ƞ% Tmm/Tdn Tk/Tdn 4A112M4Y3 5,5 1425 0,85 85,5 2,2 2,0 nđc= 1425 (v/p) chọn nđb= 1500 (v/p) n == nct =14250.5=2850 (v/p) Chọn nct =2850 (v/p) Trong đó: nđc : Số vòng quay của động cơ (v/p) nđb : Số vòng quay đồng bộ (v/p) nct : Số vòng quay cần thiết (v/p) Tđc = =9,55 . 106 .5,5920=25316,67 (N.mm) (CT5.2 CTM) Tct= ==9,55 . 106 .0,471840 =45134,7 (N.mm) Trong đó : Trục Thông số Trục động cơ Trục máy Tên bộ truyền Đai thang Tỉ số truyền u 0,5 Công suất (kw) 5,5 4,7 Số vòng quay (Vòng/phút) 1500 2850 Moomen xoắn (N/mm ) 25316,67 45134,7 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= (CT 4.5 Trang 8 CTM) = π .250 .150060 . 1000 = 19,03(m/s) Vậy V< Vmax =25 m/s Đường kính bánh đai d2 với e =0,02 d2= u.d1/(1-e) (4.2) []Trang 7 CTM d2=.250/(1-0.02)= 127,5 (mm) Chọn d2= 140 (mm) · Tỉ số truyền thực tế : ut = ut ==0,75 (2.6) []Trang 8 CTM) · Chọn sơ bộ khoảng cách trục a: Khoảng trục a: a (1,52)(d1+d2) a2(250+140)=780 (mm) (4.3)[]Trang8 CTM) Chọn a= 800 (mm) · Chiều dài dây đai : l = 2a + + (4.4) []Trang 8 CTM) =2*800+3,14+=2216,08 (mm) Chọn chiều dài dây đai theo tiêu chuẩn : l=2240 (mm) · Tính góc ôm: a1=180° - (4.7)[]Trang 9CTM) =180°-=172,9°120° Góc ôm a1 đủ điều kiện · Xác định số dây đai cần thiết : Z (4.16) []Trang 14CTM p- Công suất trên truc bánh đai chủ động : p=4,7 (kw) [p0]- Công suất cho phép : [p0]=5,5 (kw) kđ - Hệ số tải trọng động :kđ=1 ca -Hệ số kể đến ảnh hưởng : ca=0,98 cu –Hệ số ảnh hưởng tỷ số tỷ truyền : cu=0,5 c1-Hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai :==0,95 chọn c1=0,98 cz –Hệ số ảnh hưởng của sự phân bố tải trọng không đều nhỏ: cz =0,95 Z=5,5*1,25 0,44*0,98*0,5*0,89*0,95 = 2,26 Chọn Z=3 · Tính chiều rộng bánh đai: B=(Z-1)*t+2e (4.17) [] =(3-1)*25,5+2*17 =85 (mm) 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 = + Fv (4.19)[]Trang97 sáchTKCTM Trong đó : Fv = qm * V2 (4.20) [] Fv = 0,3*18,972 =107,95 Vậy: F0 = +107,95 = 208,48 (N) b/ Lực tác dụng lên trục: Fr = 2F0* Z * sin () (4.21) [] =2 * 204,1 * 3 * sin() = 121,62 (N) 2.4 Thiết kế trục và tính then : 2.4.1: Thiết kế trục : Công suất trên (trục I) là trục P1 = 5,5 kw , n1 = 1010 vong/phút ,T1=3946,2Nmm 2.4.2: Chọn vật liệu chế tạo là thép 45 tôi cải thiện có =600 MPa ,ứng suất xoắn cho phép [] = 1216 MPa ,Chọn [] =16. 2.4.3: Xác định sơ bộ đường kính trục : · Trục I d1 = (10.9) []Trang 114 TKCTM Trong đó : d1 – Đường kính trục I Mx – Mômen xoắn N – Số vòng quay trong 1 phút của trục. [x] Ứng suất cho phép d= 33946,20,2*16 = 53,06 mm Chọn d theo tiêu chuẩn d = 60 mm Xác định chiều dài trục · Chiều dài mayơ bánh đai : lm =(1,21,5)d = 1,5*60 =90 mm (10.10) []Trang 114 TKCTM Chọn lm = 90 mm · Chiều dài mayơ lá đánh lm1 =(1,22,0)d =2,0 * 200 = 400 mm (10.11) [] Chọn lm1 =400 mm F1 = = 2*3946,2200= 39,46 (N) (10.1) [] · lực hướng tâm 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 Hình 2.6: Sơ đồ đặt lực vào biểu đồ môme · Xét trong mặt phẳng (OXZ) ta có : å MD =Fty (lc12+l11) – Faxl11+ Ft1(l11-l13)= 0 Þ Fax = = 0 Fax =-76,8*138,2+210+39,46*(201-100,5) 201 = 814,8 (N) åFx = -Fty - Fax + Ft -Fbx =0 Þ Fbx = -(Fax+ Fty + Fx)+Ft1 = -(814,8+76,8)+39,46 =997,2 (N) · Xét trong mặt phẳng (YOZ) ta có : åMD = -Fay*l11+ Fr1(l11-l13)-Ma1 =0 Ma1 = Fa1*dw1= 0 ;vì Fa1 =0 ÞFay==33,24*(201-100,5)33,24=792,45(N) åFy = -Fay+ Fr1-Fby =0 Þ Fby = Fr1-Fay = 33,24 - 792,45(N) · Phản lực gối đỡ : Ray = 792,45 (N) Rax = 814,8 (N) Rby = 792,45 (N) Rbx = 997,2 (N) Chiều dài của trục l= l11+l12 Với l12= k3+ hn+lm+ l12=30+36+180+= 277 (mm) l11=2l23 =0,5(lm1+b)+k1+k2 l11=0,5(600+124)+60+40=462 (mm) l =277+462= 739 (mm) Chọn l = 740 (mm) Hình 2.7: Sơ đồ khoảng cách trục Xác định mômen tại các điểm Mxa1 = Fty * l12 =76,8*277 =21273,6(N.mm) Mxb1 =Fax * =814,8 * =188218,8 (N.mm) Mya2 = Fty * l13 =76,8*400 =30720 (N.mm) Mxb2 =Fty *(l12+l13) =76,8*(277+400)=51993,6 (N.mm) Mya =Myb + Mzc =T = 3946,2(N.mm) · Tính mômen uốn tổng Mj và mômen tương đương Mtd tại các tiết diện j trên chiều dài trục : Mtdj = (10.15) []Trg 38 Sách CTM Mj = * Tại A : MA = MA =21273,62+307202=37366,88 (N.mm) MtdA = MtdA =14056,552+0,75*3946,22 =124323,45 (N.mm) MB=MXB 2+ TYB2 MB=188218,82+51993,62=195268,1 MtdB=MB 2+ 0,75 TB2 MtdB=195268,12+ 0,75 3946,22 =195428,9 · Tính đường kính trục tại các tiết diện j : d1 = (10.17) []Trg 38 Sách CTM Có đường kính sơ bộ d=60 mm ,chọn []=50 MPa dA==3124323,45 0,1*50=29,18 (mm) dB==3195428,980,1*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 Tra bảng (7.23)[II]Trang 146 TKCTM Chọn then bằng : b = 10 (mm) h =8 (mm) t = 4,5 (mm) t1 =3,6 (mm) l =0.9lm =0,9.90 =81 (mm) Với lm chiều rộng mayơ. 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 Chọn then bằng : b = 14 (mm) h =9 (mm) t = 5 (mm) t1 =3,8 (mm) l =0.9lm1 =0,9.120 =108 (mm) Với lm1 chiều rộng mayơ. 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: =  (9.1) [II] =[ Tại vị trí lắp bánh đai .d=35 mm.Tra bảng 7.23[II] Trang 146 TKCTM ;b=10 ;h=8 ;t1=4,5 ==11,42 MPa []= 50 MPa Với lt=0,9*lm =0,9*90 =81 (mm) ==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) =5,829 MPa [] =50 MPa =1,66 MPa []=20 MPa -Vậy then đảm bảo độ bền. 2.5 Tính ổ lăn : 2.5.1 Chọn loại ổ lăn có trục I : Hình 2.10 Sơ đồ chọn ổ cho trục Do trục I không chịu tác dụng của lực dọc trục nên ta chọn loại ổ đỡ cỡ trung . Tra bảng P.2.7[I] có d= 40 mm chọn ổ với kí hiệu 308 - Ta có d= 40 mm ;D= 90 mm ; B= 23 mm ;r = 2,5 mm a. Kiểm nghiệm khả năng tải trọng động của ổ và xác định tải trọng động qui ước tác dụng lên ổ. Q= (Kv*F + M*A)*Kn*Kt’ (8.6) [II]Sách CTM Tra bảng 8.2 [2]: m= 1,5 kt = 1,9 tải trọng va đập mạnh 2bảng 8.3[II] kn =1 nhiệt độ làm việc dưới 100° bảng 8.4[II] kv = 1 khi vòng trong b. Lực hướng tâm tại gối a: Fro = == 1136,6 (N) c. Lực hướng tâm tại gốc B: Fro = == 1273,72 (N) d. Tính khả năng tải trọng ổ lăn: At = S-(S1-S2) S1= 1,3*Fro*tgB = 1,3*1136,6*tg40° = 1239,84 (daN) S2= 1,3*Fro*tgB = 1,3*1273,72*tg° = 1389,4 (daN) 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 Kt – Hệ số tải trọng động bảng 8.3 (a): Kt =1 Kn – Hệ số nhiệt độ (bảng 8.4) Kv – Hệ số xét đến vòng của ổ lăn quay .(bảng 8.5) Kv=1 Q1=(Kw*Fro + m*A)Kn*Kt =(1*1136,6-1,5*149,57)1,1 =912,245 (daN) Q2=(Kw*Fro + m*A)Kn*Kt =(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 . C = Q*(n-h)0,3 Với h= 20000 giờ n= 727 Vậy : C= 1273,72*(727*20000)0,3 = 17940,86 N=17,94086 KN Hình 2.8: Sơ đồ các kích thước của ổ Các kích thước chính của ổ đường kính lắp ổ Trên trục lắp lá đánh chọn đường kính trục ổ lắp d= 40 ,ổ đỡ cỡ trung 308 D= 90 (mm) D2= 74,5 (mm) d2= 56,3 (mm) B= 23 (mm) r= 2,5 (mm) r1= 1,2 (mm) Đường kính bi =15,8 (mm) 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 Ft ===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 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. Lưới lọc: Dùng lưới lọc theo tiêu chuẩn .Chọn loại lưới lọc với kích thước cỡ 150 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 2.6.2. Xác định các thông số bộ phận phễu nạp: Theo điều kiện năng suất ta có: Q = F.V.k (v) [m3/s] Trong đó : F :tiết diện lỗ thông V : vận tốc của sản phẩm qua lỗ k :hệ số nạp đầy của lỗ .chọn k =0,1 Q = 40kg/h 4 m3/h Với v = =2,21 (m/s) Trong đó : h : Khoảng cách điểm bắt đầu rơi đến cơ cấu nạp ,chọn h= 0,25 m Ta lại có F = a.b Với a : chiều rộng lỗ b : chiều dài lỗ Chọn : b = Ta có : F = ) F = Vậy: Chiều rộng lỗ : a = 420 mm Chiều rộng dài lỗ : b =500 mm Tấm mài: Vật liệu chế tạo: thép C45 Hình 2.16: Tấm mài được gắn với thân máy Trong quá trình làm việc tấm mài không tránh khỏi sự mài mòn và va đập, vì vậy yêu cầu vật liệu chế tạo tấm mài phải đủ khả năng làm việc, độ bền, độ cứng và độ chịu nhiệt tốt vậy(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. 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 f55 ;f50 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 làm việc .Bề mặt lắp ghép f45 gia công đạt độ chính xác cấp 7 và phải gia công đạt độ bóng Ra=1,25 Đối với dạng sản xuất đơn chiếc nên chọn phương án gia công , một dao và gia công tuần tự . Với dạng sản xuất nhỏ muốn chuyên môn hóa cao để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công ).Ở đây ta dùng máy chuyên dùng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng khác để chế tạo . 3.2: Trình tự các nguyên công, phương pháp gia công : chọn máy dao ,thiết bị công nghệ cho mỗi nguyên công . a. Gia công chuẩn bị -Cắt đứt phôi theo kích thước chiều dài 410 các máy cắt đứt chuyên dùng ,máy cưa hoặc cắt đứt trên máy tiện . - Khỏa hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm . b. Gia công -Tiện thô và bán tinh các bề mặt trụ trên máy - Tiện tinh các bề mặt trụ - Mài sơ một số cổ trục để đở chi tiết khi phay . - Gia công các bề mặt định hình : Rãnh then ;chốt trên trục. - Gia công các lỗ vuông góc, hoặc làm với đường tâm trục một góc nào đó ,gia công các bề mặt có ren hoặc các bề mặt không quan trọng . c. Gia công tinh - Mài thô và tinh các cổ trục - Mài thô và tinh các bề mặt định hình. - Đánh bóng . - Tổng kiểm tra. d. Chọn phương pháp gia công: Khi chọn phương pháp gia công phải phù hợp với yêu cầu về độ bóng và độ chính xác về hình dáng hình học, vị trí tương quan kích thước đã cho. Đồng thời phải phù hợp với dạng sản xuất. Tra bảng 2.35, 2.36, 2.37 (VIII).Ta chọn phương pháp gia công sau : +Tất cả các bề mặt trụ của chi tiết ta đều phải gia công qua hai bước tiện thô và tiện tinh, đối với bề mặt f40 ta cần phải qua mài thô và mài tinh +Rãnh then ta dùng phương pháp phay trên máy phay đứng bằng dao phay ngón vạn năng. +Trong sẳn xuất đơn chiếc, việc gia công lỗ tâm được thực hiện trên máy vạn năng. Trên máy này chi tiết được gá đặt trên khối V tự định tâm và có thể gia công hai lỗ tâm đồng thời. Các nguyên công : +Nguyên công 1: Tiện hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm. +Nguyên công 2: Tiện mặt trụ f45,f50,f65 tiện ren M; vát cạnh 2 +Nguyên công 3: Tiện mặt trụ f55; f50,vát cạnh 2 +Nguyên công 4: Phay rãnh then. +Nguyên công 5: Mài bề mặt f50,để đạt độ cứng bóng Ra= 0,63 . +Nguyên công 6: Kiểm tra . 3.3: Sơ đồ định vị kẹp chặt áp dụng cho các nguyên công: * Nguyên công 1: Tiện hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm. Để gia công hai lỗ tâm ta gá đặt chi tiết trên mâm cập 3 chấu định vị tâm hạn chế ,4 bậc tự do + Chọn máy tiện 1T630 + Công suất máy 7,5 10 KW + Hiệu suất + Vận tốc cắt: V = (m/ph) Theo bảng (X-3) [3] ta có S= 0,8 mm , t=0,5 mm ; D=55mm Theo bảng (X-9) [3] ta có : Cv=273 ; Xv=0,15 ; Yv=0,2 ; m=0,2 T= 60 Kv=K1.K2.K3.K4 (X-30)[III] Theo bảng (X-36),(X-15),(X-16),(X-37)[3] ta có : K1=1,13 ; K2=0,8 ;K3=1 ;K4=1 Vậy Kv=1,13.0,8.1.1 = 0,9 Vậy Kt = 125,7 (mm/ph) Số vòng quay tính toán : ntt= 727 (v/ph) (X-37)[III] Chọn theo máy: nm =960 (v/ph) Vận tốc thực tế: Vtt = (X-38)[III] +Số vòng quay trục chính 2,52000 vòng/phút (Chọn số vòng quay 960 vòng/phút) +Khối lượng máy: 3000 Kg + Chọn dao mặt đầu mũi bằng hợp kim cứng. + Phải đạt kích thước L=60 mm Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị 4 bậc tự do: + Sơ đồ định vị và kẹp chặt như hình vẽ: Hình 4.2: Tiện hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm *Nguyên công 2: Tiện mặt trụ Ф45, rãnh thoát dao và tiện mặt trụ Ф50 , f65,vát cạnh 2x45º. Để gia công bề mặt f45,f50,f65 ta gá đặt chi tiết bằng cách chống tâm 2 đầu để định vị 5 bậc tự do và dùng tốc kẹp chặt để làm quay chi tiết . +Chọn máy tiện 16E20 +Công suất máy: 7,510 Kw +Hiệu suất: +Vận tốc cắt: V= (m/ph) Theo bảng (X-3) [3] ta có S=0,8mm ;t=0,5mm ;D=55mm Theo bảng (X-9) [3] ta có Cv=273 ; Xv=0,1 Yv= 0,2 m=0,2 T=60 Kv=K1.K2.K3.K4 Theo bảng (X-36), (X-15),(X-16),(X-37)[3] ta có : K1=1,13 ;K2=0,8 ;K3=1 ;K4=1 Vậy Kv=1,13.0,8.1.1 = 0,9 Vậy Kt = 125,7 (mm/ph) Số vòng quay tính toán: ntt= 727 (v/ph) (X-37)[III] Chọn theo máy: nm =960 (v/ph) Vận tốc thực tế: Vtt = (X-38)[III] +Số vòng quay trục chính 12,52000 vòng/phút (Chọn số vòng quay 960 vòng/phút) +Khối lượng máy: 3000 Kg + Chọn dao mặt đầu mũi bằng hợp kim cứng. +Phải đạt đạt kích thước f50 +Sơ đồ định vị và kẹp chặt như sau: Hình 4.3: Tiện mặt trụ F45 , F50, F65 ,vát cạnh 2x45º *Nguyên công 3: Tiện mặt trụ Ф55, rãnh thoát dao và tiện mặt trụ Ф50, và tiện ren M54, vát cạnh 2x45º. Để gia công bề mặt f45 ta gá đặt chi tiết bằng cách chống tâm 2 đầu để định vị 5 bậc tự do. +Chọn máy tiện 16E20 +Công suất máy : 7,510 Kw + Hiệu suất + Vận tốc cắt : V = (m/ph) Theo bảng (X-3)[3] ta có S= 0,8 mm , t=0,5 mm ; D=55mm Theo bảng (X-9)[3] ta có : Cv=273 ; Xv=0,15 ;Yv=0,2 ; m=0,2 T= 60 Kv=K1.K2.K3.K4 (X-30)[III] Theo bảng (X-36),(X-15),(X-16),(X-37)[3] ta có : K1=1,13 ;K2=0,8 ;K3=1 ;K4=1 Vậy Kv=1,13.0,8.1.1 = 0,9 Vậy Kt = 125,7 (mm/ph) Số vòng quay tính toán : ntt= 727 (v/ph) (X-37)[III] Chọn theo máy : nm =960 (v/ph) Vận tốc thực tế : Vtt = (X-38)[III] +Số vòng quay trục chính 12,52000 vòng/phút (Chọn số vòng quay 960 vòng/phút) +Khối lượng máy : 3000 Kg + Chọn dao mặt đầu mũi bằng hợp kim cứng . +Phải đạt kích thước f50 +Sơ đồ định vị và kẹp chặt như sau: Hình 4.4: Tiện mặt trụ F55, F50 và tiện ren M54X2 *Nguyên công 4 :Phay rãnh then . Để gia công ta gá chi tiết trên hai khối V ngắn khống 3 bậc tự do , một mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do . + Chọn máy phay đứng 6P11 để gia công . + Mặt làm việc của bàn máy: 250 800(mm) + Công suất : N =5(KW) + Hiệu suất : Chiều sâu cắt : t=5 (mm) D=22mm Chiều rộng phay : B=20 (mm) Z=6 Bước tiến : Sz=0,1 (mm) bảng (X-39) STCNCTM T2 Tốc độ cắt : Vt = (mm/ph) Theo bảng (X-36), (X-15), (X-16),(X-17) [3] ta có : Kv=K1.K2.K3.K4 Vậy: Kv=1.0,8.1.1=0,8 Theo bảng (X-44) [3] ta có : Cv=690 T=120 qv=0,2 Xv=0,3 Yv=0,4 Uv=0,1 m=0,75 pv=0 Vậy Vt=513 (mm/ph) Số vòng quay tính toán : ntt=816 (v/ph) Chọn theo máy: nm=960 (v/ph) -Vận tốc thực tế: Vtt=602,9 (mm/ph) +Sơ đồ định vị kẹp chặt như sau: Hình 4.5: Phay rãnh then *Nguyên công 5: Mài bề mặt F50 để đạt độ bóng Ra= 0,63. Để gia công chi tiết ta gá chi tiết trên hai mũi chống tâm. Sơ đồ định vị và kẹp chặt như sau: Hình 4.6: Mài bề mặt F50 *Nguyên công 6: Kiểm tra độ không đồng tâm giữa các đường tâm trục và bậc trục. -Kiểm tra độ nhám bề mặt chi tiết. -Kiểm tra độ đồng tâm giữa các bậc trục. -kiểm tra độ trụ Hình 4.7: KIỂM TRA CHI TIẾT