THIẾT kế kỹ THUẬT máy tạo tán cây PHỤC vụ CHO VIỆC tạo tán cây KHU CÔNG VIÊN ĐƯỜNG TRẦN PHÚ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (764.77 KB, 112 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
NGUYỄN THÔNG MINH
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY TẠO TÁN CÂY
PHỤC VỤ CHO VIỆC TẠO TÁN CÂY KHU
CÔNG VIÊN ĐƯỜNG TRẦN PHÚ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Th.S. TRẦN NGỌC NHUẦN
NHA TRANG - 2008
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 1 -
Với tình trạng khí hậu trái đất ng ày càng nóng lên như hi ện nay thì vấn
đề trồng cây ở một số khu vực đồi núi cũng nh ư dọc theo các tuyến đ ường
quốc lộ ở Việt Nam nói chung v à ở Nha Trang nói riêng là một vấn đề hết
sức cần thiết để tạo nên một môi trường xanh, sạch, đẹp trong con mắt ng ười
Việt Nam cũng như khách du lịch trên thế giới.
Với vị trí địa lí hết sức thuận lợi v à có nhiều tìm năng như thành phố Nha
Trang - tỉnh Khánh Hoà với nhiều khu du lịch nổi tiếng v à một bờ biển đẹp
để thu hút khách du lịch từ nhiều quốc gia tr ên thế giới, nhờ đó mà chúng ta
có thể tăng thêm ngoại tệ cho Việt Nam nói chung v à cho tỉnh Khánh hoà
nói riêng.
Đến với thành phố Nha Trang - một thành phố du lịch nổi tiếng ở Việt
Nam thì việc tạo một môi trường xanh, sạch, đẹp là nhiệm vụ và trách nhiệm
của mỗi người dân ở thành phố Nha Trang. Điều đó đ ược thể hiện rỏ nhất ở
trên đường Trần Phú – là một tuyến đường nằm trên bờ biển với nhiều công
viên, nhiều hoạt động vui chơi, giải trí và cây cối. Để tăng tính thẩm mỹ
người ta tiến hành tạo dáng cho những cây n ày với nhiều hình dạng khác
nhau. Trong thực tế, người ta tạo dáng cho cây bằng việc lấy kéo cắt do vậy
năng suất chưa cao và tốn nhiều thời gian. D o đó chưa đáp ứng được yêu
cầu cơ khí hóa như hiện nay.
Nắm bắt được yêu cầu trên, và được sự phân công của khoa c ơ khí, bộ
môn Chế tạo máy, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề t ài: “ Thiết kế kỹ
thuật máy tạo tán cây phục vụ cho đ ường Trần Phú ”.
Đề tài được chia thành các phần chính sau:
Chương 1: Tổng quan về việc trồng cây và máy tạo tán cây.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 2 -
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế.
Chương 3: Tính toán động lực học cho máy máy.
Chương 4: Thiết kế các bộ phận của máy.
Chương 5: Lập quy trình chế tạo trục.
Chương 6: Kết luận và đề xuất ý kiến.
Với thời gian còn hạn hẹp và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn còn
nhiều điều thiếu sót. Rất mong đ ược sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô v à
các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s.Trần Ngọc Nhuần, cùng các
quý thầy cô trong khoa cơ khí, đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, tháng 5 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thông Minh
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 3 -
LỜI CẢM ƠN
Với sự tận tình cố vấn giúp đỡ, Tôi xin chân th ành cảm ơn thầy Th.s
Trần Ngọc Nhuần, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này.
Người đã luôn luôn động viên, chỉ dẫn và cùng tôi hoàn thành đ ề tài. Các
thầy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức từ lý thuyết cũng nh ư thực tế,
những kinh nghiệm từ những ng ười đi trước. Giúp tôi những kiến thức để
giải quyết khó khăn trong quá tr ình thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong nhà trường và đặc biệt
là các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian học
tập và trong quá trình thực hiện đề tài này.
Và cuối cùng, Tôi xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các bạn b è, những người
đã hỗ trợ tôi trong quá trình học và thực hiện đề tài này.
Nha trang, ngày tháng năm 2008.
NGUYỄN THÔNG MINH
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 4 -
Mục Lục
Trang
Lời nói đầu 1
Lời cảm ơn 3
Mục lục 4
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ VIỆC TRỒNG CÂY VÀ MÁY
T ẠO TÁN CÂY 9
Chương 2:
CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11
2.1. Cơ sở chọn phương án thiết kế 11
2.2. Chọn hình thức chuyển động của dao cắt 11
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế 12
Chương 3
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO MÁY 17
3.1. Tính chọn đĩa - số lượng dao và cách bố trí dao trên đĩa… 17
3.1.1. Chọn số lượng đĩa cắt và cách bố trí dao trên đĩa 17
3.1.2. Tính chọn đĩa cắt 18
3.2. Tính toán động lực học cho máy 19
3.2.1. Tính chọn lực cắt……………………………………… 1 9
3.2.2. Tính chọn động cơ truyền động cho đĩa cắt…………… 19
3.2.3. Tính chọn động cơ điện truyền động cho trục quay …… 22
3.3. Tính toán khả năng chống lật của máy 24
Chương 4:
THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY …………… 26
I. Thiết kế các bộ phận để truyuền động từ đ ộng cơ đến đĩa cắt… 26
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 5 -
1. Thiết kế bộ truyền động đai …………………………………… 2 6
1.1. Chọn loại đai 26
1.2. Xác định đường kính bánh đai 26
1.3. Sơ bộ chọn khoảng cách trục A
sb
27
1.4. Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách
trục A … 2 7
1.5. Kiểm nghiệm góc ôm tr ên bánh đai 29
1.6. Xác định số đai 29
1.7. Xác định kích thước bánh đai 30
1.8. Xác định lực tác dụng lên trục…………………………….31
2. Thiết kế trục 31
2.1. Chọn vật liệu trục 31
2.2. Tính sơ bộ trục 31
2.3. Tính gần đúng 32
2.3.1. Chọn sơ bộ ổ 32
2.3.2. Sơ đồ tính toán trục 33
2.3.3.Tính kiểm nghiệm trục 36
3. Tính chọn ổ 42
3.1. Chọn loại ổ lăn…………………………………………….4 2
3.2. Xác định tải của ổ 42
II. Thiết kế các bộ phận để truyền động từ động c ơ 2 đến trục quay
đứng…………………………………………………………………… .44
1. Tính chọn bộ truyền động đai 44
1.1. Chọn loại đai 44
1.2. Xác định đường kính bánh đai 45
1.3. Sơ bộ chọn khoảng cách trục A
sb
46
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 6 -
1.4. Xác định chính xác chiều d ài đai L và khoảng cách trục A 46
1.5. Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai 47
1.6. Xác định số đai ………………………………………… 4 8
1.7. Xác định kích thước bánh đai 49
1.8. Xác định lực tác dụng lên trục…………………………… 50
2. Thiết kế bộ truyền động bánh răng ……………………………… 50
2.1. Chọn vật liệu…………………………………………… 51
2.2. Xác định ứng suất cho phép…………………………… 51
2.3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K
sb
……………………………5 4
2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng …………………………5 4
2.5. Xác định chiều dài nón L…………………………………5 4
2.6. Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng ………………… 55
2.7. Xác định chính xác chiều d ài nón L…………………… 5 5
2.8. Xác định mô đun, số răng, chiều rộng của bánh răng…….55
2.9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng …………………… 5 6
2.10. Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền …… 57
2.11. Tính lực tác dụng……………………………………… 5 7
3. Thiết kế trục…………………………………………………… 5 8
3.1.TRỤC I…………………………………………………… 58
3.1.1. Chọn vật liệu trục………………………………………5 8
3.1.2. Tính sơ bộ trục…………………………………………5 8
3.1.3. Tính gần đúng………………………………………….5 9
3.1.3.1. Chọn sơ bộ ổ…………………………………………5 9
3.1.3.2. Sơ đồ tính toán trục…………………………………. 5 9
3.1.3.3.Tính kiểm nghiệm trục……………………………… 6 2
3.2.TRỤC II………………………………………………… 6 5
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 7 -
3.2.1. Chọn vật liệu trục…………………………………… 65
3.2.2. Tính sơ bộ trục……………………………………………6 5
3.2.3. Tính gần đúng…………………………………………….6 6
3.2.3.1. Chọn sơ bộ ổ……………………………………………6 6
3.2.3.2. Sơ đồ tính toán trục…………………………………….6 7
3.2.3.3.Tính kiểm nghiệm trục………………………………….6 8
4. Tính chọn ổ……………………………………………………… 71
4.1. TRỤC I…………………………………………………… 71
4.1.1. Chọn loại ổ lăn………………………………………… 71
4.1.2. Xác định tải của ổ……………………………………… 71
4.2. TRỤC II……………………………………………………7 3
4.2.1. Chọn loại ổ lăn………………………………………… 7 3
4.2.2. Xác định tải của ổ……………………………………… 7 4
Chương 5:
LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC 76
5.1. Xác định dạng sản xuất 76
5.2. Phân tích chi tiết 78
5.3. Chọn vật liệu làm phôi 78
5.4. Đánh số các bề mặt gia công 79
5.5. Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi 80
5.6. Thiết kế nguyên công công nghệ 83
5.6.1. Nguyên công 1: Tiện 83
5.6.2. Nguyên công 2. Phay rãnh then 89
5.6.3. Nguyên công 3. Nhiệt luyện 91
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 8 -
5.6.4. Nguyên công 4. Tổng kiểm tra các bề mặt 91
5.7. Xác định lượng dư trung gian và kích thư ớc trung gian 91
5.7.1. Xác định lượng dư và kích thước trung gian của
720h
. 91
5.7.1.1. Sai lệch vị trí không gian của phôi 91
5.7.1.2. Lượng dư trung gian bé nhất cho các bước công nghệ. 92
5.7.1.3. Kích thước trung gian tính toán 93
5.7.1. 4. Dung sai kích thước trung gian 93
5.7.1. 5. Kích thước giới hạn lớn nhất 94
5.7.1.6 . Lượng dư trung gian nhỏ nhất và lớn nhất của các
bước công nghệ 94
5.7.1. 7. Lượng dư tổng cộng nhỏ nhất và lớn nhất 94
5.7.1. 8. Kích thước danh nghĩa của phôi 95
5.8. Xác định chế độ cắt 95
5.8.1. Chế độ cắt cho
25
95
5.8.2. Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu…………………………… 9 8
5.8.3. Tốc độ cắt khi tiện Ф20h7 98
5.8.4. Tốc độ cắt khi phay rãnh then 99
Chương 6
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 9 -
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC TRỒNG CÂY V À MÁY
TẠO TÁN CÂY
Hình dạng cây trên đường Trần Phú.
Đường Trần Phú là tuyến đuờng đẹp, gần biển và được trồng nhiều loại
cây với nhiều hình dạng khác nhau như cây phi lao, dương và nhi ều loại cây
khác. Trước khi đem ra trồng phần lớn các cây này đã được tạo hình dạng
nhất định từ khi còn nhỏ. Sau khi trồng được một thời gian th ì người ta tiến
hành cắt tỉa theo hình dáng có sẵn từ trước.
Mục đích của việc tạo dáng cho cây:
- Tăng tính thẩm mỹ.
- Tạo nên một không gian thoáng.
- Tránh ảnh hưởng đến các phương tiện đi lại, điện… nếu có c ành cây
dài mà không cắt tỉa.
Người ta trồng cây ở giữa đường và hai bên bờ đường và thường cắt tỉa
cây theo chua kì là m ột tháng một lần. T ùy vào số lượng nhân công mà thời
gian cắt tỉa là ít hay nhiều. Tùy vào kích thước, hình dáng của cây mà số
lượng cây được cắt là nhiều hay ít, do đó ảnh h ưởng đến năng suất cắt tỉa
của nhân công.
Khoảng cách các cây đ ược trồng từ 1,5 – 2 m. Và người ta tiến hành tạo
dáng cho cây bằng nhiều cách khác nhau nh ư cắt tỉa bằng tay (sử dụng kéo),
bằng máy. Nhiều khi người ta tạo dáng cho cây bằng máy cắt cỏ (như
Trường Đại học Nha Trang ). Trong đó, việc tạo dáng cho cây bằng tay
chiếm phần lớn nhưng năng suất chưa cao do tốn nhiều thời gian để chỉnh
sửa, chưa đạt được yêu cầu. Do vậy, việc tạo ra máy tạo tán cây là yêu cầu
cần thiết để tăng năng suất cắt tỉa cũng nh ư yêu cầu đối với cây cảnh. Máy
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 10 -
được tạo ra phải cắt được các hình dạng hiện có của cây, thao tác, sử dụng
dễ dàng đối với nhân công.
Một số hình dạng cây cảnh trên đường Trần Phú:
Hình 1.1: Các hình dạng của cây.
Do thời gian tìm hiểu và nghiên cứu có hạn nên tôi xin nghiên cứu và thiết
kế máy tạo tán cây với h ình dáng có dạng hình chóp và hình trụ tròn.
Hình 1.2: Hình dạng cây dùng để thiết kế máy.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 11 -
Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1.Cơ sở chọn phương án thiết kế.
Chọn phưương án thiết kế là một phần rất quan trọng trong công việc thiết
kế kỹ thuật chế tạo máy. Chọn phưương án thiết kế là ta đi tìm hiểu, phân
tích, đánh giá các phương án và tính toán tính kinh tế của các phương án đã
đề ra để cuối cùng chọn ra một phương án tối ưu nhất là phương án được
chọn lựa để thiết kế kỹ thuật do đó nó phải đảm bảo đ ược các yêu cầu sau:
Thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật mà cụ thể là: máy được chế
tạo ra phải có độ tin cậy cao, năng suất cao, hiệu suất làm việc lớn, tuổi thọ
cao. Chi phí chế tạo, lắp ráp, sửa chữa v à trang thiết bị thay thế cho máy l à
thấp nhất.
Ngoài những yêu cầu trên việc chọn phương án thiết kế còn phải chú ý đến
những yêu cầu về đặc điểm địa h ình nơi máy làm việc. Tùy từng điều kiện
làm việc cụ thể mà máy cần có kích thước khác nhau nhưng phải đảm bảo
nhỏ gọn, kết cấu máy không quá phức tạp , thao tác sử dụng dễ dàng, hình
dáng của máy có tính thẩm mỹ v à tính công nghiệp cao. Các bộ phận của
máy có khả năng quay nhanh để đ ơn giản việc truyền chuyển động từ nguồn
động lực.
2.2. Chọn hình thức chuyển động của dao cắt.
Việc chọn hình thức chuyển động của dao cắt cũng có ý nghĩa rất lớn trong
việc thiết kế. Do vậy, đây cũng có thể coi l à một trong những cơ sở để lựa
chọn phương án thiết kế máy.
Ta phải xác định hình thức chuyển động của dao cắt để cắt đứt vật liệu
“tán cây” như thế nào cho hợp lý nhất tức là lực cắt đứt tán cây là nhỏ nhất
có thể nhưng năng suất của máy đạt được giá trị nhỏ nhất. Có nhiều h ình
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 12 -
thức cho dao chuyển động nh ưng ta chọn hình thức chuyển động cơ bản nhất
là: Chuyển động quay tròn của dao cắt.
Hình 2.1: Hình thức chuyển động của dao cắt.
Đối với hình thức chuyển động quay có hai ph ương án lựa chọn:
- Dao cắt có hình dạng răng cưa.
- Dao dùng để lắp trên đĩa quay.
Hình 2.2: Các dạng dao cắt.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 13 -
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Phương án 1:
Hình 2.3: Máy thiết kế với phương án.
1- Bánh xe 7- Cơ cấu dùng để cắt hình nón
2- Tay đẩy 8- Động cơ điện 2
3- Động cơ điện 1 9- Puly của bộ truyền động đai
4- Hộp giảm tốc 10- Đĩa cắt
5- Trục quay 11- Tay quay
6- Thanh trượt 12- Xi lanh thủy lực
Nguyên lý hoạt động:
Động cơ điện 3 truyền chuyển động qua bộ truyền động đ ai (xích) và
bộ trưyền bánh răng nón làm quay trục 5.
Động cơ điện 7 truyền chuyển động cho đĩa cắt 9 trong khi l àm việc
thông qua bộ truyền động đai 8.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 14 -
Khi cắt cây với dạng hình trụ thì thanh trượt 6 có thể di chuyển ra xa
trục quay 5 thông qua tay quay 11.
Khi cắt cây với dạng hình nón thì thanh trượt 6 di chuyển về gần
trục quay và thay đổi góc của cụm chứa dao cắt.
Để thay đổi chiều cao khi cắt ta điều chỉnh c ơ cấu xi lanh thủy lực
10. Để di chuyển máy ta đẩy tay đẩy 2.
Ưu nhược điểm của máy:
Ưu điểm:
- Điều khiển máy và di chuyển dễ dàng
- Tính cơ động của máy cao ( có thể thay đổi chiều cao
cắt nhờ cơ cấu thủy lực)
Nhược điểm:
- Trong quá tình cắt máy có thể gây nhiều rung động.
- Giá thành chế tạo máy đắt
Phương án 2:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 15 -
Hình 2.4: Máy thiết kế với phương án2.
1- Bánh xe 7- Cơ cấu dùng để cắt hình nón
2- Tay đẩy 8- Động cơ điện
3- Động cơ điện 9- Puly của bộ truyền động đai
4- Hộp giảm tốc 10- Đĩa cắt
5- Trục quay đứng 11- Tay quay
6- Thanh trược
Nguyên lý hoạt động:
Động cơ điện 3 truyền chuyển động cho bộ truyền động đ ai
(xích) và qua hộp giảm tốc 4 làm quay trục quay 5.
Động cơ điện 7 truyền chuyển động qu ay cho đĩa cắt 9 thông
qua bộ truyền động đai 8.
Khi cắt cây với dạng hình trụ thì thanh trượt 6 có thể di chuyển ra xa
trục quay 5 thông qua tay quay 11.
Khi cắt cây với dạng hình nón thì thanh trượt 6 di chuyển về gần trục
quay và thay đổi góc của cụm chứa dao cắt.
Để di chuyển máy ta dùng tay đẩy cần đẩy 2.
Ưu nhược điểm của máy:
Ưu diểm:
- Điều khiển máy và di chuyển dễ dàng
- Lắp ráp và sữa chữa đơn giản.
Nhược điểm:
- Tính cơ động của máy không cao bằng phương án 1.
- Có thể gây nhiều rung động trong quá tr ình cắt.
● Nhận xét: Trong 2 phương án trên ta thấy phương án 1 có tính
cơ động cao hơn nhưng giá thành ch ế tạo máy cao hơn và điều khiển
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 16 -
máy phức tạp hơn. Do thời gian nghiên cứu có hạn nên em chọn
phương án 2 làm phương án thiết kế. Chọn phương án 2 làm
phương án thiết kế.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 17 -
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO MÁY.
Kích thước cơ bản của cây:
Hình 3.1: Kích thước cơ bản của cây.
3.1. Tính chọn đĩa - số lượng dao và cách bố trí dao trên đĩa.
3.1.1. Chọn số lượng đĩa cắt và cách bố trí dao trên đĩa.
Trên thực tế động cơ điện thường có số vòng quay rất lớn trong khi đó
các máy công nghiệp thường có số vòng quay rất nhỏ. Mặt khác, vì kích
thước làm việc của cần chứa dao cắt tương đối dài nên cần phải có nhiều đĩa
cắt. Do đó, số lượng bộ truyền động đai tăng lên. Do không có yêu cầu gì về
số vòng quay của đĩa cắt miễn là cắt được tán cây, nên để giảm kích thước
của bộ truyền động đai ta chọn số vòng quay của đĩa cắt n
dc
tăng lên so với
số vòng quay của động cơ.
Để đảm bảo cho việc thay thế dao cắt dễ dàng ta chọn đĩa cắt có các dao
lắp trên đĩa cắt bằng bulông và số lượng dao lắp trên đĩa là 4 dao ( do không
có yêu cầu gì về số lượng dao ).
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 18 -
3.1.2. Tính chọn đĩa cắt.
Chiều dài làm việc thực của cần chứa dao cắt là L
cần
= 1,1 m. Dựa vào
chiều dài làm việc thực cảu cần chứa dao cắt mà ta bố trí số lượng đĩa cắt
trên cần. Chọn khoảng cách giữa các đĩa cắt là ΔL = 1mm. Ta tính chọn đĩa
cắt như sau:
D
dc
= 2L
lc
+ 2L
0
Trong đó: - D
dc
: Đường kính của đĩa cắt.
- L
lc
: Chiều dài lưỡi cắt.
- L
0
: Khoảng cách gần nhất từ tâm đĩa đến lưỡi cắt.
Việc tính đường kính của đĩa cắt phụ thuộc vào chiều dài làm việc của
cần chứa dao cắt và số lượng đĩa cắt trên cần.
Chọn số lượng đĩa cắt sao cho đường kính của đĩa cắt không lớn lắm và
số bộ truyền là ít nhất.
Chọn: - số đĩa cắt là : S = 4 đĩa.
- Đường kính đĩa cắt: D
dc
= 280 mm.
- L
0
= 50 mm.
Chiều dài lưỡi cắt: L
lc
=
2
2
0
LD
dc
=
2
50.2280
= 90 mm.
Để cắt hết chiều dài đường sinh của hình dạng cây thì:
3.D
dc
+ 2.ΔL ≥ L
cần
4.280 + 2.1 = 1122 mm = 1,122 m ≥ 1.1 m.( Thỏa mãn )
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 19 -
Hình 3.2: Sơ đồ tính toán đĩa cắt.
3.2. Tính toán động lực học cho máy.
3.2.1. Tính chọn lực cắt.
Trên thực tế không có công thức nào đưa ra để xác định chính xác lực
cần thiết để cắt đứt tán cây khi làm việc. Việc đi xác định lực cắt có thể tiến
hành bằng thực nghiệm. Mặt khác, trên thực tế cây Dương có tán tương đối
nhỏ và mềm do người ta tiến hành cắt tỉa theo chu kỳ ( 1 tháng 1 lần ) do đó
lực cắt ở đây không lớn lắm nên ta có thể chọn lực cắt.
Chọn lực cắt P
0
= 10 N.
Nhưng khi dao bị cùn thì lực cắt tăng lên do đó lực cắt cần thiết là:
P
c
= K.P
0
= 1,2.10 = 12 N.
Trong đó: K: Hệ số tăng lực cắt khi dao bị cùng K = 1,2.
3.2.2. Tính chọn động cơ truyền động cho đĩa cắt.
Công thức yêu cầu của động cơ được xác định theo công thức:
N
ycđc
=
td
lv
N
( Kw ).
Trong đó: N
lv
: công suất làm việc của động cơ.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 20 -
η
td
: Hiệu suất truyền động của toan bộ truyền.
Với:
N
lv
=
1000
.VP
tt
(Kw).
Hình 3.3: Sơ đồ động 1.
Trong đó: P
tt
: Lực cắt tác dụng lên dao cắt.
V : Vận tốc dài của dao cắt.
Để thuận tiện cho việc tính toán trước tiên ta chọn số vòng quay của đĩa
cắt n
dc
= 350 vòng/phút.
Xác định V
max
: vận tốc dài lớn nhất của đĩa cắt. Ta có:
V
max
= ω.r
max
=
30
max
rn
( m/s).
Trong đó: R
max
= 140 mm = 0,14 m.
Vận tốc dài lớn nhất của đĩa cắt là:
V
max
=
30
14,0.350.14,3
= 5,128 (m/s)
Công suất làm việc của động cơ:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 21 -
N
lv
=
1000
128,5.12
= 0,0615 (Kw).
Hiệu suất truyền động của toàn bộ truyền:
η
td
= (
d
.
0
)
3
= ( 0,96.0.99)
3
= 0,86
Trong đó: η
d
: Hiệu suất boọ truyền động đai.
η
o
: Hiệu suất của cặp ổ lăn.
Vậy công suất yêu cầu của động cơ là:
N
ycđc
=
86,0
0615,0
= 0,0715 ( Kw).
Chọn động cơ điện ký hiệu ĐK42-6 Có các thông số kỹ thuật sau:
- Công suất: N
1
= 1,7 ( Kw).
- Số vòng quay: n
1
= 930 ( vòng/phút).
- Cosφ = 0,75
- Mômen bánh đà của rôto: GD
2
= 0,067 (kg.m
2
)
- Trọng lượng: Q = 4,7 ( kg).
a) TÍnh tỉ số truyền từ động cơ 1 đến đĩa cắt:
65,2
350
930
1
1
dc
n
n
i
Trong đó: - n
1
: Tốc độ quay của động cơ điện 1.
- n
dc
: Tốc độ quay của đĩa cắt.
b) Công suất truyền trên các trục:
N
1
= N
ycdc1
= 0,0715 ( K w )
N
2
= η
1-2
.N
1
= 0,96.0,0715 = 0,06864 ( Kw )
N
3
= η
2-3
.N
2
= 0,96.0,06864 = 0,06326 ( K w )
N
4
= η
3-4
.N
3
= 0,96.0,06326 = 0,05597 ( K w )
N
5
= η
4-5
.N
4
= 0,96.0,05597 = 0,04753 ( K w )
c) Mômen xoắn truyền trên các trục:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 22 -
).(22,734
930
0715,0
10.55,9.10.55,9
6
1
1
6
1
mmN
n
N
M
x
M
x2
= η
1-2
.M
x1
= 0,96.734,22 = 704,85 (N.mm)
M
x3
= η
2-3
.M
x2
= 0,96.704,85 = 676,65 (N.mm)
M
x4
= η
3-4
.M
x3
= 0,96.676,65 = 649,59 (N.mm)
M
x5
= η
4-5
.M
x4
= 0,96.649,59 = 623,61 (N.mm)
3.2.3. Tính chọn động cơ điện truyền động cho trục quay.
Tính tổng mômen cản:
M
c
= M
1
+ M
2
Trong đó:
- M
1
: Mômen cản do toàn bộ trọng lượng của cụm quay gây n ên.
M
1
lớn nhất khi thanh trượt ra xa trục quay nhất.
M
1
= Q
1
.a = 150.400 = 60000 ( N.mm)
- M
2
: Mômen cản của ổ lăn ( không đáng kể nên bỏ qua )
Như vậy tổng lực cản chính là Q
1
= 150 N.
Sơ đồ động:
Hình 3.4: Sơ đồ động 2
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 23 -
Công suất yêu cầu của động cơ được tính bằng công thức:
N
ycđc
=
lv
N
(Kw)
Trong đó:
- N
lv
: Công suất làm việc của trục quay
- η : Hiệu suất truyền động của to àn cụm.
Công suất làm việc được tính theo công thức:
N
lv
=
1000
.
1
VQ
(Kw)
Tính vận tốc lớn nhất của cụm quay khi thanh tr ượt xa trục quay nhất.
)/(837,0
30
4,0.20.14,3
30
.
max
maxmax
sm
rn
rV
Công suất làm việc:
)(126,0
1000
837,0.150
KN
lv
Hiệu suất truyền động của to àn cụm được tính như sau:
η
2
= η
đ.
η
br
.η
o
2
=
0,95.0,92.0,99
2
= 0,856
Công suất yêu cầu của động cơ:
)(1467,0
856,0
126,0
KN
yc đc
a) Tính tỉ số truyền từ động cơ 2 đến trục quay:
5,46
20
930
2
2
tq
đc
n
n
i
Mặt khác, i
2
= i
đ.
i
br
= 8.5,8 = 46,5
Trong đó: - i
đ
: Tỉ số truyền của bộ truyền động đai. i
đ
= 8.
- i
br
: Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng. i
br
= 5,8.
b) Công suất truyền trên các trục:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Đề tài tôt nghiệp Tư ờng Đại Học NhagTrang
- 24 -
N
1
= N
ycđc2
= 0,1467 (Kw)
N
2
= η
1-2
.N
1
= 0,95.0,1467 = 0,1394 (Kw)
N
3
= η
2-3
.N
2
= 0,92.0,1394 = 0,12824 (Kw)
c) Mômen xoắn truyền trên các trục:
)(43,1506
930
1467,0
10.55,9.10.55,9
6
2
2
6
1
K
n
N
M
đc
đc
M
2
= i
1-2
.η
1-2
.M
1
= 0,95.8.1506,4 = 11448,91 (Kw)
M
3
= i
2-3
.η
2-3
.M
2
= 0,92.5,8.11448,91 = 61091,38 (Kw)
3.3. Tính toán khả năng chống lật của máy.
Để tính toán khả năng chống lật của máy trước hết ta phải biết máy dễ
dàng lật tại vị trí nào và trọng lượng của các bộ phận của máy.
Ta có sơ đồ tính toán khả năng chống lật của máy nh ư sau:
Hình 3.5: Sơ đồ tính toán khả năng chống lật của máy.
Theo sơ đồ trên, ta thấy máy sẽ lật về phía tr ước tại điểm A.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
