Thiết kế máy sạc bắp

Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta là nước sản xuất nông nghiệp chủ yếu, do vậy các sản phẩm từ
nông nghiệp rất dồi dào. Trong thời kỳ xây dựng và phát triển nông thôn hiện nay,
vấn đề thời sự nổi bật là chương trình khuyến nông về chăn nuôi và trồng trọt.
Đặc biệt là chương trình khuyến nông nhằm tăng sản lượng cây bắp được Nhà
nước hết sức chú trọng.
Do những yêu cầu cần thiết của xã hội hiện nay, công việc thiết kế các
thiết bị, máy móc công nghệ giúp cho quá trình sản xuất cũng như thu hoạch, chế
biến đạt hiệu quả cao là nhiệm vụ của nghành cơ khí chế tạo. Vì vậy mà công tác
nghiên cứu thiết kế đặt ra cho mỗi sinh viên cơ khí ngày càng thiết thực.
Trên cơ sở đó em xin nhận đề tài tốt nghiệp của em là “Thiết kế máy sạc bắp”.
Đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thành với những kiến thức mà bản
thân được trang bị trong suốt 5 năm học tập cộng với sự hướng dẫn chỉ bảo của
quí thầy cô trong khoa Cơ Khí trường ĐHBK Đà Nẵng và sự học hỏi kinh nghiệm
của bạn bè. Đặc biệt trong thời gian làm đồ án, em được thầy giáo Nguyễn Văn
Yến đã tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Tuy có hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên quá trình tính toán
thiết kế chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong được sự góp ý,
giúp đỡ của các thầy cô giáo cùng các bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô cùng các bạn.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Hoàng Trung Nhân
CHƯƠNG 1 :
GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÔNG VIỆC TRỒNG

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 1
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
VÀ THU HOẠCH BẮP
1. Giới thiệu về cây bắp:

Bắp là cây lương thực ngắn ngày mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người
nông dân. Cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi, nhu cầu tiêu thụ các sản
phẩm làm từ hạt bắp tăng lên rất cao, hiện nay bắp là cây cho sản lượng hàng năm
cao hơn bất kỳ cây lương thực nào.
Hạt bắp còn được dùng để chuyển hóa thành chất dẻo hay vải sợi. Một
lượng bắp nhất định được thủy phân hay xử lý bằng enzym để sản xuất xi rô, cụ
thể là xi rô chứa nhiều fructoza, gọi là xi rô ngô, một tác nhân làm ngọt và đôi khi
được lên men để sau đó chưng cất trong sản xuất một vài dạng rượu. Rượu sản
xuất từ bắp theo truyền thống là nguồn của wisky bourbon. Etanol từ ngô cũng
được dùng ở hàm lượng thấp (10% hoặc ít hơn) như là phụ gia của xăng làm nhiên
liệu cho một số động cơ để gia tăng chỉ số octan, giảm ô nhiễm và giảm cả mức
tiêu thụ xăng (ngày nay gọi chung là các nhiên liệu sinh học).
Với tầm quan trọng của việc sản xuất bắp như vậy nên diện tích trồng bắp
tăng lên rất nhiều, hình thành các vùng chuyên canh cây bắp. Để năng xuất ngày
càng cao giá thành đầu tư giảm các biện pháp canh tác tiên tiến, các loại giống
mới cho năng suất cao đã được ứng dụng vào trong sản xuất.
Trong công tác thu hoạch các loại máy móc tiên tiến đã được đưa vào sử
dụng, nhờ đó sản phẩm làm ra có chất lượng tốt hơn, lượng nhân công lao động
giảm, dẫn tới giá thành giảm, tăng tính cạnh tranh của hàng hoá nước ta trong quá
trình hội nhập.
1.1 Phương pháp trồng bắp :
a. Công nghệ làm đất :
Cày đất lên phơi ải để làm sạch cỏ, tăng lượng Oxi trong đất, tăng lượng vi
sinh vật có lợi, làm thoát và phân huỷ các chất gây hại cho cây trồng.
Sau khi phơi ải khoảng một tuần thì tiến hành phay tơi đất ra, phay càng sâu
càng tơi càng tốt. Phay sâu khoảng 20cm. Khi đất được làm kĩ thì cây bắp sau
này sẽ sinh trưởng tốt.
b. Làm đất trước khi gieo và gieo:

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 2

Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Tiến hành rạch hàng cho cây, hàng cách hàng 80cm,sâu 15cm sau khi rạch
hàng tiến hành bón lót bằng phân hữu cơ hoặc phân NPK.
Thực hiện công việc gieo hạt vào các hàng đã rạch, hạt cách hạt 20cm. sau
khi gieo tiến hành phủ một lớp đất mỏng lên trên.
c. Chăm sóc sau khi gieo:
Sau khi gieo 20-25 ngày tiến hành bỏ phân, làm cỏ, vun gốc cho bắp.
Khoảng 50-60 ngày sau khi gieo thì tiến hành bón phân đợt hai, vun gốc,
làm cỏ lần hai.
Nếu cây bắp bị bệnh hoặc sâu hại thì ta tiến hành phun thuốc trị.
Cần giữ độ ẩm trong đất vừa đủ cho cây bắp phát triển tốt, thiếu hay thừa
Tuỳ thuộc vào khí hậu và đất đai của địa phương mà ta tiến hành chăm sóc
cho phù hợp.
1.2 Bảo quản bắp khi thu hoạch :
Sau khi thu hoạch về ngô còn tươi dễ bị hỏng hạt ta cần tiến hành sạc bắp
ngay. Sau đó đem ra phơi hoặc sấy khô cho đến khi đạt độ ẩm theo yêu cầu thì
tiên hành đóng bao đem vào kho lưu giữ.
1.3 Tiêu chuẩn một giống bắp tốt :
Một giống bắp tốt có các đặc điểm sau:
- Độ thuần khiết của giống cao.
- Cây phát triển tốt thân to nhiều lá kích thước lá to ...
- Sức chống chịu với ngoại cảnh tốt như chịu hạn, chịu úng, có sức
bền đề kháng cao kháng sâu bệnh có hại, thích nghi với điều kiện thời tiết của
địa phương.
Sơ chế thuận lợi đạt chất lượng cao, thành phần đạt chất lượng tốt
2. Giới thiệu về quá trình thu hoạch bắp:
Bắp sau khi đã già đạt đủ độ cứng của hạt thì sẽ được bẻ về, công việc này
ở nước ta chủ yếu thực hiện thủ công.
Hiện nay đã có loại máy thu hoạch ngô (TBN – 2 ) do Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu sản xuất. Máy này thu hoạch bắp

đạt năng suất bằng 40-50 lao động phổ thông, năng suất thu hoạch 0,2 ha/giờ, tỉ lệ

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 3
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
hao hụt dưới 3%, tuy có nhiều ưu điểm song loại máy này vẫn chưa được sử dụng
rộng rãi do giá thành còn cao.
Thông thường người ta tiến hành bẻ bắp vào những ngày trời nắng để tránh
bắp bẻ về bị hỏng.
2.1 Quá trình tách hạt thủ công:
Quả bắp sau khi được hái về sẽ được tiến hành bóc vỏ rồi tách hạt. Sau đó
hạt bắp sẽ được đem phơi khô, người ta cũng có thể phơi khô rồi mới bóc vỏ, tách
hạt.
• Có hai cách tách hạt thủ công:
- Dùng dùi ủi tách một số hàng không kề nhau trên quả bắp sau đó dùng
tay xoay, chà quanh trái bắp để tách hết các hạt ra.
- Dùng chày, cây đập lên đống bắp đã được phơi khô cho cứng hạt. Các
hạt bắp sẽ tự động được tách ra khỏi cùi. Phương pháp này tuy nhanh hơn
phương pháp trên song hạt không được tách hết, phải tốn công tách lại bằng
tay.
- Cả hai phương pháp này cho năng suất rất thấp, chỉ phù hợp với hộ sản
xuất nhỏ và có lao động nhàn rỗi.
2.2 Tách hạt bằng máy:
Ở nước ta chủ yếu dùng các loại máy sau:
- Máy tách hạt từ quả bắp đã được bóc vỏ. loại máy này cho năng suất
cao song phải tốn nhiều thời gian và nhân công bóc vỏ.
- Máy tách hạt từ quả bắp còn nguyên vỏ. loại máy này cho năng suất rất
cao. Giảm được thời gian và lượng nhân công nhiều.
Ngoài ra còn có loại máy thu hoạch bắp có thể tiến hành đồng thời thu
hoạch, bóc vỏ và tách hạt. Loại máy này có rất nhiều ưu điểm song ở nước ta chưa
chế tạo được phải nhập từ nước ngoài về nên giá thành rất đắt, chưa có nhiều ở

nước ta.
Hạt bắp sau khi tách sẽ được phơi khô và vận chuyển đến nơi chế biến
thành thành phẩm.
3. Quá trình xử lý bắp từ thu hoạch cho đến quá trình tách hạt :

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 4
Thit k mỏy sc bp GVHD: PGS. TS. Nguyn Vn Yn
S x lý bp bng th cụng
CHNG 2
QUI TRèNH CễNG NGH SN XUT BP
1. Gii thiu chung
Qui trỡnh cụng ngh sn xut ht bp khi c hỏi khi cõy n khi thnh
phm, l qui trỡnh tng i phc tp, phi tri qua nhiu cụng on ch bin

SVTH: Hong Trung Nhõn Lp 03C1C Trang 5
Thu hoaỷch
Boùc laù
Phồi khọ Vỏỷn
chuyóứn
Taùch haỷtPhỏn loaỷi
Laỡm saỷch Cỏn õo oùng bao
Thit k mỏy sc bp GVHD: PGS. TS. Nguyn Vn Yn
v gia cụng. Trong mi cụng on ch bin thnh phn ca bp ngụ thỡ b phỏ
hu, mt mỏt cỏc cht cú nh hng tt n cht lng sn phm, ng thi
loi b cỏc cht cú nh hng xu. Tuy nhiờn quỏ trỡnh sn xut tu thuc vo
trỡnh k thut, cụng ngh, h thng thit b .... ca tng nh mỏy.
Qui trỡnh cụng ngh ca bp c túm tt nh sau:
2. Quỏ trỡnh tỏch ht
Mc ớch tỏch ht : Ly ht ra khi cựi bp
Qui nh v tiờu chun ht sau khi tỏch :

- Ht khụng cũn dớnh gc liờn kt cựi.
- Khi sc khụng c lm v ht.
- Ht chc khụng ln lờn cỏc ht lộp.
- Lm sch cỏc phn t nh.
3. Quỏ trỡnh phõn loi:
Mc ớch lm vic phõn loi nhm nõng cao cht lng sn phm.
4. Quỏ trỡnh phi khụ:
Phi khụ bp ngụ l khõu quan trng nht trong quỏ trỡnh sn xut nguyờn
liu. Trong quỏ trỡnh phi khụ cn phi bit xỏc nh bp ngụ khi no l t yờu
cu do phũng k thut ra.
5. Quỏ trỡnh nghin thụ :
L khõu ch bin thc phm ch yu dựng cho chn nuụi.
6. Quỏ trỡnh úng bao thnh phm

SVTH: Hong Trung Nhõn Lp 03C1C Trang 6
Thu hoaỷch Chuyóứn vóử
ổa vaỡo
maùy taùch
haỷt
Phỏn loaỷiPhồi khọ Nghióửn (thọ)
Cỏn õo oùng bao
thaỡnh phỏứm
Chuyóứn vaỡo
kho
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Hạt ngô sau khi nghiền (thô) xong được chuyển qua khâu đóng gói bằng
máy tự động hoặc thủ công để đảm bảo tiêu thụ dưới hình thức đóng bao theo
tiêu chuẩn của ngành và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng.
Tiêu chuẩn : mỗi bao trọng lượng 50kg sau khi đóng bao xong được
chuyển vào kho chờ xuất hàng để tiêu thụ.

CHƯƠNG 3
GIỚI THIỆU BẮP TRƯỚC VÀ SAU KHI SẠC.
CÁC YÊU CẦU CỦA MÁY SẠC
1. Các tính chất của trái bắp:
a) Độ ẩm của bắp:

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 7
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Độ ẩm của bắp có liên quan mật thiết với độ bền giữa hạt và cùi bắp. Độ
ẩm càng cao thì độ bền giữa hạt và cùi càng lớn. Vì vậy độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp
tới quá trình tách hạt.
Để tạo thuận lợi cho quá trình sạc bắp bằng thực nghiệm ta thu được kết
quả độ ẩm mà máy có thể sạc đạt yêu cầu < 35% .
b) Cơ tính của trái bắp:
- Liên kết giữa cùi và hạt : (5
÷
8) N
- Liên kết giữa cùi và hạt lép : 7 N
- Độ bền của vỏ bắp : (90
÷
120) N
- Độ bền của hạt bắp : (900
÷
1200) N
- Độ bền của cùi bắp : (30
÷
40) N
c) Thành phần của cây bắp :
- Lá chiếm :25%
- Thân cây :35%

- Bắp ngô :30%
- Rễ :10%
d) Thành phần cấu tạo của bắp ngô :
Cấu tạo của bắp ngô giống hình chóp
- Chiều dài của bắp ngô khoảng (160-200) mm
- Đường kính trung bình ( 40-60) mm
Tuy nhiên độ lớn nhỏ của trái bắp phụ thuộc vào sự phát triển của cây bắp
Thành phần cấu tạo :
- Lá bọc ngoài
- Hạt
- Cùi bắp
- Râu bắp
e) Tỷ lệ các thành phần của bắp ngô
- Hạt chiếm khoảng 40-50%
- Lá chiếm 10%
- Cùi và râu bắp chiếm khoảng 40-50%
f) Tính chất cơ lý hạt ngô

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 8
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Những tính chất cơ lý quan trọng nhất được khảo sát lúc làm sạch và phân
loại hạt là : Hệ thống thổi bay, kích thước hạt, dạng hạt, đặc tính (trạng thái ) bề
mặt, trọng lượng riêng và tính đàn hồi.
g) Thành phần hoá học trong từng phần của ngô(% chất ngô):
Thành phần (%) Nội nhủ Phôi Vỏ và alơron
Prôtit
Tinh bột
Đường
Chất béo
Xenluloza

Tro
8,41
72,61
0,64
1,35
0,65
0,68
16,34
8,2
10,80
25,03
2,75
7,55
8,27
7,4
0,34
11,41
16,85
1,27
h) Hàm lượng dinh dưỡng của ngô :
Giá trị dinh dưỡng trong 100g :
- Đường : 3,2 g
- Xơ tiêu hoá : 2,7 g
- Chất béo : 1,2 g
- Protein : 3,2 g
- Vitamin A : 10 µg
- Vitamin B1 : 0,2 mg
- Vitamin B3 : 1,7 mg
- Vitamin B9 : 46 µg
- Vitamin C : 7 mg

- Sắt : 0,5 mg
- Magiê : 37 mg
- Kali : 270 mg
i) Hàm lượng nguyên tố vi lượng của ngô theo chất khô ( mg/kg) :
- Cacbon 0,05
÷
0,07
- Đồng 1
÷
4
- Mangan 10
÷
20

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 9
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
- Kẽm 10
÷
30
- Molipden 0,5
÷
0,8
- Sắt 100
÷
150
k) Một số thông số khác:
- Trái bắp có dạng hình chóp trụ.
- Chiều dài trung bình : (160
÷
200) mm

- Đường kính trung bình : (40
÷
60) mm
- Bề dài hạt : ( 5,5
÷
12,5) mm
- Bề rộng hạt : (5,0
÷
10) mm
- Trọng lượng 1000 hạt : 28,6g
- Một trái bắp chứa : (200
÷
400) hạt
- Khối lượng riêng trái bắp: ( 200
÷
250) kg/m
3
- Khối lượng riêng hạt bắp: ( 600
÷
700) kg/m
3
- Góc ma sát tính trên thép đạt độ bóng cấp 10: 23
0
2. Bắp trước và sau khi sạc:
a) Trước khi sạc:
Bắp sau khi già và được thu hoạch sẽ đạt độ ẩm, cơ tính như đã trình
bày ở trên.
Bắp có thể sạc được ngay sau khi hái về, trái bắp vẫn còn nguyên vỏ.
c) Sau khi sạc:
- Hạt không bị vỡ.

- Hạt lép không bị lẫn vào hạt chắc.
- Hạt không còn dính gốc liên kết với cùi.
- Không bị lẫn các phần tử nhỏ do cùi bắp bị vỡ, vỏ bắp bị xé nhỏ,…gây
ra.
- Hạt được tách hết ra khỏi cùi.
3. Yêu cầu của máy sạc:
- Khi sạc không được làm vỡ hạt.
- Không được để sót hạt trên cùi.
- An toàn trong sử dụng.
- Dễ vận hành và sữa chữa thay thế.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 10
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
- Năng suất cao.
Đặc biệt máy có thể dùng để tuốt lúa khi thay thế bộ phận lô trống
tách và máng trống.
4. Một số hình ảnh về quả và hạt bắp:



SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 11
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 12
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
CHƯƠNG 4
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẠC HIỆN NAY VÀ CHỌN NGUYÊN LÝ
LÀM VIỆC CHO MÁY
1. Các phương pháp sạc hiện nay:
Ngoài phương pháp sạc thủ công đã được trình bày ở trên hiện nay ở nước

ta chủ yếu dùng hai loại máy sạc bắp chính là:
 Máy sạc dùng nguyên lý trục vít ống vít, loại máy này dùng trục vít để
vừa phá vỡ liên kết giữa hạt và cùi vừa vận chuyển hạt đi ra ngoài ống bao,
cùi thì được phóng ra miệng thoát.
Loại máy này cho năng suất khá cao, kết cấu đơn giản dễ chế tạo dễ vận
hành. Song nó có nhược điểm là bắp phải được bóc vỏ trước khi sạc nên tốn nhiều
công lao động, bắp cần phải có độ ẩm thấp thì sạc mới cho năng suất khá cao và
hạt được tách sạch khỏi cùi.
Sơ đồ động máy sạc kiểu trục vít

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 13
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
1- động cơ điện hoặc động cơ nổ.
2- trục vít
3- phễu cấp liệu.
4- Đoạn vít chuyển.
5- đường vít.
6- cửa ra cùi.
7- chân máy.
8- cửa ra hạt.
9- bộ phận gom hạt.
 Máy sạc dùng nguyên lý phân ly dọc trục, bắp nguyên vỏ được đưa từ
bàn cấp liệu vào cửa vào 2. Trong quá trình làm việc, bắp sẽ nằm giữa các
khoãng của vít xoắn và răng trống tách. Dưới tác động của trống tách, bắp
sẽ chuyển động dọc theo trục trống đồng thời xoay quanh trục của nó tạo ra
lực trượt trên hạt. Quá trình tách hạt xãy ra giống như tách bằng tay. Hạt
được tách lọt qua máng 5 rơi xuống sàng lỗ tròn 6, được làm sạch bằng
quạt thổi 10 rồi theo cửa 9 ở phần gom hạt, rơi vào thùng hứng ; lõi và bẹ
bắp được hắt qua cửa 7.
Loại máy này mang những ưu điểm của loại máy trên ngoài ra nó

còn có các ưu điểm hơn máy trên là :
- Bắp không cần phải bóc vỏ.
- Năng suất cao hơn góp phần thu hoạch đúng thời vụ, giảm chi phí
sản xuất, tổn thất khi thu hoạch.
- Yêu cầu độ ẩm không cần thấp lắm (< 39%), bắp sau khi hái về có
thể sạc được ngay.
- Hạt được tách sạch khỏi cùi.
- Hạt ít bị vỡ khi sạc.
Làm việc theo nguyên lý phân ly dọc trục ở nước ta hiện nay có hai
loại máy chủ yếu sau :

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 14
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Máy bóc bẹ tách hạt bắp của ông Huỳnh Thái Dương

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 15
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Máy bóc bẹ tách hạt bắp BBTH - 2.5
1- động cơ điện hoặc động cơ nổ.
2- phễu cấp liệu.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 16
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
3- trống tách.
4- nắp trống.
5- máng trống.
6- sàn lắc lổ tròn.
7- cửa ra bẹ và cùi bắp.
8- trục truyền động cho cơ cấu lắc./ bộ phận gom bổi.
9- cửa ra hạt.

10- quạt thổi.
 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 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 sạc vừa tách vỏ vừa tách hạt ra khỏi cùi.
Loại máy này cho năng suất rất cao, tiết kiệm chi phí thu hoạch, có tất cả ưu
điểm của hai loại máy trên song giá thành lại rất đắt, hiện tại trong nước chưa có
cơ sở sản xuất do không có bản quyền và chi phí làm cao, vì vậy phải nhập khẩu
từ nước ngoài.
2.Chọn nguyên lý làm việc cho máy:
Để phù hợp với thực tế sản xuất ở nước ta hiện nay em chọn máy sạc làm
việc theo nguyên lý phân ly dọc trục.
Phương pháp này cho kết cấu máy đơn giản, dễ chế tạo và sữa chữa thay
thế, dễ vận hành & di chuyển, giá thành sản xuất thấp nhanh thu hồi vốn.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 17
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
CHƯƠNG 5:
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY
1. Phân tích máy:
Từ các yêu cầu của máy sạc:
- Khi sạc không được làm vỡ hạt.
- Không được để sót hạt trên cùi.
- An toàn trong sử dụng.
- Dễ vận hành và sữa chữa thay thế.
- Năng suất cao.
Ta chọn máy làm việc theo nguyên lý phân ly dọc trục.
2. Chọn sơ đồ động cho máy
Từ các phân tích trên ta chọn sơ đồ động của máy như sau:

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 18
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA MÁY
1. Xác định các thông số bộ phận phễu nạp:
Theo điều kiện năng suất ta có :
Q = F.v.k (v) [m
3
/s]
Trong đó:
- F: tiết diện lỗ thông.
- V: vận tốc của sản phẩm qua lỗ.
- K: hệ số nạp đẩy của lỗ. chọn K = 0,1.
- Q = 3000 kg/h  15 m
3
/ h.
Với
)/(21.225,0.8,9.22 smghv
===
Trong đó:
h: khoảng cách điểm bắt đầu rơi đến cơ cấu nạp, chọn h = 0,25m.
Ta lại có F = a.b
Với a: chiều rộng lỗ.
b: chiều dài lỗ.
Chọn :
ab
2
3
=

Ta có:
)(042,0
1,0.21,2.3600
15
..3600
2
m
kv
Q
F
===

2
042,0.
2
3
. maaF
==




=
=
⇒
mmb
mma
250
167
2. Xác định các thông số hình học của bộ phận trống tách:

Trống tách là bộ phận quan trọng nhất của máy nên hình dạng hình học của
nó ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của máy. Từ nguyên lý làm việc của
máy và tham khảo một số loại máy sạc trên thị trường em chọn loại trống tách như
hình vẽ.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 19
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Loại trống tách này được chia làm ba phần:
- Đoạn 1 vừa vận chuyển vừa phá vỡ sơ bộ kết cấu của trái bắp.
- Đoạn 2 tách hạt
- Đoạn 3 đánh cùi và vỏ bắp ra ngoài.
Theo công thức năng suất ta có:
Q = 47.D
2.
S.n.z
Trong đó: D - đường kính ngoài của đoạn vít chuyển.
S - bước vít
n - số vòng quay của trống
Theo kinh nghiệm các máy hiện có trên thực tế ta chọn :
D = 330 ; S = 900
Vậy số vòng quay mà trống tách cần đạt được là:

)/(1230
10.900.)10.330(47
3000
..47
3232
phv
SD
Q

n
===
−−
Tính góc nâng trung bình của đoạn vít chuyển:
Chọn chiều cao của vít chuyển theo các máy đã có : h = 50

023,1
)2303303,14(
200.9
tb
D.π
S
=
+
==
β
tg
=>
o
66,45
=
β

3. Xác định công suất của bộ phận trống tách :
Công suất của bộ phận trống tách được tính theo công thức:

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 20
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến

d

tr
PQ
kN
ηη
..10200
.
.
=
Trong đó: Q – năng suất của máy (m
3
/ s).
Q = 3000 kg/h = 15 m
3
/h = 4167 cm
3
/s.
P – áp suất tiếp tuyến lớn nhất trên trống tách. Bằng thực nghiệm ta
tính được : P = 17 kg/cm
2
.
η
- hệ số thể tích nạp liệu, được chọn theo tính chất vật lý của
nguyên liệu. Chọn
=
η
0,9
d
η
- hiệu suất của bộ phận trống tách. Chọn
=

d
η
0,85
k - hệ số chỉ sự đồng đều về tính chất vật lý. k = 1,4 -1,7 . Chọn k = 1,4

KwN
tr
71,12
85,0.9,0.10200
17.4167
.4,1
==

4. Xác định công suất của bộ phận quạt thổi làm sạch :
Bằng thực nghiệm ta tính được vận tốc gió để máy đạt hiệu quả cao nhất là
v = 18 m/s.
Tra các loại quạt có vận tốc gió như trên chọn loại quạt thổi là loại quạt 6
cánh, đường kính 400, có công suất 0,5kw, số vòng quay n = 2400 v/ph.
5. Thiết kế bộ truyền đai cho quạt thổi :
Các thông số có được của bộ truyền:
N
dc
= 0,5 (kw)
N
1
= 1230 (v/ph)
N
2
= 2400 (v/ph)
1) Chọn loại đai.

Ta chọn loại đai hình thang vì có sức bền và tính đàn hồi cao, ít chịu ảnh
hưởng của nhiệt độ và độ ẩm.
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, có thể dùng được 2 loại đai O và A
(Bảng 5-13 tr 99 TL1). Ta tính theo cả 2 phương án và chọn phương án có lợi hơn.
Tiết diện đai O A
Kích thước tiết diện đai a x h 10 x 6 13 x 8
Diện tích tiết diện F(mm
2
) 47 81
2) Định đường kính bánh đai nhỏ.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 21
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Tra bảng 5-14 tr 93 TL1 ta chọn:
D
1
(mm) = 90 120
Kiểm nghiệm vận tốc đai:

1000.60
.2400.14,3
1000.60
..
112
DDn
v
==
π
= 11,3 15,1
v < v

max
= (30
÷
35) m/s
3) Tính đường kính D
2
của bánh lớn:
)(.912,1)02,01(
1230
2400
112
mmDDD
=−=
=
2
D
172 230
Chọn theo tiêu chuẩn
(bảng 5-15 tr100 TL1) D
2
(mm) = 180 250
Số vòng quay thực của trục bị dẫn :
2
1
2
1
'
2
4,1205.1230).02,01(
D

D
D
D
n
=−=
=
'
2
n
2411 2511
n
’
2
sai lệch rất ít so với yêu cầu.
Tỷ số truyền :

2
1
n
n
i
=
i = 1,96 2,04
4) Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
Theo kết cấu máy chọn A = (520-580)
Chọn A = 550
5) Tính chiều dài đai L theo khoảng
cách trục A sơ bộ:

A

DD
DDAL
4
)(
)(
2
.2
2
12
12
−
+++=
π

=
L
1529 1691
Lấy L theo tiêu chuẩn
( bảng 5-12 tr 92 TL1)
L (mm) 1525 1700
Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây :

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 22
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến

L
V
u
=
7,41 8,9

đều nhỏ hơn u
max
= 10
6) Xác định chính xác khoảng cách trục
A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn :
8
)(8)](2[)(2
2
12
2
1212
DDDDLDDL
A
−−+−++−
=
ππ
A (mm) = 549 556
Kiểm tra điều kiện :
0,55(D
1
+ D
2
) + h
≤≤
A
2(D
1
+D
2
) 155

≤≤
A
540 212
≤≤
A
740
Vậy khoảng cách trục A thỏa mãn điều kiện.
Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai:
A
min
= A - 0,015L (mm) 530,5
Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng :
A
max
= A + 0,03L (mm) 607
7) Tính góc ôm
0
12
0
1
57180
A
DD
−
−=
α

=
1
α

166
0
40
’
Góc ôm thỏa mãn điều kiện
0
1
120
≥
α
8) Xác định số đai cần thiết
Chọn ứng suất căng ban đầu
2
/2,1 mmN
a
=
σ
và theo trị số D
1
tra bảng
5-17 ta được ứng suất có ích cho phép [
p
σ
]
o
N/mm
2
Các hệ số 1,7
C
t

(tra bảng 5.6) 0,7
C
α
(tra bảng 5.18) ,96
C
v
( tra bảng 5.19) 0,94
Số đai tính theo công thức 5-22
FCCCV
N
Z
vtop
.][
1000
α
σ
≥
0,61
Lấy số đai 1

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 23
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
9) Định các kích thước chủ yếu của bánh đai:
Chiều rộng bánh đai (công thức 5-23)
B = (Z-1).t +2S 20
Đường kính ngoài cùng của bánh đai:
Bánh bị dẫn D
n1
= D
1

+2h
0
275
Bánh dẫn D
n2
= D
2
+2h
0
145
Các kích thước tra theo bảng 10-3 tr 257 TKCTM
10) Tính lực căng ban đầu S
o

FS
ao
.
σ
=
(N) 97,2
Lực tác dụng lên trục:

2
sin...3
1
α
ZSR
o
=
(N)

R = 289,5
Vậy ta chọn phương án dùng loại đai loại A vì có khuôn khổ nhỏ gọn hơn,
khoảng cách trục lại thõa mãn điều kiện.
6. Xác định công suất của bộ phận sàn lắc :
a) Các thông số chính của sàn :
Theo các máy trên thực tế đã có ta chọn loại sàn có các thông số như sau:
Loại sàng : Sàng lỗ tròn
+ Kích thước : L x r (mm) 2300 x 700
+ Đường kính sàn lỗ lớn (mm)
φ
18
+ Tần số dao động (dđ/ph) 300
+ Biên độ dao động (mm) 20
Tính toán khối lượng sàn lắc:
Theo thiết kế sàn lỗ lớn phía trên có kích thước : 2130 x 700,
khoảng cách giữa lỗ với lỗ : 40,
khoảng cách giữa hàng với hàng : 27.
Sàn nhỏ có kích thước : 2300 x 700.
Đường kính sàn lỗ nhỏ (mm)
φ
: 18
khoảng cách giữa lỗ với lỗ : 35.
khoảng cách hàng với hàng : 24.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 24
Thiết kế máy sạc bắp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Văn Yến
Hai hàng kề nhau thì đặt so le với nhau như hình vẽ.

Kích thước hai tấm ván dùng để lắp sàn và bộ phận gom hạt : 2050x250x20.
Kích thước bộ phận gom hạt : 2575 x 1400.
Đối với sàn ta chọn vật liệu là thép tấm dày 1,5. Đối với bộ phận gom hạt ta
dùng tấm tôn dày 0,8.
khối lượng riêng tôn kẽm : 4,167kg/dm
3
khối lượng riêng gỗ : 1,264kg/dm
3
khối lượng riêng thép : 7,852kg/dm
3
khối lượng sàn lỗ lớn : (diện tích lỗ chiếm 60% diện tích sàn).

kgm 54,10
100
60.852,7.015,0.7.3,21
1
==
khối lượng sàn lỗ nhỏ :

kgm 38,11
100
60.852,7.015,0.7.23
2
==
Khối lượng bộ phận gom hạt :

3
m
= 25,75 x 14 x 0,008 x 4,167 = 12 kg
Khối lượng hai tấm ván :

4
m
= 2 x 20,5 x 2,5 x 0,2 x 1,264 = 25,9 kg
Tổng khối lượng sàn :

m
= 10,54+ 11,38+ 12 + 25,9 = 59,82 kg.

SVTH: Hoàng Trung Nhân Lớp 03C1C Trang 25