Thiết kế bộ phận thái rau (máy cắt vạn năng)

Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập ở trường Đại học Bách Khoa TP.HCM
và mười tuần thực tập ngắn ngủi, nhưng đối với chúng tôi có ý nghóa to
lớn.Trong những ngày qua chúng em được các thầy cô trang bò đầy đủ
kiến thức cơ bản và chuyên môn giúp em đủ kiến thức để hoàn thành tốt
luận văn này, đồng thời giúp chúng em đủ tự tin bước vào môi trường
làm việc thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn sự dạy bảo nhiệt tình của q thầy cô.
Đặc biệt là thầy Nguyễn Tuấn Kiệt đã tận tình hướng dẫn và có ý kiến
đóng góp vô cùng q báu. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê
Nhứt Thống và toàn bộ thành viên của tổ sản xuất đã giúp đỡ trong quá
trình thực tập tại Cơ Sở Cơ Khí Thống Nhất . Chúng tôi xin chúc các
thầy được nhiều sức khỏe và may mắn .
Do còn có một số hạn chế nhất đònh, do đó Luận án tốt nghiệp
này không tránh được nhiều thiếu sót. Xin thành thật cảm ơn các ý kiến
đóng góp cho luận án này được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn.
SVTH: Trần Anh Tài

SVTH: Trần Anh Tài

trang 1


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

GIỚI THIỆU

Cùng với sự phát triển của sản xuất nông nghiệp và công nghệ chế biến thực
phẩm với qui mô công nghiệp, việc cắt thái và làm nhỏ nguyên liệu là một
công đoạn quan trọng cho quá trình chế biến, đòi hỏi nhiều công sức và thời
gian.
Do đó để đáp ứng một phần yêu cầu về công nghệ trong lónh vực này, các cán
bộ kó thuật đã nghiên cứu về quá trình cắt thái để đưa ra các nguyên lý chung
cũng như các thông số cơ bản cho phương án cắt thái rau, củ, quả. Qua tìm hiểu
lý thuyết cũng như máy cắt thái rau, cu,û quả vạn năng trong thời gian thực tập
và tổng hợp kiến thức đã học được trong quá trình học tập, em xin được thực
hiện Luận án tốt nghiệp theo đề tài: Máy cắt thái rau, củ, quả vạn năng.

SVTH: Trần Anh Tài

trang 2


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Chương I
GIỚI THIỆU HAI PHƯƠNG ÁN CỦA MÁY CẮT THÁI RAU, CỎ
I.1.PHƯƠNG ÁN 1:
I.1.1. Sơ đồ nguyên lý:

5

6

7

8

9

10

4
3
2
1
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý bộ phận thái hành
1: Động cơ điện 3 pha

6: Con lăn ép

2: Bộ truyền đai thang

7: Bộ truyền bánh răng

trụ
3: Ổ bi đỡ

8: Hộp giảm tốc trục vít

4: Dao thái

9: Băng tải

5: Con lăn ép

10: Con lăn tải

I.1.2. Nguyên lý hoạt động:

SVTH: Trần Anh Tài

trang 3


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Khi cấp điện cả hai động cơ đều có điện.
Động cơ khởi động truyền moment xoắn qua trục động cơ đến bộ truyền
đai qua trục dao, lưỡi dao quay gây ra quá trình cắt thái. Đồng thời động cơ
chính cũng khởi động truyền moment xoắn đến hộp giảm tốc (bánh vít trục vít)
qua bộ truyền bánh răng (trụ thẳng) thông qua các trục truyền đến các bộ
truyền xích


Dẫn động băng tải cấp liệu.



Dẫn động trục dao.

Để thay đổi chiều dài các đoạn thái ta thay đổi tốc độ băng tải bằng
cách điều chỉnh tốc độ động cơ (bằng bộ biến tần đối với động cơ AC
hoặc sử dụng biến trở đối với động cơ DC)
I.1.3. Ưu nhược điểm :


Ưu điểm :
1. An toàn trong quá trình cắt thái.
2. Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng.
3. Điều chỉnh độ dài đoạn thái dễ dàng.
4. Độ dài sản phẩm tương đối đều.



Nhược điểm :

Khi sử dụng điện trở cho điều chỉnh tốc độ băng tải sẽ sinh nhiệt trong
quá máy hoạt động nên hiệu suất thấp, khi sử dụng bộ biến tần điều chỉnh tốc
độ động cơ thì giá thành khá cao.
I.2. PHƯƠNG ÁN 2:
I.2.1. Sơ đồ nguyên lý:

SVTH: Trần Anh Tài

trang 4


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Đóng cầu dao điện, nhấn nút khởi động máy.
Động cơ khởi động truyền moment xoắn

SVTH: Trần Anh Tài

trang 5


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY THÁI RAU CỎ

I.1.NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT THÁI
BẰNG LƯỢI DAO (dạng lưỡi cong):
a).p suất riêng q (N/m):
q 

Q
S

(CT 2-32,TL I,trang49)

Q : lực cắt cần thiết (N)

S = 10 cm :độ dài đoạn giao tuyến giữa lõi dao và lớp vật liệu cm)

Q

Hình 2.I.1 Sơ đồ quá trình cắt thái bằng lưỡi dao nén ép và cắt đứt

Dao làm việc theo nguyên lý chặt bổ (không trượt) nên ta có:
Đối với rơm

q = 50  120 N/cm (TL I,trang50)

Đối với rau cỏ

q = 40  80 N/cm

Chọn : q = qmax = 120 N/cm
Do đó:

SVTH: Trần Anh Tài

trang 6


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Q = q.S = 120.10 = 1200 N/cm
b).Các yếu tố chính thuộc về dao thái:
Độ sắc :s = 20  100  m

(TL I,trang50)

chọn s = 50  m = 5.10-3 mm
Ứng suất cắt của vật thái  c :

q  s.  c

 c  q / s = 120.103/5 = 2400 N/cm
Góc cắt thái

:

   
 : góc đặt dao

 : góc mài






Hình 2.I.2 Góc cắt thái

SVTH: Trần Anh Tài

trang 7

Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Công thức thể hiện ảnh hưởng của góc mài đến lực cắt thái:
Qth = Pt + c.tg 

(N),

(CT 2-34,TL I,trang 50)

c: hệ số có thứ nguyên ,N/cm;
Qth = Q = 1200 : lực cắt thái tới hạn cần thiết, N ;
Pt: lực cản cắt thái, N;

 = 12  15o: góc mài dao;
I.2.TÍNH TOÁN SỬ DỤNG:
a).Số vòng quay của trục lắp dao:
Năng suất lý thuyết :
Q = 60.atb.b.l.k.  .n

(CT 2-103,TL I,trang76)

Năng suất yêu cầu khi thiết kế : Q = 200  500 kg/h
atb: chiều cao trung bình của họng thái,tính sơ bộ ,
lấy atb = 0,01 m;
b: chiều rộng họng thái ,
lấy0,11 m ;
l: độ dài đoạn thái; l = 0,005  0,05 m;
k = 2: số dao;

 : khối lượng của lớp rau cỏ được trục cuốn nén xuống,kg/m3;theo số
liệu khảo nghiệm

 = 120  160 kg/m3(đối với rơm),  = 360  500 kg/m3 (đối

với thức ăn xanh)
n: số vòng quay của dao, vòng/phút;
Do đó số vòng quay sơ bộ của trục dao :
n = Q/ 60.atb.b.l.k. 
= 500/60.0,01.0,11.0,003.2.360 = 350 vòng/phút

SVTH: Trần Anh Tài

trang 8


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

b).Công cắt thái riêng Ar (J) :
Ar = q(1+f’.tg  )

(CT 2-43,TL I, trang59)

f’= tg  ' : hệ số cắt trượt (f’ = 0,8  1,0)
chọn f’= 1,0 ;
tg  =

 : hệ số trượt (tg

= tg 20o  tg 60o = 0.364  1,732)

chọn tg  = 1,732;
Ar = 120(1+1.1,732) = S .r. d .cos  = 327,84 J
c).Phương trình năng lượng cơ bản thể hiện mối liên hệ giữa động cơ (nguồn
cung cấp năng lượng ),máy thái (tiếp nhận năng lượng ) và vật thái (tiêu thụ
năng lượng) :
Nđc = J..

d
dF
= q(1 + f’.tg  )
;(CT 2-95,TL I, trang 75)
dt
dt

Nđc = Ar .

dF
dt

dF = S .r. d .cos  : độ tăng vi phân của diện tích được thái;

N dc  A r
trong đó :  

 s . r .d  . cos 
 Ar .  s . r . . cos 

dt

d
 2 .n / 60  2 . 3,14 . 350 / 60  36 ,6
dt

r = 20 cm : bán kính dao
cos  = cos 60o= 0,5
Nđc = 328.10.10-2.20.10-2.36,6.0,5 = 120,048

SVTH: Trần Anh Tài

(w)

trang 9


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Bảng I.1. Thông số kỹ thuật của máy thái rau

Đặc tính kó thuật

Đơn vò đo

Giá trò

Năng suất Q

kg/h

200  500

Công suất động cơ điện

kw

0.25

Chiều dài đoạn thái

mm

5  50

vòng/phút

350

Tốc độ trục máy
Số lưỡi dao

2 dao cong

Khe hở giữa dao và tấm kê(mâm

mm

0.5-1

dao)

kg

60

Khối lượng máy

I.3.CÁC THÔNG SỐ CHẾ TẠO DAO : (dao lưỡi cong)
Bảng I.2. Các thông số chế tạo dao lưỡi cong

Thông số
Vật liệu

Giá trò

Đơn vò

Thép C-45

Độ sắc (bén) s

40  50

m

Góc mài dao 

12  15

độ

Góc đặt dao 

4  10

độ

Góc cắt thái 

16  25

độ

Bán kính cong r

200

mm

4

mm

Bề dày dao h

SVTH: Trần Anh Tài

trang 10


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Bề rộng dao l

225

mm

CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG DAO

II.1. CHỌN ĐỘNG CƠ
a).Xác đònh công suất động cơ
Công suất tính sơ bộ trên trục máy công tác : Psb = Pt = 0,12 kw
Công suất cần thiết của động cơ :
Pdc =

Pt



Với Pdc : công suất cần thiết trên trục động cơ, Kw
Pt : công suất trên trục máy công tác, Kw
b)Hiệu suất truyền động của hệ thống :
 = D . (Ổ )2

hiệu suất ổ Ổ = 0,99
hiệu suất đai D = 0,95
Hiệu suất chung
 = 0,95.0,992 = 0,93
Vậy với Pdc 

0 ,12
 0 ,129 Kw
0 ,93

Chọn động cơ 4AA63A6Y3 : Pđc = 0,18 Kw
nđc = 885 v/ph
b).Tỉ số truyền của hệ thống

SVTH: Trần Anh Tài

trang 11


Luận án tốt nghiệp

u

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

n dc 885

 2,528
nd
350

nđ = 350 vòng /phút : số vòng quay trên trục dao
Công suất trên các trục
+ PI = P dc . D = 0,18 . 0,95 = 0,171 Kw
+ PII = PI . D.(Ổ)2 = 0,171.0,95.0,992 = 0,159 Kw
Số vòng quay trên các trục :
+ nI = nđc = 885 v/ph
+nII = 350 v/ph
Moment xoắn trên các trục :
6
+ T I  9 , 55 . 10

PI
0 ,171
 9 , 55 . 10 6
 1845
nI
885

Nmm

+ T II  9 ,55 . 10 6

PII
0 ,159
 9 ,55 . 10 6
 4340
n II
350

Nmm

Bảng II.1. Kết quả tính toán

Trục

I

II

Thông số
Tỉ số truyền ui
Công suất P , kw

u =2,528
0,171

0,159

Số vòng qyay n , (v/ph)

885

350

Moment xoắn T , (Nmm)

1845

4340

II.2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI

SVTH: Trần Anh Tài

trang 12


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

a).Chọn loại đai và tiết diện đai
Do công suất P = 0,18 < 2 Kw
nên ta chọn đai thang thường , kí hiệu : O
b).Xác đònh các thông số của bộ truyền
Đường kính bánh đai nhỏ
chọn d1 = 71 mm
Vận tốc đai
v 

 . d 1 .n 1
60000



3 ,14 . 71 . 885
 3 , 28
60000

m/s

v = 3,28 < 25 m/s (đã thỏa)
Đường kính bánh đai lớn
d2 

d 1 .u
71 . 2 , 528

 180
1
1  0 , 02

mm

chọn d2 = 180 mm
Tính lại tỉ số truyền
u = d2/d1 = 180/71 = 2,535
Sai lệch tỉ số truyền dưới 4%
Khoảng cách trục a
Theo bảng 4.14 (TL I, trang 60) ta có
a/d2 = 1,0
nên a = d2 = 180 mm
Cần thỏa điều kiện
0,55(d1 + d2) + h



a



2(d1 + d2) (CT 4.14, TL I, trang 60)

trong đó h = 6 mm : chiều cao đai
144,05



SVTH: Trần Anh Tài

a



502

trang 13


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Chiều dài đai l

l  2a 

 (d1  d 2 )
2

l  2 . 180 

(d 2  d1 ) 2

(CT 4.4 ,TL I, trang 54)
4a

 ( 71  180 )
2

(180  71 ) 2

 770 ,8
4 . 180

mm

chọn l = 800 mm
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ
i = v/l



imax = 10

i = 3,28/0,8 = 4,1



10 (thỏa điều kiện về tuổi thọ)

Xác đònh lại khoảng cách trục
a 

trong đó :   l 

 2  8 2

 

(CT 4.6 ,TL I, trang 54)

4

 (d1  d 2 )
2

 800 

3,14( 71  180 )
 406
2



d 2  d 1 180  71

 54,5
2

2

a

406  4062  8.54,52
 196
4

mm

Góc ôm trên bánh đai nhỏ  1

 1  180
 180

0

0



( d 2  d 1 ) 57
a

0

(CT 4.7, TL I, trang 54)

(180  71 ) 57 0


 148
196

0

 120

0

Xác đòmh số đai z

z  P1.K d /P0 .C .Cl .Cu .Cz

SVTH: Trần Anh Tài

(CT 4.16, TL I, trang 60)

trang 14


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

trong đó :
P1 = 0,171 Kw _ công suất trên trục bánh đai chủ động

P0   0 , 46

Kw _công suất cho phép(bảng4.19,TL I,trang62)

Kđ = 1,1 _ hệ số tải trọng động (bảng 4.7, TL I, trang 55)
C   0 ,92 _hệ số ảnh hưởng đến góc ôm

 1 (bảng 4.7, TL I, trang 55)

Cl = 0,89 _hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai ,với l/l0 = 0,6 (bảng 4.16, TL I,
trang 61)
Cu = 1,135_hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền, với u = 2,535 ((bảng 4.17, TL I,
trang 61)
Cz = 1_hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, với P1/ P0 
= Z’ = 0,37 (bảng 4.18, TL I, trang 61)
z = 0,171.1,1/0,46.0,92.0,89.1,135.1 = 0,44
chọn z = 1
Chiều rộng bánh đai B
B = (z – 1)t + 2e = (1-1)12 + 2.8 = 16

mm

trong đó : t = 12 (bảng 4.21, TL I, trang 63)
e = 8 (bảng 4.21, TL I, trang 63)
Đường kính ngoài của bánh đai
da1 = d1 + 2ho = 71 + 2.2,5 = 76

mm

da2 = d2 + 2.ho = 180 + 2.2,25 = 185 mm
trong đó : ho = 2,5 ((bảng 4.21, TL I, trang 63)
Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng lên 1 đai

SVTH: Trần Anh Tài

trang 15


Luận án tốt nghiệp

Fo 

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

780 . P1 . K d
 Fv
v.C  . z

trong đó : Fv = qm.v2 = 0,061.3,282 = 0,656 _ lực căng do lực li tâm sinh ra ,với
qm = 0,061 kg/m (bảng 4.22, TL I, trang 64)
v = 3,28 m/s : vận tốc đai
Fo 

780 . 0 ,171 .1,1
 0 , 656  50 (N)
3, 28 .0 , 92 . 1

Lực tác dụng lên trục N/m
 148 o
 
F r  2 . Fo . z . sin  1   2 . 5, 076 . 1 . sin 
 2 

 2


  96


Bảng II.2. Kết quả tính toán
Thông số

Kí hiệu

Đơn

Công thức tính

Giá trò

vò
Tiết diện đai

O

Đường kính bánh đai nhỏ

d1

mm

Vận tốc đai

v

m/s

Đường kính bánh đai lớn

Tỉ số truyền thực tế
Chiều dài đai

Khoảng cách trục

SVTH: Trần Anh Tài

d2

mm

bảng 4.13,TL I

v 

71

 .d 1 .n 1

3,28

60000

d2 

d 1 .u
1

180

ut

2,535
2

l

mm

a

mm

1

0

l  2a 

a

(d1  d2 ) (d2  d1)
2



4a

   2  8 2

4
( d  d )57 0
1  180 0  2 1
a

800

196

148

trang 16


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Góc ôm trên bánh đai nhỏ

P0 

Kw

bảng 4.19

0,46

Công suất cho phép
1

Số đai

z

Chiều rộng bánh đai

B

mm

da1

mm

z  P1.Kd /P0 .C .Cl .Cu .Cz
16
B = (z – 1)t + 2e

Đường kính ngoài bánh đai

76
da1 = d1 + 2ho

Fo

N

Lực căng ban đầu
Fr
Lực tác dụng lên trục

N

Fo 

780 . P1 . K d
 Fv
v.C  . z

50
96

 
F r  2 . Fo . z . sin  1 
 2 

II.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC LẮP DAO :
II.3.1 CHỌN VẬT LIỆU :
Vật liệu chế tạo các trục là thép 45 thường hóa :
Giới hạn bền : b = 600 (Mpa)
Giới hạn chảy : ch = 340 (Mpa)
Độ rắn : HB = 170_217
Ứùng xuất xoắn cho phép : [] = 12…20 (Mpa)

II.3.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤC :
Lực tác dụng lên đoạn trục lắp đai (lực hướng kính) :
Fr = 96 (N)
Lực tác dụng lên đoạn trục lắp dao :
Ft = Qth = 1200 (N)

SVTH: Trần Anh Tài

trang 17


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

III.3.3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC :
Theo (10.9), đường kính trục thứ i, được xác đònh bởi :
di 

Ti
0 , 2 . 

3

Với : TII = 4340 (Nmm)
Suy ra :

T2
4340
3

 10,27(mm)
0,2.  0,2.20

d II  3

Ta chọn đường kính trục sơ bộ là:
dIII = 12 (mm)
III.3.4. XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC GIỮA CÁC GỐI ĐỢ VÀ ĐIỂM
ĐẶT LỰC

L1

L2

L3

Hình 2.1. Khoảng cách giữa các chi tiết quay
Khoảng cách giữa dao và ổ bi : L1 = 75 cm
Khoảng cách giữa 2 ổ bi : L2 = 35 cm
Khoảng cách giữa ổ bi và bánh đai : L3 = 78 cm
III.3.5. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH VÀ CHIỀU DÀI CÁC TRỤC :
Xác đònh trò số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục :
Chọn hệ trục toạ độ như hình vẽ :

SVTH: Trần Anh Tài

trang 18


Luận án tốt nghiệp

SVTH: Trần Anh Tài

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

trang 19


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

FAy

FBy
FAx

F rđ
A

143350

FBx

Fx

B

Fy
F rđ

138890

MX

6500

18700

MY

4340

T

Hình 2.1. Sơ đồ các lực tác dụng lên trục

SVTH: Trần Anh Tài

trang 20


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

a) Tính phản lực :
Sử dụng phương trình Mômen và phương trình hình chiếu của các lực trong mặt
phẳng ZOY và ZOX
Với

Frd = 1200 (N) : lực do dao tác động.
FAx, FBx : phản lực theo phương X tại các gối đỡ A, B.
FAy, FBy : phản lực theo phương Y tại các gối đỡ A, B.
Frđ  96 (N) : lực hướng kính do bánh đai tác dụng vào trục.
Fx, Fy : lực thành phần do lực Frđ.

Ta tính được phản lực là:
Fx = Frđ.cos = 90 (N) ,với  = 200 : góc nghiêng đai
Fy = Frđ.sin = 33 (N)
FAx = 130 (N)
FAy = 2867 (N)
FBy = 1634 (N)
FBx = 220 (N)
b) Xác đònh mô men uốn tổng Mt và mô men tương Mtđ tại các tiết diện trên
chiều dài trục, xác đinh đường kính d, trong đó ứng suất cho phép ] lấy theo
bảng 10.5
Mô ment uốn tổng tại các gối A(MA),B(MB): ( Đơn vò : N.mm )
Mj =

M yj2  M xj2 (CT 10.15, trang ,TL I)

MA =

2
2
M Ax
 M Ay
 (134450) 2  (6500) 2  134607

MB =

2
2
M Bx
 M By
 (138890) 2  (18700) 2  140143

SVTH: Trần Anh Tài

trang 21


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

Mô ment tương đương tại từng tiết diện: ( Đơn vò : N.mm )
Mtdj =

M 2j  T j2 (CT 10.16, trang ,TL I)

MtđA =

M A2  T 2  2773502  43402  134677

MtđB =

M B2  T 2  140143 2  4340 2  140210

Đường kính trục tại tiết diện : ( Đơn vò : mm )
dj =

M tdj

3

0,1.[ ]

(CT 10.18,trang , TL I)

trong đó : ] = 63 (Mpa): ứng suất cho phép (bảng 10.5)
dA =

3

M tđA
134677
3
 27,75
0,1.[ ]
0,1.63

dB =

3

M tđB
140210
3

 28,12
0,1.[ ]
0,1.63

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính
các đoạn trục như sau: ( Đơn vò : mm )
dA = 25
dB = 30
dC = 30
dD = 25
III.5. TÍNH KIỂM NGHIỆM TRỤC VỀ ĐỘ BỀN MỎI :
Theo công thức (10.19), kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền
mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nghuy hiểm thỏa mãn điều kiện sau :

s j  s j .s j / s 2j  s 2j  s
Với: [S] : Hệ số an toàn cho phép

SVTH: Trần Anh Tài

trang 22


Luận án tốt nghiệp

Sj =

Sj =

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

 1
K dj . aj    . mj

 1
K dj . aj    . mj

Với thép 45 có b = 600Mpa, -1 = 0,436b; -1= 0,58-1.
Suy ra: Giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng:
-1 = 0,436b = 0,436.600 = 261,6 Mpa
-1= 0,58-1 = 0,58.261,6 = 151,73 Mpa
Theo bảng 10.7 ta có:  =0,05 ;  = 0.
 Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối
xứng do đó tính theo (10.22):
mj = 0 ; aj = Mj/Wj.
Vì các trục trong hộp giảm tốc đều quay chỉ có một chiều nên ứng suất xoắn
thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó tính theo (10.23):
mj = aj = Tj/(2W0j).
 Xác đònh hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểm của trục:
Dựa vào kết cấu trục trên hình 2a,2b,2c; và biểu đồ mô men tương ứng ta
thấy các tiết diện nghuy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi là :

Phần 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ PHẬN CUỐN ÉP LIỆU
CHƯƠNG I

I.1. NHỮNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHỦ YẾU CỦA BĂNG TẢI
a). Vận tốc của tấm băng
Từ công thức tính năng suất

SVTH: Trần Anh Tài

trang 23


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

(CT 5-5, TL III, trang 101)

Q  3600 . F .  .v
v max 

Q max
0 ,5

 0 , 35
3600 . F . 
3600 . 0 , 0011 . 0 . 36

m/s

v min 

Q min
0 ,2

 0 ,14
3600 . F . 
3600 . 0 ,0011 . 0 . 36

m/s

v tb 

v max  v min
0 , 35  0 ,14

 0 , 245
2
2

m/s

trong đó : Qmax = 500 kg/h = 0,5 t/h
Qmin = 200 kg/h = 0,2 t/h
F = a.b = 0,01.0,11 = 0,0011 m2 _tiết diện ngang lớp vật liệu trên tấm
băng

    360 kg/m3 _khối lượng riêng của vật liệu
b). Công suất của băng tải
Công suất động cơ dùng cho băng tải
Nđc = (N1 + N2 + N3 + N4 + N5) K kw (CT 5-8, TL III, trang 103)
k .

trong đó :
N1_công suất cần để khắc phục trở lực nhánh có tải của băng tải khi
máy chạy không tải ,kw
N2 _công suất cần thiết để khắc phục trở lực nhánh không

tải của băng

tải ,kw
N3_công suất cần thiết để vận chuyển vật liệu dọc chiều dài của băng
tải ,kw
N4 = 0_công suất để khắc phục trở lực hoạt động của xe tháo liệu ,kw

SVTH: Trần Anh Tài

trang 24


Luận án tốt nghiệp

GVHD:Nguễn Tuấn kiệt

N5 = 0_công suất để nâng vật liệu tại các đoạn dốc ,kw
k_hệ số xét đến trở lực của tấm băng khi uốn qua các tang và trở lực ma
sát qua các ngỗng trục trong ổ bi ,
k = 0,8_0,85 ,chọn k = 0,8
K = 1,5_hệ số xét dến chiều dài băng tải (bảng 5.5, TL III, trang 106)

 _hiệu suất truyền động của băng tải
 = TV .BR.(X)2.(Ổ )5 = 0,75.0,96.0,92.0,995  0,56
trong đó :
TV = 0,75_hiệu suất của bộ truyền trục vít
BR = 0,96_ hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ
X = 0,9_ hiệu suất của bộ truyền xích
Ổ = 0,99_ hiệu suất của căp ổ lăn
Công suất cần để khắc phục trở lực nhánh có tải của băng tải khi máy chạy
không tải (kw)

N1 = 4.10-5.q1.v.L1

(CT 5-10, TL III, trang 104)

trong đó :
q1_trọng tải riêng của các phần chuyển động của nhánh có tải
L1 = 650 mm_chiều dài nhánh có tải của băng tải
v = vtb = 0,245 m/s_vận tốc tấm băng
q1 = q1’ + qm = F. + qm
trong đó :
q1’ = F. = a.b.1. .10-4 = 1.11.360.10-4 = 0,396_trọng lực của liệu trên
băng tải ,kg/m
qm = 0,178_khối lượng của 1m băng tải ,kg/m (bảng 4.22, TL I, trang 64)

SVTH: Trần Anh Tài

trang 25