Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CHUỐT GỖ
TRÒN
Người hướng dẫn: ThS. TRẦN NGỌC HẢI
Sinh viên thực hiện: ĐẶNG HUY HOÀNG
NGUYỄN TRỌNG DŨNG

Đà Nẵng, 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TT

Họ tên sinh viên

Số thẻ SV

Lớp

Ngành

01

Đặng Huy Hoàng

101140088

14C1B

Chế tạo máy

02

Nguyễn Trọng Dũng

101140081

14C1B

Chế tạo máy

1. Tên đề tài đồ án:

C

C

Thiết kế, chế tạo máy chuốt gỗ trịn

R
L
T.

2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

DU

- Năng suất: 102 m/1h;

- Các số liệu tự chọn trên yêu cầu thực tế.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
a. Phần chung:
TT
01

Họ tên sinh viên

Nội dung

Nguyễn Trọng Dũng

4.a1.Tổng quan các vấn đề liên quan và tính cấp thiết

Đặng Huy Hồng

của đề tài.
4.a2.Thiết kế phƣơng án và sơ đồ động học tồn máy.
4.a3. Tính tốn sức bền và thiết kế các kết cấu chính của
máy.

02

Nguyễn Trọng Dũng
Đặng Huy Hồng

4.a4. Thiết kế mạch điều khiển:
- Chu trình hoạt động.
- Mạch logic.
- Sơ đồ mạch lắp ráp mạch điều khiển.
4.a5. Chế tạo máy thiết kế.
4.a6. Kết luận và hƣớng phát triển.


b. Phần riêng:
TT Họ tên sinh viên

Nội dung

01

Nguyễn Trọng Dũng

Không

02

Đặng Huy Hồng

Khơng

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
TT Họ tên sinh viên
01

02

Nội dung

Nguyễn Trọng Dũng
Đặng Huy Hoàng

- Bản vẽ sơ đồ động tồn máy:

1A0

- Bản vẽ mơ hình:

1A0

- Bản vẽ kết cấu:

4A0

- Bản vẽ sơ đồ điều khiển:

1A0

C
C

b. Phần riêng:

R
L
T.

TT Họ tên sinh viên

Nội dung

01

Nguyễn Trọng Dũng

02

Đặng Huy Hồng

DU

6. Họ tên người hướng dẫn:

Khơng

Khơng

Phần/ Nội dung:

Trần Ngọc Hải
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
8. Ngày hoàn thành đồ án:

9/2/2019
20/5/2019
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 2 năm 2019

Trƣởng Bộ môn Chế tạo máy

Ngƣời hƣớng dẫn

Trần Ngọc Hải


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................. vi
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. vii
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT
CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................................................ 1
1.1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN .......................................................... 1
1.1.1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 1
1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 1

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................... 3

C
C

CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY ....... 5
2.1 THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN....................................................................................... 5

R
L
T.

2.1.1 Thông số thiết kế .................................................................................................. 5
2.1.2 Thiết kế và lựa chọn phƣơng án ........................................................................... 5

DU

2.3 TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH CƠNG VIỆC ............................................................... 16
CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU CHÍNH CỦA
MÁY CHUỐT GỖ TRỊN .......................................................................................... 17
3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN .............................................................. 17
3.1.1 Tốc độ của trục chính (trục dao) ......................................................................... 17
3.1.2 Tính tốn lực cắt gọt ........................................................................................... 19
3.1.2.1 Phân tích lực do dao cắt ................................................................................... 19
3.1.2.2 Phân tích lực tác dụng khi con lăn cuốn phơi .................................................. 21
3.1.3 Xác định tốc độ cắt và tốc độ đẩy gỗ .................................................................. 22
3.1.4 Tính tốn năng suất máy chuốt gỗ ...................................................................... 24
3.2 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN ........................................ 24
3.2.1 THÔNG SỐ BAN ĐẦU .................................................................................... 24
3.2.2 Chọn động cơ ..................................................................................................... 24

3.2.2.1 Động cơ chính ................................................................................................. 25
3.2.2.2 Động cơ cấp phôi............................................................................................. 26
3.3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG............................................................... 27
SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

i


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

3.3.1 Tỷ số truyền ........................................................................................................ 27
3.3.2 Chọn loại đai. ...................................................................................................... 27
3.3.3 Đƣờng kính bánh đai .......................................................................................... 27
3.3.4 Sơ bộ chọn khoảng cách trục .............................................................................. 28
3.3.5 Định chính xác chiều dài đai và khoảng cách trục ............................................. 28
3.3.6 Kiểm nghiệm góc ơm.......................................................................................... 29
3.3.7 Các kích thƣớc chủ yếu của bánh đai.................................................................. 29
3.4 THIẾT KẾ TRỤC CHÍNH CỦA MÁY ................................................................ 30
3.4.1 Tính tốn sơ bộ ................................................................................................... 31
3.4.2 Tính tốn tải trọng lên trục ................................................................................. 31
3.5 KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MỎI CỦA TRỤC CHÍNH ......................................... 33

C
C

3.6 PULY TRỤC CHÍNH ........................................................................................... 34
CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ........................................................ 35

R
L

T.

4.1 CHU TRÌNH HOẠT ĐỘNG ................................................................................. 35
4.2 SƠ ĐỒ LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN ............................................................. 36

DU

CHƢƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY CHUỐT GỖ TRÕN .................................................. 38
5.1 CHẾ TẠO CỤM TRỤC CHÍNH........................................................................... 38
5.1.1 Ngun cơng 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø120 và lỗ Ø35 .................................... 38
5.1.2 Nguyên công 2: Tiện các bề mặt trụ và rãnh thoát dao ....................................... 39
5.1.3 Nguyên công 3: Tiện ren .................................................................................... 40
5.1.4 Nguyên công 4: Phay rãnh then .......................................................................... 41
5.1.5 Nguyên công 5: Mài tinh mặt trụ Ø60 ................................................................ 42
5.1.6 Nguyên công 6:Kiểm tra ..................................................................................... 43
5.2 LẮP RÁP TOÀN MÁY ........................................................................................ 43
5.3 HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG, BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA .............................. 47
5.3.1 Điều chỉnh máy ................................................................................................... 47
5.3.2 Những điều cần thiết khi vận hành máy.............................................................. 48
5.3.3 Bôi trơn ................................................................ Error! Bookmark not defined.
5.3.4 Bảo dƣỡng máy.................................................... Error! Bookmark not defined.
5.4 AN TOÀN LAO ĐỘNG ....................................................................................... 48
5.4.1 Các quy định về an toàn khi vận hành máy ........................................................ 48
SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

ii


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

5.4.2 An toàn về điện ................................................................................................... 49
5.4.3 An toàn về cơ ...................................................................................................... 49
CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ............................................. 50
6.1 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 50
6.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI. ................................................................ 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 52

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

iii


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 2.1 Trình tự cơng việc
BẢNG 3.1 Kích thƣớc dao chuốt trên thị trƣờng
HÌNH 1.1 Máy chuốt gỗ trịn
HÌNH 1.2 Song gỗ trịn
HÌNH 2.1 Sơ đồ bố trí 1 dao

HÌNH 2.2 Sơ đồ bố trí 2 dao
HÌNH 2.3 Sơ đồ bố trí 3 dao
HÌNH 2.4 Băng tải cấp phơi
HÌNH 2.5 Cụm con lăn cấp phơi

C
C

HÌNH 2.6 Bộ truyền đai

R
L
T.

HÌNH 2.7 Bộ truyền xích
HÌNH 2.8 Sơ đồ máy KIIA20

DU

HÌNH 2.9 Sơ đồ động học máy thiết kế
HÌNH 3.1 Trục dao
HÌNH 3.2 Dao chuốt

HÌNH 3.3 Góc cắt của dao
HÌNH 3.4 Phân tích lực cắt
HÌNH 3.5 Sơ đồ lực cấp phơi
HÌNH 3.6 Tiết diện đai A
HÌNH 3.7 Trục chính
HÌNH 3.8 Biểu đồ lực tác dụng lên trục
HÌNH 3.9 Biểu đồ nội lực

HÌNH 3.10 Puly trục chính
HÌNH 4.1 Sơ đồ ngun lý
HÌNH 4.2 Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ
HÌNH 5.1 Ngun cơng 1
HÌNH 5.2 Ngun cơng 2
HÌNH 5.3 Ngun cơng 3
HÌNH 5.4 Ngun cơng 4
SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

iv


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

HÌNH 5.5 Ngun cơng 5
HÌNH 5.6 Ngun cơng 6
HÌNH 5.7 Cụm trục chinh
HÌNH 5.8 Cụm con lăn cấp phơi
HÌNH 5.9 Cụm con lăn thốt chi tiết
HÌNH 5.10 Tổng quan bố trí
HÌNH 5.11 Kết cấu máy chuốt gỗ trịn
HÌNH 5.12 Máy chuốt gỗ trịn

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

v


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đã và đang phát triển
mạnh mẽ mang lại những thành tựu to lớn về tự động hóa trong sản xuất. Mục tiêu
nhắm tới là tăng năng suất lao động, cho ra đời sản phẩm có chất lƣợng, hiệu quả kinh
tế cao nhất. Theo đó, cơng nghệ sản xuất, chế biến các sản phẩm từ gỗ cũng đã có
những bƣớc tiến vƣợt bậc.
Nhìn vào thực tế nƣớc ta hiện nay thì ngành cơ khí nói riêng cũng nhƣ ngành
cơng nghiệp nói chung chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu để có thể trở thành một nƣớc cơng
nghiệp hiện đại. Do vậy, việc thiết kế máy móc, các thiết bị cho sản xuất trở thành một

C
C

vấn đề hết sức cấp thiết. Mỗi sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy cần nắm vững kiến
thức đã đƣợc học tại trƣờng, những hiểu biết trong thực tế để ứng dụng chế tạo ra các sản

R
L
T.

phẩm có giá trị thực tiễn.

Nhóm đƣợc giao đề tài “Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn”, dƣới sự

DU

hƣớng dẫn nhiệt tình của thầy “Th.s Trần Ngọc Hải” cũng nhƣ các thầy, cơ trong
khoa Cơ khí đã giúp chúng em hồn thành nhiệm vụ của mình. Tuy nhiên vốn kiến
thức còn nhiều hạn chế nên trong quá trình tính tốn thiết kế và chế tạo máy khơng
tránh khỏi những thiếu sót kính mong các thầy góp ý sữa chữa để mỗi thành viên trong
nhóm ngày một hồn thiện hơn trong quá trình sau này. Một lần nữa chúng em xin
chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn và các thầy cơ trong khoa Cơ khí - Trƣờng
Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
Xin chân thành cảm ơn !
Đà Nẵng, ngày 08 tháng 03 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trọng Dũng

Đặng Huy Hoàng

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

vi


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

LỜI CẢM ƠN
Khi nhận đề tài “ Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn “ nhóm thực hiện đề
tài đã nỗ lực thu thập tài liệu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án trong thời gian quy

định. Chắc chắn đề tài sẽ khơng đƣợc hồn thành tốt nếu khơng có sự giúp đỡ tận tình
của q thầy cơ.
Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Cơ khí
cùng các bạn bè đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ nhiệt tình. Đặc biệt là thầy Ths. Trần
Ngọc Hải, giáo viên hƣớng dẫn thực hiện đề tài.Trong thời gian thực hiện đề tài thầy
đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ dạy nhiều kinh nghiệm quý báu để giúp đề tài đƣợc hoàn

C
C

thành tốt nhất.

Tuy nhiên do còn thiếu kiến thức và kinh nghiệm cùng với quỹ thời gian có hạn

R
L
T.

nên đề tài vẫn cịn nhiều thiếu sót cần đƣợc bổ sung và chỉnh sửa. Rất mong sự thơng
cảm và đóng góp của q thầy cơ và các bạn !

DU

Đà Nẵng, ngày 08 tháng 03 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trọng Dũng

Đặng Huy Hoàng

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

vii


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN VÀ TÍNH
CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
1.1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
1.1.1

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu :

-

Các phƣơng pháp sản xuất song gỗ tròn

-

Khả năng thực tiễn

-

Một số lọai máy chuốt gỗ hiện có trên thị trƣờng trong và ngoài nƣớc.
Phạm vi nghiên cứu :
Do điều kiện hồn cảnh và thời gian có hạn nên nhóm chỉ tập trung nghiên cứu và

C

C

phân tích nguyên lý hoạt động, cấu tạo cơ bản của một số bộ phận chính của máy

R
L
T.

chuốt hiện nay trên thị trƣờng.
1.1.2

Mục tiêu nghiên cứu

DU

-

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy chuốt gỗ trịn.

-

Ứng dụng kết kết quả tính tốn vào thiết kế ,chế tạo mơ hình, từ đó áp dụng vào
thực tế sản xuất.

1.1.3

Phƣơng pháp nghiên cứu
Cơ sở phƣơng pháp luận :
Dựa trên những cơ sở lý thuyết cũng nhƣ thực tế về một số chuốt song gỗ trịn

hiện có trên thị trƣờng, nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành lên phƣơng án tìm hiểu cấu
tạo và nguyên lý hoạt động của máy chuốt song gỗ trịn qua đó đƣa ra các phƣơng án
thiết kế, lựa chọn phƣơng án rồi đi vào tính tốn các số liệu để tiến hành vẽ mơ phỏng
mơ hình áp dụng vào thực tế, sau đó chính sửa mơ phỏng, tiến hành xuất bản vẽ và đƣa
đi gia công lắp ráp.Tuy nhiên do thực tế gia cơng lắp ráp có nhiều điểm khác với lý
thuyết nên trong quá trình xuất bản vẽ để gia cơng nhóm có tiến hành sửa chữa cho
phù hợp thục tiễn.
Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể :
Do máy chuốt song gỗ tròn là sản phẩm mới xuất hiện ở Việt Nam, các sản
phẩm ngoài thực tế chƣa nhiều dẫn đến nhóm khơng đƣợc tiếp cận trực tiếp với máy
chuốt song gỗ trịn để tìm hiểu. Vì vậy, việc đầu tiên nhóm nhanh chóng tìm kiếm và
SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

1


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

nghiên cứu kỹ về sản phẩm dựa vào các loại tài liệu có liên quan đến máy chuốt song
gỗ trịn nhƣ qua sách vở, các nguồn tài liệu trên internet và một phần kiến thức đã tích
lũy đƣợc. Qua nghiên cứu, tìm hiểu, nhóm đã đƣa ra đƣợc cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của máy một cách hợp lý nhất và đã đƣợc sự đồng ý của giáo viên hƣớng dẫn là
thầy Trần Ngọc Hải.
Dƣới sự hƣớng dẫn của thầy, nhóm đã từng bƣớc đi vào tìm hiểu và thiết kế các
bộ phận chính của máy, vẽ mơ phỏng và kiểm nghiệm bằng các phần mềm đã đƣợc
học nhƣ: AutoCad, RDM, Pro Engineer,…Sau đó xuất và chỉnh sửa bản vẽ, rồi đem đi
gia cơng lắp ráp.
1.1.4

Giới thiệu máy chuốt gỗ trịn

Hiện nay, để gia cơng thanh gỗ trịn có ba phƣơng án chủ yếu là : làm bằng thủ

C
C

công, tiện và chuốt.
Máy chuốt để gia cơng chi tiết có dạng hình viên trụ.

R
L
T.

Dụng cụ cắt của máy chuốt là các lƣỡi dao lắp trên đầu trục dao, các cạnh cắt của dao

DU

hƣớng về phía tâm của đầu trục dao. Phơi gia cơng đƣợc di chuyển dọc theo tâm của
trục dao.

Hình 1.1a

Hình 1.1b
Hình 1.1 Máy chuốt gỗ trịn

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

2

Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.2 Song gỗ trịn

Trong nhiều năm qua, ngành chế biến gỗ Việt Nam phát triển mạnh nhờ vào
nguồn nhân cơng dồi dào và chi phí thuê nhân công khá thấp. Tuy nhiên, hiện nay các
doanh nghiệp gặp khơng ít khó khăn vì sự cạnh tranh khá lớn từ các doanh nghiệp
nƣớc ngoài đang hoạt động tại Việt Nam. Hơn nữa, chi phí nhân cơng cũng khơng cịn
thấp nữa mà nó cũng đang trở thành một áp lực cho các doanh nghiệp. Trong khi
khách hàng luôn đòi hỏi sản phẩm đa dạng mẫu mã, sản phẩm phải tinh tế - đẹp hơn
nhƣng giá cả tăng rất ít hoặc khơng thay đổi, vì vậy tạo áp lực cải tiến rất lớn cho
ngành gỗ hiện nay. Do đó việc thiết kế và chế tạo các loại máy gia công ,chế biến gỗ
sẽ giúp cho ngành chế biến gỗ và sản xuất phụ trợ hạn chế phụ thuộc vào nguồn nhân
công lao động và tiết giảm tối đa chi phí. Hiện nay có nhiều trƣờng đại học và trung
tâm đang nghiên cứu và chế tạo các loại máy chế biến gỗ có thể dễ dàng sử dụng, năng
suất cao nhƣng tiêu tốn ít nhiên liệu và đặc biệt có thể cạnh tranh với các sản phẩm có
xuất xứ từ nƣớc ngoài mà đặc biệt là Trung Quốc đang xuất hiện ngày càng nhiều tại
Việt Nam. Từ đó có những thay đổi theo hƣớng tích cực, đáp ứng yêu cầu của thời kỳ

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

3


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

mới. Vì vậy, cần thiết phải có những thiết kế mới về máy móc ứng dụng trong sản
xuất, chế biến gỗ mà đề tài “ Máy chuốt gỗ song tròn” là một trong số đó.
Tóm tắt chƣơng 1:
Chƣơng 1 đã nêu lên một số nội dung chủ yếu nhƣ sau:
Nêu lý do chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu bao gồm mục tiêu tổng quát và mục tiêu
cụ thể; đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu; phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên
cứu. Ngồi ra cịn trình bày về các nhân tố ảnh hƣởng đến phát triển Công nghiệp chế
biến gỗ nhƣ nhu cầu của thị trƣờng; chất lƣợng, chủng loại và thị hiếu của sản phẩm;
trình độ cơng nghệ của các doanh nghiệp trong ngành chế biến gỗ và chất lƣợng nguồn
nhân lực.

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

4


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC
TOÀN MÁY
2.1 THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN
2.1.1 Thông số thiết kế
Yêu cầu của đề tài:
-

Yêu cầu của việc làm máy thay làm tay.

-

Phân tích các loại nguyên lý cắt gọt gỗ và chọn loại máy tối ƣu.

-

Tính tốn và thiết kế máy đã chọn.

-

Tính tốn và thiết kế dao.

-

Tính tốn và thiết kế phần cấp phơi tự động.

-

Chế tạo mơ hình máy chuốt gỗ trịn.

C
C

R
L
T.

Thơng số thiết kế:

DU

-

Năng suất: 90-110 m/h

-

Đƣờng kính phơi : Ø15 ÷ Ø35 mm

2.1.2 Thiết kế và lựa chọn phƣơng án
Do thanh gỗ là thanh dài có tiết diện vng qua q trình chuốt thay đổi có tiết
diện hình tròn nên việc chuốt gỗ muốn thực hiện đƣợc phải thiết kế đƣợc dao cắt ơm

đƣợc hết đƣờng kính chi tiết sau gia công theo mong muốn. Đảm bảo năng suất, chất
lƣợng bề mặt gia công và dễ dàng trong vận hành. Để đáp ứng các yêu cầu đặt ra,
chúng ta có các phƣơng án nhƣ sau :

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

5


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

a) Phương án bố trí dao cắt.
Phương án 1: Bố trí một dao

Hình 2.1 Bố trí một dao.
 Ƣu điểm:
-

Dễ dàng tháo lắp, điều chỉnh.

-

Kết cấu đơn giản.

 Nhƣợc điểm:
-

C

C

R
L
T.

DU

Năng suất thấp, địi hỏi tốc độ trục chính cao.

Phương án 2 : Bố trí hai dao.

Hình 2.2 Bố trí hai dao .
 Ƣu điểm :
-

Chuốt đƣợc phôi dài, năng suất cao hơn 1 dao.

-

Dễ dàng hiệu chỉnh dao.

 Nhƣợc điểm:
-

Tồn tại ứng suất dƣ trong gia cơng chi tiết.

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

6


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

Phương án 3: Bố trí ba dao.

C
C

R
L
T.

Hình 2.3 Bố trí 3 dao
 Ƣu điểm :

DU

-

Năng suất cao hơn 2 phƣơng án trƣớc.

-

Giảm đƣợc rung lắc của máy khi chuốt gỗ.

-

Dễ dàng trong việc tự động đƣa phơi vào máy.

 Nhƣợc điểm:
-

Khó khăn hơn trong định tâm, tháo lắp.

Kết luận: Từ 3 phƣơng án trên ta thấy phƣơng án bố trí 3 dao phù hợp với hệ
thống sản xuất và các yêu cầu thiết kế.
b, Lựa chọn phương án điều chỉnh dao.
Phương án 1: Cơ cấu điều chỉnh bằng cữ so dao.
 Ƣu điểm :
-

Chi phí thấp .

-

Dễ dàng chế tạo và lắp đặt.

 Nhƣợc điểm:
-

Khó điều chỉnh

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

7

Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

Phương án 2: Cơ cấu tự định tâm.
 Ƣu điểm:
-

Dễ dàng điều chỉnh, vận hành.

-

Độ chính xác cao.

 Nhƣợc điểm:
-

Khó sản xuất, chế tạo.

-

Giá thành cao.

Kết luận: Sau khi so sánh 2 phƣơng án, ta nhận thấy phƣơng án 1 phù hợp với các
điều kiện thực tế chế tạo. Đồng thời đảm bảo yêu cầu kỹ thuật => Chọn phƣơng án 1.
c) Lựa chọn cơ cấu cấp phôi.
Phương án 1: Cấp phôi bằng băng tải.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.4 Cấp phơi bằng băng tải.
1: Đĩa xích

2: Băng tải.

 Ƣu điểm:
-

Năng suất cao

-

Làm việc êm, ít tiếng ồn

 Nhƣợc điểm:
-

Có kết cấu tƣơng đối phức tạp.

-

Giá thành sản xuất cao.

-

Chỉ phù hợp với gia công hàng loạt ở những phân xƣởng lớn

-

Không định tâm đƣợc phôi trong q trình đẩy vào.

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

8


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

Phương án 2: Cấp phơi bằng cụm con lăn cấp phơi.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.5 Cơ cấu cấp phôi bằng cụm con lăn.
 Ƣu điểm:

-

Năng suất cao .

-

Có thể điều chỉnh khoảng cách con lăn theo kích thƣớc phơi.

-

Chi phí thấp hơn.

-

Làm việt êm ít gây tiếng ồn.

-

Đảm bảo định tâm, độ cứng cững trong q trình cấp phơi gia
cơng.

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

9


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

 Nhƣợc điểm:
-

Tƣơng đối khó chế tạo.

-

u cầu độ chính xác cao.

Kết luận: Nhận xét cho thấy phƣơng án 2, phù hợp với nhu cầu thực tế và đảm
bảo các yêu cầu kỹ thuật thiết kế máy => Chọn phƣơng án 2.
d, Lựa chọn phương án bộ truyền trục chính ( trục dao ).
Phương án 1: Bộ truyền đai
Bộ truyền đai thƣờng dùng để truyền chuyển động giữa 2 trục song song quay
cùng chiều (hình 2.6), trong 1 số trƣờng hợp có thể truyền chuyển động giữa 2 trục
song song quay ngƣợc chiều (hình 2.7) (truyền động đai chéo) hoặc truyền động giữa 2
trục chéo nhau (hình 2.8) (truyền động đai nửa chéo)

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.6a: Bộ truyền đai giữa 2 trục song song quay cùng chiều

Hình 2.6b: Bộ truyền đai giữa 2 trục song song quay ngƣợc chiều

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

10


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

Hình 2.6c: Truyền động đai nửa chéo
Bộ truyền đai hoạt động theo nguyên lý ma sát: công suất từ bánh chủ động truyền
cho bánh bị động nhờ vào ma sát sinh ra giữa dây đai và bánh đai. Ma sát sinh ra giữa hai

C
C

bề mặt xác định theo công thức: Fms= f. N

Nhƣ vậy, để có lực ma sát thì cần thiết phải có áp lực pháp tuyến. Trong bộ

R
L
T.

truyền đai, để tạo lực pháp tuyến thì phải tạo lực căng đai ban đầu
 Ƣu điểm :

DU

-

Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục xa nhau.

-

Làm việc êm, khơng gây tiếng ồn.

-

Đảm bảo an tồn cho chi tiết máy và động cơ khi quá tải nhờ hiện tƣợng
trƣợt đai.

-

Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục

-

Kết cấu đơn giản, bảo quản dễ dàng, giá thành rẻ.

-

Dễ dàng thay thế khi hỏng hóc.

 Nhƣợc điểm:
-

Khn khổ, kích thƣớc khá lớn.

-

Lực tác dụng lên ổ trục khá lớn

-

Hiệu suất không cao do có hiện tƣợng trƣợt đai

-

Tuổi thọ làm việc tƣơng đối thấp

 Phạm vi sử dụng:
-

Do thích hợp với tốc độ cao nên thƣờng lắp ở đầu vào của các hệ thống máy.

-

Thƣờng dùng khi khoảng cách trục lớn, vần tốc khoảng 4000-5000m.

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

11


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

Phương án 2: Sử dụng khớp nối
 Ƣu điểm :
-

Truyền trực tiếp chuyển động từ động cơ vào lô dẫn, tối ƣu hóa cơng suất của
động cơ

-

Truyền mmomen xoắn lớn.

-

Khơng cần thơng qua bộ truyền trung gian

-

Đảm bảo độ đồng tâm giữa các trục khá cao
 Nhƣợc điểm :

-

Giá thành tƣơng đối cao

-

Không thay đổi đƣợc tốc độ từ động cơ vào lơ dẫn

-

Khó khăn và tốn thời gian cho việc thay thế khi hỏng hóc.

C
C

R
L
T.

Phương án 3: Bộ truyền xích

DU

Hình 2. 7: Bộ truyền xích
Bộ truyền xích thực hiện truyền động từ bánh xích chủ động sang bánh xích bị
động nhờ vào sự ăn khớp giữa răng trên đĩa xích và các mắc xích.
 Ƣu điểm :
-

Khơng có hiện tƣợng trƣợt nhƣ bộ truyền đai, có thể làm việc khi có q tải
đột ngột, hiệu suất cao.

-

Khơng địi hỏi phải căng xích, nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn

-

Kích thƣớc bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng cơng suất

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

12


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ trịn

-

Góc ơm khơng có ý nghĩa nhƣ bộ truyền đai nên có thể truyền cho nhiều
bánh xích bị dẫn

 Nhƣợc điểm :
-

Bản lề xích bị mịn nên gây tải trọng động, ồn.

-

Có tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn
thay đổi.

-

Phải bơi trơn thƣờng xun và phải có bánh điều chỉnh xích.

-

Mau bị mịn trong mơi trƣờng có nhiều bụi hoặc bơi trơn không tốt.

 Phạm vi sử dụng :
-

Truyền công suất và chuyển động giữa trục có khoảng cách xa, cho nhiều
trục đồng thời trong trƣờng hợp n < 500v/p

-

Công suất truyền thông thƣờng < 100 kW

-

Tỉ số truyền < 6, hiệu suất 0,95-0,97

C
C

R
L
T.

Kết luận: Lựa chọn bộ truyền đai thang do có nhiều ƣu điểm phù hợp với máy

DU

mong muốn nhƣ : tránh quá tải, truyền động tốc độ cao, vận hành ổn định, ít ồn.
2.2 SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC TỒN MÁY.
Máy chuốt để gia cơng chi tiết có dạng hình viên trụ.

Dụng cụ cắt của máy chuốt là các lƣỡi dao lắp trên đầu trục dao, các cạnh cắt của
dao hƣớng về phía tâm của đầu trục dao. Phơi gia công đƣợc di chuyển dọc theo tâm
của trục dao
Tùy theo kích thƣớc của đầu trục dao và lƣỡi dao, ngƣời ta có thể chuốt đƣợc các
chi tiết có đƣờng kính khác nhau, đƣờng kính 20mm đối với máy KIIA20, 50mm đối
với máy KIIA50, máy KIIÀ50-1 có thể gia cơng chi tiết nhiều bậc có đƣờng kính lớn
nhất là 50mm.
Máy chuốt KIIA20 cấu tạo nhƣ hình 2.1s. Trên thân máy 1 lắp gối đỡ vủa trục dao
7, đầu dao 8. Động cơ điện 2 truyền chuyển động quay tròn tới trục dao ( tốc độ 3600
v/ph) qua bộ truyền dây đai thang. Phơi 10 đƣợc con lăn phía trƣớc 9 đƣa vào trong
đầu dao để gia công. Khi ra khỏi bộ phận cắt của đầu dao, con lăn đẩy phía sau 4 tiếp
tục cuốn phơi ra khỏi máy. Phơi có tiết diện hình vng trƣớc khi chuốt, vì vậy rãnh
SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

13


Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

của con lăn đầy phía trƣơc cũng có dạng hình vng. Con lăn đẩy phía sau rãnh có
dạng cung trịn để phù hợp với tiết diện tròn khi chi tiết sau khi đã gia cơng.
Q trình đƣa phơi qua máy đƣợc thực hiện bằng cơ giới. sơ đồ động học nhƣ hình.
Động cơ điện 7, qua bộ truyền đai giảm tốc và hệ thống bánh xích, dây xích , truyền
chuyển động quay tới con lăn chủ động phía trƣớc 4 và sau 2
Đầu dao có 3 lƣỡi dao đƣợc điều chỉnh hƣớng cho phù hợp với kích thƣớc gia cơng
của chi tiết.

C

C

R
L
T.

DU

hình 2.8 Máy chuốt KIIA20
1.Thân máy
2. Động cơ

4 và 9. Con lăn đẩy

7. Trục dao

5. Bộ phận nén của con lăn trên

3. Ống dẫn hƣớng 6. Chốt quay

8. Đầu dao
10. Phôi
11. Máng dẫn hƣớng.

SVTH: Đặng Huy Hoàng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

14

Thiết kế và chế tạo máy chuốt gỗ tròn

Qua sự phân tích, so sánh ƣu nhƣợc điểm của từng loại máy, tơi thấy máy chuốt
gỗ trịn mang 3 dao dùng cụm con lăn cấp phôi phù hợp với sự phát triển của công
nghệ chế biến gỗ ở nƣớc ta hiện nay. Tôi chọn phƣơng án thiết kế này bởi những lý do
sau đây:
- Sản phẩm gỗ hiện nay rất đƣợc ƣa chuộng và tiêu thụ rất lớn trên thị trƣờng.
Do đó cần có những máy có năng suất cao để đáp ứng đƣợc.
- Sản phẩm làm ra trên máy có chất lƣợng và độ chính xác cao mà những máy
khác khơng thể đáp ứng đƣợc.
- Máy có độ cứng vững và tính ổn định cao. Ít gây tiếng ồn.
- Máy dùng cơ cấu cấp phôi bằng con lăn rất nhanh và tiện lợi, đảm bảo an toàn
và tiết kiệm chi phí nhân cơng, nâng cao năng suất.
4

3

5

6

7

2

C
C

A

1

8

Đẩy phơi
Ð?y phơi

R
L
T.

DU

9

A

Hình 2.9 Sơ đồ động máy chuốt gỗ
1. Động cơ điện
2. Máng dẫn hƣớng 2
3. Con lăn thoát chi tiết
4. Bộ truyền đai thang
5. Trục dao
6. Con lăn cấp phôi
7. Máng dẫn hƣớng 1
8. Động cơ cấp phơi

SVTH: Đặng Huy Hồng – Nguyễn Trọng Dũng

Hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải

15