Đồ án thiết kế thiết bị định lượng sản phẩm bột theo nguyên tắc tang quay

LỜI NĨI ĐẦU
Ngành chăn ni ở nước ta đang từng bước phát triển với nhiều loại
hình lớn, vừa và nhỏ,nhiều trang trại chăn nuôi với quy mô lớn xuất hiện. Thu
nhập từ chăn ni cũng tăng lên đáng kể góp phần không nhỏ vào sự phát triển
chung của đất nước. Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi cũng phát triển mạnh
mẻ để đáp ứng nhu cầu về thức ăn cho chăn nuôi. Những dây chuyền sản xuất
với những thiết bị tiên tiến, hiện đại làm nâng cao năng suất, giảm sức lao
động con người, hiệu qua kinh tế cao.
Quá trình định lượng thành phẩm đóng bao là một khâu vơ cùng quan
trọng, đảm bảo sự chính xác, tiết kiệm được thời gian và làm tăng năng suất làm
việc.
Trong đó, ngành cơng nghệ chế tạo máy đóng vai trị quan trọng trong việc sản
xuất ra thiết bị, ơng cụ, máy móc cho mọi ngành kinh tế và tạo điều kiện cần
thiết để thúc đẩy các ngành kinh tế này phát triển.
Vì vậy trước khi kết thúc khóa học, em được bộ môn giao cho đề tài tốt
nghiệp: “Thiết kế thiết bị định lượng sản phẩm bột theo nguyên tắc tang
định lượng phục vụ cho các cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi ”.
Nội dung đề tài thực hiện gồm 6 chương:
- Chương 1: Tìm hiểu về việc sản xuất thức ăn chăn nuôi và nhu cầu
trang thiết bị.
- Chương 2: Chọn phương án thiết kế.
- Chương 3: Tính tốn động ,học của thiết bị.
- Chương 4: Thiết kế các chi tiết chính của thiết bị.
- Chương 5: Lập quy trình chế tạo chi tiết điển hình.
- Chương 6: Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng.
Qua q trình thực hiện, tồn bộ nội dung được thể hiện qua đề tài này. Do thời
gian và trình độ cịn hạn chế, vì vậy nội dụng đề tài chắc chắn cịn những thiếu
sót ,mong được sự góp ý của các thầy và các bạn để đề tài này hoàn chỉnh hơn.

NỘI DUNG ĐỒ ÁN:
THIẾT KẾ MÁY ĐỊNH LƯỢNG SẢN PHẨM BỘT KIỂU TANG
QUAY CHO CƠ SỞ CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NI
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ THIẾT BỊ CƠ GIỚI
TRONG CÁC TRANG TRẠI CHĂN NI
1.1 Tình hình chăn ni ở Việt Nam
Nghề chăn ni ở nước ta đã có từ rất lâu nhưng thực sự chỉ phát triển từ
đầu thế kỷ thứ 20 đến nay. Quy trình chăn ni ngày càng được cải thiện, số
lượng đàn gia cầm gia súc tăng lên đáng kể. Ngoài cách ni truyền thống tại
gia, hiện nay có hàng loạt các trang trại chăn nuôi với quy mô lớn xuất hiện. Thu
nhập từ chăn ni cũng tăng lên đáng kể góp phần không nhỏ vào sự phát triển
chung của đất nước.
Các loại vật nuôi chủ yếu hiện nay là: lợn, gà, vịt, trâu, bị, dê, các loại cá,
tơm…Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi, ngành trồng trọt
theo đó cũng phát triển khơng ngừng để đáp ứng nhu cầu về lương thực phẩm
cho ngành chăn ni.
1.1.1 Mục đích của việc chế biến lương thực, thực phẩm
Khả năng hấp thụ và phát triển của vật nuôi phụ thuộc nhiều vào độ đồng
đều các chất trong thức ăn. Thức ăn ở dạng tự nhiên chưa thể đáp ứng được nhu
cầu dinh dưỡng đa dạng theo chức năng và lứa tuổi của gia súc, gia cầm cho nên
phải tiến hành chế biến và phối trộn tạo thành thức ăn hỗn hợp nhằm đáp ứng
nhu cầu.
Thức ăn hỗn hợp nhằm cân bằng đầy đủ các chất dinh dưỡng trong khẩu
phần ăn để phù hợp nhu cầu sinh trưởng, phát triển và sinh sản của gia súc, gia
cầm. Để cân đối thành phần thức ăn trong thức ăn hỗn hợp như: chất xơ, chất
bột đường, chất mỡ, chất khoáng, vitamin…đem lại hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy
việc chế biến thức ăn cho phù hợp với vật nuôi rất quan trọng, quyết định đến
năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của chăn nuôi.
1.1.2 Phân loại thức ăn gia súc

Thức ăn gia súc chia làm 3 loại chính:
- Loại có nguồn gốc thực vật: cỏ, củ, quả, ngơ, cao lương…
- Loại có nguồm gốc động vật: bột cá, bột thịt, bột sữa…


- Loại có nguồn gốc khống: bột xương, bột sị, muối ăn…
Hầu hết các loại thức ăn đều chứa 2 phần: phần nước và phần chất khô. Phần
chất khô là 1 chỉ tiêu quan trọng liên quan trực tiếp đến năng suất vật nuôi.
Lượng thức ăn được vật nuôi hấp thu nhiều hay ít,phụ thuộc vài loại thức ăn,
độ đồng đều giữa các chất, khẩu phần ăn, kỹ thuật chế biến và cách thức cho ăn.
1.2 Nhu cầu về trang thiết bị phục vụ cho chăn nuôi
Với sự phát triển mạnh mẻ của ngành chăn nuôi như hiện nay, để đáp ứng về
nhu cầu về thức ăn phục vụ chăn ni thì nhu cầu về trang thiết bị là rất lớn. Đặc
biệt để dảm bảo độ đồng đều các thành phần trong thức ăn,đóng bao thành phẩm
được chính xác thì thiết bị định lượng không thể thiếu trong các dây chuyền sản
xuất. Trong các trang trại sản xuất chăn nuôi,hằng ngày cần một lượng thức ăn
rất lớn. Nếu chế biến theo kiểu thủ công sẽ không thể đáp ứng được nhu cầu,
vừa tốn công suất con người,năng suất không cao. Dùng các loại máy chế biến
sẽ nâng cao năng suát,giảm sức lao động con người, hiệu qua kinh tế cao. Cụ thể
các thiết bị định lượng được dung trong các ngành công nghiệp như sau:
- Trong công nghiệp thức ăn hổn hợp chăn nuôi để đảm bảo độ đồng đều
giữa các thành phần dinh dưởng trong thức ăn: : chất xơ, chất bột đường,
chất mỡ, chất khoáng, vitamin… Định lượng thành phẩm để đóng bao.
- Trong cơng nghiệp sản xuất sữa bột, định lượng sữa bột để đóng hộp hay
đóng bao bì…
- Trong cơng nghiệp bánh kẹo để định lượng các loại vật liệu như: đường,
bột, các loại gia vị khác…
- Trong ngành cơng nghiệp nước giải khát để đóng chai, đồ hộp, đóng gói
sản phẩm…
1.2.1 Tình hình trang thiết bị định lượng ở nước ta

Hiện nay trên thế giơi nói chung và ở nước ta nói riêng có rất nhiều máy
và thiết bị định lượng phục vụ cho việc chế biến thức ăn chăn ni. Vài chục
trước đây thì hầu hết các loại máy này được mua từ nước ngồi. Tuy vậy các
máy của nước ngồi có giá thành đắt,nhiều gia đình và các cơ sở sản xuất khơng
đủ tiền để mua. Trong nhiền năm trở lại đây nước ta đã thiết kế chế tao các loại
máy này, có giá thành rẻ hơn nhiều so với các máy mua ở nước ngồi. Điều này
góp phần rất lớn vào sự phát triển của ngành chăn nuôi ở nước ta.
1.2.2 Sự cần thiết của trang thiết bị định lượng sản phẩm bột
Với nhu cầu về thức ăn trong các cơ sở sản xuất chăn ni ngày càng cao
như hiện nay thì việc trang bị thiệt bị định lượng là vô cùng quan trọng, đảm bảo
được việc đóng bao thành phẩm được nhanh chóng, chính xác hơn. Cơ giới hóa


và tự động hóa khâu định lượng,đóng gói bao bì tạo điều kiện cho chúng ta hồn
chỉnh cơ giới hóa hệ thống thiết bị thức ăn chăn ni. Nó là điều kiện để nâng
cao năng suất lao động mang lại hiệu quả kinh tế, làm giảm sức lao động của
con người.
1.2.3 Dây chuyền sản xuất trong các nhà máy chế biến thức ăn
Dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi gồm nhiều giai đoạn liên hệ chặt
chẽ nhau thành một thể thống nhất, mỗi giai đoạn có một thiết bị với những
chức năng riêng:
- Giai đoạn một: chuẩn bị làm sạch nguyên liệu
- Giai đọạn hai: thùy theo cỡ nguyên liệu thành phần, tính chất cơ lý, độ
ẩm…mà có thể tiến hành nghiền bằng một máy hoặc một cụm các máy
nghiền khác nhau
- Giai đoạn ba: phân loại nhằm thu được các bột thành phần đạt độ nhỏ mịn
cần thiết
- Giai đoạn bốn: là công đoạn định lượng các loại nguyên liệu thành phần
theo công thức pha trộn định trước
- Giai đoạn năm: trộn bột thành phẩm

- Giai đoạn sáu: Tạo viên, định hình sản phẩm
- Giai đoạn bảy : Định lượng đóng gói
- Giai đoạn tám: Dán nhãn mác,ghi ngày sử dụng
Trong quá trình sản xuất tạo ra sản phẩm, khâu định lượng đóng vai trị
hết sức quan trọng, nhằm xác định chính xác khối lượng nguyên vật liệu, bán
thành phẩm và sản phẩm. Các thiết bị định lượng có mặt hầu hết tại các cơng
đoạn của q trình sản xuất: cung ứng tồn trữ nguyên vật liệu, cấp liệu cho từng
giai đoạn cơng nghệ, định lượng và đóng gói sản phẩm.
1.3 Phân loại thiết bị định lượng
1.3.1 Theo phương pháp định lượng (nguyên tắc định lượng)
1.3.1.1 Máy định lượng theo trọng lượng (sai số 0,1%)
1.3.1.2 Máy định lượng theo thể tích
 Kiểu tang.
 Kiểu đĩa
 Kiểu vít xoắn
 Kiểu băng
1.3.1.3 Máy định lượng theo mức (sai số 2-5%)
1.3.2 Theo tính chất nguyên liệu định lượng


1.3.2.1 Máy định lượng dùng cho sản phẩm hạt
 Đĩa định lượng
 Vít định lượng
 Băng tải định lượng
1.3.2.2 Máy định lượng dung cho các sản phẩm dạng bột nhào
(gồm các máy định lượng bột nhào có dao cắt từng phần hay định lượng bằng
thùng chứa).
1.3.2.3

Máy phân lượng sản phẩm thực phẩm lỏng

Yêu cầu:
- Thiết bị nhỏ gọn,đơn giản, dễ chế tạo.
- Đảm bảo độ chính xác giữa các thành phần thiết yếu, độ lệch mức thấp
nhất theo quy định.
- Dễ sử dụng, chăm sóc dể dàng.
- Làm việc ổn định.
Trong dây chuyền sản xuất thức ăn chăn ni, thì sản phẩm hịa trộn chủ
yếu là sản phẩm bột. Có nhiều phương pháp định lượng cho loai sản phẩm này,
trong đó được sử dung nhiều nhất là phương pháp định lượng theo thể tích( định
lượng theo nguyên tắc đong).


CHƯƠNG 2
CƠ SƠ CỦA QUÁ TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG, CÁC PHƯƠNG
ÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Cơ sơ của quá trình định lượng
Khi thiết kế các tiết bị định lượng, trước tiên cần chú ý đến tính chất cơ lý
và cỡ hạt của sản phẩm định lượng:
- Kích thước hạt, trọng lượng thể tích, độ linh động (đọ xốp), độ ẩm, sự
dính
kết, sự vón cục, khả năng đóng thành tảng lớn và tính chất phân tán đối
với sản phẩm rời.
- Trọng lượng riêng, độ nhớt, độ dính, sự có mặt các hạt huyền phù đối với
sản phẩm lỏng.
- Trọng lượng, thể tích, độ đặc, độ dính, độ linh động, tính đàn hồi đối với
sản phẩm dạng bột nhão và bột nhào.
2.2 Các phương án thiết kế, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm
 Định lượng kiểu tang ( trục cuốn)
 Định lượng kiểu đĩa

 Định lượng kiểu vít tải
 Định lượng kiểu băng chuyền
 Định lượng kiểu cốc đong.
2.2.1 Phương án 1: Định lượng kiểu tang
2.2.1.1 Cấu tạo
1- Phểu tiếp liệu.
2- Tang định lượng
3- Cửa quan sát.
4- Phểu tháo liệu.

Hình 2-1: Tang định lượng.


Phạm vi định lượng được thay đổi theo nhiều phương pháp: thay đổi chiều
dài phần làm việc của tang,thay đổi thể tích của hốc dẩn liệu và thay đổi số vòng
quay của tang.
2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Chuyển động quay của mô tơ qua trục truyền động làm quay tang 2. Liệu
trong phểu theo các hốc tang có thể tích xác định được chuyển xuống phểu tháo
liệu 4.
2.2.1.3 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm:
- Kết cấu máy đơn giản
- Tang định lượng có hốc hoặc ngăn thì phạm vi định lượng rộng
- Độ chính xác định lượng tương đối cao
- Sản phẩm bột sau khi định lượng thốt ra đều


Nhược điểm:
- Khó điều chỉnh được lượng bột điền đầy hốc tang

2.2.2 Phương án 2: Định lượng kiểu đĩa
2.2.2.1 Sơ đồ kết cấu
Đĩa quay mâm định lượng là một đĩa quay nằm ngang 3. Sản phẩm trên đĩa
được điều chỉnh bằng ống tiếp liệu 5 phủ bên ngoài ống tháo của boongke. Động
cơ điện 4 làm quay trục truyền động 6

Hình 2-2: Đĩa định lượng.


2.2.2.2 Cấu tạo

2.2.2.3 Nguyên lý hoạt động
Đĩa 1 lắp cứng trên trục 2 nhận chuyển động quay tư moto qua đai thang 3,
hộp giảm tốc 4 và cặp bánh răng thẳng 5. Liệu từ hộp chứa liệu 6 chảy qua 2 cánh
đảo 15 gắn trên trục 2 ( để chống dính bết) rồi xuống đĩa 1. Để điều chỉnh lượng
liệu trên đĩa 1, dùng hệ thống chắn liệu 7 và 8. Ống 7 phía trong lắp cố định, mặt
ngồi ống có tiện ren. Ống 8 lồng ngồi ống 7, đầu phía trên hàn với đai ốc 10 – ăn
ren trên ống 7.
Đai ốc 10 hàn với bánh răng vòng 13 ăn khớp với bánh răng 14. Khi tay
quay 11 quay truyền chuyển động qua cặp bánh răng nón 12, cặp bánh răng 14 và
13 làm đai ốc 10 quay ăn ren với ống 7 cố định. Do đó cubgx làm ống 8 cùng đai
ốc 13 vừa quay vừa tịnh tiến dọc trục ( lên hoặc xuống ) làm thay đổi lượng liệu
trên đĩa 1. Dùng gạt 9 (cũng điều chỉnh được vi trí cao thấp) để gạt liệu xuống ống
tháo liệu.
Năng suất của máy định lượng phụ thuộc vào thể tích sản phẩm trên dĩa, vào
chiều cao và vị trí đặt ống điều chỉnh và số vòng quay của dĩa. Số vòng quay của
đĩa trong khoảng vài vòng/phút nhằm tránh không để vật liệu bị văng ra do lực ly
tâm.

Có 2 khả năng điều chỉnh năng suất:
- Thay đổi vòng quay của trục 2 mang đĩa 1
- Địch chuyển vị trí ống 8 bằng tay quay 11
2.2.2.4 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm:
- Kết cấu máy đơn giản, dể sử dụng
- Sản phẩm thoát ra đều, liên tục
 Nhược điểm:
- Năng suất của máy khơng cao
- Độ chính xác khơng cao, phụ thuộc vào thể tích sản phẩm trên dĩa, vào
chiều cao và vị trí đặt ống điều chỉnh và số vịng quay của đĩa
- Khó điều chỉnh thiết bị hoạt động định lượng gián đoạn
2.2.3 Phương án 3: Định lượng kiểu vít định lượng
2.2.3.1 Cấu tạo

Hình 2-3: Vít định lượng.
1-Phểu chứa vật liệu.
2-Trục vít.
3-Cánh vít.
4-Ổ trục.
5-Hộp biến tốc.
6-Động cơ.


2.2.3.2 Nguyên lý hoạt động
- Vít định lượng thường được truyền động nhờ động cơ điện thông qua
hộpgiảm tốc. Số vịng quay của trục vít trong khoảng từ 50-250
vịng/phút. Chiều dài vận chuyển của vít định lượng thường khơng dài
q 5 - 10 m.

- Chiều di chuyển của vật liệu phụ thuộc vào chiều xoắn của cánh vít và
chiều quay của trục vít. Nếu đảo chiều quay của trục vít sẽ làm đổi
chiều chuyển động của vật liệu. Hai trục vít có chiều xoắn của cánh vít
ngược nhau sẽ đẩy vật liệu theo hai hướng ngược nhau nếu quay cùng
chiều.
Khi vít định lượng quay với số vịng quay khơng đổi, lượng cung cấp
cũng không thay đổi theo thời gian. Ðể thay đổi lượng cung cấp, tốc độ quay của
vít định lượng được điều chỉnh nhờ một bộ biến tốc vô cấp.
2.2.3.3 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm:
- Nguyên liệu đi qua trục vít có thể bị làm nhỏ đi một phần
- Máy có thể làm việc liên tục
- Máy có thể định lượng ở vị trí đặt nằm ngang hay nằm nghiêng 1
góc nào đó
- Định lượng được với nhiều dạng của sản phẩm
 Nhược điểm:
- Độ chính xác trung bình, năng suất thấp
- Máy phải được chế tạo chính xác khơng dễ bị bó kẹt ngun liệu bên
trong máy
- Máy dễ bị bào mịn lớn do trục vít tiếp xúc nhiều vói ống trục nên
tuổi thọ của máy bị giảm sút và dễ gây mất an toàn vệ sinh thực
phẩm
- Lượng cung cấp của vít định lượng khơng hồn tồn đồng đều theo
thời gian do cấu tạo của vít và tính chất khó chảy thành dịng liên tục
của dịng vật liệu


2.2.4 Phương án 4: Định lượng kiểu băng
2.2.4.1 Cấu tạo

Hình 2-4: Băng định lượng.
1-Phểu chứa.
2-Tấm lót dẩn hướng.
3-Puli ( có thể thay đổi số vòng quay).
4-Băng.
5-Hốc (ngăn) dẫn liệu.
2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động
- Khi hoạt động nhánh băng phía trên đõ bằng những con lăn định
lượng. Dọc theo băng có các hốc (ngăn) với thể tích nhất định dẫn sản
phẩm cấp liệu
- Vật liệu từ boong ke cấp vào băng, boong ke được cấu tạo sao cho áp
suất của vật liệu từ trong boong ke không trực tiếp truyền lên băng.
- Phễu chứa nguyên liệu được lắp phía trên băng giúp cho việc cung cấp
được đồng đều và dễ dàng hơn
2.2.4.3 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm:
- Máy có thể cấp vật liệu liên tục
- Thiết bị đơn giản
- Có thể định lượng được nhiều dạng của tính chất nguyên liệu
- Các thiết bị chế tạo đơn giản
- Định lượng được khối lượng chính xác
 Nhược điểm:
- Băng làm việc liên tục với ma sát lớn nên nhanh mòn
2.2.5 Phương án 5: Định lượng kiểu cốc đong


2.2.5.1 Cấu tạo

Hình 2-5: Cốc định lượng.
1- Đĩa quay.

2- Phễu nạp liệu.
3- Chổi quét.
4- Cốc đong.
5- Thanh trượt.
6- Đáy cốc đong.
7- Phễu tháo liệu.
2.2.5.2 Nguyên lý hoạt động
Đĩa quay 1 có lắp các cốc đong 4 quay theo chu kỳ quanh trục. Đáy cốc
đong 6 được lắp khớp bản lề với cốc.Ở các vị trí khơng tháo liệu đáy được đở
bằng thanh trược 5.Tại vị trí tháo liệu thanh trược gián đoạn đáy được mở và đổ
liệu xuống qua phểu tháo liệu 7. Chổi 3 sẽ quét sạch các vật liệu dính trên đĩa
khi đi qua khe phểu nạp liệu 2.
Chuyển động tròn ngắt quảng đều theo chu kỳ của đĩa 1 có thể nhận được
từ chuyển động quay trịn đều qua cơ cấu malto, cóc, cặp bánh răng khuyết hoặc
cam không gian.
2.2.5.3

Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản,dể chế tạo


- Định lượng sản phẩm chính xác
- Có thể điều chỉnh đĩa quay chuyển động tròn ngắt quang theo chu kỳ
 Nhược điểm:

2.3

- Năng suất làm việc không cao

- Chủ yếu dung trong các cơ sở sản xuất nhỏ
Lựa chọn phương án thiết kế
Cơ sở lựa chọn.
-

Kết cấu máy đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo
Năng suất cao
Hiệu suất thấp
Giá thành thấp
Dễ sửa chửa và thay thế khi bị hỏng

Lựa chọn phương pháp thiết kế.
Qua các phương án đã trình bày ở trên ta thấy phương án 1 (định lương
kiểu tang) là hợp lý nhất. Phương án 1 thỏa mãn hết những yêu cầu đã đưa ra đó
là: năng suất cao, có thể đạt được độ chính xác của sản phẩm theo yêu cầu, có
thể thay đổi được phạm vi định lượng theo nhiều phương pháp và kết cấu đơn
giản dễ thiết kế chế tạo… Vì vậy em quyết định chọn phương án 1 làm phương
án thiết kế.


CHƯƠNG 3
TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ
3.1 Xác định năng suất thiết bị định lượng và công suất động cơ
3.1.1 Xác định năng suất
Để chọn năng suất của thiết bị định lượng, ta phải căn cứ vào nhiều yếu tố
như: quy mô nhà máy sản xuất thức ăn, các yếu tố đầu vào đầu ra của sản phẩm,
sản lượng cần sản xuất của khâu này trong dây chuyền sản xuất, để dây chuyền
trong nhà máy hoạt động ổn định. Trong đó cơ sở quan trọng để chọn năng suất
cho thiết bị định lượng thức ăn chăn nuôi là ta phải căn cứ vào quy mô của nhà
máy sản xuất thức ăn. Như vậy, chúng ta phải đi tìm hiểu thực tế số lượng gia

súc trong khu vực nhà máy cung cấp, tiêu thụ sản phẩm, để định ra khối lượng
thức ăn cần thiết cần sản xuất. Từ đó xác định chính xác năng suất cho máy.

Chọn: Đường kính tang định lượng: D = 360 (mm)
Chiều dài tang định lượng:
l = 410 (mm)
Chiều dài hóc tang:
l1 = 400 (mm)
Số hốc tang:
2 (hốc)


Năng suất sản xuất trong 1h là: 6000 (kg/h)
Thiết bị định lượng loại tang định lượng kiểu cánh quạt làm việc liên tục.
Năng suất lý thuyết có thể tính theo cơng thức:
Q = 60.F.l1.Z.n.γ.φ (kg/h)
(3-1)
 n = = (vịng/phút)
F - diện tích mặt cắt ngang của 1 rảnh khía, m2
l1 - chiều dài phần rảnh trục cuốn tiếp xúc với thức ăn (m)
V - thể tích của 1 hốc tang (m3)
Z - số rảnh khía
n - vận tốc quay của trục cuốn trong 1 phút
γ - khối lượng thể tích của thức ăn (kg/m3)
φ - hệ số chứa của các rảnh khía (φ=0,8 ÷ 0,9)
_ Khối lượng thể tích của sản phẩm bột là: σb = 0,8 kg/dm3
+ Ta xét định lượng đóng bao 5kg → = 6,25 dm3
Xét hệ số chứa của các rảnh khía: φ = 0,8
→ Thể tích 1 hốc tang để định lượng đủ khối lượng 5kg là: V = = 7,81(dm3)
= 7,81.10-3 (m3)

Vận tốc quay của trục cuốn trong 1 phút
n =  10 (v/p)
Trong đó:

Vận tốc dài: v = = = 0,19 (m/s)
Ta có : 10 v/p  6s/vòng
+ Khoảng thời gian giữa 2 lần định lượng: t1 = .1040 = 1,73 (s)
+ Khoảng thời gian định lượng tạo ra 1 bao sản phẩm: t2 = .760 = 1.27 (s)
3.1.2 Xác định công suất trên trục thùng
Năng lượng tiêu thụ cho thùng cấp liệu được xác định chủ yếu do ma sát
của sản phẩm tại góc ơm của thùng và với lớp vật liệu nằm ở trên.
Lực ma sát sinh ra khi các hạt sản phẩm trược lên nhau:
F = Psp.f.tg.0
(3-2)
Công suất trên trục của thùng:
N = = Psp = 0.005.Psp.f.D.n.tg..k1 (3-3)
= 0.005.Psp.f.D.n.tg..k1 (kW).
Trong đó: _Psp: áp suất của sản phẩm trên bề mặt thùng, (N/m2)
_f: diện tích mặt cắt ngang của miệng boongke trên cơ cấu cấp
liệu, m2
f = B.l = 300.410 = 123000 (mm2 ) = 0,12 (m2)
_D = 0,36 (m): đường kính thùng .
_n: số vịng quay của thùng trong 1 phút.
_

_ góc nghiêng tự nhiên của sản phẩm khi chuyển động,


= 20 – 65o
 Chọn = 50o

_k1 _ hệ số tính đến với sự nghiền vở của sản phẩm.
Đối với sản phẩm bột k1 = 1.

Xác định Psp: Psp = (N/m2).
Trong đó: _Nb : Trọng lượng của bột trên thùng cấp liệu tác dụng lên tang.
_S : Diện tích bề mặt ngang của tang tiếp xúc với bột.
_ Thể tích lượng bột trên thùng cấp liệu tác dụng lên tang:
V = h.B.l = 4.3.4,10 = 49,2 (dm3 ).
→ mb = V.  b = 49,2.0,8 = 36,36 (kg).
_ Diện tích bề mặt ngang của tang tiếp xúc với bột:
S = B.l = 300.410 = 123000 (mm2).
= 0,12 (m2)
Vậy Psp = = 3030 (N/m2)
Vậy công suất trên trục của thùng: N = 0,0005.3030.0,12.0,36.10.tg(50 0).1
= 0,8 (KW).

3.1.3 Xác định công suất động cơ
Công suất của động cơ điện đối cơ cấu nạp liệu xác định theo cơng thức:
N2 = (kW).
Trong đó: _k2= 1.1÷ 1.2 là hệ số kể đến các tổn thất do ma sát của các bộ phận
định lượng làm việc
_ : Hiệu suất cơ cấu dẫn động.
Ta có: = 1... 4 = 0,95.0,973.0,994.1 = 0,84
1 :Hiệu suất bộ truyền động đai, 1 = 0,95.
2: Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ, 2 = 0,97.
3: Hiệu suất của cặp ổ lăn, 3 = 0,99.
4: Hiệu suất khớp nối, 4 = 1.
Thay các giá trị vào ta có:

Ndc = = 1,05 (kW)

3.1.4 Chọn động cơ
Theo kết quả tính được và điều kiện Ndm  N ycdc từ bảng 3 ta chọn động cơ
ĐK42-6:
Theo bảng [P1,bảng 3] ta có:

Bảng 3-1: Các thơng số kỹ thuật động cơ:
Kiểu
động cơ

Công
suất
(kW)

vận tốc
quay
(v/ph)

ĐK 42-6

1,7

930

Cosφ

0,75

Tk

Tmax

Tdn

Tdn

1,4

1,8

Mômen bánh
đà của rôto
GD2 ( kgm2 )

Trọng
lượng(kg)

0,067

4,7


3.2 Xác định tỉ số truyền:

Tỉ số truyền chung của hệ thống:

i = = = 93
Tỉ số truyền: i = inh. ih = inh. i1. i2
i1, i2: tỉ số truyền trong hộp giảm tốc

inh: tỉ số truyền ngoài hộp giảm tốc
Ta chọn tỉ số truyền trong hộp giảm tốc:
ih = i d = 2
inh = 46,5
Vậy i1-2 = 2
i2-3 = 4,3
i3-4 = 3,6
i4-5 = 3
i5-6 = 1
3.2.1 Xác định hiệu suất các trục


1-2 = d = 0,95.
2-3 = ol . br = 0,99.0,97 = 0,96
3-4 = ol . br = 0,99.0,97 = 0,96
4-5 = ol . br = 0,99.0,97 = 0,96
5-6 = vol . kn = 0,99.1 = 0,99
3.2.2 Xác định tốc độ quay trên các trục tương ứng
n1 = ndc = 930 (v/phút).

n2 =

= = 465 (v/phút).

n3 =

= = 108 (v/phút)

n4 =

= = 30 (v/phút)

n5 =

= = 10 (v/phút)

n6 =

= = 10 (v/phút)
3.2.3 Xác định công suất trên các trục tương ứng
N1 = Nycdc = 1,05 (KW).

N2 = 1-2 . N1 = 0,95 . 1,05 = 0,99 (KW)
N3 = 2-3 . N2 = 0,96 . 0,99 = 0,95 (KW)
N4 = 3-4 . N3 = 0,96 . 0,95 = 0,91 (KW)
N5 = 4-5 . N4 = 0,96 . 0,91 = 0,85 (KW)
N6 = 5-6 . N5 = 0,99 . 0,85 = 0,8 (KW)

3.2.4 Xác định moomen xoắn trên các trục tương ứng:
Mx1 = 9,55. 106 = 9,55.106 = 10782,3 (N.mm)
Mx2 = i1-2. 1-2 .Mx1 = 2.0,95.10782,3 = 20486,4 (N.mm)
Mx3 = i2-3. 2-3 .Mx2 = 4,3.0,96.20486,4 = 84567,8 (N.mm)
Mx4 = i3-4. 3-4 .Mx3 = 3,6.0,96.84567,8 = 292266,3 (N.mm)
Mx5 = i4-5. 4-5 .Mx4 = 3.0,96.292266,3 = 841727 (N.mm)
Mx6 = i5-6. 5-6 .Mx5 = 0.99.841727 = 833310 (N.mm)
Bảng 3-2: Thông số động lực học các cấp của hệ truyền dẫn:
Trục
Trục I
Trục II III
Trục IV Trục V

Trục VI


i

2

4,3

3.6

3

n(v/ph)

930

465

108

N(KW)

1,05

0,99

0,95

0,91

20486,4

84567,8

292266,3 841727

Mx(N.mm) 10782,3

30

1

10

10

0,85

0,8
833310


3.3 Thiết kế truyền động đai
Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động giữa các trục tượng
đối xa nhau. Bộ truyền có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc êm, có khả
năng bảo vệ cho các tiết máy khác và độn cơ khi bị quá tải đột ngột.
3.3.1 Chọn loại đai
Loại đai được chọn theo sự phù hợp giữa đặc tính làm việc của đai với

điều kiện làm việc cụ thể của bộ truyền. Đai thang là chi tiết tiêu chuẩn, chúng
được chế tạo hàng loạt từ vật liệu vải cao su theo chiều dài và tiết diện quy
chuẩn
Chọn tiết diện đai thang theo giá trị mômen xoắn trên trục dẫn:
Mx2 = 20486,4 (N.mm)
Kích thước tiết
Loại
diện
Chiều dài
Đường Mơmen
tiết
b
Bc
h
Yo Diện
đai L
kính
xốn
diện
(mm)
tích
bánh
bánh
tiết
đai
dẩn
diện
D
M
min

x2
(mm2)
(mm) (N.m)
A

13

11

8

2,8

81

560÷40000 90

Theo [1, bảng 17, tr. 44]:
Bảng 3-3: Thơng số đai

Hình 3-1: Tiết diện đai hình thang

3.3.2 Xác định đường kính bánh đai
3.3.2.1 Chọn đường kính bánh đai nhỏ D1
Theo [ 1,bảng 18 tr. 45 ]: chọn D1= 100 (mm).
Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện [1 , cơng thức 3-16, tr. 44]:

15÷60

V =  (30 ÷ 35) (m/s)
Trong đó :
D1 : Đường kính bánh đai nhỏ, D1 = 100 (mm)
n1: Số vịng quay của động cơ, n1= 930 (v/ph)
Thay các thơng số vào cơng thức (3.18) ta có:
V = = 4,87 (m/s) < (30 35) thỏa mãn điều kiện.
3.3.2.2 Xác định đường kính bánh đai lớn D2
Xác định đường kính bánh đai lớn theo [1, tr. 45]:
D2 = i. D1.(1- )
(3.6)
Trong đó :
i : Tỷ số truyền, i = 2.
D1: Đường kính bánh đai nhỏ, D1= 100 (mm).
 : Hệ số trượt . Theo [1, tr. 37],  = 0,02.
Thay các thông số vào (3.18) ta được:
D2 = 2.100.(1-0,02) = 196 (mm).
Chọn D2 trong dãy tiêu chuẩn theo [1, tr. 45]:
 D2 = 200 (mm)
3.3.3 Sơ bộ chọn khoảng cách trục Asb
Theo [1, cơng thức 3-17 tr. 45] ta có:
0,55.( D1+ D2) + h  Asb  2.(D1 + D2)
(3.7)
Thay : D1 = 100 (mm)
D2 = 200 (mm)
h = 8 (mm)
Thay vào cơng thức (3.2) ta có:
173  Asb  600
Chọn Asb = 0,95. D2 = 190 (mm).
3.3.4 Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A
3.3.4.1 Tính chiều dài đai sơ bộ

Lsb = 2. Asb + .(D1+ D2) +
(3.8)
Thay Asb = 190 (mm)
D1 = 100 (mm)
D2 = 200 (mm)
Vào cơng thức (3.21) ta có:
Lsb = 2. 190 + .(100+ 200) + = 864,4 (mm)
Theo dãy tiêu chuẩn của chiều dài đai theo [1, bảng 20 trang 46] ta chọn chiều
dài đai là: L = 900 (mm).
3.3.4.2 Tính chính xác khoảng cách trục A
Theo [1, cơng thức 3-6, tr. 39]:
A = (mm)
(3.9)


=
= 208,4 (mm)
Vậy khoảng cách chính xác giữa 2 trục là: A = 208 (mm).
3.3.4.3 Kiểm nghiệm góc ơm trên bánh đai
Kiểm nghiệm góc ơm trên đai theo điều kiện:
α = 1800 - . 57o ≥ 120o
(3.10)
Trong đó:
A = 208 (mm)
D1 = 100 (mm)
D2 = 200 (mm)
Thay các giá trị tìm được vào cơng thức (3.23) ta có:
α = 1800 - . 57o ≥ 120o (Thỏa mãn điều kiện).
3.3.4.4 Xác định số đai
Số đai Z được xác định theo [1, cơng thức 3-21, tr. 47]:

Z ≥
(3.11)
Trong đó: F : Diện tích tiết diện đai, theo [1, bảng 17, tr. 44]: F = 81 ( mm2 )
[σp]0 : Trị số ứng suất có ích cho phép, theo [1,bảng 21, tr. 46]:
[σp]0 = 1,55 (N/mm2).
Cv : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc, theo [1, bảng 23,trang 46]
Cv = 1,04
Ct : Hệ số chế độ tải trọng , theo [1, bảng 12, tr. 42]: Ct = 1
C : Hệ số ảnh hưởng đến góc ơm, theo [1, bảng 22, tr. 46]:C = 0,92
Thay các thông số vào công thức (3.24) ta có:
Z ≥ = 1,84
Chọn số đai Z = 2.
3.3.4.5 Xác định kích thước bánh đai
- Chiều rộng bánh đai được xác định theo [1, công thức 3-22 tr. 47 ]:
B = (Z–1).t+2.S (mm)
(3.12)
Trong đó
t : Theo [1, bảng 87, tr. 147], t = 16
S : Theo [1, bảng 87, tr. 147], S = 10
Thay các thông số vào công thức (3.25) ta có:
B = (2 -1).16 + 2.10 = 36 (mm)
- Đường kính ngồi bánh đai được xác định theo [1, công thức 3-23, tr. 47 ]:
De1 = D1 + 2. Y0 = 100 + 2.2,8 = 105,6 mm
De2 = D2 + 2. Y0 = 200 + 2.2,8 = 205,6 mm
3.3.4.6 Xác định lực tác dụng lên trục được xác định
Theo [1, công thức 3-24, tr. 47 ]:
Rđ  3..F.Z. (N)
(3.13)
2
Trong đó: σ0 : Theo [1, bảng 21, tr. 46 ] , σ0 = 1,2 (N/m )

F : Diện tích tiết diện đai, F = 81 (N/m2)
Z : Số đai, Z = 2
α : Góc ơm của đai, α = 1520


Thay các thơng số vào (3.26) ta có:
Rđ  3..81.2. =566 (N)
Lực R gọi là gần đúng có phương nẳm trên đường nối tâm 2 bánh, chiều từ
bánh này hướng tới bánh kia.