(Đồ án tốt nghiệp) tính toán, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.21 MB, 100 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BAM CỎ
GVHD: TS. NGUYỄN MINH KỲ
SVTH: NGUYỄN QUỐC THẠCH
MSSV: 12143190
ÐẶNG NGỌC CHIẾN MSSV: 12143011
NGUYỄN VĂN TRUNG MSSV: 12143236
SKL004808
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
“TÍNH TỐN, THIẾT KẾ,CHẾ TẠO
MÁY BĂM CỎ”
Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN MINH KỲ
Nhóm sinh viên thực hiện :
Khố:
Tp. Hồ Chí Minh, tháng tháng 8 /2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
“ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
MÁY BĂM CỎ ”
GVHD :
TS. NG
Nhóm SVTH :
NGUYỄN QUỐC THẠCH
ĐẶNG NGỌC CHIẾN
NGUYỄN VĂN TRUNG
Khố:
2012 –
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn THIẾT KẾ MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN MINH KỲ
Sinh viên thực hiện:
1.
ĐẶNG NGỌC CHIẾN
MSSV: 12143011
NGUYỄN QUỐC THẠCH
MSSV: 12143190
NGUYỄN VĂN TRUNG
MSSV: 12143236
Tên đề tài:
“ Tính tốn, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ ”.
2.Các số liệu, tài liệu ban đầu:
+
Năng suất máy 3 ( t/h )
+
Chiều dài đoạn cỏ băm l = 15 (mm)
+
Áp suất riêng của lưỡi dao khi cắt đứt cỏ q = 40 (N/cm)
3.Nội dung chính của đồ án:
PHẦN I : Phần lý thuyết
4.
PHẦN II : Chế tạo mơ hình thực tế
Các sản phẩm dự kiến
+
Hoàn thiện bộ phận băm cỏ
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
TRƯỞNG BỘ MÔN
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)
Được phép bảo vệ …………………………………………
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: “ Tính tốn, thiết kế, chế tạo, máy băm cỏ ”.
- GVHD: TS. NGUYỄN MINH KỲ
- Họ tên sinh viên:
1.
NGUYỄN QUỐC THẠCH _ 12143190 _ LỚP 121433C
2.
3.
+
Địa chỉ sinh viên : Quận 9 , tp Hồ Chí Minh
+
Số điên thoại liên lạc : 01634392520
+
Email:
ĐẶNG NGỌC CHIẾN _12143011 _ LỚP 121433C
+
Địa chỉ sinh viên : Quận 9 , tp Hồ Chí Minh
+
Số điên thoại liên lạc : 01693317630
+
Email:
NGUYỄN VĂN TRUNG_12143236 _ LỚP 121433A
+
Địa chỉ sinh viên: Thủ Đức , tp Hồ Chí Minh
+
Số điện thoại liên lạc: 01646042161
+
Email:
- Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN):
- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) này là cơng
trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài
viết nào đã được công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi
phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 6 năm 2016
Ký tên
Nguyễn Quốc Thạch
LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là môn học quan trọng cuối cùng để đánh giá sinh viên có đủ điều kiện
tốt nghiệp hay không. Để thực hiện đồ án sinh viên phải vận dụng những kiến thức đã học
trong suốt những năm đại học và thơng qua đó cũng là cơ hội để sinh viên củng cố và
nâng cao khả năng bản thân trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn xã hơi.
Do tính quan trọng cũng như phức tạp của đồ án tốt nghiệp, trong quá trình thực hiện đồ
án tốt nghiệp chúng em đã được sự hướng dẫn tận tình của Nhà trường, Thầy cơ trong
khoa và bộ môn Thiết kế máy. Nhờ sự hướng dẫn tận tình đó nhóm chúng em đã thực hiện
và hồn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn. Nhóm chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân
thành đến Nhà trường , khoa Cơ khí chế tạo máy , bộ mơn Thiết kế máy và đặc biệt là thầy
TS Nguyễn Minh Kỳ đã trực tiếp hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này, Thầy Mang
đã cho nhóm mượn máy phay để gia công một số chi tiết.
Em xin chân thành cảm ơn .
Mục Lục
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU.............................................................................................2
I. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................................2
II. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài....................................................................3
III. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài..................................................................................3
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................................3
1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................3
2. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................3
V. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................................4
VI. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp......................................................................................4
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN............................................................................................5
I. Giới thiệu về cây cỏ........................................................................................................5
II. Những nghiên cứu trong và ngoài nước về máy băm cỏ ..........................................6
1. Trong nước:................................................................................................................ 6
2.2.2 Ngoài nước............................................................................................................7
CHƯƠNG 3 :CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 10
I. Cơ sở lý thuyết.............................................................................................................. 10
1. Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thái bằng lưỡi dao............................................ 10
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt của dao............................................. 12
3. Các dạng nguyên lý cắt trong máy băm cỏ............................................................ 16
4. Nguyên lý làm việc của máy bào gỗ :..................................................................... 19
5. Nguyên lý cắt gọt kim loại – PHAY........................................................................ 19
6. Truyền động bánh ma sát........................................................................................ 22
II. Lựa chọn sơ đồ nguyên lý, nguyên lý cắt và mô hình dao băm............................... 23
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ, CƠNG SUẤT.........................26
I. Những thơng số ban đầu của máy :............................................................................ 26
II. Lựa chọn động cơ và công suất máy......................................................................... 26
III. Phân phối các tỷ số truyền của các bộ truyền trên động cơ................................... 27
1. Tỷ số truyền thực tế của bộ truyền đai.................................................................. 27
2. Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng................................................................... 27
3. Công suất và momen xoắn trên các trục................................................................ 29
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN, KIỂM NGHIỆM....................................... 30
MỘT SỐ CHI TIẾT QUAN TRONG............................................................................ 30
I. Tính tốn bộ truyền đai............................................................................................... 30
1. Chọn loại đai............................................................................................................ 30
2. Xác định số đai z...................................................................................................... 31
3. Xác định lực căn ban đầu và lực căn tác dụng lên trục........................................ 32
II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH............................................................................... 33
1.
Chọn loại xích..................................................................................................... 33
2.
Xác định các thơng số của xích và bộ truyền.................................................... 33
3.
Tính kiểm nghiệm xích về độ bền...................................................................... 34
4.
Đường kính đĩa xích........................................................................................... 35
5.
Lực tác dụng lên trục......................................................................................... 36
III. Tính tốn thơng số các bộ truyền bánh răng.......................................................... 36
1. Tính tốn cặp bánh răng trục dao và gulo dưới.................................................... 36
2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG..............................39
IV. TÍNH TRỤC............................................................................................................... 45
1. Thiết kế trục............................................................................................................. 45
TRỤC DAO.................................................................................................................. 46
TRỤC GULO............................................................................................................... 50
V. CHỌN Ổ LĂN............................................................................................................. 58
TRỤC I............................................................................................................................. 58
TRỤC II........................................................................................................................... 60
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH............................62
I. Bộ phận cắt thái........................................................................................................... 62
1.
Dao cắt thái......................................................................................................... 62
2.
Tấm kê................................................................................................................. 63
3.
Buồng thái........................................................................................................... 64
II. Bộ phận cung cấp....................................................................................................... 64
1.
Băng tải............................................................................................................... 64
2.
Rulo cuốn............................................................................................................ 65
III. Khung đỡ máy........................................................................................................... 66
IV. Mơ hình thực tế.......................................................................................................... 67
CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 68
I. Kết quả.......................................................................................................................... 68
II. Kiến nghị..................................................................................................................... 68
TĨM TẮT ĐỒ ÁN
1. Tên đề tài tốt nghiệp.
Tính tốn, thiết kế, chế tạo máy băm cỏ.
2. Những nội dung
chính Gồm có 7 chương
:
+ Chương 1: Giới thiệu
+
+
Chương 2: Tổng quan
Chương 3: Cơ sở lý thuyết và lựa chọn nguyên lý hoạt động
+
Chương 4: Tính tốn, lựa chọn động cơ, cơng suất và phân
phối tỷ số truyền.
+ Chương 5: Tính toán, lựa chon và kiểm nghiệm một số chi tiết
+
+
Chương 6: Thiết kế mơ phỏng và chế tạo mơ hình.
Chương 7: Kết quả và kiến nghị.
1
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Nước ta là quốc gia có nền kinh tế nơng nghiệp chủ yếu, lâu đời và phát triển. Tuy nhiên
năng suất thật sự đem lại từ phát triển nông nghiệp thì chưa cao. Nghề trồng trọt và chăn
ni nước ta còn chịu ảnh hưởng của truyền thống cũ, làm ăn tự phát, nhỏ lẽ và hầu như
chưa theo một định hướng phát triển. Chính vì thế gặp nhiều rũi ro.
Những năm gần đây, nước ta tập trung phát triển nông nghiệp theo hướng công nghiệp và
hiện đại, mong muốn tạo ra những sản phẩm nơng nghiệp có chất lượng đáp ứng các tiêu
chuẩn quốc tế, giúp cho sản phẩm của nơng dân việt nam có thể xâm nhập và cạnh tranh
với sản phẩm các nước trên thị trường thế giới. Đặc biệt vào ngày 4/2/2016 nước ta gia
nhập TPP – Hiệp định Đối tác Xuyên Thái Bình Dương – thì việc cạnh tranh càng gay gắt,
địi hỏi phải có sự thay đổi để phát triển bền vững .
Nghề chăn nuôi bị ở việt nam cũng đang có những cơ hội và thách thức lớn trong thời kỳ
hội nhập, làm sao để đưa nghề ni bị ở việt nam phát triển, các sản phẩm từ chăn ni bị
như thịt, sữa đảm bảo chất lượng từ đó tăng tính cạnh tranh và chiếm được lòng tin của cả
thị trường trong nước và quốc tế. Để có thể phát triển như mong muốn cần thay đổi cách
chăn ni, giảm hình thức chăn ni nhỏ lẽ đẩy mạng hình thức chăn ni trang trại công
nghiệp, áp dụng khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi. Theo thống kê về chăn ni hàng năm
số lượng bị đang ngày một tăng, mở rộng ở nước ta trong những năm gần đây .
Kế hoạch phát triển đàn gia súc, gia cầm đến năm 202
Loại vật nuôi
Animals
Lợn nái/ Sow
Gia cầm/ Poultry
Bò/Cattle
2
Theo số liệu thống kê trên thì đàn bị ở nước ta đang dần tăng lên và được định hướng phát
triển trong tương lai.
Để phát triển đàn bị thì cần phải đáp ứng lượng thức ăn lớn cho chúng một cách thường
xuyên. Ngày nay, ngoài loại thức ăn hay sử dụng là rơm, rạ, phụ phẩm nông nghiệp,.. việc
trồng cỏ ni bị là cần thiết và cần phát triển và mở rộng ở nhiều nơi.Với những đặc điểm
nổi bậc như dễ trồng, năng suất cỏ thu hoạch cao, bò rất thích thì việc trồng cỏ đã tạo ra cơ
hội tốt để phát triển mở rộng đàn bị theo hướng cơng nghiệp. Mà để sử dụng cỏ hiệu quả
thì việc chế biến cỏ - băm cỏ nhỏ - trước khi cho bò sử dụng là điều hết sức cần thiết. Cần
một loại máy để giúp con người thực hiện quá trình này. Chính vì những lý do trên nhóm
chọn và thực hiên đề tài “Tính tốn, thiết kế, mơ phỏng và chế tạo máy băm cỏ cho bò”
II.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ýnghĩa khoa học
+
Từ kết quả nghiên cứu của đề tài có thể góp phần làm cơ sở để thực hiện các
nghiên cứu khác nhằm tạo ra sản phẩm thiết thực.
+
Vận dụng những kiến thức học được vào thực tế từ đó cũng cố kiến thức vững
chắc, phát triền khả năng bản thân.
Ýnghĩa thực tế
+
Tạo ra chiếc máy băm cỏ phụ vụ chăn nuôi thay thế sức lao động của con
người.
+
III.
+
+
+
Tăng năng suất lao động, nâng cao thu nhập cho người chăn nuôi.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Nghiên cứu tình hình thực tế phát triển chung ngành chăn ni bị.
Đưa ra giải pháp cho vấn đề nghiên cứu.
Cụ thể hóa giải pháp bằng sản phẩm hoàn chỉnh.
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1. Đối tượng nghiên cứu
+
Máy phục vụ chăn ni bị
2. Phạm vi nghiên cứu
+
Trên cơ sở kiến thức học tập tại trường và tìm hiểu trong thực tế
3
+
Thời gian nghiên cứu 5 tháng
V. Phương pháp nghiên cứu
+ Tìm hiểu thu thập thơng tin trong và ngồi nước.
+
+
+
Phân tích,tính tốn đưa ra số liệu cần thiết liên quan đề tài.
Mơ hình hóa đề tài thơng qua phần mềm chuyên dùng.
Chế tạo thực tế và hiệu chỉnh
VI. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
+
+
+
+
+
+
+
Chương 1: Giới thiệu
Chương 2 : Tổng quan
Chương 3 : Cơ sở lý thuyết và lựa chọn ngun lý hoạt động
Chương 4 : Tính tốn, lưa chọn, động cơ và phân phối tỷ số truyền
Chương 5: Tính tốn, lựa chọn và kiểm nghiệm một số chi tiết quan trọng
Chương 6 : Mô phỏng và chế tạo mơ hình
Chương 7 : Kết quả và kiến nghị
4
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN
I. Giới thiệu về cây cỏ
Có nhiều loại cỏ đang được trồng làm thức ăn chăn ni nhưng chủ yếu là cỏ voi
( Hình 2.1). Cỏ voi là loại cây thân thảo chia đốt (như cây mía), chiều cao cây có thể tới
2m, đẻ nhánh mạnh, sinh trưởng nhanh. Cây cỏ voi cho năng suất chất xanh rất cao, nhất
là vào mùa mưa, một năm có thể cho thu cắt từ 15-20 lứa, năng suất chất xanh đạt trên 100
tấn/ha/năm. Cỏ voi dễ trồng, dễ chăm sóc, ít sâu bệnh, có thể trồng và cho thu hoạch
quanh năm. Các loại động vật nhai lại như trâu, bị, ngựa, dê, hươu nai... rất thích ăn loại
cỏ này. Cỏ voi dùng cho vật nuôi ăn trực tiếp hoặc có thể mang ủ chua khi lượng cỏ thu
hoạch nhiều, làm thức ăn dự trữ cho mùa đông khô rất tốt.
Khơng dừng lại ở đó, các nhà khoa học đã tạo ra một giống cỏ mới là VA06 được lai tạo
giữa cỏ voi với cỏ đi sói ở châu Mỹ. Cây lai có được những tính trạng vượt trội. Ngay năm
đầu tiên nó đã có thể đạt năng suất từ 225-375 tấn/ha. Tới năm thứ 2, năng suất có thể đạt tới
480 tấn/ha. Nó sẽ giữ năng suất đó tới tận lúc chúng ta trồng lại (sau 6 năm). Đường kính thân
cây từ 2-3cm. Nó có thể cao tới 3-4m, phiến lá rộng, mềm, hàm lượng dinh dưỡng cao, trong
đó có tới 17 loại axit amin và nhiều loại vitamin cần cho cơ thể vật ni.
Hình 2.1
Tuy trồng cỏ cung cấp đầy đủ lượng thức ăn cho chăn ni bị nhờ những đặc điểm tốt nêu
trên, nhưng để quá trình sử dụng cỏ khơng bị lãng phí thì những cây cỏ phải được băm nhỏ
trước khi cho bò ăn. Việc băm cỏ mang lại nhiều lợi ích như : giúp cho bò dễ dàng tiêu
5
hóa, làm mềm phần thân cây cỏ tránh việc bỏ phí, dễ dàng phối trộn với những loại thức
ăn khác, giúp cho quá trình bảo quản ,dự trữ cỏ dễ dàng ,…Việc băm cỏ mất rất nhiều thời
gian và công sức. Nếu cứ băm thủ cơng thì khơng thể nào phát triển đàn bị ,khơng phát
triển theo hướng cơng nghiệp được.
II.
Những nghiên cứu trong và ngoài nước về máy băm cỏ .
1. Trong nước:
+
Máy băm thân cây ngô, cây cỏ voi của nhà sáng chế Nguyễn Hải Châu
( Hình 2.2 ).
Sử dụng nguồn điện 220V với động cơ 2,2Kw và có tốc độ vịng quay 2850 (vịng/phút)
cho ra sản lượng đạt tới 200 (Kg/giờ). Số lượng lưỡi băm là 3 , độ dài sản phẩm từ 1- 5cm,
trọng lượng máy 60 kg , giá 6.500.000 đ .Máy được thiết kế với 2 cửa, 1 cửa dùng để đưa
nguyên liệu vào và 1 cửa dùng để đưa sản phẩm đã được băm nhỏ ra ngồi.
Hình 2.2.
+
Hình 2.3
Máy băm cỏ của anh “ hai lúa ” ( Hình 2.3 )
Máy do anh nông dân Phan Xuân Kiển, 47 tuổi, thôn 1, xã Đạ Rịn, H.Đơn Dương (T.Lâm
Đồng) chế tạo ra. Nó được thiết kế dựa trên nguyên lý hoạt động của máy cắt bắp một hàng
(có hệ thống băm) của Đức và một số loại máy băm khác đang dùng cho nông trường. Máy
nhỏ gọn 80kg, năng suất cao , lưỡi cắt cứng vững , kích thước cỏ đạt từ 1- 3cm, đặc biệt giá
thành rẽ chỉ 2.600.000 đ . Hiện nay, ngồi máy băm cỏ chạy bằng mơ tơ điện, anh Kiển còn
6
thiết kế thành công máy băm cỏ (chạy bằng máy nổ D8) có thể sử dụng cho các vùng nơng
thơn chưa có điện.
2.2.2 Ngồi nước
Máy băm cỏ TQ9Z9 ( Hình 2.4 )
Máy băm cỏ TQ9Z9A nhập từ Trung Quốc thường được dùng để băm các phụ phẩm nông
nghiệp chế biến thức ăn để chăn ni gia súc, trâu bị cừu, hươu, nai, ngựa bằng các phụ
phẩm như cây ngô, cỏ voi, rơm, cây lạc, dây khoai vv.. Máy băm cỏ TQ9Z9A cũng dùng
để băm phế phẩm nông, lâm nghiệp cuống bông, cành cây nhỏ, vỏ cây, vv. Sử dụng xử lý
nguyên liệu cho cho ngành giấy, phân bón, ván ép, sản xuất ethanol và các ngành công
nghiệp khác. Giá của máy này từ 60 đến 100 triệu đồng.
Hình 2.4
7
Thơng số kỹ thuật của máy TQ9Z9A
Mã sản phẩm
Động cơ
Kích thước
Trọng lượng máy khơng tính động cơ (kg)
Tốc độ băm (r / min)
Số lượng lưỡi băm (cái)
Độ dài
phẩm
Sản phẩm được máy phun ra trong bán
kính
Máy băm cỏ của nơng dân các nước khác ( Hình 2.5 ) :
8
Hình 2.5
9
CHƯƠNG 3 :
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
I. Cơ sở lý thuyết
1. Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thái bằng lưỡi dao
Các bộ phận làm việc của máy cắt thái dùng trong chăn nuôi thường dựa theo nguyên lý
cắt thái bằng cạnh sắt của dao. Quá trình cắt thái thường được thực hiện bằng cách di chuyển
cạnh góc nhị diện ( cạnh sắc ) hợp bởi hai mặt phẳng của lưỡi dao. Có hai cách di chuyển của
lưỡi dao là theo hướng p vng góc với vật cắt ( h.1) hoặc theo hai hướng vng góc với nhau
cùng một lúc( h.2), đó là hướng p hướng cắt pháp tuyến và đồng thời theo hướng
q vng góc với p ( hướng cắt tiếp tuyến ), nghĩa là cắt theo hướng tổng hợp r ( hướng cắt
nghiêng ).
Để chứng minh về tác dụng cắt của hai phương pháp, Viện sĩ Gơriatskin tiến hành thí
nghiệm và cho kết quả rằng cắt theo hướng nghiêng sẽ giảm được lực cần thiết và tăng
chất lượng thái so với cắt thái theo hướng pháp tuyến.
Thí nghiệm như sau ( Hình 3.1) : Dùng một cân Roobecval, trên đĩa A lần lượt đặt
những quả cân N (g) khối lượng khác nhau, bên kia đĩa thay bằng lưỡi dao B lắp lưỡi dao
quay lên. Đặt những cọng rơm C có bộ phận D giữ và đè cọng rơm vào lưỡi dao, đồng
thời di chuyển được cùng với cộng rơm bằng tay kéo E dọc cạnh lưỡi sắc dao với những
độ dịch chuyển S mm.
10
Hình 3.1
Kết quả mối liên hệ giữa lực cắt N và độ dịch chuyển S.
N
600
S
1,5
Cơng thức thực nghiệm :
S A.e
hoặc
Hình 3.2 - Đồ thị phụ thuộc lực cắt N vào độ dịch chuyển S
11
Gơriatskin gọi trường hợp cắt pháp tuyến ( S =0 ) là q trình chặt bổ cắt thái khơng trượt,
trường hợp cắt nghiêng ( S ≠ 0) là quá trình cắt thái trượt. Như vậy cắt thái có trượt lực
cần thiết giảm so với cắt thái khơng trượt.
Lợi ích của q trình cắt thái có trượt cịn được giải thích như sau ( Hình 3.3) :
Lưỡi dao dù rất sắc nhưng khi soi qua kính hiển vi, cũng thấy những răng lồi lõm
như lưỡi cưa. Do đó khi lưỡi dao di chuyển có thêm hướng tiếp tuyến, nghĩa là có trượt
thì lưỡi dao đã phát huy được tác dụng cưa đứt vật thái. Nếu lưỡi dao chỉ cắt theo
phương pháp tuyến ( chặc bổ ), khi đó lực cắt thái phải khắc phục hoàn toàn ứng suất
nén để cắt đứt vật thể. Cịn khi cắt có trượt thì một phần lực cắt thái sẽ chỉ khắc phục
ứng suất kéo của vật thái mà đối với vật liệu như rau cỏ thì ứng suất kéo nhỏ
2
hơn ứng suất nén đáng kể. Ở củ quả ứng suất nén σn= 86 -104 N/cm , ứng suất kéo
2
σk = 45-85 N/cm .
Ngoài ra do khi cắt thái có trượt
bề rộng bp nhỏ hơn bề rộng thái khi
thái khơng trượt bn cho dù có cùng
diện tích cắt thái F.
Hình 3.3 -Tác dụng cắt trượt của chiều rộng cắt thái
Trong nơng nghiệp cắt thái có trượt phù hợp với vật thái có nhiều thớ, bản thân có
tính đàn hồi, đối với vật rắn khơng đàn hồi thì cắt trượt bằng lưỡi dao khơng hợp lý.
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt của dao.
a.Áp suất cắt riêng q ( N/cm) của cạnh lưỡi dao trên vật thái
Đây là yếu tố trực tiếp chủ yếu đảm bảo quá trình cắt đứt
q = Q/∆S (N/cm) , Công thức 2,-32 ,trang 49
[2] Q – Lực cắt thái cần thiết (N)
∆S – chiều dài đoạn lưỡi dao cắt vào vật liệu (cm)
12
Áp suất phụ thuộc vào độ sắc của dao, góc mài dao, các tính chất cơ lý của vật thái, chế độ
động học của dao...
Theo sơ đồ cắt thái bằng lưỡi dao ( Hình 3.4),
thể hiện quá trình cắt thái các vật thái đàn hồi, áp suất
riêng gây ra hai giai đoạn: đầu tiên lưỡi dao nén ép vật
thái một đoạn rồi đến cắt đứt vật thái. Trong quá trình
lưỡi dao đi vào vật thái còn phải khắc phục các lực ma
sát T1 do áp lực cản của vật thái tác dụng vào mặt bên
của dao và T2 do vật thái dịch chuyển bị nén ép tác
động vào mặt vát của cạnh sắc lưỡi dao.
Nếu gọi Pt là lực cản cắt thái thì :
Q = Pt + T1 +T2.cosα , 2-33, trang 50 [2]
Hình 3.4
Đối với quá trình cắt thái không trượt ( băm bổ ) thi Q = Pt
Áp suất riêng q (N/cm) của một số vật thái khi cắt thái chặt bổ (không trượt ),Trang 50 [2]
- Rơm :q = 50 - 120 N/cm
- Rau cỏ :
-
q = 40 - 80 N/cm
Củ quả : q = 20 – 40 N/cm b.
Các yếu tố thuộc về dao thái
Độ sắc của cạnh sắc lưỡi dao s ( mm ) (Hình
3.5) : chính là chiều dày s của nó. Độ sắc cực tiểu
đạt 20 –
40 µm, đối với các dao thái trong chăn ni s khơng
vượt q 100 µm , nếu lớn hơn thì dao đã bị cùn và
thái kém. Độ sắc thái càng lớn thì ứng suất riêng càng
tăng.
Góc cắt thái α ( Hình 3.6 )
Góc cắt thái α ảnh hưởng đến áp suất cắt thái góc này bằng tổng của 2 góc: góc đặt dao β
và và góc mài σ.
13
Hình 3.6
+ Góc đặt dao β bố trí đảm bảo sao cho lớp rau củ khi được thái xong và tiếp tục được
cuốn vào, không va chạm với dao tránh ma sát vơ ích.
+ Góc mài dao nói chung nhỏ nhưng vì độ bền của vật liệu làm dao có hạn. Đối với máy
0
0
0
thái rau cỏ rơm σ =12 – 15 ( tâm kê thái có σ’ = 25- 30 ) , máy thái củ quả σ = 18 -25 .
Vận tốc cắt thái v (m/s) :
Ảnh hưởng đến áp suất cắt thái q ( Hình 3.7), lực cắt thái Pt và cơng cắt thái Act. (Hình
3.8)
Hình 3.7
Hình 3.8
14
