MỤC LỤC
Mục lục.
Lời cảm ơn.
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
1.1. Nguồn gốc cây đậu phộng.
1.2.Giá trị kinh tế của lạc.
1.2.1.Giá trị thực phẩm.
1.2.2.Giá trị trong nông nghiệp.
1.2.3.Giá trị trong công nghiệp.
Chương 2: Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và trong nước.
2.1.Trên thế giới.
2.2.Ở Việt Nam.
2.2.1.Thông tin về cây lạc (đậu phộng).
2.2.2.Công tác giống ở Việt Nam.
2.2.3.Đặc tính thực vật của cây đậu phộng.
Chương 3: Các phương pháp bóc lạc.
3.1.Phương pháp thủ công.
3.2.Dùng các loại máy.
3.3.Bảo dưỡng máy móc.
Chương 4: Thực trạng của đề tài.
Chương 5: Tính toán thiết kế các bộ phận của máy.
5.1.Máy bóc vỏ kiểu 2 trục (ép).
5.2.Quan hệ kích thước của trục bóc vỏ.
5.3.Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động.
5.4.Tính toán thiết kế bộ truyền đai.
5.5.Tính toán thiết kế trục.
5.6.Tính toán thiết kế then.
Chương 6: Kết quả, thảo luận và kết luận.
Tài liệu tham khảo.
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên , chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy: TS……….. Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cho em trong suốt quá trình học tập cho đến lúc hoàn thành đồ án “Tính toán thiết kế máy bóc vỏ lạc năng suất 100kg/h” này.
Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả các thầy cồ trong trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã truyền đạt cho em những kiến thức hữu ích để em có thể áp dụng vào việc hoàn thành đồ án này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả các thầy cô, tác giả trong các tài liệu tham khảo đã đúc kết và sang lọc những kiến thức quý báu để chúng em có thể áp dụng vào đề tài mình nghiên cứu.
Đồ án đã giúp chúng em cô đọng và vận dụng được những kiến thức được biết, được học trong những năm tháng được học ở trường. Tuy nhiên do vẫn còn nhiều hạn chế về thời gian, kiến thức của bản thân và kinh nghiệm thực tiễn nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý khắc phục của quý thầy, cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20.…
Người hướng dẫn
……………….
Chương 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Nguồn gốc cây đậu phộng
- Lạc (Arachis hypogaea L.) vừa là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm và cũng là cây có dầu có giá trị kinh tế cao. Trên thế giới, trong số các loại cây có dầu ngắn ngày, cây lạc được xếp thứ 2 sau đậu tương về diện tích và sản lượng, xếp thứ 13 trong các cây thực phẩm quan trọng, xếp thứ 4 về nguồn dầu thực vật và xếp thứ 3 về nguồn protein cung cấp cho người.
Nó là loài cây thân thảo hàng năm tăng có thể cao từ 30–50 cm. Lá mọc đối, kép hình lông chim với bốn lá chét, kích thước lá chét dài 1–7 cm và rộng 1–3 cm. Hoa dạng hoa đậu điển hình màu vàng có điểm gân đỏ, cuống hoa dài 2–4 cm.
Đối với công tác giống ở nước ta, sau khi Miền Nam hoàn toàn giải phóng công tác giống mới được chú trọng. Trong báo cáo tiến bộ kỹ thuật về trồng lạc và đậu đỗ ở Việt Nam. Tiến sĩ Trần Đình Long, kỹ sư Văn Thắng, Kỹ sư Lê Huy Phương đã công bố kết quả nguồn gen cây lạc ở Việt Nam cho thấy đã nghiên cứu 1.271 mẫu giống lạc trong nước và nhập nội
1.2. Giá trị kinh tế của lạc
1. 2.1. Giá trị thực phẩm
- Lạc là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Lạc là nguồn thức ăn giàu về dầu lipit và prôtêin, thành phần sinh hoá của lạc có thể thay đổi phụ thuộc vào giống, vào sự biến động các điều kiện khí hậu giữa các năm, vào vị trí của hạt ở quả
1.2.2. Giá trị trong nông nghiệp
* Giá trị chăn nuôi:
- Giá trị làm thức ăn gia súc của lạc được đánh giá trên các mặt: Khô dầu lạc, thân lá lạc làm thức ăn xanh và tận dụng các phụ phẩm của dầu lạc. Khô dầu lạc có thành phần dinh dưỡng tương đối với các loại khô dầu khác.
* Giá trị trồng trọt:
- Lạc là cây trồng có ý nghĩa đối với nhiều nước trên thế giới, đặc biệt với các nước nghèo vùng nhiệt đới. Ngoài giá trị kinh tế của lạc, đối với ép dầu, trong công nghiệp thực phẩm, trong chăn nuôi, lạc còn có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất do khả năng cố định đạm (N) của nó. Cũng như các loại họ cây đậu khác, rễ lạc có thể tạo ra các nốt sần do vi sinh vật cộng sinh cố định đạm hình thành đó là vi khuẩn Rhizobium vigna. Rhizôbium vigna có thể tạo nốt sần ở rễ một số cây họ đậu.
Chương 2
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LẠC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC
2.1. Trên thế giới
Trong các loại cây trồng thực phẩm cho con người, lạc có vị trí quan trọng. Mặc dù lạc đã có từ lâu đời, nhưng tầm quan trọng kinh tế của lạc chỉ mới được xác định trong khoảng 125 năm trở lại đây. Khi công nghiệp ép dầu lạc được phát triển ở Pháp (xưởng ép dầu ở Max xây) bắt đầu nhập cảng lạc từ Tây Phi để ép dầu, mở đầu thời kỳ dùng lạc đầu tiên trên quy mô lớn.
2.2. Ở Việt Nam
1.1. Thông tin về cây lạc (đậu phộng)
Cây lạc đã được nông dân ta trồng từ lâu đời và được trồng trên nhiều loại đất khác nhau. Hiện nay, lạc được phân bố chủ yếu ở 4 vùng lớn là: Miền núi và trung du Bắc Bộ, đồng bằng Sông Hồng, khu bốn cũ và miền Đông Nam Bộ. Cả 4 vùng này chiếm đến 3/4 diện tích và sản lượng, còn lại rải rác ở một số vùng.
2.2.1. Công tác giống ở Việt Nam
Đối với công tác giống ở nước ta, sau khi Miền Nam hoàn toàn giải phóng công tác giống mới được chú trọng. Trong báo cáo tiến bộ kỹ thuật về trồng lạc và đậu đỗ ở Việt Nam. Tiến sĩ Trần Đình Long, kỹ sư Văn Thắng, Kỹ sư Lê Huy Phương đã công bố kết quả nguồn gen cây lạc ở Việt Nam cho thấy đã nghiên cứu 1.271 mẫu giống lạc trong nước và nhập nội, trong đó có các cơ sở nghiên cứu khoa học khác như Trung tâm nông nghiệp Miền Nam.
Chương 3
CÁC PHƯƠNG PHÁP BÓC LẠC
3.1. Phương pháp thủ công
Bình thường khi bóc lạc chúng ta dung tay bóp vỏ lạc mới tách ra. Điều này không vấn đề gì khi ta bóc số lượng lạc nhỏ. Nhưng ở những vùng quê miền Trung, sản lượng thu hoạch nhiều, bóc như vậy rất mất thời gian -> năng suất thấp, tốn nhiều sức.
3.1.1. Dùng các loại máy
- Máy bóc vỏ kiểu thanh đập:
Máy này tạo ra lực va đập liên tiếp trên lớp vỏ cứng, dòn, dễ nứt vỡ đồng thời cũng tạo ra lực chà sát đối với những hạt nằm kẹt giữa thanh đập và lớp đá nót trong thùng máy, giữa các lớp hạt bị chèn ép và xáo trộn với nhau.
- Ma sát:
Nguyên lý bóc vỏ kiểu ma sát là sự tác động nhiều lần bằng các bề mặt nhám lên hạt hoặc giữa hạt với nhau. Đặc trưng cho loại này là máy xay đá đĩa hay các máy xay kiểu Hà Lan.
3.2. Bảo dưỡng máy móc
Bảo dưỡng kĩ thuật có 2 cấp:
- Bảo dưỡng kĩ thuật ca: do người sử dụng máy móc thiết bị tự bảo dưỡng.
- Trình tự thực hiện:
+ Trước khi khởi động máy: kiểm tra dầu máy, nước làm mát động cơ, dầu thủy lực, nhiên liệu, kiểm tra độ chùng dây cu roa.
+ Khởi động máy, kiểm tra ổn định làm việc của động cơ, hệ thống hãm, hệ thống quay của các lô, hệ thống điều khiển, các thiết bị an toàn.
- Bảo dưỡng kĩ thuật định kì: được thực hiện sau một thời gian làm việc nhất định của máy tính bằng giờ của máy móc làm việc.
Chương 4
THỰC TRẠNG ĐỀ TÀI
- Hiện nay phần lớn các máy bóc vỏ đậu trên thị trường được nhập khẩu từ nước ngoài như : Trung Quốc, Nhật Bản,… như máy bóc vỏ đậu phộng Đài Loan năng suất 1000kg/h nhưng giá thành khá cao, không phù hợp với hộ gia đình sản xuất nhỏ lẻ.
- Chính vì thế, nhằm làm đa dạng hóa các sản phẩm máy bóc lạc để tang cường sức cạnh tranh, việc tính toán thiết kế máy bóc vỏ đậu phộng là điều cần thiết.Với nhu cầu ngày càng cao của thị trường, nhằm tang sức cạnh tranh sản phẩm trong nước và đa dạng hóa sản phẩm máy bóc vỏ thì việc “ tính toán thiết kế máy bóc vỏ lạc năng suất 100kg/h” là cần thiết.
Siêu thị điện máy SANY chuyên kinh doanh và phân phối các sản phẩm Máy bóc vỏ đậu phộng RB - 200 chính hãng.
+ Mã hàng : RB - 200
+ Sản lượng : 200kg/h
+ Công suất : 0.75 kW
+ Tỷ lệ bóc vỏ : 96 - 100 %
+ Tỷ lệ vỡ : 1-2 %
+ Tỷ lệ nguyên hạt : 88 – 93 %
+ Trọng lượng : 150 kg
Chương 5
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY
5.1. Máy bóc vỏ kiểu 2 trục (ép)
Máy có bộ phận làm việc tác động lên hạt bằng dịch trượt. Ưu điểm của loại máy này là máy chạy êm, công suất khỏe, cho ra sản phẩm đều và đẹp.
Trên hình dưới đây là cấu tạo của máy xay có trục bằng cao su. Để điều chỉnh khe hở làm việc giữa hai trục là một cơ cấu, cơ cấu này dịch chuyển trục quay chậm để thay đổi khoảng cách khe hở giữa hai trục.
=> Ưu điểm nổi bật của máy tự thiết kế:
- Giảm tỷ lệ vỡ hạt rõ rệt.
- Tăng năng suất bóc vỏ đậu phộng.
- Giảm giờ công lao động cho người dân.
- Chi phí quá trình bóc vỏ giảm đi.
5.2. Quan hệ kích thước của trục bóc vỏ
Việc đập vỡ và phá hủy liên kết giữa lớp vở và nhân nhờ tác dụng của 2 bề mặt làm việc của máy lên hạt. Trong đó 1 bề mặt làm việc là di động, mặt kia cố định đàn hồi.
+) Mỗi hạt đậu phộng có chiều dài khoảng 35,18mm mà chiều dài trục rulô là 145mm, tính được mỗi lần bóc vỏ là 4,12 hạt. Vậy tổng lực để bóc là 13N
Đối với trường hợp hạt đứng ta có đường kính trung bình của hạt đậu là 11,15mm nên lực cần để bóc lạc là 37N.
5.3. Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động
- Ta có công thức tổng quát tính công suất như sau:
P = F.v
Trong đó:
F: lực cần thiết để bóc 1 lớp vỏ
v: vận tốc trượt của hạt, v = = 2,32 m/s.
=> P = F.v = 197.2,32 = 457 W
5.4. Tính toán thiết kế bộ truyền đai
Thông số ban đầu : Pđc = 0.55 kW
Số vòng quay của trục động cơ : 675 vòng/phút
Số vòng quay của trục : 228 vòng/phút
Tỷ số truyền : i= 2.96
5.5. Tính toán thiết kế trục
- Chọn vật liệu làm trục:
Ta chọn loại thép C45.
Theo bảng 10.9 ta lấy kλ = 1,84.
Vậy tiết diện đảm bảo độ bền
· Xét tại tiết diện A
Có = 20 mm
Ta có b = 6 mm , h = 5 mm , t1 = 3,5 mm
5.6. Tính toán thiết kế then
- Tiết diện đai:
Đường kính để lắp then : d = 17 mm, b = 5 mm, h = 5 mm, t = 3 mm
Chiều dài then l = 0,8lm (lm = 35 mm)
l = 0,8.25 = 28 mm
Vì điều kiện làm việc của trục có va đập nhẹ nên vật liệu làm then là thép C45
Chương 6
KẾT QUẢ, THẢO LUẬN VÀ KẾT LUẬN
6.1. Kết quả
Qua quá trình tính toán và thiết kế, máy bóc vỏ đậu phộng đã hoàn thành với các thông số kĩ thuật sau đây:
- Công suất động cơ 480 W
- Số vòng quay động cơ 675 vòng/phút
- Số vòng quay của rulô 228 vòng/phút
- Khe hở của hai rulô 7 mm
- Đường kính rulô 134.5 mm
- Chiều cao rulô 360 mm
6.2 . Thảo luận
Tính toán, thiết kế máy bóc vỏ đậu phộng dựa trên nguyên lý bóc vỏ bằng hai trụ rulô cao su có một số ưu điểm sau: năng suất máy tăng lên, ít vỡ hạt. Nếu đem so sánh với nguyên lý bóc vỏ kiểu va đập thì tỷ lệ hạt bị vỡ giảm đi rất nhiều. Đề tài được thực hiện đã giải quyết được một số vấn đề như: tăng năng suất bóc vỏ đậu phộng, giảm giờ công lao động cho người dân, chi phí quá trình bóc vỏ giảm đi. Và đồ án này cũng là tiền đề cho các nghiên cứu về công nghệ bóc vỏ sau này.
6.3. Kết luận
Qua quá trình thực hiện đề tài đồ án, trải qua quá trình làm việc đồ án đã hoàn thành. Đề tài đã đạt được những kết quả nhất định như sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về máy bóc vỏ.
- Đưa ra các phương án và lựa chọn phương án thiết kế máy bóc vỏ dạng trục cuốn quả lô cao su.
- Tính toán thiết kế máy bóc vỏ đậu phộng với năng suất 100kg/h, kết quả tính toán thiết kế được thể hiện qua tập bản vẽ gồm 01 bản vẽ lắp và nhiều bản vẽ chi tiết. Các bản vẽ này có độ tin cậy và hoàn toàn có thể chế tạo, lắp ghép và sử dụng được với những chỉ tiêu tương đối hợp lý.
Nhưng vì đây là lần đầu tiên bước vào công việc tính toán, thiết kế lớn, còn nhiều khó khan, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn hẹp, mặc dù đã rất cố gắng nhưng cũng khó tránh phải những thiếu sót, sai lầm, có thể không đảm bảo tốt được các chỉ tiêu về kinh tế cũng như kĩ thuật.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bảo Vệ, Trần Thị Kim Ba, 2005. Cây đậu phộng: Kỹ thuật canh tác Đồng Bằng Sông Cửu Long - NXB nông nghiệp TPHCM.
2. Nguyễn Trọng Hiệp,2007. Thiết kế chi tiết máy - NXB Giáo Dục
3. Tạ Quốc Tuấn, 2006. Cây đậu phộng: Trồng và thâm canh - NXB nông nghiệp TPHCM.
4. Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn, 2005. Bài tập vẽ kĩ thuật cơ khí - tập 1, tập 2 - NXB Giáo Dục.
5. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, 1/2011. Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí - tập một, tập hai, NXB Giáo Dục Việt Nam
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"