Hoàn chỉnh kết cấu và công nghệ chế tạo bộ phận cắt máy bạt gốc mía HUA BGM 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

----------
----------

NGUYỄN NGỌC BẢO

HOÀN CHỈNH KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ

CHẾ TẠO BỘ PHẬN CẮT

MÁY BẠT GỐC MÍA HUA.BGM-1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá

nông, lâm nghiệp

Mã số : 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN XUÂN THIẾT

HÀ NỘI - 2010

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ

nguồn gốc.

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Nguyễn Ngọc Bảo

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Nguyễn Xuân Thiết, người ñã trực tiếp

hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình làm ñề tài và hoàn thành Luận văn

cùng tập thể các thầy cô trong Bộ môn Cơ học kỹ thuật – Khoa Cơ ðiện -

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện

ñề tài.

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo trong khoa Cơ

ðiện ñã trực tiếp giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Cảm ơn

Trường Cao ñẳng Công nghiệp Nam ðịnh và bạn bè ñồng nghiệp ñã tạo mọi

ñiều kiện thuận lợi và giúp ñỡ tôi hoàn thành Luận văn này.

Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Bảo

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

MỞ ðẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MÁY BẠT GỐC

MÍA 4

1.1 Một số nét khái quát về mía lưu gốc và ñiều kiện làm việc của

máy bạt gốc mía. 4

1.2 Tình hình nghiên cứu cơ khí hoá khâu ñốn gốc mía trên thế giới 7

1.3 Tình hình nghiên cứu cơ khí hóa khâu ñốn gốc mía ở trong nước 9

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MÁY BẠT

GỐC MÍA HUA.BGM-1 14

2.1 Các kết quả nghiên cứu ñộng học và ñộng lực học của máy 14

2.1.1 Kết cấu máy ñốn gốc mía 14

2.1.2 Các thông số chính của máy 17

2.2 Những tồn tại cần ñược khắc phục của mẫu máy: 18

CHƯƠNG III HOÀN THIỆN KẾT CẤU BỘ PHẬN CẮT MÁY BẠT

GỐC MÍA HUA.BGM-1 20

3.1 ðộng lực học bộ phận làm việc của máy – Bài toán dao ñộng 20

3.1.1 Lựa chọn mô hình tính 20

3.1.2 Phương trình vi phân dao ñộng 26

3.1.3 Một số kết quả tính toán 28

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... iv

3.2 Tính toán ñộ bền trục cắt – Bài toán ñộ bền mỏi 42

3.3 Kết cấu của bộ phận cắt 50

CHƯƠNG IV CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BỘ PHẬN CẮT 53

4.1 Công nghệ chế tạo trục bộ phận cắt 53

4.2 Công nghệ chế tạo dao 66

KẾT LUẬN CHUNG 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Fc

- Lực cắt

T - Chu kì của lực kích thích

ρ - khối lượng riêng của thép

mt

- khối lượng của trục

Jt

- mô men quán tính khối lượng của trục

Ip - mô men quán tính ñộc cực

Rd - bán kính ñĩa lắp dao

Md - khối lượng của ñĩa

Jd - mô men quán tính khối lượng ñĩa

Jo - mô men quán tính khối lượng qui ñổi

ϕ - góc xoắn của trục

T - ñộng năng

Π - thế năng

ω0 - Tần số dao ñộng riêng

Ω - Tần số dao ñộng cưỡng bức

ϕ1 - Nghiệm tổng quát

ϕ

*

- Nghiệm riêng

α - Góc cắt trượt

n

m

- Hệ số an toàn mỏi

nch - Hệ số an toàn chảy

σ - Ứng suất pháp

τ - Ứng suất tiếp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... vi

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

3.1 Biên ñộ và góc xoắn cực trị của ñĩa khi thay ñổi r1 (rd1 = 0,22m;

rd2 = 0; l = 0,6m; m = 12kg; r2 = 0) 32

3.2 Biên ñộ và các cực trị của góc xoắn tương ứng với sự thay ñổi

của r2 (Rd = 0,22m; l = 0,6m; m = 12kg; r1 = 0,03m) 35

3.4 Biên ñộ và các giá trị cực trị của góc xoắn khi khối lượng ñĩa cắt

M thay ñổi (r1 = 0,03m; r2 = 0,02m; Rd = 0,22m l = 0,6m). 39

3.5 Hệ số an toàn tĩnh nch và hệ số an toàn mỏi nm 49

4.1 Thành phần hoá học của thép cacbon kết cấu 45 54

4.2 Bảng cơ tính và ứng suất cho phép của thép cacbon kết cấu C45 56

4.3 Thành phần hoá học của thép nhíp 50CrMnA 66

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật........ ........... vii

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

1.1 Mô phỏng về sự phân bố gốc mía 6

1.2 Máy ñốn gốc mía Pakistan 7

1.3 Máy ñốn gốc mía của Ấn ðộ 8

1.4 Sơ ñồ nguyên lý máy ñốn gốc mía có lưỡi dao ñộng 10

1.5 Sơ ñồ nguyên lý máy ñốn gốc mía có dao lắp lỏng trên roto nằm

ngang 10

1.6 Máy Bạt gốc mía HUA.BGM-1. 11

1.7 Mô hình hệ thống truyền ñộng 11

1.8 Kết cấu máy bạt gốc mía 12

2.1 Kết cấu máy ñốn gốc mía 14

2.2 Kết cấu khung máy 15

2.3 Kết cấu bộ phận cắt 16

2.4 Kết cấu cụm bánh xe 17

2.5 Mô hình máy ñốn gốc mía 18

2.6 Chất lượng cắt gốc mía 18

3.1 Mô hình tính bài toán dao ñộng của ñĩa cắt . 21

3.2 Biến thiên lực cản cắt FC 22

3.3 Biểu diễn gần ñúng lực cản cắt FC 22

3.4 Sơ ñồ lực kích thích tác dụng lên trục 23

3.5 Mô hình dao ñộng xoắn hệ một bậc tự do có ngàm 25

3.6 ðồ thị biểu diễn quan hệ giữa góc xoắn φ và lực kích thích MC

theo thời gian t (r1 = 0,015m; r2 = 0; l = 0,6m; m = 12kg; Rd =

0,22m) 29