Luận Văn Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 40

Đồ án tốt nghiệp dài 112 trang
Đề tài: Thiết kế kỹ thuật máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây chuyền chế biến thức ăn cho tôm, năng suất 400 kg/h


Mục Lục
Trang
Lời nói đầu 3
Mục lục . 5
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỘN PHỔ BIẾN HIỆN NAY . 8
1.1. Sơ lược về tình hình nuôi tôm ở nước ta . 8
1.2. Tình hình sử dụng và công dụng của máy trộn . 9
1.3. Phân loại máy trộn . 10
1.4. Máy trộn sản phẩm rời . 11
1.5. Đánh giá độ đồng đều của quá trình trộn 15
Chương 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18
2.1. Sơ lược về thức ăn cho tôm 18
2.2. Một số yêu cầu đối với máy trộn sản phẩm rời dùng trong dây
chuyền sản xuất thực phẩm . 18
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế 19
Chương 3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY . 25
3.1. Tính toán động lực học . 25
3.1.1. Cánh lớn 29
3.1.2. Cánh nhỏ 35
3.1.3. Công suất cần thiết . 39
3.2. Xác định công suất yêu cầu từ động cơ . 40
3.3. Chọn động cơ . 41
Đồ án tốt nghiệp Trang 6
3.3.1. Tính tỷ số truyền 41
3.3.2. Tính mô men truyền đến trục . 42
3.4. Chọn đai . 42
3.5. Tính toán trục . 48
3.5.1. Xác định sơ bộ đường kính trục . 48
3.5.2. Sơ đồ lực tác dụng lên trục và biểu đồ mô men 49
3.5.3. Xác định đường kính trục . 53
3.5.4. Kiểm nghiệm trục 55
3.5.5 Tính kích thước then chỗ lắp bánh đà 58
3.6. Tính bề dày của thùng 60
3.7. Chọn ổ bi UCP . 62
3.8. Chọn ổ bi đỡ . 64
3.9. Tính chọn bánh vít – trục vít . 65
3.9.1. Tính chọn trục vít . 65
3.9.2. Tính chọn bánh vít . 67
3.10. Chọn tay quay lắp với trục vít . 69
Chương 4
LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC 70
4.1. Xác định dạng sản xuất . 70
4.2. Phân tích chi tiết . 71
4.3. Chọn vật liệu làm phôi . 72
4.4. Chọn phương pháp chế tạo phôi . 73
4.5. Đánh số các bề mặt gia công 73
4.6. Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi 74
4.7. Thiết kế nguyên công công nghệ 76
4.7.1. Nguyên công 1 . 76
4.7.2. Nguyên công 2 . 79
Đồ án tốt nghiệp Trang 7
4.7.3. Nguyên công 3 . 81
4.7.4. Nguyên công 4 . 82
4.7.5. Nguyên công 5 . 83
4.7.6. Nguyên công 6 . 84
4.7.7. Nguyên công 7 . 86
4.7.8. Nguyên công 8 . 86
4.7.9. Nguyên công 9 . 88
4.8. Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian . 88
4.8.1. Xác định lượng dư và kích thước trung gian của 7 40 f  88
4.8.2. Xác định lượng dư trung gian của 45  93
4.8.3. Xác định lượng dư trung gian của 48  93
4.8.4. Xác định lượng dư trung gian của 30  94
4.8.5. Bản vẽ phôi . 95
4.9. Xác định chế độ cắt 95
4.9.1. Chế độ cắt cho 45  95
4.9.2. Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu 97
4.9.3. Tốc độ cắt khi tiện thô 98
4.9.4. Tốc độ cắt khi tiện tinh 7 40 f  99
4.9.5. Tốc độ cắt khi mài tinh 7 40 f  99
4.9.6. Tốc độ cắt khi phay rãnh then 100
4.9.7. Tốc độ cắt khi khoan lỗ tâm . 100
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 108
5.1. Kết luận 108
5.2. Đề xuất ý kiến 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110
Đồ án tốt nghiệp Trang 8
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỘN PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.1. Sơ lược về tình hình nuôi tôm ở nước ta
Theo nội dung chương trình phát triển nuôi trồng thủy sản thời kỳ 1999 đến
2010 của bộ Thủy sản, trong thập niên tới hướng chủ yếu là thay đổi hình thức nuôi.
Giảm mạnh hình thức nuôi quảng canh, tăng diện tích nuôi tôm thâm canh từ 15% -
25% tổng diện tích nuôi trồng thủy sản nước lợ. Năng suất nuôi cố gắng đạt từ 2-2,5 tấn/ha. Phấn đấu đến năm 2010 đáp ứng 70 – 80% sản lượng tôm xuất khẩu là
tôm nuôi. Đối tượng nuôi là tôm Sú, tôm Nương, tôm Rảo, tôm Bạc. Trong đó nuôi
tôm sú chiếm 70 – 80%. Trước hết tập trung nuôi ở những nơi có tiềm năng và kinh
nghiệm như: Khánh Hòa, Phú Yên, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bến Tre, Sóc Trăng,
Bạc Liêu, sau đó mở rộng ra nơi khác.
Hình thức nuôi thâm canh sử dụng những ao nuôi nhỏ hơn các hình thức nuôi
khác, được kiểm soát một cách chặt chẽ và chủ động con giống mật độ nuôi của
hình thức này cao thường lớn hơn 20 con/m
2
. Để áp dụng được mô hình nuôi thâm
canh đòi hỏi người nuôi phải có khả năng đầu tư nhất định cho công trình nuôi và
các trang thiết bị phù trợ, đồng thời người nuôi phải có kỹ thuật nuôi và kinh
nghiệm nuôi tôm. Ngoài ra, cần quản lý chặt chẽ các yếu tố môi trường, yếu tố thức
ăn và có phương pháp điều chỉnh thích hợp.
Trong nuôi tôm thâm canh, thức ăn dành cho tôm là thức ăn nhân tạo tổng hợp.
Vì vậy thức ăn là nguồn chi phí chính trong hoạt động nuôi trồng thủy sản, chiếm
khoảng 60% tổng chi phí nuôi. Nó ảnh hưởng đến sản lượng và đến năng suất tôm
nuôi. Cho ăn đầy đủ, đúng cách giúp tôm khỏe mạnh, lớn nhanh, không gây ô
nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao. Thiếu thức ăn, tôm chậm phát triển, còi
cọc, kích cỡ không đều dễ nhiễm bệnh. Thừa thức ăn, hoặc cho ăn không đúng cách
sẽ làm cho ao nuôi mau dơ bẩn gây ô nhiễm, tảo và một số vi sinh vật phát triển quá
mức làm ảnh hưởng tới môi trường ao nuôi, dễ gây ra hiện tượng nở hoa, thiếu ôxy
cục bộ về ban đêm dẫn đến tôm chết hàng loạt.
Đồ án tốt nghiệp Trang 9
Các loại thức ăn tổng hợp khô (độ ẩm ≤ 10%) dùng cho nuôi tôm thâm canh
hiện nay rất đa dạng và phong phú, được chế biến từ các nhà máy chế biến thức ăn
theo các quy trình công nghệ hiện đại nên có thể dự trữ lâu và dễ dàng cho tôm ăn,
nó có dạng hình trụ hoặc viên ứng với các giai đoạn nuôi khác nhau. Thức ăn khô
được chế biến có thể ở dạng chìm, lơ lửng hay nổi tùy theo tập tính ăn mồi của từng
loại.
1.2. Tình hình sử dụng và công dụng của máy trộn
Máy trộn hiện nay được dùng rất nhiều trong nhiều ngành công nghiệp như
trong ngành xây dựng, chế biến lương thực thực phẩm, ngành chăn nuôi. Trong dây
chuyền chế biến thực phẩm công nghiệp thường dùng nhiều máy trộn để thu được
sản phẩm hỗn hợp gồm nhiều thành phần có tỷ lệ nhất định, được trộn lẫn với nhau
và phân bố đều. Thành phần các chất dù được định lượng chính xác nhưng nếu
không được đưa qua các máy trộn làm việc có hiệu quả thì chưa chắc đã thu được
sản phẩm mà khi chia thành các liều lượng nhỏ lại chứa đủ thành phần các chất theo
tỷ lệ định trước.
Các máy trộn được dùng nhiều trong công nghệ hóa học, công nghệ môi
trường, công nghệ thực phẩm, công nghệ dược phẩm
Ngành nuôi trồng thủy sản nói chung đang phát triển mạnh mẽ ở nước ta hiện
nay, đặc biệt là nuôi tôm. Kéo theo đó là sự ra đời của nhiều công ty sản xuất thức
ăn cho tôm, trong quy trình sản xuất thức ăn cho tôm thì không thể thiếu được quá
trình trộn nguyên liệu. Các máy trộn thì rất đa dạng về chủng loại và kích cỡ, tùy
thuộc vào từng loại thức ăn, từng giai đoạn chế biến thức ăn mà ta có loại máy trộn
khác nhau.
Thức ăn ở dạng tự nhiên chưa đáp ứng được yêu cầu dinh dưỡng đa dạng theo
chức năng và lứa tuổi của tôm, nên phải chế biến và phối hợp trộn tạo thành thức ăn
hỗn hợp nhằm đáp ứng những nhu cầu trên. Như vậy, thức ăn hỗn hợp là hỗn hợp
các các loại thức ăn phối chế theo tỷ lệ thành phần phù hợp với sự phát triển sinh lý
Đồ án tốt nghiệp Trang 10
bình thường của từng loài, từng lứa tuổi, từng loại con giống. Chính vì vậy, việc sản
xuất thức ăn hỗn hợp cho những loài có giá trị kinh tế đang phát triển mạnh mẽ.
Trong dây chuyền sản xuất thức ăn cho tôm nói chung thường được phân làm
năm giai đoạn chính như sau:
- Giai đoạn một: là công đoạn định lượng các loại nguyên liệu thành phần theo
công thức pha trộn định trước.
- Giai đoạn hai: tiến hành quá trình trộn sơ bộ để đua tiếp sang công đoạn nghiền
nhỏ.
- Giai đọạn ba: 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 bốn: phân loại là các máy sàng, rây, nhằm thu được các bột thành
phần đạt độ nhỏ mịn cần thiết.
- Giai đoạn năm: trộn bột thành phẩm.
Quá trình trộn chỉ kết thúc và có hiệu quả, khi mỗi mẫu bột kiểm tra đều có đủ
tỷ lệ các chất thành phần đưa vào pha trộn theo công thức định trước.
Như vậy các máy trộn có vai trò quyết định trong việc sản xuất ra các sản
phẩm có chất lượng đồng đều, phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật và tạo ra các sản
phẩm có chất lượng đặc biệt.
1.3. Phân loại máy trộn
1.3.1.Theo nguyên lý trộn
- Máy trộn ngang
- Máy trộn đứng
1.3.2. Theo chu trình làm việc
- Máy trộn làm việc liên tục
Đồ án tốt nghiệp Trang 11
- Máy trộn làm việc gián đoạn
1.3.3. Theo đối tượng hỗn hợp cần trộn
- Máy trộn sản phẩm rời
- Máy trộn sản phẩm dạng bột nhào
- Máy trộn sản phẩm dạng chất lỏng
1.4. Máy trộn sản phẩm rời
Khi trộn sản phẩm rời có thể chỉ trộn vật liệu khô hoặc trộn vật liệu khô với
một lượng chất lỏng không lớn. Mỗi một quá trình trộn đều có những đặc điểm
riêng biệt. Chú ý khi trộn những sản phẩm đặc biệt như chè, cà phê cần thiết phải
trộn hết sức thận trọng, không được phá hủy cấu trúc của sản phẩm trộn. Để trộn
được những vật liệu như thế, không cho phép đập và nghiền trong quá trình trộn.
Thông thường máy trộn sản phẩm rời dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm
thường dùng cánh đảo. Các cánh đảo thường được lắp chặt trên trục nằm ngang.
Những máy dùng để trộn sản phẩm khô rời, theo cấu tạo được chia ra: loại
quay và loại vận chuyển.
Các máy trộn quay là những máy trộn kiểu thùng quay khác nhau về hình
dạng: hình côn, những máy trộn dạng nồi quay
1.4.1. Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng:
Trên (Hình 1.1) là máy trộn có thùng quay kiểu “say rượu”. Trục quay không
nằm trên đường tâm của thùng mà nó nằm nghiêng một góc 30
o
so với đường tâm
của thùng quay. Động cơ điện truyền động qua bộ truyền động đai làm quay trục,
thùng sẽ quay theo quanh trục. Sản phẩm trộn vừa chuyển động ngang vừa chuyển
động dọc theo thùng.


Tài Liệu Tham Khảo
1. GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển
Quá Trình Và Thiết Bị Khuấy Trộn Trong Công Nghệ
NXB Xây Dựng, Hà Nội 2006
2. A.IA. XoKoLov
Cơ Sở Thiết Kế Máy Sản Xuất Thực Phẩm
Người dịch: Nguyễn Trọng Thể, Hà Nội
NXB khoa học và kỹ thuật, 1976
3. PTS.Phạm Hùng Thắng
Giáo trình thiết kế đồ án môn học chi tiết máy
Trường Đại Học Thủy Sản Nha Trang
NXB Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh, 1995
4. PGS.TS Trần Văn Địch
Công Nghệ Chế Tạo Bánh Răng
Hà Nội, NXB khoa học và kỹ thuật, 2003
5. Nguyễn Văn Ba – Lê Trí Dũng
Sức Bền Vật Liệu
NXB Nông Nghiệp, TPHCM 1998
6. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn,
PGS.TS Trần Xuân Việt
Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy (Tập 1,2,3)
Hà Nội, NXB khoa học và kỹ thuật, 2003
7. PGS.TS Trần Văn Địch
Sổ Tay Gia Công Cơ
NXB khoa học và kỹ thuật
8. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Ninh Đức Tốn
Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy (Tập 1,2)
NXB khoa học và kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Trang 111
9. PGS.TS Trần Văn Địch
Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 2002
10. PGS.TS Đặng Văn Nghìn
Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM
11. PGS Trần Hữu Quế
Vẽ Kỹ Thuật Cơ Khí (Tập 1, 2)
NXB Giáo Dục, 2003
12. GS.TS Ninh Đức Tốn, GVC. Nguyễn Thị Xuân Bảy
Giáo Trình dung Sai Lắp Ghép và Kỹ Thuật Đo Lường
NXB Giáo Dục, 2003
13. Nguyễn Trọng Hiệp
Chi Tiết Máy (Tập 1)
NXB Giáo Dục
14. Nguyễn Như Thung , Lê Nguyên Đương, Phan Lê, Nguyễn Như Khỏe
Máy Và Thiết Bị Chế Biến Thức Ăn ChănNuôi
NXB khoa học và kỹ thuật, 1987