Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành chăn nuôi tằm (Bombyx mori) lấy tơ tại Việt Nam là một ngành nghề truyền thống gắn liền với vùng nguyên liệu trồng cây dâu tằm (Morus alba, họ Moraceae). Lá dâu tằm là nguồn thức ăn duy nhất của tằm từ giai đoạn ấu trùng đến khi làm kén nhả tơ. Theo thống kê điều tra tính đến tháng 12/2010 được trích dẫn trong đồ án, Việt Nam có 31 tỉnh tham gia sản xuất dâu tằm tơ với tổng diện tích đạt 25.046 ha (chiếm 0,21% diện tích đất nông nghiệp). Lâm Đồng là địa bàn trọng điểm trồng dâu nuôi tằm ở phía Nam, bên cạnh các vùng bãi bồi ven sông Đáy, sông Hồng, sông Thái Bình ở phía Bắc.

Trong quy trình chăm sóc tằm, độ tuổi của tằm quyết định trực tiếp kích thước thức ăn: tằm non cần ăn lá dâu thái sợi nhỏ khoảng 3 mm, khi lớn dần kích thước cữ cắt tăng lên 5 mm và đạt 10 mm ở giai đoạn chuẩn bị làm kén. Việc cắt nhỏ lá dâu giúp nâng cao hiệu quả hấp thụ, giảm hao phí thức ăn và hạn chế tình trạng lá bị khô héo trước khi tằm ăn hết. Người nông dân thường thu hoạch thủ công cả lá kèm đọt non rồi thái sợi.

Các dòng máy cắt lá dâu hiện có trên thị trường gồm máy nhập khẩu từ Trung Quốc, Ấn Độ hoặc máy sản xuất trong nước (điển hình như sản phẩm của Công ty TNHH Hoàng Mai NMC tại Nha Trang, Khánh Hòa). Tuy nhiên, các thiết bị này tồn tại nhược điểm lớn: không có cơ cấu điều chỉnh kích thước cữ cắt (kích thước sợi cắt cố định), vận hành phức tạp hoặc giá thành cao. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn của người nuôi tằm tại tỉnh Lâm Đồng, đồ án tập trung giải quyết bài toán cơ giới hóa công đoạn thái lá với chi phí thấp và khả năng thay đổi cữ cắt linh hoạt.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh máy cắt lá dâu tằm ăn đạt năng suất 50 kg/giờ, kích thước sản phẩm cắt điều chỉnh được từ 3 mm đến 10 mm.
  2. Ứng dụng nguyên lý cắt thái có trượt kết hợp bộ biến tốc vô cấp cơ khí để hạ giá thành chế tạo (dưới 4.000.000 VNĐ), sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn hóa sẵn có.
  3. Hoàn thiện bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật (bản thuyết minh, bản vẽ 2D AutoCAD, mô hình 3D Autodesk Inventor) và chế tạo mẫu thực nghiệm phục vụ kiểm tra, đánh giá.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Máy cắt lá dâu tằm ăn phục vụ ngành chăn nuôi tằm tơ.
  • Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế động học, động lực học và chế tạo cơ khí đối với nguyên liệu lá dâu tằm tươi kèm ngọn non; địa bàn nghiên cứu hướng tới các hộ nông dân tỉnh Lâm Đồng; thời gian thực hiện từ ngày 06/03/2017 đến ngày 15/07/2017 tại Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Khung lý thuyết và mô hình cơ sở

  • Cơ sở lý thuyết cắt thái bằng lưỡi dao: Đồ án dựa trên các nghiên cứu thực nghiệm của Viện sĩ V.P. Goryachkin (Gơriatskin V.P.) về quá trình cắt thái nông sản. Tác giả so sánh hai phương thức: cắt thái không trượt (chặt bổ theo phương pháp tuyến) và cắt thái có trượt (cắt nghiêng theo phương tổng hợp $r$ giữa phương pháp tuyến $p$ và tiếp tuyến $q$). Lưỡi dao khi phóng đại có cấu trúc răng cưa vi mô; cắt có trượt tạo ra tác dụng cưa đứt, biến ứng suất nén thuần túy thành ứng suất kéo (ứng suất kéo của lá dâu nhỏ hơn ứng suất nén), giúp giảm lực cắt và năng lượng tiêu hao.
  • Các thông số cắt thái định lượng:
    • Áp suất riêng của lưỡi dao: $q = Q / \Delta S$ (với vật liệu thân lá, xơ sợi, $q$ nằm trong khoảng 50–120 N/cm).
    • Độ sắc cạnh dao ($S$): độ sắc cực tiểu đạt 20–40 $\mu\text{m}$; giới hạn mòn tối đa không quá 100 $\mu\text{m}$.
    • Góc mài dao ($\sigma$): đối với máy cắt thái rau cỏ chọn $\sigma = 12^\circ - 15^\circ$; góc mài của tấm kê thái chọn $\sigma = 25^\circ - 30^\circ$.
    • Góc cắt tổng: $\alpha = \beta + \sigma$ (với $\beta$ là góc đặt dao nhằm tránh ma sát giữa mặt dao và lớp sợi cuốn vào).
    • Điều kiện trượt: góc trượt $\tau \ge 30^\circ$ và $\tau \ge \varphi'$ (góc ma sát trượt giữa dao và vật liệu).
    • Vận tốc cắt tối ưu: $v = 35 - 40\text{ m/s}$ theo công thức thực nghiệm Reijnik: $P_t = 75 \cdot v^{-0,0019} + 40^{2,6}$.
    • Khe hở giữa dao và tấm kê: $\delta \le 0,5\text{ mm}$; điều kiện kẹp giữ vật thái: $\lambda \le \varphi_1 + \varphi_2$.
  • Lý thuyết vận chuyển vật liệu rời: Đánh giá ba nhóm thiết bị vận chuyển liên tục gồm vít tải, gàu tải và băng tải. Băng tải cao su/vải/PVC được chọn vì vật liệu không có chuyển động tương đối trên mặt băng, không làm bầm dập lá dâu tươi, kết cấu đơn giản và dễ chế tạo.
  • Lý thuyết truyền động cơ khí: Ứng dụng tính toán bộ truyền đai thang (SPZ), bộ truyền xích con lăn một dãy, bộ biến tốc ma sát nón đai thang (điều chỉnh khoảng cách hai nửa bánh đai hình côn để thay đổi đường kính làm việc) và cơ cấu tay quay - culit kết hợp cần lắc biến chuyển động quay thành chuyển động lắc tịnh tiến của dao.

Phương pháp nghiên cứu

  • Khảo sát thực tế nhu cầu sản xuất dâu tằm tơ tại Lâm Đồng và đánh giá các dòng máy hiện hành.
  • Phân tích động học, tính toán sức bền chi tiết máy (trục, then, ổ lăn, lò xo, bộ truyền đai, bộ truyền xích) theo tiêu chuẩn cơ khí.
  • Thiết kế mô hình 3D trên phần mềm Autodesk Inventor và xuất bản vẽ chế tạo 2D trên AutoCAD.
  • Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết cơ khí điển hình (tiện, phay, khoan, xọc rãnh then).
  • Gia công chi tiết, lắp ráp máy thực tế và thử nghiệm cắt lá dâu tươi theo các cữ 3 mm, 5 mm, 10 mm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu thực tiễn của nông dân nuôi tằm tại Lâm Đồng, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, mục tiêu thiết kế máy cắt năng suất 50 kg/h, đối tượng, phương pháp nghiên cứu và bố cục tổng thể gồm 7 chương của đồ án tốt nghiệp.

Chương 2. Tổng quan nghiên cứu đề tài

Chương này tổng kết nguồn gốc cây dâu tằm (Morus alba), diễn biến vùng nguyên liệu tại Việt Nam qua các giai đoạn biến động từ năm 1994 (38.000 ha) đến năm 2010 (25.046 ha) do các cuộc khủng hoảng giá kén tơ năm 1995 và 2002. Chương 2 cũng phân tích quy trình vận hành của máy gồm 2 bước (cấp liệu lên băng tải và điều chỉnh biến tốc vô cấp bằng tay để đổi tốc độ băng tải tương ứng với cữ cắt), đồng thời khảo sát ưu nhược điểm của các mẫu máy cắt lá dâu tại Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam (Khánh Hòa).

Năm khảo sát 1994 1996 2001 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Diện tích dâu (ha) 38.000 18.046 12.000 15.000 17.500 19.000 21.000 23.500 25.046

Chương 3. Cơ sở lý thuyết

Trình bày cơ sở vật lý và toán học của quá trình cắt thái bằng lưỡi dao (phân tích lực cắt có trượt, áp suất riêng $q$, góc mài $\sigma$, góc kẹp $\lambda$, khe hở $\delta \le 0,5\text{ mm}$); lý thuyết tính toán năng suất và công suất của vít tải, băng tải PVC, gàu tải; nguyên lý làm việc và tiêu chuẩn tính toán của bộ truyền đai thang, bộ truyền xích ống con lăn, bộ biến tốc ma sát nón và cơ cấu dao cần lắc - culit quay.

Chương 4. Phân tích và chọn phương án

Chương 4 thiết lập sơ đồ động học nguyên lý làm việc của máy cắt lá dâu. Hệ thống truyền động phân nhánh từ trục động cơ điện qua trục trung gian I (trục 1) thành hai nhánh độc lập:

  1. Nhánh truyền động dao cắt: Trục 1 truyền qua bộ truyền đai tới trục 5 mang cơ cấu culit và cần lắc dao dập (tốc độ dao cố định ở mức 339–346 vòng/phút).
  2. Nhánh truyền động cấp liệu: Trục 1 truyền qua bộ truyền đai sang trục 2, qua bộ biến tốc đai thang sang trục 3, qua hai cấp truyền xích (trục 3 sang trục 4, trục 4 sang trục tang) để kéo băng tải PVC (tốc độ băng tải thay đổi vô cấp từ 1,005 m/ph đến 3,35 m/ph).

Chương 5. Tính toán thiết kế phương án đã chọn

Chương này thực hiện toàn bộ các phép tính động học, động lực học và độ bền chi tiết máy dựa trên các thông số ban đầu: năng suất $Q = 0,05\text{ tấn/h}$ (0,83 kg/phút), bề rộng băng tải $B = 300\text{ mm}$, chiều dài băng tải $L = 1\text{ m}$, khối lượng riêng xốp của lá dâu $r = 0,1\text{ g/cm}^3$, lực cắt thực nghiệm $F = 300\text{ N}$.

  • Công suất băng tải: Tính toán lực căng nhánh vào $S_v = 9,75\text{ N}$, lực căng nhánh ra $S_r = 3,25\text{ N}$, lực vòng $P = 6,5\text{ N}$, công suất kéo băng tải $P_{bt} = 0,006\text{ kW}$.
  • Công suất dao cắt: Bánh đà có khối lượng $m = 3,76\text{ kg}$, bán kính $r = 0,08\text{ m}$, mômen quán tính $J = 0,012\text{ kg}\cdot\text{m}^2$, số vòng quay $n = 339\text{ vg/ph}$, hành trình dao $s = 0,12\text{ m}$, vận tốc dao lớn nhất $v_{max} = 0,678\text{ m/s}$, công suất cắt $P_{ct} = 0,2034\text{ kW}$, tổng công suất dao $P_{dao} = 0,2\text{ kW}$.
  • Động cơ điện: Tổng công suất cần thiết trên trục động cơ $P_{dc} = 0,234\text{ kW}$. Chọn động cơ điện 3 pha công suất danh định $P = 0,75\text{ kW}$, tốc độ quay $n = 1400\text{ vg/ph}$.
  • Bộ truyền đai thang (tiết diện SPZ):
    • Bộ 1 (Động cơ – Trục 1): $d_1 = 63\text{ mm}$, $d_2 = 250\text{ mm}$, $u = 4,05$, $L = 1600\text{ mm}$, số đai $z = 1$, lực tác dụng lên trục $F_r = 267\text{ N}$.
    • Bộ 2 (Trục 1 – Trục 2): $d_1 = 63\text{ mm}$, $d_2 = 280\text{ mm}$, $u = 4,54$, $L = 1120\text{ mm}$, số đai $z = 1$, lực tác dụng lên trục $F_r = 333\text{ N}$.
    • Bộ 3 (Trục 1 – Trục 5 kéo dao): $d_1 = 160\text{ mm}$, $d_2 = 160\text{ mm}$, $u = 1,02$, $L = 900\text{ mm}$, số đai $z = 1$, lực tác dụng lên trục $F_r = 121\text{ N}$.
  • Bộ biến tốc đai thang (mặt cắt đai 1-B20, chiều dài $L = 560\text{ mm}$, góc nêm $26^\circ$):
    • Cữ cắt 3 mm: $d_1 = 37,6\text{ mm}$, $d_2 = 102,4\text{ mm}$, $v = 0,15\text{ m/s}$, lực căng ban đầu $F_0 = 10,72\text{ N}$.
    • Cữ cắt 10 mm: $d_1 = 79\text{ mm}$, $d_2 = 61\text{ mm}$, $v = 0,31\text{ m/s}$, lực căng ban đầu $F_0 = 18,35\text{ N}$.
    • Lò xo nén biến tốc (loại 1 cấp 2, số hiệu 264): đường kính dây $d = 1,4\text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 24\text{ mm}$, số vòng làm việc $n = 25,4$, toàn bộ $n_t = 27,4$, lực nén làm việc $P_2 = 7,9\text{ N}$, lực lớn nhất $P_3 = 10,4\text{ N}$.
  • Bộ truyền xích con lăn (bước xích $p = 9,525\text{ mm}$):
    • Bộ 1 (Trục 3 – Trục 4): $z_1 = 15$, $z_2 = 45$, $u = 3$, số mắt xích $X = 86$, khoảng cách trục $a = 263\text{ mm}$, lực tác dụng lên trục $F_r = 134\text{ N}$.
    • Bộ 2 (Trục 4 – Trục tang tải): $z_1 = 15$, $z_2 = 21$, $u = 1,4$, số mắt xích $X = 73$, khoảng cách trục $a = 262\text{ mm}$, lực tác dụng lên trục $F_r = 368\text{ N}$.
  • Tính toán trục và gối đỡ: Tính trục 1 bằng thép C45, mômen xoắn $T = 6127\text{ N}\cdot\text{mm}$, tính phản lực tại các gối đỡ, mômen uốn tổng và mômen tương đương tại các tiết diện nguy hiểm, kiểm nghiệm then bằng và chọn ổ lăn đỡ tự lựa.

Chương 6. Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điển hình

Chương này lập phiếu tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công gia công cho chi tiết đĩa biến tốc chủ động 1. Phân tích bề mặt làm việc, chọn chuẩn định vị, chế độ cắt và sử dụng các máy công cụ: máy tiện ren vít T616, máy phay đứng 6H11, máy khoan đứng 2H125 và máy xọc 7A412.

Chương 7. Thực nghiệm và đánh giá

Trình bày hình ảnh các chi tiết sau khi gia công trên máy công cụ, quá trình lắp ráp tổng thể khung máy, hệ thống băng tải, bộ biến tốc và cụm dao cắt. Đánh giá chất lượng các mẫu lá dâu sau khi cắt thực tế ở các cữ kích thước khác nhau.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Động học các trục và phân phối tỷ số truyền

Hệ thống truyền động của máy được phân phối qua 5 trục trung gian và 1 trục tang dẫn động băng tải, đảm bảo dao cắt giữ tần số ổn định trong khi vận tốc băng tải thay đổi linh hoạt theo kích thước cữ cắt.

Trục truyền động Vận tốc quay ($n$, vg/ph) Mômen xoắn ($T$, Nmm) Công suất tính toán ($P$, kW) Tỷ số truyền phân nhánh ($u$)
Trục động cơ 1400 5116 0,234 (chọn 0,75) —
Trục 1 (chính) 346 6127 0,222 $u_{dc-1} = 4,05$
Trục 2 76 880 0,007 $u_{1-2} = 4,54$
Trục 3 27 2476 0,007 $u_{2-3} = 2,78$ (biến tốc)
Trục 4 9 6791 0,0064 $u_{3-4} = 3,00$
Trục tang tải 6 9550 0,006 $u_{4-tang} = 1,40$
Trục 5 (dao cắt) 339 5634 0,200 $u_{1-5} = 1,02$

Mối quan hệ giữa kích thước cữ cắt và vận tốc băng tải

Số nhịp cắt của dao được cố định ở mức $n_{dao} = 335\text{ nhịp/phút}$ (tương ứng tần số quay trục dao xấp xỉ 339 vòng/phút). Chiều dài cấp liệu của băng tải trong một đơn vị thời gian quyết định bề rộng lát cắt $a$:

Kích thước cữ cắt ($a$) Vận tốc băng tải ($V_{bt}$) Đường kính đĩa dẫn biến tốc ($d_1$) Đường kính đĩa bị dẫn biến tốc ($d_2$)
3 mm $1,005\text{ m/phút}$ $37,6\text{ mm}$ $102,4\text{ mm}$
5 mm $1,675\text{ m/phút}$ Trung gian Trung gian
10 mm $3,350\text{ m/phút}$ $79,0\text{ mm}$ $61,0\text{ mm}$

Thiết bị gia công chế tạo chi tiết điển hình

Để chế tạo cụm biến tốc và các trục truyền động, quy trình công nghệ sử dụng các máy công cụ với đặc tính kỹ thuật:

  • Máy tiện T616: Gia công tiện mặt đầu, tiện ngoài, tiện lỗ côn đĩa biến tốc và tiện các bậc trục.
  • Máy phay đứng 6H11: Phay rãnh dẫn hướng và mặt phẳng lắp ghép.
  • Máy khoan đứng 2H125: Khoan lỗ bắt bulông và lỗ định vị chốt.
  • Máy xọc 7A412: Xọc rãnh then truyền mômen trên may-ơ đĩa biến tốc và bánh đai.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  • Chế tạo thành công mô hình máy thực tế: Hệ thống hoạt động theo đúng sơ đồ động học đã thiết kế, kết hợp truyền động đai, xích và bộ biến tốc cơ khí ma sát nón.
  • Tính toán và chuẩn hóa kết cấu cơ khí: Toàn bộ 5 trục truyền động, 3 bộ truyền đai SPZ, 2 bộ truyền xích con lăn ($p = 9,525\text{ mm}$), lò xo nén (số hiệu 264) và cụm gối đỡ trục đều được tính toán kiểm nghiệm bền theo ứng suất cho phép.
  • Đạt dải kích thước cữ cắt yêu cầu: Máy có khả năng thay đổi kích thước cắt lá dâu từ 3 mm đến 10 mm bằng cách điều chỉnh vít nén bộ biến tốc vô cấp bằng tay.
  • Kiểm soát chi phí chế tạo: Nhờ sử dụng động cơ công suất nhỏ (0,75 kW) và các chi tiết tiêu chuẩn hóa sẵn có trên thị trường, tổng chi phí gia công chế tạo ước tính khoảng 4.000.000 VNĐ, thấp hơn so với các dòng máy ngoại nhập hoặc máy thương mại trên thị trường.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  • Khắc phục nhược điểm cố định cữ cắt của các dòng máy cắt lá dâu truyền thống (máy Trung Quốc, máy Ấn Độ, máy Khánh Hòa).
  • Tích hợp thành công cơ cấu biến tốc ma sát nón vào dây chuyền cấp liệu băng tải nông nghiệp quy mô nhỏ, giữ nguyên tốc độ cắt tối ưu của dao trong khi thay đổi tốc độ cấp phôi.
  • Xây dựng hoàn chỉnh tài liệu thuyết minh tính toán chi tiết máy và quy trình công nghệ gia công chi tiết cơ khí làm tài liệu tham khảo cho việc sản xuất thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Do hạn chế về thời gian thực hiện (bị gián đoạn bởi sự cố và phải hoàn thành chế tạo trong thời gian ngắn) cùng kinh phí có hạn, năng suất thực tế của máy khi thử nghiệm chưa đạt hoàn toàn mức 50 kg/giờ như tính toán lý thuyết.
  • Sản phẩm gia công mẫu còn tồn tại một số lỗi cơ khí chế tạo, độ rung lắc khi hoạt động ở tốc độ cao chưa được triệt tiêu hoàn toàn, đôi lúc xảy ra hiện tượng kẹt phôi khi cấp lượng lá dâu quá dày.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Cải tiến và gia công chính xác hơn cơ cấu biến tốc vô cấp để việc vặn tay điều chỉnh cữ cắt diễn ra nhẹ nhàng, có vạch chia cữ cắt trực quan (3 mm, 5 mm, 10 mm) trên thân máy.
  • Cải tiến cụm dao dập và cơ cấu culit lắc nhằm tăng tính ổn định, giảm rung động và tiếng ồn.
  • Tối ưu hóa phễu cấp liệu và cửa thoát liệu để tránh tắc nghẽn lá dâu, nâng cao năng suất thực tế đạt và vượt mức 50 kg/giờ.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án tốt nghiệp có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ Chế tạo máy, Cơ khí nông nghiệp, Cơ điện tử: Tham khảo toàn diện phương pháp tính toán hệ thống dẫn động cơ khí gồm nhiều trục phân nhánh, tính toán bộ truyền đai thang, bộ truyền xích, thiết kế lò xo biến tốc và lập phiếu tiến trình công nghệ gia công chi tiết trên các máy công cụ truyền thống (T616, 6H11, 2H125, 7A412).
  • Kỹ sư và xưởng cơ khí nông cụ: Tham khảo giải pháp kết cấu bộ biến tốc ma sát nón giá rẻ để ứng dụng vào các dòng máy thái rau cỏ, chế biến thức ăn chăn nuôi hoặc máy chế biến nông sản quy mô gia đình và trang trại vừa và nhỏ.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu nào trong máy đảm nhiệm việc thay đổi kích thước cắt lá dâu từ 3 mm đến 10 mm?

Việc điều chỉnh kích thước cữ cắt được thực hiện thông qua bộ biến tốc ma sát nón sử dụng đai thang (mặt cắt đai 1-B20) đặt giữa trục 2 và trục 3. Khi điều chỉnh khoảng cách hai nửa bánh đai hình côn bằng tay, đường kính tính toán của bánh đai dẫn thay đổi từ $d_{1\text{min}} = 37,6\text{ mm}$ (cữ cắt 3 mm, vận tốc băng tải $1,005\text{ m/ph}$) đến $d_{1\text{max}} = 79\text{ mm}$ (cữ cắt 10 mm, vận tốc băng tải $3,35\text{ m/ph}$), trong khi tốc độ nhịp cắt của dao được giữ cố định ở mức 335 nhịp/phút.

2. Thông số kỹ thuật của động cơ điện và hệ thống truyền động chính là gì?

Máy sử dụng động cơ điện công suất định mức $P = 0,75\text{ kW}$ với tốc độ quay $n = 1400\text{ vg/ph}$ (công suất tính toán yêu cầu là $0,234\text{ kW}$). Hệ thống truyền động gồm 3 bộ truyền đai SPZ (tỷ số truyền lần lượt là $u_{dc-1} = 4,05$; $u_{1-2} = 4,54$; $u_{1-5} = 1,02$), 1 bộ biến tốc đai thang ($u = 2,78$) và 2 bộ truyền xích con lăn bước $p = 9,525\text{ mm}$ ($u_{3-4} = 3,00$; $u_{4-tang} = 1,40$).

3. Vì sao tác giả chọn phương pháp cắt thái có trượt thay vì chặt bổ trực tiếp?

Dựa trên lý thuyết của Viện sĩ V.P. Goryachkin, quá trình cắt thái có trượt (hướng cắt nghiêng) phát huy tác dụng cưa đứt của các răng cưa vi mô trên lưỡi dao. Cắt có trượt giúp lưỡi dao chỉ cần khắc phục ứng suất kéo thay vì ứng suất nén của vật liệu (ứng suất kéo của lá dâu nhỏ hơn ứng suất nén), từ đó giảm lực cắt cần thiết, giảm công suất tiêu hao và nâng cao chất lượng mép cắt lá dâu.

4. Bánh đà của cơ cấu cắt dao lắc có thông số kỹ thuật như thế nào?

Cụm dao cắt sử dụng bánh đà có đường kính $D = 160\text{ mm}$ ($r = 0,08\text{ m}$), khối lượng $m = 3,76\text{ kg}$, mômen quán tính $J = 0,012\text{ kg}\cdot\text{m}^2$, quay với tốc độ $n = 339\text{ vg/ph}$ (vận tốc góc $\omega = 35,48\text{ rad/s}$). Bánh đà giúp tích trữ năng lượng và vượt qua các đỉnh lực cắt đột ngột (lực cắt thực nghiệm $F = 300\text{ N}$), đảm bảo chuyển động của dao lắc êm ái với công suất tiêu thụ của cụm dao là $0,2\text{ kW}$.

5. Chi tiết nào được lập quy trình công nghệ gia công điển hình và trên các máy công cụ nào?

Chi tiết bánh biến tốc chủ động 1 được chọn để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình trong Chương 6. Các bề mặt làm việc, rãnh then và lỗ côn được gia công thông qua các nguyên công trên 4 máy công cụ: máy tiện T616 (tiện thô, tiện tinh các mặt tròn xoay và lỗ), máy phay đứng 6H11 (phay rãnh), máy khoan đứng 2H125 (khoan lỗ) và máy xọc 7A412 (xọc rãnh then truyền động).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và chế tạo máy cắt lá dâu tằm ăn, năng suất 50 kg/giờ" của sinh viên Lưu Anh Kiệt và Phạm Hiếu Lễ (Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã giải quyết thành công bài toán cơ giới hóa công đoạn chế biến thức ăn cho tằm tơ tại Lâm Đồng. Đề tài nổi bật với giải pháp kết hợp bộ biến tốc ma sát nón và cơ cấu dao cần lắc, cho phép thay đổi cữ cắt linh hoạt từ 3 mm đến 10 mm với giá thành chế tạo khoảng 4.000.000 VNĐ. Toàn bộ tính toán động học, động lực học, độ bền chi tiết máy và quy trình công nghệ gia công được trình bày đầy đủ, cung cấp nguồn tư liệu học thuật và kỹ thuật thực tiễn cho ngành cơ khí chế tạo máy nông nghiệp.