MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.............................................................................1
1.1.

ĐẶC ĐIỂM SƠ LƯỢC VỀ CÂY DỪA............................................................1

1.1.1.

Nguồn gốc..................................................................................................1

1.1.2.

Phân bố.......................................................................................................1

1.1.3.

Cơng dụng..................................................................................................1

1.2.

Một số đặc tính của dừa ở Việt Nam.................................................................2

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH & LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN..........................................4
2.1.

Các phương án:.................................................................................................4

2.1.1.

Phương án 1: Tách bung.............................................................................4

2.1.2.

Phương án 2: Lột vỏ hai trục răng..............................................................5

2.1.3.

Phương án 3: Tách từng múi riêng biệt với trục nhọn xoay:.......................6

2.2.

Phân tích phương án..........................................................................................7

2.2.1.

Nguyên lý hoạt động...................................................................................7

2.2.2.

Xác định thơng số kỹ thuật.........................................................................7

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ.......................................................................11
3.1.

XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC GAI VÀ TRỤC CẮT XƠ DỪA............11

3.1.1.

Xác định góc kẹp ...................................................................................11

3.1.2.


Xác định đường kính trục gai vít..............................................................12

3.1.3.

Xác định đường kính trục cắt xơ dừa........................................................13

3.2.

Chọn động cơ..................................................................................................13

3.2.1.

Xác định cơng suất bóc vỏ dừa:................................................................13

3.2.2.

Xác định cơng suất cần thiết cắt xơ dừa:...................................................13

3.2.3.

Xác định công suất cần thiết của động cơ:................................................14

3.2.4.

Phân phối tỷ số truyền..............................................................................15

3.2.5.

Tính tốn cơng suất trên các trục:.............................................................15


3.2.6.

Tính tốn momen xoắn:............................................................................15

3.3.

Thiết kế bộ truyền xích....................................................................................16

3.3.1.

Chọn loại xích:..........................................................................................16
i


3.3.2.

Thông số bộ truyền:..................................................................................17

3.3.3.

Xác định các hệ số điều kiện sử dụng xích:..............................................17

3.3.4.

Số lần va đập của xích:.............................................................................19

3.3.5.

Hệ số an tồn:...........................................................................................19


3.3.6.

Lực tác dụng lên trục:...............................................................................19

3.3.7.

Xác định thơng số đĩa xích:......................................................................19

3.4.

Thiết kế bộ truyền bánh răng...........................................................................21

3.4.1.

Bánh răng trục 2a và trục 3.......................................................................21

3.4.2.

Bánh răng trục 3 và cụm bánh răng trục 1................................................24

3.4.3.

Bánh răng trục 1b.....................................................................................27

3.4.4.

Bánh răng trục 2a với trục 2c....................................................................30

3.5.


Thiết kế trục gai vít.........................................................................................33

3.5.1.

Kiểm nghiệm độ cao thanh gai :...............................................................34

3.5.2.

Xác định bước xoắn:.................................................................................34

3.5.3.

Xác định khoảng cách giữa hai thanh gai:................................................35

3.5.4.

Các lực tác dụng lên trục gai vít:..............................................................36

3.5.5.

Chiều dài đường gân trên tang trống:........................................................37

3.5.6.

Tốc độ chuyển động của trái dừa:.............................................................37

3.5.7.

Năng suất tách dừa:..................................................................................37


3.6.

Thiết kế trục tách xơ dừa.................................................................................38

3.6.1.

Thông số trục tách xơ dừa trái (2b)...........................................................38

3.6.2.

Thông số trục tách xơ dừa phải (2c).........................................................38

3.6.3.

Các lực tác dụng lên trục..........................................................................38

3.7.

THIẾT KẾ TRỤC...........................................................................................38

3.7.1.

Chọn vật liệu, xác định đường kính trục sơ bộ.........................................39

3.7.2.

Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực............................40

3.8.


CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM THEN...............................................................50

3.9.

KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN TRỤC...................................................................51

3.9.1.

Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn:.......................................................51
ii


3.9.2.
3.10.

Độ bền tĩnh:..............................................................................................52

CHỌN Ổ LĂN................................................................................................53

3.10.1.

Trục 1:......................................................................................................53

3.10.2.

Trục 3:......................................................................................................55

3.10.3.


Trục 2a:.....................................................................................................57

3.10.4.

Trục 2b:....................................................................................................59

3.11.

Tính tốn mối hàn............................................................................................61

3.11.1.

Tại chân gai vít.........................................................................................61

3.11.2.

Tại mặt bích với trục.................................................................................62

3.11.3.

Trục cắt xơ dừa.........................................................................................62

3.12.

Các chi tiết khác..............................................................................................63

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.............................................................................................68
4.1.

Kết luận...........................................................................................................68


4.2.

Hạn chế và hướng phát triển............................................................................68

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................69

iii


Danh sách hình vẽ
Hình 2.1: Sơ đồ động phương án tách bung.......................................................................5
Hình 2.2: Máy tách dừa khơ bằng ngun lý tách bung.....................................................5
Hình 2.3: Sơ đồ máy tách vỏ dừa trục răng........................................................................6
Hình 2.4: Sơ đồ động máy tách vỏ dừa khơ.......................................................................7
Hình 2.5: Kích thước quả dừa theo 3 phương....................................................................9
Hình 3.1: Sơ đồ lực nghiền..............................................................................................11
Hình 3.2: Mơ tả xoắn vít..................................................................................................33
Hình 3.3: Mơ tả lực tác dụng lên gáo dừa........................................................................34
Hình 3.4: Bước xoắn gai vít.............................................................................................35
Hình 3.5: Khoảng cách giữa 2 thanh gai..........................................................................35
Hình 3.6: Lực tác dụng lên trục gai vít.............................................................................36
Hình 3.7: Các lực tác dụng lên bánh răng 1a....................................................................40
Hình 3.8: Các lực tác dụng lên trục 1...............................................................................41
Hình 3.9: Sơ đồ momen trục 1.........................................................................................42
Hình 3.10: Các lực tác dụng lên bánh răng 3...................................................................43
Hình 3.11: Lực tác dụng lên trục 3...................................................................................44
Hình 3.12: Biểu đồ momen trục 3....................................................................................44
Hình 3.13: Các lực tác dụng lên trục 2a...........................................................................45
Hình 3.14: Biểu đồ momen trục 2a..................................................................................46

Hình 3.15: Các lực tác dụng lên trục 2b...........................................................................47
Hình 3.16: Biểu đồ momen trục 2b..................................................................................49
Hình 3.17: Sơ đồ lực tại các gối đỡ..................................................................................54
Hình 3.18: Phân tích lực tác dụng lên thanh gai...............................................................61
Hình 3.19: Khung máy.....................................................................................................64
Hình 3.20: Tấm đỡ dừa....................................................................................................65
Hình 3.21: Tấm che thân máy..........................................................................................66
Hình 3.22: Nắp máy.........................................................................................................67
iv


Danh sách bảng biểu
Bảng 1.1: Kích thước quả và gáo (đơn vị tính cm).............................................................2
Bảng 1.2: Trọng lượng các thành phần của quả (đơn vị tính: Gram).................................3
Bảng 2.1: Khảo nghiệm lực xé và tách các mức độ chín của trái dừa................................8
Bảng 2.2: Kích thước quả dừa............................................................................................9
Bảng 3.1: Phân phối tỷ số truyền.....................................................................................16
Bảng 3.2: Thơng số bộ truyền xích..................................................................................20
Bảng 3.3: Các thơng số hình học của bộ truyền bánh răng...............................................23
Bảng 3.4: Các thơng số hình học của bộ truyền bánh răng...............................................29
Bảng 3.5: Các thơng số hình học của bộ truyền bánh răng...............................................32
Bảng 3.6: Thơng số các trục gai vít..................................................................................37
Bảng 3.7: Kiểm nghiệm then............................................................................................50
Bảng 3.8: Thông số kiểm nghiệm độ bền trục..................................................................52
Bảng 3.9: Thông số ổ lăn các trục....................................................................................60

v


Chương 1: Tổng quan đề tài


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. ĐẶC ĐIỂM SƠ LƯỢC VỀ CÂY DỪA
1.1.1. Nguồn gốc
Cây dừa có tên khoa học là Cocos Nucifera là một loài cây thuộc họ cau
(Arecaceae), thân thẳng và cao lớn có thể cao tới 30 m, với các lá đơn xẻ thùy lơng
chim 1 lần, cuống và gân chính dài 4–6 m các thùy với gân cấp 2 có thể dài 60–90
cm; lá kèm thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân; các lá già khi rụng để lại
vết sẹo trên thân. Cho đến nay, nguồn gốc của loài thực vật này vẫn đang là chủ đề
gây nhiều tranh cãi khi có một số người cho rằng nó có nguồn gốc ở khu vực Đông
Nam Châu Á. Mặt khác, có rất nhiều người lại cho rằng nó có nguồn gốc ở miền tây
bắc Nam Mỹ.
1.1.2. Phân bố
Trên thế giới, dừa được phân bố chủ yếu ở 20° Bắc đến 20° Nam. Dừa trồng
chủ yếu ở vùng ven biển, duyên hải. Riêng Thái Lan và Việt Nam dừa được trồng ở
vùng Đồng bằng. Diện tích dừa thế giới: có hơn 11 triệu ha, được trồng ở 93 quốc
gia. trong đó: có 90% diện tích dừa được trồng ở Châu Á - Thái Bình Dương.
Khoảng 61% nằm ở Đơng Nam Á (trong đó: Indonesia, Philippines, Ấn độ chiếm ¾
tổng diện tích dừa thế giới). Gần 20% ở Nam Á, phần còn lại ở Châu Đại Dương,
Châu Mỹ La tinh và Caribbean.
1.1.3. Công dụng
Dừa là một loại cây rất quan trọng và có nhiều cơng dụng khác nhau. Dưới
đây là một số cơng dụng chính của dừa:
 Cung cấp nước và dinh dưỡng: Dừa là một trong những loại cây cung
cấp nước và dinh dưỡng tốt nhất. Nước dừa và thịt dừa đều chứa nhiều vitamin và
khoáng chất, giúp cơ thể khỏe mạnh.
 Làm đồ uống: Nước dừa là một đồ uống rất phổ biến, đặc biệt ở các nước
nhiệt đới. Nó được cho là giúp giải khát và tốt cho sức khỏe.
 Làm thực phẩm: Thịt dừa được sử dụng trong nhiều món ăn, bao gồm
nước dừa, sữa dừa, bánh dừa, đồ ngọt và các món ăn chế biến từ thịt dừa.

 Làm sản phẩm chăm sóc cá nhân: Dừa được sử dụng trong nhiều sản
phẩm chăm sóc cá nhân như dầu dừa, kem dừa, xà phòng dừa, sữa tắm dừa, giúp da
và tóc khỏe mạnh và mịn màng.
 Làm vật liệu xây dựng: Lá dừa được sử dụng để làm mái nhà, tường,
vách ngăn, cửa sổ và cửa ra vào. Cành dừa được sử dụng để làm hàng rào và nhiều
vật liệu xây dựng khác.
1


Chương 1: Tổng quan đề tài
 Làm nhiên liệu: Dừa được sử dụng như một nguồn nhiên liệu sinh học để
sản xuất nhiên liệu sinh học như ethanol và biodiesel.
 Làm phân bón: Vỏ dừa và thân cây được sử dụng để sản xuất phân bón
hữu cơ, giúp tăng sản lượng và chất lượng của cây trồng.

1.2. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DỪA Ở VIỆT NAM
Hiện nay, Việt Nam là một trong những quốc gia sản xuất dừa lớn nhất thế giới,
đứng thứ hai sau Indonesia về sản lượng dừa sản xuất hàng năm. Các tỉnh miền Trung và
Tây Nguyên của Việt Nam là những vùng sản xuất dừa chính của đất nước, bao gồm các
tỉnh như Bến Tre, Tiền Giang, Kiên Giang, Đồng Tháp, và Ninh Thuận. Tổng diện tích
trồng dừa ở Việt Nam là khoảng 170.000 ha và sản lượng dừa đạt khoảng 7,5 tỷ quả/năm.
Riêng ĐBSCL chiếm hơn 78% diện tích dừa cả nước, khoảng 140.000 ha. Canh tác theo
dạng nơng hộ nhỏ, phân tán, diện tích bình quân nhỏ hơn 0,5 ha. Trồng mật độ dày trên
200 cây/ha.
Sản phẩm chủ yếu những năm trước 90 là dầu dừa, kẹo dừa, chỉ xơ dừa, than thiêu
kết. Công nghệ chế biến cịn lạc hậu, trình độ cơng nghệ thấp, sử dụng lao động thủ cơng
là chính. Từ sau 2001 đến nay, DC bắt đầu xuất hiện. Công nghệ nhập nội, có phần cải
tiến một số cơng đoạn cơ khí hóa và tự động hóa cao hơn. Sản phẩm đơn điệu chỉ khoảng
17-25 sản phẩm so với hàng trăm loại sản phẩm của thế giới.
Ở Việt Nam có Viện nghiên cứu cây có dầu, trong đó có nghiên cứu về dừa, kết quả

nghiên cứu từ trước năm 1990 mạch lạc, liên tục, chủ yếu nhờ dự án UNDP, sau này kinh
phí đầu tư hạn hẹp, việc nghiên cứu dừa bị gián đoạn.
Nghiên cứu về kích thước và khối lượng dừa ở VN[2]:
Bảng 1.1: Kích thước quả và gáo (đơn vị tính cm)
Giống dừa
Đường kính dọc quả
Đường kính ngang quả
Đường kính dọc gáo
Đường kính ngang gáo
Dày gáo
Sơ gáo
Dày cùi

Ta trịn
22
19.5
15
12
0.3
3.3
1.0

Ta dài
22.5
17.5
14.5
11
0.4
2.8
1.01


Dâu
19.5
17
12.5
10.5
0.29
2.9
0.9

Lửa
20
16.5
12
9.9
0.35
2.7
0.81

Bảng 1.2: Trọng lượng các thành phần của quả (đơn vị tính: Gram)
Giống dừa
Quả
Quả lột xơ
Xơ
Gáo

Ta trịn
1.725
1.049
676

295

Ta dài
1.645
1.054
592
260

Dâu
1.303
902
401
207
2

Lửa
1.304
748
556
188


Chương 1: Tổng quan đề tài
Nước
Dầu /1 quả
Hàm lượng
(%)

164
88


450
79

450
83

330
61

25,8

23,7

33,6

25,1

dầu

Miền nam Việt Nam là khu vực phù hợp và cả điều kiện và đất đai trong việc trồng
dừa, tuy nhiên nhà nước VN hiện chưa có bất cứ chính sách nào ưu tiên cho cây dừa VN
như ở Campuchua, Thái Lan và Indo. Do đó những các nhà đầu tư phát triển cây dừa ở
Việt Nam còn hạn chế chưa dám đầu tư mạnh nên cây dừa VN trồng còn nhỏ lẻ, cơ sở hạ
tầng kém: Nhiều nhà máy chế biến dừa của Việt Nam chưa đạt tiêu chuẩn và thiếu các
thiết bị, máy móc hiện đại để chế biến dừa. Hiện tại đa số người dân trồng dừa ở vùng
ĐBSCL vẫn cịn sử dụng phương pháp thơ sơ và nguy hiểm như: dùng vật nhọn, dùng
dao để tách vỏ dừa với số lượng lớn gây ra rất nhiều tai nạn lao động. Mặc khác việc tập
trung sản xuất các loại máy bóc vỏ dừa với quy mơ nhỏ cịn rất hạn chế.
Với thực trạng hiện tại thì đây là một đề tài thiết kế có tính ứng dụng cao, hỗ trợ

người dân cũng như các cơ sở chế biến vừa và nhỏ nhằm tăng năng suất, giảm chi phí
nhân cơng trong việc bóc tách quả dừa.

3


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH & LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.1. CÁC PHƯƠNG ÁN:
Quá trình tách vỏ trái dừa khơ trải qua các cơng đoạn: tách vỏ - đập ép – tước chỉ lọc mụn. Cơng đoạn tách vỏ dừa là khâu khó nhất, vì phụ thuộc rất nhiều yếu tố: hình
dáng dừa, kích cỡ, loại dừa,... Ngoài ra vỏ sau khi tách phải theo dòng nguyên liệu qua bộ
phận đập ép nên cần lựa chọn phương pháp tách phù hợp.
Trong nghiên cứu có 3 nguyên lý tách vỏ khả thi nhất, gồm nguyên lý tách từng múi
riêng, nguyên lý tách múi vỏ dừa bằng trục răng, nguyên lý tách bung một lần.
2.1.1. Phương án 1: Tách bung
Sau khi dừa được kẹp vào mâm đỡ, động cơ thủy lực tác động lên xylanh.
Xylanh duỗi ra cắm 3 lưỡi dao vào trái dừa, sao đó tách bung nó ra.
Ưu điểm:
+ Kết cấu máy gọn nhẹ, có khả năng đáp ứng với nhiều kích cỡ của trái.
+ Ruột trái dừa sau khi lột giữ lại phần xơ trên đầu trái, nhằm bảo quản lâu.
+ Vỏ trái sau khi tách vẫn liên kết nhau bởi 5 múi, đáp ứng yêu cầu mua bán
vỏ sau này.
+ Tiết kiệm được khoản chi phí lớn so với lột bằng thủ công
+ Sử dụng máy không phụ thuộc vào công lao động chuyên môn, tránh xảy ra
tai nạn và bệnh nghề nghiệp cho người lao động.
Nhược điểm:
+ Máy có cơng suất khơng cao
+ Hệ thống thủy lực lâu ngày có thể bị rị rỉ, dễ bám bẩn
+ Có thể bị tuột áp trong quá trình bơm.


4


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án

Hình 2.1: Sơ đồ động phương án tách bung

Hình 2.2: Máy tách dừa khô bằng nguyên lý tách bung
2.1.2. Phương án 2: Lột vỏ hai trục răng
Nguyên lý hoạt động: dừa được cấp vào từ phễu chứa xuống 2 trục răng.
Chúng được ép xuống 2 trục răng quay ngược chiều nhau, tác động lực vừa phải
tách vỏ dừa ra.
- Ưu điểm:
+ Tiết kiệm được thời gian.
+ Tăng năng suất, giảm thời gian lao động.
+ Có thể lột dừa với các kích cỡ khác nhau, không phụ thuộc vào tay nghề
của người lao động, hạn chế được một số bệnh lý thường gặp.
- Nhược điểm:
+ Máy có hiệu suất khơng cao.
+ Dừa có thể văng ra do q trình ép khơng đủ lực.
5


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án
+ Nhanh mịn bản lề khi bơi trơn.
+ Có tiếng ồn khi làm việc.

Hình 2.3: Sơ đồ máy tách vỏ dừa trục răng
2.1.3. Phương án 3: Tách từng múi riêng biệt với trục nhọn xoay:

- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản
- Nhược điểm:
+ Công suất không cao
+ Không phù hợp loại dừa ở Việt Nam
Do yêu cầu năng suất cao, sử dụng tại các doanh nghiệp sản xuất nên ta chọn phương án
2 để thực hiện tính tốn thiết kế.

6


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án

2.2. PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN
2.2.1. Ngun lý hoạt động

Hình 2.4: Sơ đồ động máy tách vỏ dừa khô
Động cơ tác động lực vào đĩa xích truyền lực lên hệ thống bánh răng. Hệ
thống bánh răng vận hành 2 trục vít gai. Dừa được cấp vào phiểu sau đó rơi xuống
trục vít gai. Trục vít gai đẩy dừa vào thanh ép dừa. Thanh ép dừa kết hợp với trục
vít tạo ra lực để đẩy dừa vào trục vít gai tạo nên lực cắt vỏ dừa. Sau khi đi hết chiều
dài tấm ép dừa thì dừa chỉ cịn gáo dừa và xơ dừa trên đó. dừa rơi xuống trục cắt
xưa dừa. Trục cắt xơ dừa vận hành như máy cắt cắt các xơ dừa dính trên đó sau đó
đi ra khỏi máy thơng qua thanh đỡ dừa.
2.2.2. Xác định thông số kỹ thuật
Thành phần cấu tạo của trái dừa:
7


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án



Trọng lượng trung bình của trái dừa: 1,2 kg



Trọng lượng phần vỏ chiếm 35%

Trong đó xơ dừa chiếm 30 – 40%, mụn dừa chiếm 60 – 70%
Cơ tính của vỏ dừa:


Lực liên kết của sợi xơ dừa là: 150 N/cm2


Vỏ dừa được tách ra thông qua lực tách và momen được tác động bởi các
con lăn có răng cố định trong máy. Các lực này được đo kiểm nghiệm thông qua
thiết bị kiểm tra kéo nén và kiểm tra momen. Các loại dừa khác nhau như dừa thô,
khô vừa phải, khô và khơ hồn tồn cho kết quả lực xé và lực bóc tách vỏ khác nhau
Bảng 2.1: Khảo nghiệm lực xé và tách các mức độ chín của trái dừa [3]

8


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án

Hình 2.5: Kích thước quả dừa theo 3 phương
Bảng 2.2: Kích thước quả dừa[3]

Thơng số kỹ thuật:

-

Đường kính trái dừa: 160 – 220 mm

-

Đường kính gáo dừa: 110 – 150 mm

-

Bộ truyền quay 1 chiều
9


Chương 2: Phân tích & lựa chọn phương án
-

Thời gian làm việc: 10 năm

-

Số ngày làm/năm: 300 ngày

-

Thời gian làm trong ngày: 10 giờ

-

Năng suất: ~1000 trái/h


10


Chương 3: Tính tốn thiết kế

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ
3.1. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC GAI VÀ TRỤC CẮT XƠ DỪA
3.1.1. Xác định góc kẹp 
Trong máy nghiền, góc kẹp là góc giữa hai đường tiếp tuyến với trục nghiền
tại những thời điểm tiếp xúc với trục nghiền.
Xét vật liệu nghiền có đường kính d và khối lượng m. Dừa chịu tác dụng của
lực nghiền và các lực ma sát P.f ( f là hệ số ma sát của vật liệu nghiền và trục
nghiền, P là áp lực của 2 trục lên vật liệu ). Lực P và lực ma sát P.f sẽ tác dụng lên 2
điểm tiếp xúc, nhưng để đơn giản, những lực này chỉ tác dụng tại 1 điểm tiếp xúc.
Dựa hình ta thấy điều kiện để vật liệu đi vào trục:

Hình 3.1: Sơ đồ lực nghiền
Phân tích lực tác dụng
Xét trường hợp gáo dừa bị nghiền bởi trục gai vít 2 P. f .cos 2 Psin
Hay f tg
Cho góc ma sát là φ ta có tg tg   

11


Chương 3: Tính tốn thiết kế

Như vậy để vật liệu kéo vào được trục nghiền thì góc α được gọi là góc ơm
phải nhỏ hơn góc ma sát của vật liệu đập với trục. Đơi khi góc ơm cịn được gọi là

góc β tạo với 2 đường tiếp tuyến của hai trục tại điểm tiếp xúc giữa cục vật liệu và
trục. Dễ nhận thấy rằng:  2 , khi đó ta có:   f . Do đó với hệ số ma sát trượt
0
được lấy bằng 0,3 nên góc  16,7 và góc ơm bằng 330.

3.1.2. Xác định đường kính trục gai vít
Dựa trên hình ta có cơng thức sau :

D a
D d
   .cos  
2 2
 2 2

(3.1)[4]

Trong đó :
D: kích thước trong của trục gai vít.
d: đường kính gáo dừa chọn
a: khe hở giữa hai trục

D a
D d
   .cos  
2 2
 2 2
  D  d  .cos  D  a 
 D.cos  D a  d .cos
 D.  1  cos  d .cos  a
D


d .cos   a 150. cos 39, 7  60

240 mm
1  cos 
1  cos 39, 7

Đây là công thức thể hiện mối quan hệ giữa đường kính trục và kích thước của
vật liệu cụ thể ở đây là dừa khô.
12


Chương 3: Tính tốn thiết kế
Trong đó:
D: đường kính trong của trục gai vít
d: đường kính của gáo dừa (110 – 150 mm).
a: khe hở giữa hai trục (khe hở đủ để cho vỏ dừa sao khi tách có thể lọt qua, ở
đây ta chọn a = 60 mm).
α: góc nghiền của vật liệu α = 39,70 >16,70
Tính theo thực tế, khảo sát dừa trước khi lột có đường kính ngang từ 160 –
220 mm tùy vào giống. Ta chọn đường kính trục vít ngồi là 320 mm.
Chiều dài của trục được xác định như sau:
L = ( 1,5 ÷ 3,9 ).D = 1200 mm

(3.2)

3.1.3. Xác định đường kính trục cắt xơ dừa
Sau khi dừa được bóc vỏ đường kính lớn nhất của gáo dừa là 150 mm. Do đó
ta chọn đường kính d = 200 mm
Chiều dài của trục được xác định như sau :

L = (1,5 ÷ 3,9). d = 300 ÷ 780 mm. Ta chọn L = 600 mm

3.2. CHỌN ĐỘNG CƠ
3.2.1. Xác định cơng suất bóc vỏ dừa:
Dựa vào Bảng 2.1 ta xác định lực tách vỏ dừa: P1 500 N
Dựa theo chiều dài trục ta xác định lý thuyết có thể tách 3 trái cùng 1 lúc do đó
lực cần thiết là P 3.P1 3.500 1500 N
Momen lực: M 1 P.r 1500.0,15 225 Nm

(3.3)

Chọn vận tốc cần thiết n = 60 vịng/phút.
Vậy ta có cơng suất cần thiết để bóc vỏ dừa là:

Ptach1 

M 1 .n 225.60

1, 414 kW
9550
9550
(công thức 3.4 [5])
(3.4)

3.2.2. Xác định công suất cần thiết cắt xơ dừa:
Trục cắt xơ dừa hoạt động chủ yếu do lực va đập cắt vào xơ dừa nên lực thấp:
Chọn P2 100 N
13



Chương 3: Tính tốn thiết kế
Theo đó trung bình có thể cắt cùng lúc được 4 quả dừa theo 1 chu kỳ do đó lực
cần thiết là P 4.P2 400 N
Momen lực: M 2 P.r 400.0,09 36 Nm
Vận tốc quay nhanh hơn vận tốc bóc vỏ dừa. Chọn vận tốc quay 90 vịng/phút.
Vậy ta có cơng suất cần thiết để cắt xơ dừa là:

Ptach 2 

M 2 .n2 36.90

0,339
9550 9550
kW

3.2.3. Xác định công suất cần thiết của động cơ:
Hiệu suất trục tách vỏ:

1 br3 .ol4 0,963.0,994 0,850

(3.5)

Trong đó hiệu suất các bộ truyền được chọn từ Bảng 3.3 [5]:

br 0,96 : hiệu suất 1 cặp bánh răng trụ

ol 0,99 : hiệu suất 1 cặp ổ lăn
Hiệu suất trục cắt xơ dừa:

2 br .ol2 0,96.0,99 2 0,941

Trong đó hiệu suất các bộ truyền được chọn từ Bảng 3.3 [5]:

br 0,96 : hiệu suất 1 cặp bánh răng trụ

ol 0,99 : hiệu suất 1 cặp ổ lăn
Công suất cần thiết của động cơ:
Ptach1 Ptach 2 1,885 0,339


1
2
0,850 0,941
P

2,13 kW
 xt
0,95

(3.6)

Trong đó:  xt 0,95 : hiệu suất bộ truyền xích
Dựa và cơng suất cần thiết, ta chọn động cơ thoả mãn điều kiện:

Pdc Pct  Pdc 2,13kW
Tra tài liệu ta chọn động cơ kèm hộp giảm tốc có thơng số như sau:
Tên động cơ

Số vịng quay Cơng suất Đường kính trục Momen xoắn
14



Chương 3: Tính tốn thiết kế
trục ra
BG40-../DSE09XA4 100

(kW)

(mm)

(Nm)

2,2

30

210

3.2.4. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền giữa bánh răng trục chính và bánh răng trung gian:

u2 

n2 90
 1,5
n1 60

Tỷ số truyền của bộ truyền xích:

u xt 


ndc 100

1,11
n2
90

Tỷ số truyền giữa các bánh răng của hai cặp bánh răng trục tách vỏ và trục
tách xơ dừa đều bằng 1 do vận tốc giữa các trục cắt là như nhau.
3.2.5. Tính tốn cơng suất trên các trục:
Trục tách vỏ dừa (1b):
P1b Ptach1 1, 414 kW
trong đó trục vận chuyển dừa (1a):

P1a 

P1b
1, 413

1, 487 kW
br .ol 0,96.0,99

(3.7)

Trục bánh răng trung gian (3):

P
1, 487
P3  1a 
1,565 kW
br .ol 0,96.0,99

Trục tách xơ dừa (2c):
P2 c Ptach 2 0,339 kW
Trục truyền động (2a):

P2 a 

P3
P
1,565
0,339
 2c 

2,004 kW
br .ol br .ol 0,96.0,99 0,96. 0,12

(3.8)

3.2.6. Tính tốn momen xoắn:
Trục tách vỏ dừa (1b):

T1b 9,55.103.

P1b
1,414
9,55.103.
225 Nm
n1
60
15


(3.9)