Mục lục
Mục lục
1
Danh mục hình vẽ
Danh mục hình vẽ
H4.33. Thay đổi các Constraints của Sketch1 56
H4.34. Thay đổi chiều dài Pad1 56
H4.35. Thay đổi chiều dài Pocket1 57
H4.36. Các Constrainst trên cây chi tiết 57
H5.1. Cửa sổ quản lý thư viện Marco 65
H5.2. Thiết lập giao diện bằng VBA 66
H5.3. Sơ đồ quan hệ giữa các tham số đầu vào và các tham số đầu ra 67
H5.4. Giao diện chương trình thiết kế tự động 68
2
Lời nói đầu
Lời nói đầu
Hiện nay đất nước ta ngày càng đổi mới, nền kinh tế đã có những thành tựu to lớn và
nổi bật. Với những thành tựu ấy, không thể không kể đến những đóng góp của ngành
nông nghiệp.
Ngày nay việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất, chế tạo là rất quan
trọng và không còn mới lạ, nhưng làm thế nào để các ứng dụng khoa học đó có thể đi vào
thực tế, giúp cho người nông dân giảm được sức lao động và tăng năng suất thì vẫn còn
là một vấn đề thời sự. Đặc biệt trong lĩnh vực máy chế biến thực phẩm, loại máy giúp chế
biến các loại sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch, làm đầu vào cho các khâu chế biến
tiếp theo. Sản phẩm có được chế biến tốt thì mới có chất lượng tốt và nâng cao được giá
trị, có khả năng thâm nhập vào cả những thị trường khó tính như xuất khẩu, qua đó có thể
cải thiện và nâng cao được đời sống của người nông dân.
Nhận thức được tầm quan trọng của công việc này và được sự đồng ý giúp đỡ của
GS.TSKH. Đỗ Sanh - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội và TS. Nguyễn Tường Vân -
Viện Trưởng Viện Máy Nông Nghiệp RIAM, nhóm sinh viên chúng em đã mạnh dạn tìm
hiểu, nghiên cứu, thết kế và mô phỏng một số máy trong dây chuyền sản xuất thức ăn gia

Chương IV: Thiết kế tham số và mô phỏng máy băm sắn với CATIA.
Chương V: Xây dựng chương trình tính toán máy băm sắn bằng VBA trong CATIA.
Trong quá trình học tập và làm đồ án, với sự cố gắng nỗ lực hết mình của bản thân,
nhưng do CATIA là một phần mềm còn tương đối mới lạ ở Việt Nam, cộng thêm kinh
nghiệm làm việc còn chưa nhiều, vì vậy đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót và
hạn chế. Tác giả rất mong có được sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô và các ý kiến
góp ý từ phía các bạn đọc cũng như bạn bè đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn.

Hà nội, tháng 5 năm 2011.
Sinh viên: Đỗ Văn Hiếu
4
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản
CHƯƠNG I: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG MÁY LÀM NHỎ NÔNG SẢN
1.1. Phân loại máy làm nhỏ nông sản nói chung:
Hiện nay, khi sản xuất thực phẩm có nhiều dạng khác nhau, người ta sử dụng các
thiết bị công nghệ cũng hoàn toàn khác nhau. Các thiết bị đó có thể phân loại theo hàng
loạt đặc điểm chung như sau:
- Tính chất tác dụng lên sản phẩm gia công.
- Cấu tạo của chu trình làm việc.
- Mức độ cơ khí hóa và tự động hóa.
- Nguyên tắc phối hợp trong dây truyền sản xuất.
- Chức năng.
Ngoài những đặc điểm chung ấy ra, mỗi dạng thiết bị lại vốn sẵn có đặc điểm, tính
chất riêng, mà có thể xem như đặc điểm để phân loại cá biệt. Những tính chất và đặc
điểm ấy sẽ được nghiên cứu trong những chương tương ứng dành cho các máy khác
nhau.
1.1.1.Phân loại theo tính chất tác dụng lên sản phẩm gia công :
Những máy trong đó sản phẩm chịu tác dụng cơ học, khi gia công trên máy ấy, sản
phẩn không thay đổi tính chất của nó, mà có thể chỉ thay đổi hình dạng, kích thước hoặc
nhưng thông số tương tự khác chịu tác dụng cơ học.

Ở những máy bán tự động, tất cả các nguyên công công nghệ và các quá trình chủ yếu
được thực hiện bằng máy, chỉ có một vài nguyên công phụ còn thực hiện bằng tay như:
vận chuyển, kiểm tra
- Các máy tự động:
Ở những máy tự động, các nguyên công công nghệ và các quá trình cũng như tất cả
các nguyên công và các quá trình phụ, kể cả vận chuyển và kiểm tra đều được thực hiện
bằng máy.
* Đặc điểm của những máy bán tự động và tự động là ngoài những bộ phận và những cơ
cấu thông thường và những bộ phận sẵn có ở trong máy đó, còn có những bộ phận và cơ
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản
cấu đặc biệt dùng để đảm bảo tác dụng tự động của máy. Trong quá trình phát triển
thường xuyên và hoàn thiện hóa nghành công nghiệp thực phẩm Liên Xô, tất cả các máy
dùng để sản xuất thực phẩm được thay thế liên tục bằng những máy bán tự động và sau
đó bằng những máy hoàn toàn tự động.
1.1.4. Phân loại theo nguyên tắc phối hợp trong dây chuyền sản xuất :
- Những máy riêng lẻ.
- Những máy tổ hợp hoặc bộ máy.
- Những máy liên hợp.
- Hệ thống máy tự động.
1.1.5. Tìm hiểu một số dạng máy nghiền và cắt :
Trong thực tế quá trình băm cũng là một phương pháp làm nhỏ nông sản như quá trình
nghiền và cắt. Vì vậy ta có thể tìm hiểu và tham khảo hai dạng máy này để phục vụ cho
việc chế tạo máy băm thêm phần dễ dàng hơn.
1.1.5.1.Máy để nghiền thực phẩm:
Trong nhiều ngành sản xuất thực phẩm, để chế biến sản phẩm cần phải nghiền nguyên
liệu ban đầu hay bán thành phẩm với mục đích được hỗn hợp hạt rời hạt mịn nào đấy. Ví
dụ các máy nghiền được dùng trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như sau: trong công
nghiệp xay bột – để nghiền hạt ngũ cốc thành bột, trong công nghiệp thức ăn gia súc tổng
hợp – để nghiền hạt và cỏ khô thành bột và các chất bổ sung khác (muối, phấn, vi nguyên
tố, vitamin, kháng sinh) thành bột, cũng như để nghiền thô khô dầu, lõi ngô và thân rau

lần phá hủy vật liệu
nghiền bằng nén và
dịch trượt cũng như
thay đổi hình dạng
sản phẩm và phá
hủy cấu trúc của
chúng.
0,5-14
Thô, trung bình và
mịn và còn ép nữa
Nhiều lần phá hủy
vật liệu nghiền bằng
va đập hay va đập
và chà xát.
40-20 và lớn hơn
Trung bình, mịn và
rất mịn
Một số loại máy nghiền phổ biến:
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản
H1.1. Máy nghiền trục đứng
H1.2. Máy nghiền búa kiểu trục
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản

H1.3. Máy nghiền 1 trục H1.4. Máy nghiền 3 trục
1.1.5.2. Máy để cắt thực phẩm:
Cắt giống như một trong những phương pháp nghiền được thực hiện bằng lưỡi dao,
bằng bàn dao, bằng dao thanh răng hay bằng lưỡi cưa mà trong đó dụng cụ cắt bị nêm
chặt vào sản phẩm gây nên ứng suất tiếp xúc đủ để khắc phục tất cả sức cản sinh ra trong
đó ở thời điểm phá hủy. Đối với những máy cắt dùng trong công nghiệp thực phẩm có
những yêu cầu đặc biệt như sau.

ω
= >
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản
H1.7. Máy thái cỏ, máy băm rơm
1.2. Nghiên cứu tổng quan về quá trình băm :
1.2.1. Khái niệm về băm :
Băm là các quá trình biến các chất rắn thành những chất nhỏ hơn dưới tác dụng của
va đập, nén vỡ, chà xát, chia cắt và các yếu tố khác. Nguyên liệu được đưa vào máy băm
một cách tự do hay cưỡng bức. Khi nguyên liệu được đưa vào, dưới tác động của các lưỡi
dao sắn bị băm chém thành những cục nhỏ hay thành từng lát.
1.2.2. Phân loại máy băm :
Máy băm cũng gần giống với một số loại máy nghiền trong thực tế. Vì vậy tùy theo
nguyên tắc làm việc, các tính chất cơ lý của nguyên liệu ban đầu, đặc điểm của quá trình
công nghệ sản xuất thực phẩm đã biết, yêu cầu về mức độ phân tán của sản phẩm cuối
cùng và tùy theo cách tác dụng của chúng lên sản phẩm gia công ta có thể phân loại
những dạng máy băm khác nhau.
1.2.3. Tình hình nghiên cứu, chế tạo và sử dụng máy băm trong sản xuất nông
nghiệp:
Ngày nay, ngành chăn nuôi trên thế giới đã và đang phát triển rất mạnh mẽ cả về qui
mô lẫn chất lượng. Do sự phát triển của ngành chăn nuôi như vậy đòi hỏi nghành công
nghiệp thức ăn chăn nuôi phải phát triển để theo kịp với nhu cầu đó. Trong nhiều nghành
sản xuất thực phẩm, để chế biến sản phẩm cần phải nghiền nguyên liệu ban đầu hay bán
Chương I: Phân loại các dạng máy làm nhỏ nông sản
sản phẩm với mục đích được hỗn hợp hạt rời có độ mịn nào đấy. Để nâng cao năng suất
khâu cuối (nghiền) người ta có thể băm nhỏ sản phẩm (bán sản phẩm) vì vậy máy băm
cần được chế tạo và sử dụng nhiều trong thực tế. Hiện nay, các loại máy băm, nghiền
được dùng trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như sau: trong công nghiệp xay bột -
để
nghiền hạt ngũ cốc thành bột, trong công nghiệp thức ăn gia súc tổng hợp - để nghiền hạt
và cỏ khô thành bột và các chất bổ sung khác (muối, phấn, vi nguyên tố, vitamin, kháng

khác. Nguyên liệu được đưa vào máy băm một cách tự do hay cưỡng bức. Do đó ta có thể
lập sơ đồ khối chế tạo máy băm như sau : H2.1. Sơ đồ khối của máy băm sắn
Về cấu tạo các bộ phận làm việc của máy băm là các cơ cấu và thiết bị để đưa sản
phẩm vào trong vùng làm việc của máy để băm và lấy sản phẩm ra. Cấu tạo của những bộ
phận làm việc này căn bản phụ thuộc vào hình dạng của mặt phẳng phân chia, vào tính
chất cơ lý của sản phẩm, vào chất lượng cắt và công suất của máy. Sản phẩm mà máy
băm ta thiết kế ở đây là những miếng sắn vụn nhỏ, hình dạng to nhỏ khác nhau Do vậy
Máng
trượt
Trục dao
băm
Bộ
truyền đai
Động
cơ
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
bộ phận làm việc gồm buồng để cấp nguyên liệu vào, nó có hình phễu như trong một số
loại máy xát gạo và được thiết kế với độ dốc vừa phải sao cho sản phẩm khi đưa vào sẽ
có hướng trượt vào bộ phận dao cắt. Bộ phận dao cắt gồm nhiều đĩa dao như hình dạng
bánh răng được gắn trên 2 trục và các dao được bố trí so le nhau. Sản phẩm sau khi băm
được đưa qua máng trượt ra ngoài.
150
85
55
1
2
4

ở đây tác giả chọn đường kính vòng đĩa dao băm db = 400mm, dạng dao kiểu như lưỡi
bánh răng, được chia ra khoảng 11 dao băm trên đĩa, và các đĩa dao được gắn với trục với
cách bố trí các lưỡi dao trên mỗi đĩa so le nhau. Từ kết quả này ta cũng xác định được
hình dáng của vỏ máy băm :
H2.4. Đường kính, cách bố trí dao băm.
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
H2.5. Tiết diện ngang vỏ máy băm và vị trí trục
dao với vỏ máy băm
Theo bảng 5.3[1] với loại hình dáng đĩa dao như trên tỷ số L/D = (2÷2,5).
Với D = 400 mm => chọn L = 1,2.
Vậy kết hợp hình 2.2a, 2.2b, thể tích khoang băm có thể xác định như sau:
2 2
3
0,4
2. 0,31.1,175 . 2. .3,14 0,364 .1,2 0,73
2 2
bb
D
V L m
π
   
   
= + = + =
   
 ÷  ÷
   
   
   
Qua kết quả khảo sát các nguyên liệu dùng để sản xuất thức ăn chăn nuôi tác giả chọn
khối lượng riêng trung bình của sắn đem băm là :

40( / )
0,4
v m s= =
Từ đây ta có :
(2.4)
Trong đó dt là đường kính vòng đầu trục. Ở đây dt = 0,15m. Thay vào (2.4) ta có :
2 1
.( )m v v P
τ
− =
τ
min
. .m v P
τ
=
min
.P
v
m
τ
=
1s
τ
=
min
( / )
t
v
n vg ph
d

 
Theo thực tế ta có thể lấy kích thước sản phẩm
60d mm
≈
và
Vậy ta tính được độ băm :
60
0,6
90
d
D
λ
= = =
Toàn bộ công cần thiết khi băm :
ρ
90( )D mm≈
3
. . ( 1)
P v s
A C C lg C
λ λ
= + −
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
Trong đó :
Cp: Hệ số đặc trưng cho ảnh hưởng của tính chất vật liệu như: tỷ trọng, độ dai,
độ bền Xác định theo thí nghiệm và tra trong bảng 10 ta được : Cp=1,2+0,3=1,5.
Cv : Tra theo bảng 10 [CS Tính toán thiết kế máy sản xuất thực phẩm]:
3
8,5.10
v

= A.Q= 35,85. 10
3
. 0,28= 10,038.10
3
(kW) =10,038(kW).
Trong quá trình băm do mất mát công suất nên lấy công suất cần thiết khi băm là :
N=1,15.N
i
=1,15.10,038=11,5 (kW).
2.4.4. Kích thước cơ bản thiết kế khoảng cách trục dao băm :
Kích thước cơ bản của khoảng cách trục dao băm là thông số quan trọng của máy
băm, đặc trưng cho chế độ động học, kích thước dao và thứ tự thay đổi của chúng cũng
như đặc trung về mặt năng lượng và kinh tế kỹ thuật. Đó là đường kính D và chiều dài L.
Qua thực nghiệm và thực tế đã tìm thấy sự liên hệ giữa các khoảng cách trục dao băm
và năng suất máy biểu thị qua hệ số tải trọng riêng q; được xác định theo công thức :
Trong đó :
Q : Năng suất máy (kg/s).
D.L :Diện tích động học thiết kế của trục.
2
( / )
.
Q
q kg m s
D L
=
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
q :Phụ thuộc vào độ băm λ và tốc độ quay của trục dao.
Qua thí nghiệm ta đã xác định theo khoảng sau :
λ=3÷4 ; v=30÷80
( )

5,2=
L
D
0,97L m≈
120

2
nvmik
nvmk
N

.120
2
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
Vậy:
2
120.11,5
19
0,0038.0,4.30 .100
i = ≈
(đĩa dao).
2.5. Chọn động cơ :
-Công suất cần thiết :
N
ct
= N
b
= 11,5 (kW).
-Công suất động cơ phải kể đến cả mất mát trên bộ truyền nên :
N

η
ct
N
Chương II: Tính toán các thông số kỹ thuật của máy băm sắn
với mục đích công nghệ của máy. Ổ trục của trục băm phải có khả năng tự điều chỉnh
song song với trục hình học và có cơ cấu bôi trơn tin cậy và bề mặt đủ rộng để thoát nhiệt
được ra môi trường xung quanh; không được phép để bụi rơi vào ổ trục. Ngoài ra cơ cấu
cấp liệu phải đảm bảo đưa sản phẩm đồng đều vào vùng băm trên suốt cả chiều dài trục
băm với tốc độ bằng hay gần bằng tốc độ trục băm, và có độ nhạy cao để điều chỉnh khối
lượng sản phẩm đưa vào máy băm với phạm vi rộng.
Đa số trường hợp ở trong những máy băm, nghiền thì trục được làm bằng gang đặc
biệt (C-3,2-3,7%; Si-0,4-0,7%; Mn-0,2-0,8%; P-0,5%; S-0,14%; Ni-0,25%) đúc trong
khuôn kim loại. Ở những trục cán như thế, lớp bề mặt gang biến trắng có độ sâu 20-
25mm và độ rắn HB là 370-450. Ngoài ra người ta cũng dùng trục băm hai lớp, lõi của nó
được đúc bằng gang xám thường, còn phần ngoài là Crôm-Niken (C-3,7%; Si-0,25%;
Mn-0,3%; P-0,15%; Cr-0,4%; Ni-2%). Trục cán lớp có độ rắn đồng đều ở lớp bề mặt với
chiều sâu 15-20mm bằng HB 500, nghĩa là chúng chịu mòn cao hơn và bền hơn là đúc
bằng gang đặc biệt.
Chương III: Tổng quan về phần mềm CATIA
CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CATIA
3.1.Giới thiệu về phần mềm CATIA :
Phần mềm CATIA là một phần mềm hỗ trợ cho công việc thiết kế các chi tiết máy
của người kỹ sư thiết kế. CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive
Application) nghĩa là xử lý tương tác trong không gian ba chiều có sự hỗ trợ của máy tính
là một bộ phần mềm thương mại phức hợp CAD/CAM/CAE được Dassault Systemes
(một công ty của Pháp) phát triển và IBM phân phối trên toàn thế giới. Catia được viết
bằng ngôn ngữ lập trình C++. Catia là viên đá nền tảng đầu tiên của bộ phần mềm quản
lý toàn bộ 1 chu trình sản phẩm của Dassault. Phần mềm này được viết vào cuối những
năm 1970 và đầu năm 1980 để phát triển máy bay chiến đấu Mirage của Dassault, sau đó
được áp dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, đóng tàu, và các ngành công nghiệp