TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG
VẬN CHUYỂN LÚA KHÔ TỪ THIẾT BỊ
SẤY TĨNH VỈ NGANG XUỐNG GHE
NĂNG SUẤT 40 TẤN/GIỜ

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

Nguyễn Văn Khải

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Mai Thanh Phong (MSSV: 1117666)
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 05/2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG
VẬN CHUYỂN LÚA KHÔ TỪ THIẾT BỊ


Ngành: Cơ Khí Chế Biến

Khóa: 37.

2. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ thiết bị sấy tĩnh vỉ
ngang xuống ghe năng suất 40 tấn/giờ.
3. Thời gian thực hiện: 12/01/2015 – 08/05/2015.
4. Cán bộ hƣớng dẫn: Nguyễn Văn Khải

MSCB: 469.

5. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trƣờng Đại học Cần Thơ.
6. Mục tiêu của đề tài:
- Mục tiêu tổng quát: Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ thiết bị
sấy tĩnh vỉ ngang xuống ghe năng suất 40 tấn/giờ.
- Mục tiêu cụ thể:
+ Khảo sát thiết bị hiện có tại huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang.
+ Nghiên cứu cơ sở lý thuyết quá trình vận chuyển vật liệu rời.
+ Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển.
+ Hoàn thành bản vẽ và thuyết minh.
7. Giới hạn của đề tài: Do giới hạn về kinh phí nên đề tài chỉ tính toán và thiết kế.
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: Các phƣơng tiện thí nghiệm tại
khoa Công Nghệ.


9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: ……………………………. đồng.
Ý khiến của Bộ môn

Ý kiến của Cán bộ hƣớng dẫn

...................................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của LVTN:
Các nội dung và công việc đã đạt đƣợc:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
Nhận xét sinh viên:
.................................................................................................................................
...................................................................................................................................


Kết luận và đề nghị:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
6. Điểm đánh giá: ……………..
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2015
Cán bộ hƣớng dẫn

Nguyễn Văn Khải


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện:



TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện:
2. Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa khô từ thiết bị sấy tĩnh vỉ
ngang xuống ghe năng suất 40 tấn/giờ.
3. Sinh viên thực hiện: Mai Thanh Phong
4. Lớp: Cơ Khí Chế Biến
Khóa: 37
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh của LVTN:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ của LVTN:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của LVTN:
 Các nội dung và công việc đã đạt đƣợc:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
 Những vấn đề còn hạn chế:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................


i


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa khô từ thiết bị sấy tĩnh vỉ
ngang xuống ghe năng suất 40 tấn/giờ.” đƣợc thực hiện tại khoa Công Nghệ Trƣờng Đại Học Cần Thơ, thời gian thực hiện từ ngày 12/01/2015 đến ngày
08/05/2015. Với mục tiêu nghiên cứu, tính toán và thiết kế hệ thống vận chuyển lúa
khô nhằm đƣa ra một giải pháp thay thế quá trình vận chuyển lúa khô thủ công tốn
nhiều thời gian và chi phí, hơn nữa đề tài cũng góp phần cơ giới hóa trong khâu vận
chuyển lúa khô ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Đề tài đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp khảo sát và tìm hiểu trên thực tế
đặc điểm một số loại máy hiện có cũng nhƣ khảo sát địa hình vận chuyển và điều
kiện khí hậu tác động đến vận chuyển, từ đó phân tích đƣa ra phƣơng án thiết kế
phù hợp nhất cho hệ thống. Các thông số kỹ thuật tính toán đƣợc dựa trên cơ sở lý
thuyết về vận chuyển vật liệu rời, kết hợp với phƣơng pháp thiết kế kỹ thuật, phân
tích và tra cứu tài liệu hiện có.

Kết quả đạt đƣợc sau quá trình thực hiện đề tài: hiểu rõ đƣợc cấu tạo và
nguyên lí hoạt động của hệ thống vận chuyển vít tải và băng tải, biết đƣợc đặc tính
cơ lý của vật liệu, phân tích, đánh giá và lựa chọn đƣợc phƣơng án thiết kế tối ƣu
cho hệ thống vận chuyển. Lập đƣợc bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết của máy.

ii


MỤC LỤC
------


1.7.2. Phân tích lựa chọn .................................................................................. 16
1.8. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài ...................................................................... 17
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN ......................................................... 19
2.1. Khảo sát hệ thống có sẵn .............................................................................. 19
2.2. Tra cứu, lƣợt khảo tài liệu ............................................................................. 19
2.3. Tính toán, thiết kế ......................................................................................... 19
CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN .......... 20
3.1. Lý thuyết vật liệu rời..................................................................................... 20
3.1.1. Cấu tạo hạt lúa ........................................................................................ 20
3.1.1.1. Vỏ lúa ............................................................................................. 20
3.1.1.2. Hạt gạo ........................................................................................... 21
3.1.2. Đặc tính của vật liệu cần vận chuyển ..................................................... 21
3.2. Các thông số ban đầu .................................................................................... 21
3.3. Thiết kế hệ thống vận chuyển ....................................................................... 22
3.3.1. Sơ đồ thiết kế hệ thống ........................................................................... 22
3.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ......................................................... 23
3.4. Tính toán, thiết kế vít tải .............................................................................. 23
3.4.1. Xác định đƣờng kính vít tải .................................................................... 23
3.4.2. Công suất của vít tải ngang .................................................................... 24
3.4.3. Tính toán bộ truyền động xích ............................................................... 25
3.4.4. Tính toán trục vít .................................................................................... 27
3.4.4.1. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít ............................................... 28
3.4.4.2. Tính toán và chọn đƣờng kính trục ................................................ 31

iv


3.4.4.3. Thiết kế then ................................................................................... 34
3.4.4.4. Tính chọn ổ lăn............................................................................... 35
3.4.5. Tính toán bộ phận kéo khung trục vít di chuyển .................................... 36

3.5.3.5. Tính toán thiết kế cụm con lăn đỡ nhánh có tải ............................. 77
3.5.3.6. Tính toán cơ cấu kéo căng băng ..................................................... 82
3.5.3.7. Chọn cơ cấu nâng hạ băng tải ........................................................ 83
3.6. Một số lƣu ý khi vận hành, bảo trì và sửa chữa ........................................... 84
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 85
4.1. Kết luận ........................................................................................................ 85
4.2. Kiến nghị ....................................................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 87

vi


MỤC LỤC BIỂU BẢNG
Bảng 3.1. Thông số động cơ vít tải ...................................................................... 24
Bảng 3.2. Thông số kỹ thuật ổ bi đỡ chặn ........................................................... 36
Bảng 3.3. Thông số động cơ trục tang tời ............................................................ 38
Bảng 3.4. Thông số hộp giảm tốc ........................................................................ 42
Bảng 3.5. Thông số ổ bi đỡ .................................................................................. 51
Bảng 3.6. Lực tác dụng trên 1m băng .................................................................. 53
Bảng 3.7. Lực căn dây băng ở hai tang trống ...................................................... 55
Bảng 3.8. Số lớp vải của dây đai ......................................................................... 56
Bảng 3.9. Độ võng băng ...................................................................................... 56
Bảng 3.10. Lực kéo dây băng .............................................................................. 55
Bảng 3.11. Thông số kỹ thuật của tang trống ...................................................... 58
Bảng 3.12. Thông số sơ bộ động cơ .................................................................... 59
Bảng 3.13. Thông số động cơ băng tải nghiêng L1 = 10 m ................................. 59
Bảng 3.14. Thông số động cơ băng tải nghiêng L2 = 42 m ................................. 59
Bảng 3.15. Thông số kỹ thuật của bộ truyền xích L2 = 42 m .............................. 62
Bảng 3.16. Thông số kỹ thuật ổ bi dỡ lòng cầu hai dãy ...................................... 75
Bảng 3.17. Thông số kỹ thuật ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy ...................................... 76

Hình 3.8. Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động ........................................... 63
Hình 3.9. Biểu đồ mômen trục tang chủ động ..................................................... 65
Hình 3.10. Biểu đồ mômen trục tang chủ động ................................................... 69
Hình 3.11. Cấu tạo con lăn hình lồng máng ........................................................ 77
Hình 3.12. Cấu tạo con lăn thẳng......................................................................... 77
Hình 3.13. Biểu đồ mômen lực con lăn đỡ nhánh có tải ..................................... 79

viii


Chương I: Giới thiệu chung

CHƢƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu chung về tình hình trồng lúa ở Việt Nam và Đồng bằng sông
Cửu Long
Việt Nam nằm trong bán đảo Đông Dƣơng thuộc vùng Đông nam Châu Á,
có diện tích 331.698 km2. Đồi núi chiếm tới ¾ diện tích lãnh thổ nhƣng chủ yếu là
đồi núi thấp, đồng bằng chỉ chiếm khoảng ¼ diện tích. Đồng bằng sông Hồng và
đồng bằng sông Cửu Long là vùng châu thổ lớn nhất nƣớc ta, đây cũng là nơi sản
xuất lúa gạo lớn nhất cả nƣớc đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng thấp, ngập nƣớc, nằm hoàn
toàn trong vùng lãnh thổ của Việt Nam, có diện tích 39.734 km2. Theo Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014 tổng diện tích gieo trồng lúa cả nƣớc ƣớc
tính đạt hơn 7,8 triệu ha, giảm 96,8 nghìn ha so với năm 2013. Tuy diện tích canh
tác nông nghiệp và thủy sản tại Đồng bằng sông Cửu Long chƣa tới 30% của cả
nƣớc nhƣng diện tích và sản lƣợng thu hoạch lúa đóng góp hơn 50% diện tích của
cả nƣớc.
Theo Hiệp hội Lƣơng thực Việt Nam cho biết trong sáu tháng đầu năm 2014,

lƣợng lúa toàn vùng, năm 2013 ƣớc đạt 24.850 nghìn tấn tăng 550 nghìn tấn so với
năm 2012. Vụ Thu - Đông 2013 vùng đồng bằng sông Cửu Long có diện tích gieo
trồng đạt 626,4 nghìn ha, tăng 99 nghìn ha, năng suất đạt 51,7 tạ/ha, tăng 1,3 tạ/ha
và sản lƣợng đạt 3200 nghìn tấn tăng 578,8 nghìn tấn so với năm 2012.
1.2.2. Giới thiệu về cây lúa
Cây lúa trồng phổ biến, lâu đời của ngƣời dân nƣớc ta và các dân tộc trên thế
giới, đặc biệt là gắn liền với lịch sử phát triển của nhân dân các nƣớc Châu Á. Cây
lúa hiện nay đã trải qua một lịch sử tiến hóa rất lâu dài và khá phức tạp, với nhiều
thay đổi rất lớn về đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh thái để thích nghi với điều
kiện khác nhau của môi trƣờng. Đã có nhiều tác giả nghiên cứu đề cập tới nguồn
gốc cây lúa nhƣng cho đến nay vẫn chƣa có những dữ liệu chắc chắn, thống nhất về
nơi và thời điểm xuất hiện của cây lúa.
Theo phân loại thực vật học cây lúa thuộc: ngành Angiospermac – thực vật
có hoa, lớp Monocotyledones – lớp một lá mầm, bộ Poales (Graminales) – hòa thảo
có hoa, họ Poales (Graminales) – hòa thảo, họ phụ Poidae – hòa thảo ƣa nƣớc, chi
Oryza – lúa, loài Oryza sativa – lúa trồng.
Hai loài lúa trồng hiện nay là Oryza sativa L ở Châu Á và Oryza glaberrima
Steud ở Châu Phi, mà xuất xứ của nó còn có nhiều nghi vấn.
Lúa thông thƣờng đƣợc gieo hay cấy trong các mảnh ruộng – ruộng là một
khu đất ngập nƣớc có diện tích đất dùng để canh tác hoặc đƣợc sử dụng cho việc
trồng lúa và các cây trồng khác. Cây lúa phát triển trong các mảnh ruộng đƣợc tƣới
SVTH: Mai Thanh Phong

Trang 2


Chương I: Giới thiệu chung

hay ngâm trong một lớp nƣớc không sâu lắm với mục đích đảm bảo nguồn nƣớc
cho cây lúa và ngăn không cho cỏ dại phát triển. Khi cây lúa đã phát triển đến giai

SVTH: Mai Thanh Phong

Trang 3


Chương I: Giới thiệu chung

Để tạo ra một sản phẩm trên dây chuyền sản xuất liên tục thì nguyên liệu
phải qua các công đoạn gia công khác nhau trên các thiết bị khác nhau, do đó
nguyên liệu cần phải đƣợc chuyển từ công đoạn này sang công đoạn khác. Từ
những yêu cầu đó cần phải có thiết bị vận chuyển phù hợp với từng loại vật liệu,
phƣơng pháp gia công, yêu cầu vận chuyển,…
Trong sản xuất những vật liệu rời, vật liệu đóng bao, vật liệu đơn chiếc chủ
yếu dùng máy và thiết bị vận chuyển liên tục. Máy và thiết bị vận chuyển liên tục
làm việc trong khoảng thời gian không giới hạn, vận chuyển vật liệu theo một
hƣớng nhất định không dừng khi tháo liệu và nạp liệu .
Khi vận chuyển với số lƣợng lớn và khoảng cách không quá xa thì các thiết
bị vận chuyển liên tục là cần thiết với mục đích giúp giảm tỉ lệ hao hụt trong quá
trình vận chuyển, rút ngắn thời gian và chi phí thuê mƣớn nhân công lao động.

1.5. Các phƣơng pháp vận chuyển vật liệu rời
Theo phƣơng thức làm việc thiết bị vận chuyển đƣợc chia làm hai loại:
- Loại vận chuyển liên tục:
+ Máy có bộ phận kéo gồm băng tải, gào tải, xích tải,…
+ Máy không có bộ phận kéo gồm các loại vít tải, các máy vận chuyển
bằng khí động, thủy lực,…
- Loại vận chuyển gián đoạn cẩu, palăng, cẩu trục, thang máy,…
Tuy nhiên, các thiết bị vận chuyển chủ yếu đƣợc chia thành hai nhóm là thiết
bị vận chuyển bằng cơ học và thiết bị vận chuyển bằng khí nén.
1.5.1. Vận chuyển bằng cơ học

Ƣu điểm
+ Ít chiếm chỗ có cùng năng suất nhƣng diện tích tiết diện ngang nhỏ hơn
nhiều sao với các thiết bị khác.
-

+ Giá thành vận chuyển thấp hơn các máy vận chuyển khác.
+ Có khả năng chất tải và dỡ tải ở bất kỳ vị trí nào của máng
+ Bộ phận công tác nằm trong máng kín, do đó không bị tổn thất khi làm
việc.
+ An toàn và thuận tiện cho vận chuyển vật liệu nóng và độc hại.
+ Tốc độ quay tƣơng đối lớn.
-

Nhƣợc điểm
+ Chiều dài vận chuyển bị giới hạn (thƣờng không quá 30m với năng

suất tối đa 100 tấn/h).
+ Vật liệu vận chuyển bị nghiền nát một phần khi vận chuyển.
+ Chỉ vận chuyển đƣợc các vật liệu tƣơng đối đồng nhất.

SVTH: Mai Thanh Phong

Trang 5


Chương I: Giới thiệu chung

1

4

vững chắc.
Nguyên lý hoạt động là khi puli dẫn động quay kéo băng di chuyển theo, vật
liệu cần chuyển đƣợc đặt lên một đầu băng và sẽ đƣợc băng tải mang đến đầu kia.
Trong nhiều trƣờng hợp cần phải tháo liệu giữa chừng có thể dùng các tấm gạt hoặc
xe tháo di động. Để tránh hiện tƣợng trƣợt, giữa puli và băng cần có một lực ma sát
đủ lớn, do đó băng cần phải đƣợc căng thẳng nhờ puli căng đƣợc đặt trên một
khung riêng có thể kéo về phía sau đƣợc.
Ƣu, nhƣợc điểm của vận chuyển bằng băng tải:
- Ƣu điểm:
+ Vận chuyển đƣợc khoảng cách tƣơng đối xa có cấu tạo đơn giản, độ
bền cao, làm việc êm, và an toàn trong quá trình sử dụng.
+ Dễ vận hành và bảo dƣỡng, chế độ làm việc ổn định.

SVTH: Mai Thanh Phong

Trang 6


Chương I: Giới thiệu chung

+ Có thể vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hƣớng nằm
ngang, nằm nghiêng nhƣng độ dốc không lớn lắm (góc nghiêng